背照式照明影像感測器及其制造方法技術

本發明專利技術公開一種背照式照明影像感測器以及制造背照式照明影像感測器的方法，該方法包含：在位于一基底層的第一側上的一外延層中植入一第一類摻雜物，用以于該外延層的第一側中形成一第一摻雜層；在該第一摻雜層上附著一支撐層，用以支撐該基底層；磨除該基底層的第二側，以露出該外延層的第二側，從該外延層的第二側向該外延層中植入該第一類摻雜物，用以于該外延層的第二側中形成一第二摻雜層；在該外延層的第二側中形成該第二摻雜層之后，在該第二摻雜層上形成至少一金屬層；移除該支撐層，并且在該第一摻雜層上形成一彩色濾光模塊。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及ー種影像感測器以及ー種制造該影像感測器的方法，尤其是涉及ー種背照式照明影像感測器(back-side illumination(BSI) image sensor)以及一種制造該背照式照明影像感測器的方法。
技術介紹
隨著互補金屬氧化物半導體影像感測器(CMOS image sensor, CIS)的像素大小逐漸降低，某些由像素縮小所引起的問題也變得很重要，例如一感測陣列中的量子效率、干擾以及暗電流。在一現有的影像感測器中，例如前端照明感測器，每ー像素感測器的顯微鏡頭都安裝于一基板的前端上，因此，入射光需要透過由金屬層所組成的電路中間的介質層才能到達一光敏ニ極管，否則該入射光將被金屬或其他反射材料反射或吸收。由于光的傳播路徑不能被金屬或其他種類的反射材料所阻擋，因此該填充因子就會受到限制。 為了提高一影像感測器的致密性，現有此技術者因而提供一背照式照明影像感測器。在一背照式照明影像感測器中，入射光從該影像感測器的一基板的背面射入，因此，該基板的正面可以保留作各種功能的電路。隨著該背照式照明技術的應用，基板的正面會有越來越多的可用空間用以建立各種功能電路。另外，在該背照式照明影像感測器中，該背照式照明影像感測器的光敏ニ極管可以用來將入射光轉換成電性信號，因此，該光敏ニ極管的轉換效率決定了該背照式照明影像感測器的品質(例如靈敏度)，其中該轉換效率取決于該光敏ニ極管中N植入層和P植入層的摻雜物區域。因此，為了進ー步利用該背照式照明結構的優點，在提高ー背照式照明影像感測器的區域效率以及致密性上需要越來越多的努力。
技術實現思路
因此，本專利技術的目的之ー在于提供一種背照式照明影像感測器以及ー種降低射入該背照式照明影像感測器的入射光衰減的方法，用以提高該背照式照明影像感測器的靈敏度。為達上述目的，依據本專利技術的第一實施例，提供一種制造一背照式照明影像感測器的方法。該方法包含有以下步驟向位于一基底層的第一側上的一外延層中植入一第一類摻雜物，用以于該外延層的第一側中形成一第一摻雜層；在該第一摻雜層上附著ー支撐層，用以支撐該基底層；磨除該基底層的第二側，以露出該外延層的第二側；從該外延層的第二側向該外延層中植入該第一摻雜物，用以于該外延層的第二側中形成一第二摻雜層，其中該第一摻雜層于該第二摻雜層部分重疊；在該外延層的第二側中形成該第二摻雜層之后，在該第二摻雜層上形成至少ー金屬層；移除該支撐層；以及于該第一摻雜層上形成一彩色濾光模塊。依據本專利技術的第二實施例，提供一背照式照明影像感測器。該背照式照明影像感測器包含一外延層，一第一摻雜層，一第二摻雜層，一顔色過濾模塊以及至少ー金屬層。該第一摻雜層包含一第一類摻雜物，該第一摻雜層植入于該外延層的第一側中。該第二摻雜層包含該第一類摻雜物，且該第二摻雜層植入于該外延層的第二側中，其中該第一摻雜層的第一側與該第二摻雜層的第一側部分重疊。該顏色過濾模塊位于該第一摻雜層的第二側之上。該金屬層位于該第二摻雜層的第二側之上。附圖說明圖I為本專利技術的第一實施例的背照式照明影像感測器的示意圖；圖2為本專利技術的第二實施例的制造該背照式照明影像感測器的方法流程圖；圖3A為于ー側中包含一外延層的一基底層的部分剖視圖；圖3B為該外延層的第一側中的一 N型摻雜層的部分剖視圖；圖3C為該外延層的第一側中ー N型摻雜層中的P型摻雜層的部分剖視圖； 圖3D為該P型摻雜層上的一膠層的部分剖視圖；圖3E為該膠層上ー支撐層的部分剖視圖；圖3F為該外延層的第二側上露出部分的部分剖視圖；圖3G為該外延層的第二側中ー N型摻雜層的部分剖視圖；圖3H為至少一金屬層的部分剖視圖；圖31為透過紫外線光照射到該膠層上來對該膠層去膠的部分剖視圖；圖3J為無該支撐層的芯片的部分剖視圖。主要元件符號說明100背照式照明影像感測器102彩色濾光模塊104光敏ニ極管106電路層108隔離結構301基底層302外延層303,304,307,308 摻雜層305 膠層306支撐層1022顯微鏡頭1024彩色濾光片具體實施例方式在說明書及權利要求當中使用了某些詞匯來指稱特定的元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，硬件制造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書及權利要求并不以名稱的差異來作為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區分的準則。在通篇說明書及權利要求當中所提及的「包含」為ー開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定干」。以外，「耦接」一詞在此包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述ー第一裝置耦接于一第二裝置，則代表該第一裝置可直接電氣連接于該第二裝置，或透過其他裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。請參閱圖I與圖2，圖I為依據本專利技術的ー實施例，一背照式照明影像感測器100的示意圖，圖2為依據本專利技術的一實施例的制造該背照式照明影像感測器的方法流程圖。圖I為該背照式照明影像感測器100的一像素結構的部分剖視圖。該背照式照明影像感測器100包含有一彩色濾光模塊102, —光敏ニ極管104, —電路層106以及ー隔離結構108。光敏ニ極管104將入射光轉換成電性信號。電路層106可以包含一傳輸晶體管(例如一位于P阱(well)上的N型金屬氧化硅晶體管)，用以將電性信號從光敏ニ極管104傳輸至其他電路做后續處理。隔離結構108用以隔離相鄰的像素。請一同結合圖2來參閱圖3A-圖3F，圖3A-圖3F為圖I所示的背照式照明影像感測器100的制造流程的部分剖視圖。依據ー優選實施例，方法200包含以下步驟步驟202 :提供一基底層301，基底層301的ー側包含一外延層302 (圖3A)； 步驟204 向基底層301的第一側上的外延層302中植入ー第一類摻雜物，用以于外延層302的第一側中形成一摻雜層303 (圖3B)；步驟206 :在外延層302的第一側中形成摻雜層303之后，向摻雜層303中植入ー第二類摻雜物，用以在摻雜層303上形成一摻雜層304 (圖3C)；步驟208 :在摻雜層304上形成ー膠層305 (圖3D);步驟210 :在膠層305上附著一支撐層306，用以支撐基底層301 (圖3E)；步驟212 :磨除基底層301的第二側，以露出外延層302的第二側(圖3F);步驟214 :從外延層302的第二側向外延層302中植入第一類摻雜物，用以于外延層302的第二側形成一摻雜層307，其中該摻雜層303與摻雜層307部分重疊(圖3G);步驟216 :將至少摻雜層303與摻雜層307作退火處理；步驟218 :在外延層302的第二側中形成摻雜層307之后，在摻雜層307上形成至少ー金屬層(圖3H);步驟220 :透過支撐層306向膠層305照射紫外線光以對膠層305除膠(圖31);步驟222 :從膠層305中移除支撐層306 (圖3J);步驟224 :在摻雜層305上形成一彩色濾光模塊102 (圖I)。請注意，若可以達到如圖2所示的流程圖實質相同的結果，圖2所示的步驟并非必須按照流程圖所示的順序，亦即，可以在圖2所示的步驟中間插入其他步驟。另外，在本實施例中，第一類摻雜物為N型摻雜物(N-type dopant)，第二類摻雜物為P型摻雜物(P_typedopant)，然而，此并非本專利技術的限制。在另ー實施例中，該本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種制造一背照式照明影像感測器(back？side？illumination(BSI)image？sensor)的方法，包含：向位于一基底層的第一側上的一外延層中植入一第一類摻雜物，用以于該外延層的第一側中形成一第一摻雜層；在該第一摻雜層上附著一支撐層，用以支撐該基底層；磨除該基底層上的第二側，以露出該外延層的第二側；從該外延層的第二側向該外延層中植入該第一類摻雜物，用以于該外延層的第二側中形成一第二摻雜層，其中該第一摻雜層與該第二摻雜層部分重疊；在該外延層的第二側中形成該第二摻雜層之后，在該第二摻雜層上形成至少一金屬層；移除該支撐層；以及在該第一摻雜層上形成一彩色濾光模塊。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃芳銘，張聰杰，
申請(專利權)人：英屬蓋曼群島恒景科技股份有限公司，奇景半導體股份有限公司，
類型：發明
國別省市：