图像传感器件及其制造方法与流程

本发明实施例涉及图像传感器件及其制造方法。

背景技术：

半导体图像传感器用于感测光。互补金属氧化物半导体(cmos)、图像传感器(cis)和电荷耦合器件(ccd)传感器被广泛地应用于诸如数码相机或手机摄像头的各种应用中。这些器件利用衬底内的像素阵列，其包含晶体管和光电二极管，晶体管和光电二极管能够吸收投射向衬底的辐射并将感测到的辐射转换为电信号。

背照式(bsi)图像传感器件是一种图像传感器件。由于晶体管器件尺寸随着每种技术生成而缩小，现有的bsi图像传感器件开始受到与串扰及光晕相关问题的影响。这些问题是由bsi图像传感器的相邻像素之间的不充分隔离引起的。

因此，虽然制造bsi图像传感器件的现有方法通常已经满足其预期目的，但其并未在所有方面令人感到满意。

技术实现要素：

根据本发明的一些实施例，提供了一种图像传感器件，包括：衬底，具有正面和背面；辐射感测区，形成于所述衬底中；开口，从所述衬底的背面延伸至所述衬底内；第一金属氧化物膜，包含第一金属，所述第一金属氧化物膜形成于所述开口的内表面上；以及第二金属氧化物膜，包含第二金属，所述第二金属氧化物膜形成于所述第一金属氧化物膜的上方；其中，所述第一金属的电负性高于所述第二金属的电负性。

在上述图像传感器件中，所述第一金属氧化物膜共形地形成于所述开口的内表面上。

在上述图像传感器件中，所述第一金属包含铝。

在上述图像传感器件中，所述第二金属包含铪。

在上述图像传感器件中，所述开口具有大于1.5微米的深度。

在上述图像传感器件中，每个所述第一金属氧化物膜和所述第二金属氧化物膜的厚度都大于30埃。

在上述图像传感器件中，所述第一金属氧化物膜进一步共形地设置于所述衬底的背面的上方。

在上述图像传感器件中，进一步包括位于所述第一金属氧化物膜与所述开口的内表面之间的中间层。

在上述图像传感器件中，所述中间层包含sio2。

在上述图像传感器件中，所述中间层的厚度小于25微米。

在上述图像传感器件中，进一步包括形成于所述第二金属氧化物膜的上方的氧化钽(ta2o5)层。

根据本发明的另一些实施例，还提供了一种图像传感器件，包括：衬底，具有正面和背面；辐射感测区，形成于所述衬底中；开口，从所述衬底的背面延伸至所述衬底；以及膜，具有梯度折射率在所述开口的内表面的上方的；其中，所述膜包含根据折射率以依次堆叠的方式交替布置的多层，并且所述多层中更接近所述衬底的层具有比所述多层中远离所述衬底的层的折射率更低的折射率。

在上述图像传感器件中，所述层均为金属氧化物层。

在上述图像传感器件中，所述层包含氧化铝层、氧化铪层和氧化钽层，所述氧化铝层比所述氧化铪层和所述氧化钽层更接近所述衬底，并且所述氧化钽层比所述氧化铝层和所述氧化铪层更远离所述衬底。

在上述图像传感器件中，所述开口具有大于1.5微米的深度。

在上述图像传感器件中，所述多层的每层的厚度都大于30埃。

在上述图像传感器件中，所述膜共形地形成于所述衬底的背面的上方。

在上述图像传感器件中，进一步包括位于所述膜与所述开口的内表面之间的中间层。

根据本发明的又一些实施例，还提供了一种制造图像传感器件的方法，包括：提供具有正面和背面的衬底；形成邻近所述正面的辐射感测区；从所述背面在所述衬底中形成开口，以及形成包含位于所述开口的内表面上的第一金属的第一金属氧化物膜；形成包含位于所述第一金属氧化膜的上方的第二金属的第二金属氧化物膜；其中，所述第一金属的电负性大于所述第二金属的电负性。

在上述方法中，所述第一金属氧化物膜和所述第二金属氧化物膜的形成包含：在所述开口的内表面的上方形成氧化铝层；以及在所述氧化铝层的上方形成氧化铪层。

附图说明

结合附图阅读以下详细说明，可更好地理解本发明的各方面。应注意到，根据本行业中的标准惯例，各种部件未按比例绘制。实际上，为论述清楚，各部件的尺寸可任意增加或减少。

图1至图7是根据本发明的一些实施例以各个操作制造的图像传感器的截面图；

图8是示出了测试根据现有技术中的工艺和图4a的示例性实施例制造的器件的白像素的数目的实验结果的示意图；及

图9是示出了测试根据现有技术中的工艺和图4b的实施例制造的器件的白像素的数目的实验结果的示意图。

具体实施方式

以下公开提供许多不同的实施例或示例，为实现所提供的主题不同的特征。下面描述了组件与设置的具体示例，以便简要说明本发明。当然，这些仅仅是示例，并非旨在限制本发明。例如，在随后的说明中，形成于第二部件上或者上方的第一部件可包含其中所述第一和第二部件形成为直接接触的实施例，也同样可能包含其中在第一和第二部件之间形成另一部件的实施例，这样第一和第二部件可不进行直接接触。此外，本发明可在多个示例中重复参考标号和/或字母。该重复是为了简明和清楚地进行说明，而其本身不指示所讨论的各个实施例和/或结构之间的关系。

此外，为了便于描述，本文使用空间相对术语，例如“低于”、“下面”、“下方”、“上面”、“上部”等来描述如图中所示的一个元件或部件与另一元件或部件的关系。空间相对术语旨在包含除了附图所示的方向之外使用或操作器件时的不同方向。该装置可调整为其他方向(旋转90度或者面向其他方向)，而其中所使用的空间相关描述符也可进行相应的解释。

尽管为本发明限定了较宽范围的数字范围和参数为近似值，在具体示例中所记录的数字值尽可能为精确值。但是，任何数字值都包含某些由相应的测试量度中标准差所造成的固有误差。此外，文中所使用的术语“大约”通常表示给定值或范围内的10％、5％、1％或0.5％。或者，术语“大约”表示位于本领域内普通技术人员所理解的平均值的可接受标准误差范围内。除操作/工作示例，或除明确指出外，本发明中的诸如材料数量、时间长度、温度、操作条件、数量比例及类似内容等的所有数字范围、数量、值和百分比应理解为依据术语“大约”在所有实例中有所改动。因此，除非出现矛盾，本发明和附属权利要求中所述的数字参数为能够按照需要进行改动的近似值。各数字参数至少应该按照所报告的有效数字，并通过普通的四舍五入方法进行表示。文中的范围可表示为从一个端点到另一个端点，或者两个端点之间。文中所公开的所有范围包含端点，除非另有说明。

根据本发明的图像传感器件是背照式(bsi)图像传感器件。bsi图像传感器件包含电荷耦合器件(ccd)、互补金属氧化物半导体(cmos)图像传感器(cis)、有源像素传感器(aps)或无源像素传感器。图像传感器件可包含邻近像素栅格提供的附加电路和输入/输出，以提供提供像素的操作环境和支持与像素的外部通信。

图1至图7是根据本发明的一些实施例以各种操作制造的图像传感器的截面图。应当理解，为了更好地理解本发明的实施例，简化了图1至图7。参考图1，传感器件100包含衬底102。衬底102是器件衬底。衬底102可为半导体衬底。衬底102可为掺杂有诸如硼的p型掺杂剂的硅衬底，在这种情况下，衬底102是p型衬底。或者，衬底102可为另一合适的半导体材料。例如，衬底102可为掺杂有诸如磷或砷的n型掺杂剂的硅衬底，在这种情况下，衬底102是n型衬底。衬底102可包括诸如锗或金刚石的其他元素半导体。衬底102可选择性地包含化合物衬底和/或合金半导体。进一步地，衬底102可包含外延层(epi层)，可以被应变以增强性能，并且还可包括绝缘体上硅(soi)结构。

衬底102具有正面104(也称作前侧)和背面106(也称作背侧)。对于bsi图像传感器件，例如图像传感器件100而言，入射辐射通过背面106进入衬底102。在一些实施例中，衬底102具有约100微米到约500微米范围的厚度。根据一些实施例，利用前端工艺制造衬底102。例如，衬底102包含各种区域，其可包含像素区域、外围区域、接合焊盘区域以及划线区域。为了简洁起见，图1至7仅示出像素区域的一部分。

像素区域包含辐射感测区域108和掺杂的隔离区域110。辐射感测区域108掺杂有与衬底102的掺杂极性相反的掺杂极性。通过一次或多次注入工艺或扩散工艺形成辐射感测区域108。邻近或靠近衬底102的正面104形成辐射感测区域108。尽管图1示出像素区域的仅一部分，像素区域可进一步包含固定层光电二极管、光电二极管栅极、复位晶体管、源极跟随器晶体管、以及转移晶体管。为了简洁起见，本发明的附图中未示出上述部件的具体结构。

辐射感测区域108可操作地用于感测从背面106进入像素区域的入射辐射。入射辐射为可见光。或者，入射辐射可为红外线(ir)、紫外线(uv)、x射线、微波、其他合适的类型的射线或其组合。

根据一些实施例，掺杂隔离区域110接近辐射感测区域108。邻近或靠近正面104形成掺杂隔离区域110。每对相邻辐射感测区域108由相应的掺杂隔离区域110的一个彼此分隔开。掺杂隔离区域110掺杂有与衬底102的掺杂极性相同的掺杂极性。在一些实施例中，掺杂隔离区域110的掺杂浓度高于衬底102的掺杂浓度。例如，掺杂隔离区域100的掺杂浓度范围为约1e16/cm³到约1e20/cm³。通过一重或多重注入工艺或扩散工艺形成掺杂隔离区域110。

如图1，根据一些实施例，隔离部件112形成于掺杂隔离区域110内。隔离部件112形成于邻近或靠近衬底102的正面104。在一些实施例中，隔离部件112用于限定辐射感测区域108和掺杂隔离区域110的预定区域。因此，在形成辐射感测区域108和掺杂隔离区域110之前形成隔离部件112。在一些实施例中，掺杂隔离区域110与隔离部件112对准。

隔离部件112包含浅沟槽隔离(sti)结构和/或硅的局部氧化(locos)结构。在一些实施例中，根据设计需要和制造考虑，一些有源或无源部件，例如mosfet或结电容器，形成于掺杂隔离区域110内。掺杂隔离区域110内的有源或无源部件被隔离部件112围绕和保护。隔离部件112的厚度大于掺杂隔离区域110内的有源或无源部件的厚度。在一些实施例中，隔离部件112的厚度范围为从约100埃到约5000埃。

在一些实施例中，通过在衬底102内从正面104形成沟槽和将介电材料填充到沟槽内形成隔离部件112。介电材料可包含氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、低k材料或其他合适的介电材料。可实施化学机械抛光(cmp)工艺以平坦化填充沟槽的介电材料的表面。

如图1所示，图像传感器件100可以进一步包含形成于衬底102的正面104的上方的互连结构114。互连结构114包含多个连接至图像传感器件100的各个掺杂部件、电路和输入/输出的图案化的介电层和导电层。互连结构114包含层间电介质(ild)和多层互连(mli)结构。mli结构包含接触件、通孔和金属线。出于阐释的目的，图1示出多个导线116和通孔/接触件118，应当理解，导线116和通孔/接触件118仅是示例性的。导线116和通孔/接触件118的实际设置和配置可以根据设计需要和制造考虑而有所不同。

参考图2，根据一些实施例，缓冲层120形成于互连结构114上。缓冲层120可包含诸如氧化硅的介电材料。或者，缓冲层120可包含氮化硅。可使用化学汽相沉积(cvd)、物理汽相沉积(pvd)或其它适合的沉积技术沉积缓冲层120。可以通过cmp工艺平坦化缓冲层120，从而形成平滑的表面。

之后，载体衬底122通过缓冲层120与衬底102接合。因此，可实施对衬底102的背面106的处理。在一些实施例中，载体衬底122与衬底102相似且包含硅材料。或者，载体衬底122可包含玻璃衬底或其他合适的材料。载体衬底122可通过分子力(直接接合)、光熔合接合、金属扩散接合、阳极接合或其他合适的接合技术接合到衬底102。缓冲层120提供衬底102和载体衬底122之间的电绝缘。载体衬底122为形成于衬底102的正面104上的各种部件提供保护。载体衬底122还提供机械强度和支撑以处理如下论述的衬底102的背面106。

在接合载体衬底122之后，实施减薄工艺以从背面106减薄衬底102。减薄工艺可包含机械研磨工艺。之后，将蚀刻化学物施加于衬底102的背面106上以进一步减薄衬底至处于几微米的数量级的厚度。在一些实施例中，减薄之后，衬底112的厚度范围为约1微米到约100微米。

常见的图像传感器件缺陷包含光学串扰、电串扰和暗电流。当图像像素尺寸以及相邻图像像素之间的间隔继续缩小时，这些缺陷越来越严重。光学串扰是指来自相邻像素的光子干涉，其降低了像素的光感测可靠性和精度。暗电流可定义为当不存在实际照明时而存在的像素电流。换句话说，暗电流是指当无光子进入光电二极管时流过光电二极管的电流。当过量的电流泄漏产生来自像素的异常高的信号时，发生白像素。在如图2中所示的所述图像传感器件100中，掺杂隔离区域110具有与辐射感测区域108的掺杂极性相反的掺杂极性，以减少暗电流和白像素缺陷。然而，单独的掺杂隔离区域110不足以有效防止暗电流和白像素缺陷。此外，由于辐射感测区域108和掺杂隔离区域100的相似的折射率，掺杂隔离区域110难以解决光学串扰缺陷。

参考图3，在衬底102的背面106上执行蚀刻工艺，以形成多个开口124(或沟槽/凹槽)。蚀刻工艺包含干蚀刻工艺。在执行蚀刻工艺之前可形成蚀刻掩模(例如硬掩模，此处未示出)。每个开口124在衬底102的背面106上具有宽度w1。宽度w1可小于或大体上等于掺杂隔离区域110的宽度。开口124可具有矩形、梯形或其他合适的形状。在一些实施中，每个开口124延伸超过衬底102的厚度的一半，但并未到达隔离部件112。因此，由隔离部件112围绕的有源或无源部件不受由蚀刻工艺带来的损伤。在一些实施例中，从衬底102的背面106测量的开口124的深度范围为约1微米到约100微米。开口124的深度可经由时间控制予以调整，而无需使用蚀刻停止层。这些开口124用于形成深沟槽隔离(dti)结构，其将在下文中详细论述。在完成开口124的形成时，衬底102内的dti结构的内表面124'被暴露。

参考图4a，根据本发明的示例性实施例，高k膜126形成于dti结构的内表面124'的上方。在一些实施例中，如从高k膜126的局部放大部分可以看出，包含sio2的薄中间层125能够作为粘合促进层施加于衬底102和高k膜126之间。中间层125的厚度优选小于约25埃。在一些实施例中，中间层125的厚度可以为约20埃。高k膜126可进一步覆盖背面106。在示例性实施例中，高k膜126在内表面124'的一侧上有效地具有较高的总表面负电荷，其高于传统介电膜的总表面负电荷。有效表面负电荷诱导dti结构的内表面124'的另一侧上的有效表面正电荷。由于开口124形成过程中造成的损坏，诱导的有效表面正电荷湮没固有地存在于内表面124'附近的带负电的结晶缺陷。因此，高k膜126的这种配置减少了图像感测器件100内的暗电流和/或白像素。

根据一个或多个实施例，高k膜126是包含xo高k层和yo高k层的高k金属氧化物。x和y是元素周期表中的两个元素，o是氧。更具体地，xo高k层和yo高k层可为以下物质中的至少两个的组合：氧化铪、氧化铝、氧化锆、氧化镁、氧化钙、氧化钇、氧化钽、氧化锶、氧化钛、氧化镧、氧化钡或能够利用现有的半导体沉积技术形成高k膜的其他金属氧化物。此外，根据x和y的电负性相对于它们的氧化物的形式确定xo高k层和yo高k层的顺序配置。例如，x和y中具有较高电负性的元素设置为更接近衬底102。在另一方面，x和y中具有较低电负性的元素设置为更远离衬底102。以这种连接，高k膜126表现出电负性梯度，具有高电负性元素的化合物接近衬底102和具有低电负性元素的化合物远离衬底102。

在示例性实施例中，梯度高k膜126由氧化铝(al2o3)层126_1和氧化铪(hfo2)层126_2制成。在一些实施中，氧化铝(al2o3)层126_1的厚度可高于30埃。在一些实施中，氧化铝(al2o3)层126_1的厚度可为约60埃。在一些实施例中，氧化铪(hfo2)层126_2的厚度可高于30埃。在一些实施例中，氧化铪(hfo2)层126_2的厚度可为约60埃。

氧化铝(al2o3)层126_1中的铝相比于氧化铪(hfo2)层126_2中的铪具有朝向其自身吸引电子(或电子密度)的较强趋势。高k层的这种梯度配置能够有助于减轻引起暗电流和白像素的结晶缺陷。更具体地，相比于现有的单层介电膜，具有以依次堆叠的方式交替布置的高k层的配置(即，氧化铝(al2o3)层126_1位于薄中间层125上和进一步地氧化铪(hfo2)层126_2位于氧化铝(al2o3)层126_1上)能够极大减少暗电流和白像素。

图8是示出了测试根据现有技术和图4a的示例性实施例的工艺制造的器件的白像素的数目的实验结果的示意图。从图8可以看出，与现有技术比较，其中氧化铪(hfo2)或氧化铝(al2o3)中的单层形成于图像传感器件的背面的上方，由氧化铪(hfo2)层126_2和氧化铝(al2o3)层126_1构成的梯度高k膜126显著较少了白像素的数目，从而极大提高了图像传感器件100的像素性能。

可利用cvd工艺或pvd工艺沉积高k金属氧化物。cvd工艺可为包含icpecvd、低压化学汽相沉积(pecvd)或带有或不带有等离子体的原子层沉积(ald)的等离子体增强化学汽相沉积(pecvd)。通过改变包含各种流速和功率参数的工艺参数，这些工艺有利于负电荷的积聚且在膜沉积之后可涉及处理步骤，以增加负电荷。生成的高k金属氧化物膜可具有带有带负电的间隙氧原子和/或自由/断开的金属氧化物键的富氧组合物，其中二者使得负电荷积聚。

图4b示出根据本发明的另一实施例，形成于衬底102的背面106和dti结构的内表面124'的上方的梯度高k膜126。与图4a相似，如从梯度高k膜126的局部放大部分可以看出，由例如sio2组成的薄中间层125能够作为粘合促进层施加于衬底102和梯度高k膜126之间。中间层125的厚度优选小于约25埃。在一些实施例中，中间层125的厚度可以为约20埃。梯度高k膜126可以共形地覆盖背面106，包含以共形的方式覆盖开口124的内表面124'。梯度高k膜126由氧化铝(al2o3)层126_1、氧化铪(hfo2)层126_2和氧化钽(ta2o5)层126_3构成。在一些实施中，氧化铝(al2o3)层126_1的厚度可大于约10到30埃。在一些实施中，氧化铝(al2o3)层126_1的厚度可为约31到60埃。在一些实施例中，氧化铪(hfo2)层126_2的厚度可为约10到30埃。在一些实施例中，氧化铪(hfo2)层126_2的厚度可为约31到60埃。在一些实施中，氧化钽(ta2o5)层126_3的厚度可大于约10到30埃。在一些实施中，氧化钽(ta2o5)层126_3的厚度可为约31到60埃。

氧化钽(ta2o5)层126_3具有约2.2的折射率，其高于氧化铪(hfo2)层126_2的折射率(约2)；且氧化铪(hfo2)层126_2的折射率高于氧化铝(al2o3)层126_1的折射率(约1.6)。而且，氧化铝(al2o3)层126_1的折射率高于薄中间层125的折射率(约1.4-1.5)。薄中间层125、氧化铝(al2o3)层126_1、氧化铪(hfo2)层126_2和氧化钽(ta2o5)层126_3的堆叠层通常形成抗反射涂覆(arc)，其中高折射率材料和低折射率材料以依次堆叠的方式交替设置。梯度高k膜126显著增加了进入辐射感测区域108的量子效率(qe)、光质量、光量且减少了像素间的光学串扰。

图9是示出了测试根据现有技术和图4b的实施例中的工艺制造的器件的白像素的数目的实验结果的示意图。从图9，可以看出与现有技术比较，由氧化钽(ta2o5)层126_3、氧化铪(hfo2)层126_2和氧化铝(al2o3)层126_1构成的梯度高k膜126显著降低了约400nm到约600nm的波长带上的反射率，从而极大增加了qe并减少了像素间的光学串扰。

之后，参考图5，根据一些实施例，介电材料128设置于衬底102的背面106的上方。介电材料128填充开口124的剩余空间。在一些实施例中，介电材料128包含氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、旋涂玻璃(sog)、低k电介质或另一合适的介电材料。可通过cvd、pvd或另一合适的沉积技术沉积介电材料128。在一些实施例中，减薄并平坦化开口124外侧的介电材料128的一部分。在以下论述中，开口124和梯度高k膜126的各部分及开口124内的介电材料128统称为深沟槽隔离结构130。

在一些实施例中，反射栅格(未示出)可形成于衬底102的上方，从而防止入射辐射传输至深沟槽隔离结构内，以减少光学串扰缺陷。例如，反射栅格可形成于介电材料128上。每个反射栅格可与相应的深沟槽隔离结构130的一个对准。在一些实施例中，反射栅格可由金属材料构成，诸如铝、钨、铜、钽、钛、其合金或其组合。每个反射栅格可具有矩形、倒梯形、倒三角形或另一合适的形状。可通过合适的沉积工艺形成反射栅格并且之后图案化反射栅格。沉积工艺包含电镀、溅射、cvd、pvd或其他合适的沉积技术。cvd工艺可为pecvd，包含icpecvd、lpcvd或带有或不带有等离子体的ald。

之后，参考图6，根据一些实施例，透明填充层134沉积于衬底102的背面106的上方。透明填充层134可由氧化硅、氮化硅或合适的聚合物制成，且可通过合适的技术例如cvd、pvd或其组合形成。在一些实施例中，透明填充层134具有介于约10埃到约1000埃的厚度范围。在一些实施例中，透明填充层134作为图像传感器件100的抗反射层。抗反射层用于减少透射向图像传感器件100的背面106的入射辐射。

之后，参考图7，根据一些实施例，滤色层136形成于透明填充层134的上方。滤色层136支持具有特定波长范围的入射辐射的滤除，其可对应于特定颜色的光，例如红色、绿色或蓝色。滤色层136可用于使仅具有预定颜色的光到达辐射感测区域108。之后，微透镜层138可形成于滤色层136的上方以将入射辐射导向辐射感测区域。微透镜层138可以各种布置设置并且具有各种形状，这取决于微透镜层138所用的材料的折射率和/或微透镜层138与辐射感测区域108之间的距离。可选地，滤色层136和微透镜层138的位置可颠倒，从而微透镜层138可设置于衬底102的背面106和滤色层138之间。

描述用于形成图像传感器件的机制的实施例。由以依次堆叠的方式交替布置的不同负电荷和折射率的材料构成的梯度高k膜，能够显著减少暗电流和白像素缺陷，并进一步提高qe。

本发明的一些实施例提供了一种图像传感器件。该图像传感器件包括：具有正面和背面的衬底；形成于该衬底内的辐射感测区；从该衬底的背面延伸至该衬底的开口；包含第一金属的第一金属氧化物膜，该第一金属氧化物膜形成于该衬底的内表面上；及包含第二金属的第二金属氧化物膜，该第二金属氧化物膜形成于该第一金属氧化物膜的上方；其中，该第一金属的电负性高于该第二金属的电负性。

本发明的一些实施例提供了一种图像传感器件。该图像传感器件包含：具有正面和背面的衬底；形成于该衬底内的辐射感测区；从该衬底的背面延伸至该衬底的开口；及位于该开口的内表面的上方的具有梯度折射率的膜；其中，该膜包含根据折射率以依次堆叠的方式交替设置的多层，且更接近该衬底的多层中的层具有低于远离该衬底的多层中的一层的折射率的折射率。

本发明的一些实施例提供一种制造图像传感器件的方法。该方法包括：提供具有正面和背面的衬底；形成接近该正面的辐射感测区；从该背面在该衬底内形成开口；及形成包含位于所述开口的内表面上的第一金属的第一金属氧化物膜；形成包含位于所述第一金属氧化膜的上方的第二金属的第二金属氧化物膜；其中，所述第一金属的电负性高于所述第二金属的电负性。

根据本发明的一些实施例，提供了一种图像传感器件，包括：衬底，具有正面和背面；辐射感测区，形成于所述衬底中；开口，从所述衬底的背面延伸至所述衬底内；第一金属氧化物膜，包含第一金属，所述第一金属氧化物膜形成于所述开口的内表面上；以及第二金属氧化物膜，包含第二金属，所述第二金属氧化物膜形成于所述第一金属氧化物膜的上方；其中，所述第一金属的电负性高于所述第二金属的电负性。

在上述图像传感器件中，所述第一金属氧化物膜共形地形成于所述开口的内表面上。

在上述图像传感器件中，所述第一金属包含铝。

在上述图像传感器件中，所述第二金属包含铪。

在上述图像传感器件中，所述开口具有大于1.5微米的深度。

在上述图像传感器件中，每个所述第一金属氧化物膜和所述第二金属氧化物膜的厚度都大于30埃。

在上述图像传感器件中，所述第一金属氧化物膜进一步共形地设置于所述衬底的背面的上方。

在上述图像传感器件中，进一步包括位于所述第一金属氧化物膜与所述开口的内表面之间的中间层。

在上述图像传感器件中，所述中间层包含sio2。

在上述图像传感器件中，所述中间层的厚度小于25微米。

在上述图像传感器件中，进一步包括形成于所述第二金属氧化物膜的上方的氧化钽(ta2o5)层。

根据本发明的另一些实施例，还提供了一种图像传感器件，包括：衬底，具有正面和背面；辐射感测区，形成于所述衬底中；开口，从所述衬底的背面延伸至所述衬底；以及膜，具有梯度折射率在所述开口的内表面的上方的；其中，所述膜包含根据折射率以依次堆叠的方式交替布置的多层，并且所述多层中更接近所述衬底的层具有比所述多层中远离所述衬底的层的折射率更低的折射率。

在上述图像传感器件中，所述层均为金属氧化物层。

在上述图像传感器件中，所述层包含氧化铝层、氧化铪层和氧化钽层，所述氧化铝层比所述氧化铪层和所述氧化钽层更接近所述衬底，并且所述氧化钽层比所述氧化铝层和所述氧化铪层更远离所述衬底。

在上述图像传感器件中，所述开口具有大于1.5微米的深度。

在上述图像传感器件中，所述多层的每层的厚度都大于30埃。

在上述图像传感器件中，所述膜共形地形成于所述衬底的背面的上方。

在上述图像传感器件中，进一步包括位于所述膜与所述开口的内表面之间的中间层。

根据本发明的又一些实施例，还提供了一种制造图像传感器件的方法，包括：提供具有正面和背面的衬底；形成邻近所述正面的辐射感测区；从所述背面在所述衬底中形成开口，以及形成包含位于所述开口的内表面上的第一金属的第一金属氧化物膜；形成包含位于所述第一金属氧化膜的上方的第二金属的第二金属氧化物膜；其中，所述第一金属的电负性大于所述第二金属的电负性。

在上述方法中，所述第一金属氧化物膜和所述第二金属氧化物膜的形成包含：在所述开口的内表面的上方形成氧化铝层；以及在所述氧化铝层的上方形成氧化铪层。

前述内容概述了多个实施例的特征，从而使得本领域的技术人员能较好地理解本发明的所述方面。本领域技术人员应理解，其可以轻松地将本发明作为基础，用于设计或修改其它工艺或结构，从而达成与本文实施例所介绍的相同目的和/实现相同的优点。本领域技术人员还应认识到，这种等效结构并不背离本发明的精神和范围，并且其可以进行各种更改、替换和变更而不背离本发明的精神和范围。

此外，本应用的范围并不旨在限制于本说明书中描述的工艺、机器、制造、物质成分、方式、方法和步骤的特定实施例。所属领域的技术人员将从本发明的公开内容中迅速了解当前存在或以后开发的工艺、机器、制造、物质成分、方式、方法或步骤，它们与此处描述的根据本发明使用的相应实施例执行的功能或取得的结果大体上相同。因此，附图旨在包含其范围内的工艺、机器、制造、物质成分、方式、方法或步骤。