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专利号: 2017108026893
申请人: 德淮半导体有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-11-14
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种半导体装置,其特征在于,包括:

衬底,具有其中形成用于感测辐射的辐射传感器的感测区以及不用于感测辐射的非感测区,所述衬底具有第一导电类型;

中间层,形成在所述衬底之上,所述中间层形成有开口,所述开口在非感测区延伸到所述衬底;

导电层,包括水平部分以及垂直部分,所述水平部分形成在所述中间层之上,所述垂直部分形成在所述开口内并延伸到所述衬底;以及在所述衬底中形成的掺杂区,所述掺杂区包括与所述导电层的对应的垂直部分相邻的部分和与所述衬底和所述中间层的界面相邻的部分,所述掺杂区掺杂有所述第一导电类型的掺杂剂。

2.根据权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,所述半导体装置还包括:隔离绝缘层,设置在所述开口的侧壁上,从而使所述导电层至少与所述中间层的一部分电隔离。

3.根据权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,其中所述掺杂区的与所述衬底和所述中间层的界面相邻的部分包括所述掺杂区的与在所述衬底与所述中间层的在所述导电层的所述垂直部分附近的界面相邻的部分。

4.根据权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,其中,所述半导体装置是背照式(BSI)图像传感器,其中所述辐射传感器被形成为邻近所述衬底的正面,所述中间层形成在所述衬底的背面上。

5.根据权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,其中所述中间层包括:第一绝缘层,形成在所述衬底之上;以及

抗反射涂层,形成在所述第一绝缘层之上。

6.根据权利要求5所述的半导体装置,其特征在于,所述半导体装置还包括:隔离绝缘层,设置在开口的侧壁上,从而使所述导电层至少与所述抗反射涂层电隔离。

7.根据权利要求5所述的半导体装置,其特征在于,其中所述中间层还包括:第二绝缘层,形成在所述抗反射涂层之上,与所述导电层的水平部分邻接。

8.根据权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,其中所述中间层被配置为能够透过辐射。

9.根据权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,其中所述导电层由不透过辐射的导电材料形成,并且在感测区上方不形成所述导电层。

10.根据权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,其中所述掺杂区的掺杂浓度高于所述衬底的掺杂浓度。

11.一种制造半导体装置的方法,其特征在于,包括以下步骤:提供衬底,所述衬底具有第一导电类型,并具有其中形成用于感测辐射的辐射传感器的感测区以及不用于感测辐射的非感测区;

在所述衬底之上形成中间层;

在非感测区处形成穿过所述中间层并且延伸到所述衬底的一个或多个开口;

通过所述一个或多个开口在所述衬底中形成一个或多个所述第一导电类型的掺杂区;

形成导电层,所述导电层包括水平部分以及一个或多个垂直部分,所述水平部分形成在所述中间层之上,并且所述一个或多个垂直部分形成在所述一个或多个开口中的对应的开口内并且延伸到所述衬底,其中每一个所述垂直部分与相应的掺杂区相邻,并且其中每一个所述掺杂区包括与所述导电层的对应的垂直部分相邻的部分和与所述衬底和所述中间层的界面相邻的部分。

12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述方法还包括,在形成所述导电层之前:在每一个所述开口的侧壁上形成隔离绝缘层,以使得之后形成的所述导电层至少与所述中间层的一部分电隔离。

13.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,其中,所述掺杂区的与所述衬底和所述中间层的界面相邻的部分包括所述掺杂区的与所述衬底与所述中间层的在所述一个或多个开口附近的界面相邻的部分。

14.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述方法还包括对于所述掺杂区的退火步骤。

15.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,其中,所述半导体装置是背照式(BSI)图像传感器,其中所述辐射传感器被形成为邻近所述衬底的正面,所述中间层形成在所述衬底的背面上。

16.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,其中所述中间层包括:第一绝缘层,所述第一绝缘层与所述一个或多个掺杂区相邻;以及在所述第一绝缘层之上的抗反射涂层。

17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,所述方法还包括,在形成所述导电层之前:在每一个所述开口的侧壁上形成隔离绝缘层,以使得之后形成的所述导电层至少与所述抗反射涂层电隔离。

18.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,其中所述中间层还包括在所述抗反射涂层之上的第二绝缘层,其中,所述一个或多个开口被形成为还穿过所述第二绝缘层。

19.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,其中所述中间层被配置为能够透过辐射。

20.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:在形成所述中间层之前,从所述衬底的背面减薄所述衬底。

21.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,其中所述导电层由不透过辐射的导电材料形成,并且在感测区中不形成所述导电层。

22.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,其中所述掺杂区的掺杂浓度高于所述衬底的掺杂浓度。

23.一种制造半导体装置的方法,其特征在于,包括以下步骤:提供衬底,所述衬底具有第一导电类型,并具有其中形成用于感测辐射的辐射传感器的感测区以及不用于感测辐射的非感测区;

在所述衬底中形成一个或多个所述第一导电类型的掺杂区;

在所述衬底之上形成中间层,所述中间层与所述一个或多个掺杂区相邻;

在非感测区处形成穿过所述中间层并延伸到所述衬底的一个或多个开口;

形成导电层,所述导电层包括水平部分以及一个或多个垂直部分,所述水平部分形成在所述中间层之上,并且所述一个或多个垂直部分形成在所述一个或多个开口内并且延伸到所述衬底,其中每一个所述垂直部分与相应的掺杂区相邻,并且其中每一个所述掺杂区包括与所述导电层的对应的垂直部分相邻的部分和与所述衬底和所述中间层的界面相邻的部分。

24.根据权利要求23所述的方法,其特征在于,所述方法还包括,在形成所述导电层之前:在每一个所述开口的侧壁上形成隔离绝缘层,以使得之后形成的所述导电层至少与所述中间层的一部分电隔离。

25.根据权利要求23所述的方法,其特征在于,所述方法还包括对于所述掺杂区的退火步骤。

26.根据权利要求23所述的方法,其特征在于,其中,所述半导体装置是背照式(BSI)图像传感器,其中所述辐射传感器被形成为邻近所述衬底的正面,所述中间层形成在所述衬底的背面上。

27.根据权利要求23所述的方法,其特征在于,其中所述中间层包括:第一绝缘层,所述第一绝缘层与所述一个或多个掺杂区相邻;以及在所述第一绝缘层之上的抗反射涂层。

28.根据权利要求27所述的方法,其特征在于,所述方法还包括,在形成所述导电层之前:在每一个所述开口的侧壁上形成隔离绝缘层,以使得之后形成的所述导电层至少与所述抗反射涂层电隔离。

29.根据权利要求27所述的方法,其特征在于,其中所述中间层还包括在所述抗反射涂层之上的第二绝缘层,其中,所述一个或多个开口被形成为还穿过所述第二绝缘层。

30.根据权利要求23所述的方法,其特征在于,其中所述中间层被配置为能够透过辐射。

31.根据权利要求23所述的方法,其特征在于,其中形成一个或多个掺杂区包括:从所述衬底的背面向所述衬底注入第一导电类型的掺杂剂以形成所述掺杂区;并且所述方法还包括:从所述衬底的背面减薄所述衬底。

32.根据权利要求23所述的方法,其特征在于,其中所述导电层由不透过辐射的导电材料形成,并且在感测区中不形成所述导电层。

33.根据权利要求23所述的方法,其特征在于,其中所述掺杂区的掺杂浓度高于所述衬底的掺杂浓度。