图像传感器的制作方法

公开涉及图像传感器和制造图像传感器的方法，并且具体地，涉及具有提高的电学特性和光学特性的图像传感器和制造图像传感器的方法。

背景技术：

1、图像传感器将光信号转换为电信号。随着计算机和通信工业的发展，在诸如数码相机、摄像机、个人通信系统、游戏机、安全相机、用于医疗应用的微型相机或机器人的各种应用中对高性能图像传感器的需求日益增长。图像传感器通常被分为电荷耦合器件(ccd)和互补金属氧化物半导体(cmos)图像传感器。

2、cmos图像传感器可以以简化的方式操作。由于cmos图像传感器的信号处理电路可被集成在单个芯片上，因此可减小具有cmos图像传感器的产品的尺寸。在一个实施例中，由于cmos图像传感器可以以相对低的功耗操作，因此可容易地被应用于具有有限电池容量的电子装置。此外，由于cmos图像传感器可使用现有cmos制造技术而被制造，因此可降低cmos图像传感器的制造成本。在一个实施例中，由于cmos图像传感器的增大的分辨率，cmos图像传感器已经被更快速地使用。

技术实现思路

1、提供了具有提高的电学特性和光学特性的图像传感器。提供了制造具有提高的电学特性和光学特性的图像传感器的方法。

2、根据公开的一个方面，一种图像传感器包括：第一导电类型的半导体基底，所述半导体基底包括：第一表面、与第一表面背对的第二表面、像素区域、以及像素隔离结构；以及光电转换区域，在像素区域中，光电转换区域具有第二导电类型的杂质，其中，像素隔离结构被配置为包围光电转换区域，并且其中，像素隔离结构包括：气隙，衬垫绝缘图案，在气隙与所述半导体基底之间，以及覆盖图案，与所述半导体基底的第二表面邻近。

3、根据公开的一个方面，一种图像传感器包括：第一导电类型的半导体基底，所述半导体基底包括：包含限定有源区域的器件隔离层的第一表面、与第一表面背对的第二表面、像素区域以及限定像素区域的像素隔离结构；以及光电转换区域，在像素区域中，光电转换区域具有第二导电类型的杂质，其中，像素隔离结构包括：气隙，衬垫绝缘图案，在气隙与所述半导体基底之间，以及间隙填充绝缘图案，与所述半导体基底的第一表面邻近，并且其中，像素隔离结构被设置为穿透器件隔离层的一部分，并且从所述半导体基底的第一表面延伸到所述半导体基底的第二表面。

4、根据公开的一个方面，一种图像传感器包括：半导体基底，包括：光接收区域、光阻挡区域、垫区域、第一表面、与第一表面背对的第二表面；像素隔离结构，在所述半导体基底的光接收区域和光阻挡区域中，像素隔离结构和光阻挡区域限定多个像素区域；传输栅电极，在所述半导体基底的第一表面上；多个光电转换区域，在所述半导体基底的光接收区域和光阻挡区域中；像素电路层，在所述半导体基底的第一表面上；以及光学透明层，在所述半导体基底的第二表面上，其中，像素隔离结构包括在光接收区域上的第一像素隔离结构和在光阻挡区域上的第二像素隔离结构，其中，第一像素隔离结构包括气隙，并且其中，第二像素隔离结构包括牺牲图案。

5、根据公开的一个方面，一种制造图像传感器的方法包括：设置半导体基底；去除所述半导体基底的一部分以形成像素隔离沟槽；在像素隔离沟槽中形成初步像素隔离结构；通过去除初步像素隔离结构的一部分来形成内部空间；以及在所述半导体基底上形成覆盖层，其中，形成覆盖层的步骤包括通过密封内部空间来形成气隙。

技术特征：

1.一种图像传感器，包括：

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，像素隔离结构还包括：

3.根据权利要求2所述的图像传感器，其中，蚀刻停止层在间隙填充绝缘图案的侧表面与衬垫绝缘图案之间延伸。

4.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，覆盖图案具有朝向所述半导体基底的第一表面的凸形形状。

5.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，衬垫绝缘图案包括水平部分和从水平部分延伸的垂直部分，并且

6.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括：平坦化绝缘层，在所述半导体基底的第二表面上，

7.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，像素隔离结构从所述半导体基底的第一表面延伸到所述半导体基底的第二表面。

8.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，像素隔离结构的宽度在朝向所述半导体基底的第二表面的方向上随着距所述半导体基底的第一表面的距离增大而减小。

9.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，像素隔离结构的宽度在朝向所述半导体基底的第二表面的方向上随着距所述半导体基底的第一表面的距离增大而增大。

10.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，像素隔离结构的宽度在所述半导体基底的第一表面和第二表面的高度处最大。

11.根据权利要求1至10中的任一项所述的图像传感器，其中，气隙的第一折射率低于衬垫绝缘图案的第二折射率。

12.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，像素隔离结构还包括内衬垫绝缘图案和牺牲图案，并且

13.根据权利要求12所述的图像传感器，其中，覆盖图案放置在衬垫绝缘图案与内衬垫绝缘图案之间。

14.一种图像传感器，包括：

15.根据权利要求14所述的图像传感器，其中，像素隔离结构还包括：覆盖图案，与所述半导体基底的第二表面邻近，并且

16.根据权利要求15所述的图像传感器，其中，像素隔离结构还包括：蚀刻停止层，在间隙填充绝缘图案与覆盖图案之间，并且

17.根据权利要求16所述的图像传感器，其中，气隙放置在间隙填充绝缘图案与覆盖图案之间。

18.一种图像传感器，包括：

19.根据权利要求18所述的图像传感器，其中，牺牲图案从第一像素隔离结构被省略，并且

20.根据权利要求18所述的图像传感器，其中，在光接收区域中，光学透明层包括微透镜，并且

技术总结
提供了图像传感器。所述图像传感器包括：第一导电类型的半导体基底，所述半导体基底包括：第一表面、与第一表面背对的第二表面、像素区域、以及像素隔离结构；以及光电转换区域，在像素区域中，光电转换区域具有第二导电类型的杂质，其中，像素隔离结构被配置为包围光电转换区域，并且其中，像素隔离结构包括：气隙，衬垫绝缘图案，在气隙与所述半导体基底之间，以及覆盖图案，与所述半导体基底的第二表面邻近。

技术研发人员：朴惠涓,李允基
受保护的技术使用者：三星电子株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23