[发明专利]半导体器件及制造图像传感器器件的方法

说明书

提供一种用于在图像传感器中形成像素的系统和方法。在实施例中，一种半导体器件包含：图像传感器，图像传感器包含位于衬底中的第一像素区和第二像素区，第一像素区邻近第二像素区；位于第一像素区上方的第一抗反射涂层，第一抗反射涂层为第一波长范围的入射光减少反射；位于第二像素区上方的第二抗反射涂层，第二抗反射涂层为第二波长范围的入射光减少反射，第二波长范围不同于第一波长范围。本发明实施例还提供一种半导体器件及制造图像传感器器件的方法。

技术领域

本发明实施例涉及半导体领域，具体涉及半导体器件及制造图像传感器器件的方法。

背景技术

互补金属氧化物半导体图像传感器(CIS)通常利用一系列光电二极管，其在半导体衬底的像素区阵列内形成，以便感测光何时影响光电二极管。传输晶体管，其接近每个光电二极管且位于每个像素区内，其可以被形成以便由光电二极管中的感测光产生的信号在所需时间传输。这样的光电二极管和传输晶体管允许图像在所需时间被捕获，其由在所需时间操作传输晶体管。

通常可以在任何一个前侧照明组或后侧照明组来形成互补金氧化物半导体图像传感器。在前侧照明组中，光从图像传感器的“前”侧，其上已经形成传输晶体管，传递到光电二极管。在背面照明组中，在衬底的前侧形成传输晶体管、金属层和介电层，并且光被允许从衬底的“后”侧传递到光电二极管，使得光击中光电二极管，在其到达传输晶体管、介电层，或金属层之前。CIS的一些构造包括抗反射涂层(ARC)，其允许更多的光通过减少从衬底和远离光电二极管反射的光的数量，从而到达光电二极管。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种半导体器件，包括：图像传感器，包括在衬底中的第一像素区和第二像素区，第一像素区邻近第二像素区；第一抗反射涂层，位于第一像素区的上方，第一抗反射涂层为第一波长范围的入射光减少反射；以及第二抗反射涂层，位于第二像素区的上方，第二抗反射涂层为第二波长范围的入射光减少反射，第二波长范围不同于第一波长范围。

根据本发明的另一方面，提供一种半导体器件，包括：衬底；位于衬底的第一像素区中的第一光敏二极管；以及位于衬底的第二像素区中的第二光敏二极管，其中，第一像素区与第二像素区具有不同的尺寸。

根据本发明的另一方面，提供一种制造图像传感器器件的方法，方法包括：在衬底的第一区中注入离子以形成第一光敏二极管；在衬底的第二区中注入离子以形成第二光敏二极管，其中，第一区邻近第二区；在第一区的上方沉积第一材料的第一层，其中，第一层为第一抗反射涂层；以及在第二区的上方沉积第二材料的第二层，其中，第二层为第二抗反射涂层，并且第二层与第一层不同。

附图说明

结合附图阅读以下详细说明，可更好地理解本公开的各方面。值得注意的是，依照同行业标准的惯例，许多特征并非按比例绘制。实际上，为论述清楚，各功能件的尺寸可任意增加或减少。

图1A例示根据一些实施例的具有像素区阵列的图像传感器。

图1B例示根据一些实施例位于衬底中的第一光敏二极管、第二光敏二极管和第三光敏二极管上方的抗反射涂层。

图1C例示根据一些实施例的量子效率与抗反射涂层厚度的图表。

图2例示根据一些实施例滤光器和微透镜在衬底上方的形成。

图3例示根据一些实施例的抗反射涂层的形成。

图4例示根据一些实施例包括不同材料的抗反射涂层的形成。

图5例示根据一些实施例的具有不同抗反射涂层的光敏二极管的量子效率的图表。

图6A至图6B例示根据一些实施例的像素区阵列。

图7例示根据一些实施例的信噪比与绿色像素大小的图表。

具体实施方式