反光cmos图像传感器的制作方法

专利名称：反光cmos图像传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及图像传感器的领域，或涉及用CMOS技术制造的 "背面(backside)"型成像器，即，使得光经由与布置有互连层的 侧部相^j"的侧部进入这些传感器。
本发明尤其适用于低成本图像传感器的制造，所述低成本图像 传感器例如用于移动电话或网络掘/f象才几中，并更通常地用于使用 CMOS图^f象传感器的任何类型的照相才几或4聂像才几中。
背景技术：
存在两种类型的用于电子记录图像的图像传感器
-CCD传感器，即，将从光电二极管接收的电信号转移至放大 器和lt字專争4奂器的电荷转移器4牛(charge transfer device )，
-CMOS传感器，包括放大器，该放大器在所需时刻使得由每 个光电二极管传送的电信号在通向数字转换器的电线上流动。
这种由CCD或CMOS技术制造的传感器可以是"背面"型的 或"前面，，型的，对于"背面"型传感器，被捕获的光接着经由与 传感器电互连层所在的面相对的面进入，而对于"前面，，型传感器， 被捕获的光接着通过电互连之间的左侧自由区域，以到达光电二极 管的半导体。
6"背面"型CMOS成像器主要由硅工艺制造，即，包括被制造 在一层硅中的CMOS光电二极管和晶体管。为了降低其制造成本， 要寻找尽可能减d、这些成像器尺寸的方法，以在同 一半导体晶片上 制造最大数量的成像器。另外，类似地要寻找通过增加每个成像器 中的光电二极管数量(即，每个成像器的像素数量)来增加所捕获 图像的分辨率的方法。为了响应这两种限制，因此，要寻找减小这 些成像器的像素宽度或间距的方法。
然而，在制造这些成像器的过程中必须类似地考虑其他限制。 这些限制与用来制造CMOS光电二^ L管和晶体管的半导体的物理 常凄t相对应，例如，吸光性或这些材并+中产生的电荷的运动身见律。 关于半导体材料的物理常数的这些限制彼此矛盾，因为，为了使光
电二极管吸收光子的能力最大，必须^吏所用的半导体层的厚度最大， 并且，为了使由光电二极管吸收光子而产生的电荷的收集最大，必 须使此半导体层的厚度最小。因此，在半导体层的厚度方面达到折 衷，这种折衷在于，保持半导体厚度大于大约2|am，例如，等于大 约2.5pm，以获得传感器的适当功能。
虽然，技术上可以将像素的宽度或间距减小至小于大约2pm的 尺寸，但是考虑到半导体层的最小厚度是2nm，因此，由于所使用 的半导体的厚度的影响，例如斜入射光子的吸收或所产生的电子的 横向散射的作用，使得在不改变像素实际结构的情况下无法实现像 素宽度的这种减小。

发明内容
本发明的一个目的是提出 一种图4象传感器和制造这种传感器的 方法，该图像传感器结构与厚度减小的半导体层兼容，与此同时， 保持传统结构的像素元件，并具有良好的光电二极管光子转换效率。
7为了实现此目的，本发明提供一种图像传感器，该图像传感器
至少包括
-CMOS型光电二极管和晶体管，其制造在包含至少一种半导 体的层中，
画包含至少一种电介质的层，在该层中制造电互连层，电互连 层彼此电连接和/或与CMOS光电二极管和/或晶体管电连接，所述 电介质层被布置为抵靠半导体层的第一面，所述第一面与半导体层 的第二面相对，由传感器从外部接收的光将通过所述半导体层的第 二面进入,
-反光装置，布置在电介质层中，例如，所述反光装置与光电 二极管相对，并能够朝着光电二极管或朝着半导体层反射至少一部 分由传感器接收的光。
与现有技术的图像传感器相比，此传感器包括"前面，'区域， 即，布置有互连层的区域，"前面"区域由于出现反光装置而^皮改变。 这些反光装置不会使得传感器的"背面"区域有任何改变。因此， 此结构改变不排除可能的后续结构改变。
由于布置在电介质层中的反光装置的作用，半导体层中的光子 吸收增加，并且此层中的光子转4灸步丈率也增力口，因此，允i午在不改 变电互连层的已有整体结构的情况下，通过《又改变电互连区域来减 小半导体层的厚度，同时不会使传感器的整体结构产生问题。因此，
与反光装置的存在相关联的半导体层厚度的减小可以使得电干扰 (即，图像传感器中的相邻像素之间的信号混合)最小化，并且， 可以增加由光子p及收产生的电荷的4欠集。
8由于半导体层的厚度减小，因此，可以减小此传感器的像素宽 度或间距，使得能够获得对于单个占用表面区域可包括更多像素的 传感器，同时不会出现斜入射光子吸收现象或所产生的电子的横向 漫射的现象，这些现象破坏传感器的工作。
另外，这些反光装置的存在不会防止电介质与半导体层的表面 接触的出现，这限制了电子对图像传感器的影响。
与传感器的像素宽度的减小无关，半导体层的厚度的减小使得
可以更好地分离像素信号，并使得可以改进传感器的MTF (调制传 递函数)，尤其当需要将像素宽度保持在等于至少大约2pm时。另 外，半导体层的厚度的减小同样使得可以改进由传感器的滤色器执 行的色彩分离(彩色边缘效应)。
光电二极管的表面(在穿过半导体层的第一面的平面中位于与 反光装置相对处)可以等于或大于在穿过半导体层的第一面的所述 平面中的光电二才及管的总表面积的大约70%。
反光装置可包括至少一个电互连层，该电互连层具有反射表面 (即，与半导体层相对的表面)，该反射表面是半导体基的层的第一 面的表面或电互连层中的另一个的与半导体层相对的表面的大约 40%至80%,或是大约50%至大约90%，或是大约30%至90%。
这样，至少一个互连层的表面增加，从而^f吏得形成用于朝向半 导体层反射光子的表面，光子通过半导体层，同时不被光电二极管 转换成电信号。 一个或多个金属互连层可具有这种反射表面。
所述反射电互连层和半导体层的第一面之间的距离可大于或等 于大约200nm,或者大于或等于大约300nm。因此，此距离使得可
9以防止电场破坏图像传感器的光电二极管和晶体管的工作，该电场 由电荷运动产生并且在电互连层中是普遍存在的。
反光装置可包括至少一种金属层，其主面与半导体层的第一面 基本平行，所述电互连层布置在所述金属层和半导体层之间。
金属层的这些主面中的一个的表面可与半导体层的第一面的表 面基本相等。用此替代方式，在整个传感器上获得均匀的光反射。
金属层可具有大约10nm至100nm的厚度。
反光装置可包括至少一个包含至少一种反光材料的层，其主面 与半导体层的第一面基本平行，所述层布置在互连层和半导体层之 间，并且电接头通过所述层，该电接头将电互连层连接至CMOS光 电二才及管和/或晶体管。
例如，此反射层可形成在布置于电介质层中的CMOS晶体管的 才册才及之间，4氐靠着半导体层的第一面。
可反光材料层可包含铝和/或铜和/或铬和/或非晶硅和/或多晶 石圭，并且/或者具有大约10nm至100nm的厚度。
可反光材料层和半导体层的第一面之间的距离可以是大约 70nm至120nm，此^f直尤其取决于装置的中央工作波长的值。
反光装置可进一步包括第二层或空隙空间，该第二层包含至少 一种电介质材料，该空隙空间布置在可反光材料层和半导体层的第 一面之间。此第二电介质层或此空隙空间使得可以改进吸收半导体 中#皮反射的光子的能力，同时有助于这些光子的反射。当可反光材 料不是金属性质时，可选择电介质材料以使得其光学指数低于可反 光材料的光学指数。电介质层的一部分可布置在第二电介质层(或空隙空间)和半
导体层的第一面之间，并具有大约lnm至lOnm的厚度。
可反光材料的厚度，和/或电介质层(一个或多个)的厚度，和 /或位于半导体层的第 一面和可反光材料层之间的空隙的厚度可等 于大约
几cx" 7其中
-图像传感器的工作波长范围的中央波长，其穿过半导体
层，
-n:所述层的材料的光学指数，或所述层的材料的光学指数的实部。
可反光材料层可与形成于半导体层中的掺杂区域电连接。在此 情况中，反光层可类似地形成与CMOS光电二4及管和/或晶体管电 连接的极化电极。
半导体层可具有大约lpm至2pm的厚度，或优选地大约lpm 至1.5pm的厚度。
本发明同样涉及一种制造图像传感器的方法，至少包括以下步
骤
-在包含至少 一种半导体的层中制造CMOS型光电二极管和晶 体管的捧杂区i或，
-制造4皮此电连4妄和/或与包含至少一种电介质的层中的 CMOS光电二极管和/或晶体管电连接的电互连层，所述电介质层被布置为抵靠半导体基的层的第一面，该第一面与半导体基的层的第 二面相对，由传感器从外部接收的光将穿过半导体基的层的第二面 进入，
并且，进一步包括布置在电介质层中(例如，与光电二才及管相 对)的反光装置的制造，该反光装置能够朝着半导体层或朝着光电 二极管反射至少一部分由传感器接收的光。
半导体层的厚度可以在大约l(im至1.5pm之间，此厚度可通过 将半导体层变薄而获得。


参照附图，通过阅读仅用来说明而非限制性目的的示意性实施 方式的说明，本发明将更容易理解，附图中
-图1至图3分别示出了#4居第一、第二和第三实施例的本发 明的对象(图像传感器)，
-图4示出了根据第三实施例的本发明的对象(图像传感器) 的半导体层中的光子吸收的模拟，其是被接收光的波长的函数，并
取决于用于光反射的反射层和电介质层的材料性质，
-图5和图6分别示出了4艮据第四和第五实施例的本发明的对 象(图像传感器)，
-图7示出了根据第四实施例的本发明的对象(图像传感器) 的半导体层中的光子吸收的模拟，其是^皮接收的光的波长的函数， 并取决于用于光反射的反射层和电介质层的材料性质。下述各个附图的相同、相似或等同的部件用相同的数字参考表 示，以便方^f更从一张附图移至另一附图。
附图中所示的各种部件无需用统一的比例来表示，以4吏附图更
清晰易读。
各种可能性(替代方式和实施方式)应理解为是不互相排斥的，
并且可以;波此结合。
具体实施例方式
首先参照图1，其示出了根据第一实施例的图像传感器IOO。
图像传感器100包括第一 "背面"区域，来自被捕获的图像的 光穿过此区i或而进入。此区域包括孩t透4竟102，其布置在形成于滤 色器106上的平面层104上。每个微透4竟102可具有小于大约2pm 的宽度，例如，大约1^im至1.7nm之间的宽度。微透镜102的宽度 与图像传感器100的一个像素的宽度或间距相对应。这些滤色器 106,例如，可^4居所谓的，早尔"结构而布置，这种结构包4舌一个 红色滤色器、两个绿色滤色器和一个蓝色滤色器，这些滤色器以正 方形矩阵的形式一个接一个地布置。"背面"区域同样包括4屯化层 108,例如，该钝化层108包含诸如Si02和/或SySU的SiOxNy，该 钝化层108形成于滤色器106和半导体层110之间。此"背面"区 域的厚度等于微透镜102、平面层104、滤色器106和钝化层108 的厚度的总和，即，总厚度大于大约ljxm或在大约lpm至3jxm之 间。
半导体层110 (优选地是硅基，但是也可类似地包含任何其他 半导体)形成用于吸收从"背面"区域进入的光并用于分离由半导
13体IIO中的电场产生的电荷的区域。此层IIO具有大约1^im至2jam 之间的厚度，例如，等于大约1.5pm。
在石圭层110中制造光电二极管112和CMOS晶体管114。光电 二极管112收集由从传感器100的"背面"区域接收的光子所产生 的电荷，以将其转换成电信号。然后，通过CMOS晶体管114使用 这些电信号，以将电信号放大并将其置于光电二极管和晶体管的矩
阵之外。
图像传感器ioo类似地包括"前面"区域，该"前面"区域包 括电介质层116，例如，该电介质层116包含诸如SiCb和/或Si3N4 的SiOxNy,在电介质层中制造有CMOS晶体管114的栅极118、连 接至CMOS晶体管114的源极和漏极的电接头120、以及电互连层 122。在图1中，Y又示出了两个互连层122a和122b。然而，传感器 100可包括大量互连层，例如，高达15个互连层，类似地;故称为互 连7jc平面。通孑L 124，或电镀通孑L (plated through-holes ),寻皮类如乂;也 制造于电介质层116中，并将接头120和栅极118电连接至互连层 122，并将各个互连层122 4皮此电连接。这些通孔124形成竖直电接 头，将这些不同的元件互相连接。
最后，图^f象传感器100包括粘合层126，其将电介质层116连 4妄至支^U反或基4反128。
在此第一实施方式中，传感器100包括第二互连层122b，第二 互连层与半导体层110相对，具有比传统的CMOS图^f象传感器的互 连层面积大的表面面积。在这种情况中，如果互连层122是金属基 的，例如，铝和/或钨和/或铜，则此表面使得已经通过了半导体层 110但还没有^皮光电二极管112转换成电信号的光子被光反射，从 而可以4吏得这些光子朝向半导体层110返回。这才羊，改进了光电二 极管112的光子吸收率，从而使得可以减小硅层110的厚度，因此
14可以减小像素宽度以及减小或消除传感器100的电干扰，与此同时， 能够改进传感器100的转换效率。另外，此第二互连层122b的一 部分与光电二4及管112相对地/没置，以朝着光电二才及管返回光子。
在此第一实施例的一个替代实施例中，可能不是第二互连水平 面122b具有光反射性，而是第一互连水平面122a具有光反射性， 或两者都具有光反射性，和/或，如果传感器100包括多于两个电互 连水平面时则一个或多个其4也互连水平面具有光反射性。
如果想要使传感器中的光反射性最大化，那么，优选地选择最 靠近半导体层110的互连水平面，即，第一互连水平面122a，以形 成反射层。另一方面，如果想要在不^f吏通孔通道124的制造复杂化 的情况下朝着半导体层110反射光，优选地选择第二互连层122b(或 者，如果传感器包括多于两个互连水平面时，至少选择下互连水平 面中的一个)，以形成反射层。
另外，用作反射层的互连层和硅层110之间的距离大于大约 300nm,或大于大约200nm，以防止光电二极管112和晶体管114 的工作中由于互连水平面122中的》兹场的存在而产生干才尤。
虽然，互连层122b的尺寸被选择成使光反射最大化(尤其是 使得光电二极管方向上的反射表面最大化)，但是，此层的尺寸同样 被选择为使互连层122a, 122b 4皮此不短路或使互连层122b本身的 各个部分不短3各。通常来i兌，互连层122b的反射表面(即，与半 导体层110相对设置的此层122b的面的表面)和半导体层110或互 连层122a的一个主面的表面之间的比例，可以是，例如，50%至 90%之间。这样，可以反射已经穿过半导体层110且其光子没有被 转换成电信号的光的大约40%至75%，或大约40%至80%。
现在参照图2，其示出了根据第二实施例的图像传感器200。与图1所示的图像传感器100相比，图像传感器200包括两个 互连水平面122a， 122b,该互连7JC平面的相对于半导体层110的表 面与由图^象传感器100的第二互连层122b引入的表面类似，即， 并不对其表面进行使其朝着硅层110最大程度地反射还没有被转换 成电信号的光子的特别设计。这样，与图像传感器100相反，不是 第二互连层122b用作反射层，而是形成于第二互连层122b下的附 加层130用作反射层。此层130是金属基的，例如，与互连层122 的金属类似，并且，此层被制造于电介质层116的整个表面之上， 乂人而具有与石圭层110的一个主面的整个表面区域相对应的反射表 面，该硅层110与此附加反射层130相对地设置。被选择用来反射 光子的金属的厚度可以较小金属层130可具有大约10nm至100nm 的厚度。此层130使得可以在这些互连层122a, 122b之间反射通 过层122a， 122b中的开口的所有光子。
该附加层130存在于半导体层110的整个表面上，该附加层130 使得可以在整个半导体层IIO上获得均匀的光反射度，并且不需要 改变传感器200的互连层122a， 122b的几何构造。
现在参照图3，其示出了根据第三实施例的图像传感器300。
与图1所示的图像传感器100相反，图像传感器300包括两个 互连水平面122a, 122b,其不具有被优化为朝着硅层110反射光子 的表面，其方式与传感器200相似。因此，与图像传感器100相反， 不是第二互连水平面122b用作反射层，而是在电介质层116中形成 于互连层122上的附加层132用作反射层。
此附加层132，例如，是金属基的，例如铝和/或铜和/或铬，和 /或半导体，诸如非晶硅和/或多晶硅，和/或任何其他适于产生这种 光反射的材并+。该附加层的厚度例如在大约10nm至100nm之间。 在此第三实施例中，附加层132的厚度等于大约30nm。另外，当附
16加层132包含半导体和/或任何其他非金属性质的材料时，反射层 132的材料可具有大于大约3的光学指数，从而形成具有高光学指
数的层。
反射层132不是直接施加在电介质层116的上表面上。位于反 射层132和电介质层116的上表面之间的电介质层116的一部分形 成电介质部分134,其具有大约70nm至120nm的厚度，并具有大 约1.35至1.6的光学指数，从而形成低光学指数的层。
此附加层132不是用来导通电信号，但是使得可以反射已经通 过了硅层110但还没有被光电二极管112吸收和转换成电信号的光 子。因此，反射层132不与栅极118和漏-源*接头120电接触，但是 会经过这些棚4及118和这些接头120，并在层132中的栅极118和 接头120的通道中包括电绝缘区域。此外，附加层132被形成为光 电二极管112的大部分(总表面的至少70%)或整个表面与附加层 132相对地设置。
图4示出了图像传感器300的半导体层110中的光子吸收的模 拟，其是被捕获的光的波长的函数。各条曲线用来表示反射层132 和电介质层116的各种材料。这些模拟与厚度等于大约1.5pm的硅 层110中的光子吸收相对应，其中，反射层132的厚度等于大约 30nm，并且其中，电介质层134的厚度等于大约90nm。
曲线10示出了对于铝基反射层132和Si02基电介质层116的 这种吸收。可以看到，此吸收与现有^支术的"背面，，CMOS型图像 传感器中获得的吸收基本类似，现有技术的图像传感器包括厚度等 于大约2.5(im的硅层但不包括反射层(曲线12所示)。
曲线14, 16, 18分别示出了在包含非晶硅或多晶硅、铜和4各 的吸收层132与Si02基电介质层116的情况中获得的性能水平。在这些情况中，可以》见察到，此吸收比用铝基反射层132和Si02基电 介质层116获得的吸收稍小一些。
曲线20示出了现有技术中的"背面"CMOS型图像传感器(即， 不包括任何反光装置)中的厚度等于大约1.5nm的硅层中的光子吸 收。通过比较这些不同曲线，可以观察到，在厚度等于大约1.5frni 的薄的无干扰的层中的吸收大于在单个装置中实现的吸收，但是， 其并不包括任何反射层。
现在参照图5，其示出了才艮据第四实施例的图像传感器400。
除了在图3的传感器300中出现的反射层132以外，传感器400 进一步包括电介质层136，其光学指数小于反射层132的材料的光 学指数。当此电介质材料与层116的电介质材料不同时，此构造尤 其有利。厚度为大约lnm至10nm的电介质层116的一部分类似地 布置在电介质层136之上。此电介质层136使得可以改进半导体层 110中的光子吸收和反射。
在此第四实施例的替代方式中，电介质层136可^皮空隙空间替 4、。此空隙空间实现与电介质层136相同的目的。
在另一替代方式中，反射层将可以是电介质基的。例如，反射 层可以是Ti02基，在此情况中，电介质层136包含多孑L (porous) 材料(例如，SixOyNz型的氧化物)。图7中的曲线22示出了图^f象传 感器中的厚度等于大约1.5pm的硅层的光子吸收，该图像传感器包 括Ti02基反射层和包含多孔材料的电介质层136。通过将此曲线分 别与现有技术的"背面"CMOS型图像传感器中的曲线12和20 (示 出了厚度等于大约2.5pm和1.5jam的硅层中的光子吸收)进行比较， 可用观察到，此曲线22的值4妻近于曲线12的值。
18在另一替代方式中，可以用由高光学指数和低光学指数的替代
层形成的堆置层来替代反射层132和电介质层136。
反射层132和/或电介质层136和/或位于电介质层136和半导 体层IIO之间的电介质层116的一部分，优选地被选择为等于大约
，，其中，图^f象传感器的工作范围的中央波长，其穿过半导 4
体层IIO，并且，n是反射层132的材料的光学指数的实部。对于在 可见波长范围内工作的传感器，此中央波长可等于大约570nm。此 最佳厚度指的是中央波长共振厚度。
参照图6,其示出了才艮据第五实施例的图^象传感器500。
与图像传感器300相比，反射层132除了光反射半导体层110 中的光子以外，同样i也形成光电二才及管112的才及化电才及，^f旦是，不 从光电二极管112^是供任何电流或传送任何信号。通过与形成光电 二极管112的半导体层110的掺杂区域接触而实现极化作用。包含 与形成其他互连层122的金属的性质不同的金属的反射层132的厚 度是，例如，等于大约30nm。
这些图像传感器可用传统的COMS技术制造。为此，先由半导 体层110开始，首先将掺杂剂扩散到此层110内，以形成CMOS光 电二4及管112和晶体管114的活性(active)区i^。然后，用光刻和 蚀刻步骤来制造互连层和反光装置(由一个或多个前面所述的互连 层和/或附加层而形成)，金属材料能够经由生长步骤或沉积步骤而 被沉积。电介质材料116在各个层的制造过程之间逐渐沉积，以覆 盖互连层和/或反光层。
然后，通过粘合层126将此组件转移到基4反128上。然后，半 导体层110的与和电介质116^妄触的面相对的面变薄。最后，在半导体层110的之前变薄的面上制造"背面"区域的元件，即，钝化
层108、滤色器106、平面层104和樣i透4竟102。
权利要求
1.一种图像传感器(100，200，300，400，500)，所述图像传感器至少包括-CMOS型光电二极管(112)和晶体管(114)，其制造在包含至少一种半导体的层(110)中，所述层的厚度为大约1μm至1.5μm，-包含至少一种电介质的层(116)，在所述层中制造电互连层(122a，122b)，所述电互连层彼此电连接和/或与所述CMOS光电二极管(112)和/或所述晶体管(114)电连接，所述电介质层(116)被布置为与半导体层(110)的第一面抵靠，所述第一面与所述半导体层(110)的第二面相对，由传感器(100-500)从外部接收的光将通过所述半导体层(110)的第二面进入，-反光装置(122b，130，132，136)，布置在所述电介质层(116)中，例如，所述反光装置与所述光电二极管(112)相对，并且所述反光装置能够朝着所述光电二极管(112)反射至少一部分由所述传感器(100-500)接收的光。
2. 根据权利要求1所述的图像传感器(100-500)，其中，所述光 电二极管(112)的表面被设置成在穿过所述半导体层(110) 的第一面的平面中与所述反光 装置(122b， 130， 132， 136) 相对，所述光电二极管(112)的表面等于或大于在穿过所述 半导体层(no)的第一面的所述平面中的光电二极管(112) 的总表面积的大约70%。
3. 根据上述权利要求中任一项所述的图像传感器(100)，其中， 所述反光装置包括电互连层中的至少一个(122b)，该电互连层具有反射表面，所述反射表面是所述半导体基的层(110) 的第一面的表面的50%至90%或者是电互连层中的另一个 (122a)的与所述半导体层(110 )相对的表面的50%至90%。
4. 根据权利要求3所述的图像传感器(100 ),其中，所述反射电 互连层和所述半导体层的第一面之间的距离大于或等于大约 200 nm。
5. 根据权利要求1或2中任一项所述的图像传感器(200)，其中， 所述反光装置包括至少一个包含至少一种金属层(130)的层， 所述金属层的主面与所述半导体层(110)的第一面基本平行， 所述电互连层(122a, 122b)布置在所述金属层(130)和所 述半导体层(110)之间。
6. 根据权利要求5所述的图像传感器(200)，其中，所述金属层(130)的主面中的一个的表面基本上等于所述半导体层(110) 的第一面的表面。
7. 根据权利要求5或6中任一项所述的图像传感器(200 ),其中， 所述金属层(130 )的厚度是大约10 nm至100 nm。
8. 根据权利要求1或2中任一项所述的图像传感器(300， 400， 500)，其中，所述反光装置包4舌至少一个包含至少一种可反光 材料的层(132)，其主面与所述半导体层的第一面基本平行， 所述层(132)布置在所述互连层(122a， 122b)和所述半导 体层(110)之间，并且电接头(124)通过所述层(132)，所 述电接头(124)将所述电互连层(122a， 122b)连4妄至所述 CMOS光电二才及管(112 )和/或所述晶体管(114 )。
9. 根据权利要求8所述的图像传感器(300， 400， 500),其中， 所述可反光材料的层(132)包含铝和/或铜和/或铬和/或非晶 石圭和/或多晶硅，并且/或者具有大约10 nm至100 nm的厚度。
10. 根据权利要求8或9中任一项所述的图像传感器(300， 400, 500 )，其中，所述可反光材料的层(132 )和所述半导体层(110 ) 的第一面之间的3巨离是大约70nm至120 nm。
11. 根据权利要求8至10中任一项所述的图像传感器(400),其 中，所述反光装置还包括第二层(136)或空隙空间，所述第 二层包含至少一种电介质材冲+，所述空隙空间布置在所述可反 光材料的层(132)和所述半导体层(110)的第一面之间。
12. 根据权利要求11所述的图像传感器(400)，其中，所述电介 质层(116 )的一部分布置在所述第二电介质层(136 )或所述 空隙空间与所述半导体层(110)的第一面之间，并具有大约 1 nm至10nm的厚度。
13. 根据权利要求8至12中任一项所述的图像传感器(300， 400， 500)，其中，所述可反光材料的层(132)的厚度、和/或一个 或多个所述电介质层(136, 116)的厚度、和/或位于所述半 导体层(110)的第一面和所述可反光材料的层(132)之间的 空隙的厚度等于大约h"'其巾-Xc:所述图^象传感器(300, 400， 500)的工作波长范 围的中央波长，其穿过所述半导体层(110)，-n:所述层的材^"的光学指^t的实部。
14. 根据权利要求8至13中任一项所述的图像传感器(500),其 中，所述可反光材料的层(132 )与形成于所述半导体层(110 ) 中的掺杂区域电连4妄。
15. —种制造图像传感器(100-500)的方法，至少包括以下步骤-在包含至少一种半导体的层(110)中制造CMOS型 光电二极管(112)和晶体管(114)的掺杂区域，-制造^皮此电连接和/或与包含至少一种电介质的层 (116)中的CMOS光电二才及管(112)和/或晶体管(114)电 连接的电互连层(122a， 122b),所述电介质层(116)被布置 为抵靠所述半导体基的层(110)的第一面，所述第一面与所 述半导体基的层(110)的第二面相对，由所述传感器(100-500) 从外部接收的光将穿过所述半导体基的层(110)的第二面进 入，并且，进一步包括布置在所述电介质层(116)中的反光 装置(122b， 130, 132， 136)的制造，所述电介质层例如与 所述光电二极管(112)相对，所述反光装置能够朝着所述光 电二极管(112)反射至少一部分由所述传感器(100-500)接 收的光，所述半导体层(110 )的厚度在大约1 iam至1.5 pm之间。
全文摘要
本发明涉及一种图像传感器(100)，至少包括CMOS型光电二极管(112)和晶体管(114)，其制造于半导体层(110)中，所述半导体层(110)的厚度为大约1μm至1.5μm；电介质层(116)，在所述电介质层(116)中制造电互连层(122a，122b)，其彼此电连接和/或与CMOS光电二极管和/或晶体管电连接，所述电介质层被布置为与半导体层的第一面抵靠，所述第一面与半导体层的第二面相对，由传感器从外部接收的光将通过半导体层的第二面进入；反光装置(122b)，布置在电介质层中，与光电二极管相对，并能够朝着光电二极管反射至少一部分由传感器接收的光。
文档编号H01L27/146GK101667584SQ200910008799
公开日2010年3月10日 申请日期2009年9月4日 优先权日2008年9月5日
发明者伊冯·卡佐, 皮埃尔·吉东 申请人:法国原子能委员会