具有簡化的互連布線的背照射集成成像設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型的實施例涉及背側(cè)照射集成成像設(shè)備或成像器，并且更具體地涉及對在位于像素的電容性深溝槽隔離中的電極與旨在接收用于偏置這些電極的電壓的一個或多個接觸焊盤之間的(一個或多個)互連的布線的簡化。
【背景技術(shù)】
[0002]圖像傳感器一般包括有用像素區(qū)以及用于控制這些像素的電子設(shè)備，有用像素區(qū)即旨在被有效地照射的像素區(qū)。像素和控制電子設(shè)備被產(chǎn)生在半導(dǎo)體襯底中，半導(dǎo)體襯底例如由硅制成的襯底。圖像傳感器或“成像器”可以是前照射的或背照射的。
[0003]在前照射圖像傳感器中，像素經(jīng)由襯底的前側(cè)被照射，襯底的前側(cè)即承載尤其是互連部件(通常由本領(lǐng)域技術(shù)人員稱為后段制程(BE0L)部件)的一側(cè)。
[0004]相反，在背照射圖像傳感器中，像素經(jīng)由襯底的背側(cè)被照射，即經(jīng)由與前側(cè)相對的一側(cè)被照射。
[0005]此外，像素一般由深溝槽隔離(DTI)界定，深溝槽隔離的目的在于確保像素之間的電學(xué)隔離和光學(xué)隔離從而降低或甚至防止相鄰像素之間的串?dāng)_(crosstalk)。此處將回憶至IJ，串?dāng)_是源自于鄰近像素并且干擾來自討論中的像素的信號的寄生信號。串?dāng)_可以具有光學(xué)分量和電學(xué)分量。
[0006]Kitamura等人的題為“Suppress1n of Crosstalk by Using Backside DeepTrench Isolat1n for 1.12μηι Backside Illuminated CMOS Image Sensor”(IEEE2012)的文章(通過引用并入)例證了在背照射圖像傳感器中使用允許串?dāng)_被顯著降低的電容性深溝槽隔離。
[0007]在該文章中，電容性深溝槽隔離通過沉積然后化學(xué)機(jī)械平坦化(CMP)被填充有金屬使得金屬/電介質(zhì)/硅結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為通過將負(fù)偏置電壓應(yīng)用到溝槽的填充金屬來允許空穴(holes)被積聚在溝槽周圍由此降低由于暗電流的退化的電容器。
[0008]盡管如此，由Kitamura等人的該文章沒有提到在圖像傳感器中允許電容性溝槽中的每個溝槽被電連接到偏置電壓的裝置。然而，該方面在設(shè)計圖像傳感器時是重要的，尤其是由于在像素區(qū)周圍的控制邏輯的存在。
【實用新型內(nèi)容】
[0009]本公開的一個方面提供了一種背照射集成成像設(shè)備，包括:
[0010]半導(dǎo)體襯底；
[0011]像素區(qū)，所述像素區(qū)由形成在位于所述半導(dǎo)體襯底的溝槽中的電容性深溝槽隔離界定；
[0012]外圍區(qū)，所述外圍區(qū)位于所述像素區(qū)外側(cè)；
[0013]接觸焊盤，所述接觸焊盤包括偏置接觸焊盤;以及
[0014]連續(xù)導(dǎo)電層，所述連續(xù)導(dǎo)電層被配置為在有用的所述像素區(qū)中形成在每個電容性深溝槽隔離中的電極并且被配置為在所述外圍區(qū)中形成重新分布層，所述重新分布層電耦合到在每個電容性深溝槽隔離中的電極并電耦合到所述偏置接觸焊盤以用于施加用于偏置在每個電容性深溝槽隔離中的所述電極的電壓；
[0015]其中，在每個電容性深溝槽隔離中的所述電極位于溝槽電介質(zhì)與用于填充所述溝槽的至少一種材料之間。
[0016]根據(jù)一個實施例，還包括至少一個導(dǎo)電過孔，所述至少一個導(dǎo)電過孔與所述重新分布層相接觸并電耦合到所述偏置接觸焊盤。
[0017]根據(jù)一個實施例，還包括:
[0018]位于所述外圍區(qū)上方的導(dǎo)電且在光學(xué)上不透明的終端層，所述終端層與所述至少一個導(dǎo)電過孔相接觸；以及
[0019]導(dǎo)電連接，所述導(dǎo)電連接將所述終端層和所述偏置接觸焊盤連接。
[0020]根據(jù)一個實施例，其中，所述連續(xù)導(dǎo)電層還形成在所述溝槽的邊緣處的連續(xù)網(wǎng)格，并且其中所述連續(xù)導(dǎo)電層包括側(cè)向延伸，所述側(cè)向延伸連接到所述連續(xù)網(wǎng)格以便形成所述重新分布層并從位于所述像素區(qū)的外圍處的所述溝槽中的至少一個溝槽延伸到所述外圍區(qū)。
[0021]根據(jù)一個實施例，其中，所述側(cè)向延伸形成在所述連續(xù)網(wǎng)格周圍的連續(xù)外圍環(huán)。
[0022]根據(jù)一個實施例，還包括至少一個導(dǎo)電過孔，所述至少一個導(dǎo)電過孔與所述重新分布層相接觸并且電耦合到所述偏置接觸焊盤，并且其中所述至少一個導(dǎo)電過孔與所述側(cè)向延伸相接觸。
[0023]根據(jù)一個實施例，其中，所述連續(xù)導(dǎo)電層包括從包括鈦、氮化鈦、鎢和鋁的組中選出的至少一種材料。
[0024]根據(jù)一個實施例，還包括:
[0025]抗反射層，所述抗反射層包含氧化硅和氮化硅、位于在所述溝槽外側(cè)的所述襯底上方；以及
[0026]至少一個電介質(zhì)底層，所述至少一個電介質(zhì)底層延伸到所述連續(xù)導(dǎo)電層下方的所述溝槽中并且延伸在所述抗反射層與所述連續(xù)導(dǎo)電層之間的所述溝槽外側(cè)，所述至少一個電介質(zhì)底層在每個溝槽中形成所述溝槽電介質(zhì)。
[0027]根據(jù)一個實施例，其中，用于填充所述溝槽的所述至少一種材料在所述溝槽中并且在所述溝槽外側(cè)位于所述連續(xù)導(dǎo)電層上方。
[0028]根據(jù)一個實施例，還包括:
[0029]電介質(zhì)，所述電介質(zhì)包括位于所述溝槽的壁上并且在所述溝槽外側(cè)位于所述襯底上方的包含負(fù)固定電荷的材料;以及
[0030]抗反射層，所述抗反射層至少部分位于所述電介質(zhì)上方，所述電介質(zhì)在每個溝槽中形成所述溝槽電介質(zhì)。
[0031 ]根據(jù)一個實施例，其中，所述電介質(zhì)是具有大于或等于15的電介質(zhì)常數(shù)的電介質(zhì)。
[0032]根據(jù)一個實施例，其中，用于填充所述溝槽的所述至少一種材料在所述溝槽中并且在所述溝槽外側(cè)位于所述連續(xù)導(dǎo)電層上方，所述抗反射層還位于用于填充所述溝槽的所述至少一種材料上方。
[0033]根據(jù)一個實施例，其中，所述電介質(zhì)包括覆蓋有包含負(fù)固定電荷的所述材料的氧化層。
[0034]根據(jù)一個實施例，其中，包含負(fù)電荷的所述材料是從包括Hf02、Zr02和A1203或Hf02、Zr02和A1203中的兩種或更多種的合金的組中選出的。
[0035]根據(jù)一個實施例，其中，所述抗反射層包括氧化鉭。
[0036]本公開的一個方面還提供了一種背照射集成成像設(shè)備，包括:
[0037]半導(dǎo)體襯底；
[0038]電容性深溝槽隔離，所述電容性深溝槽隔離形成在位于所述半導(dǎo)體襯底中并且圍繞像素區(qū)域的溝槽中；
[0039]外圍區(qū)，所述外圍區(qū)位于所述像素區(qū)域外側(cè)；
[0040]接觸焊盤，所述接觸焊盤包括偏置接觸焊盤;以及
[0041]導(dǎo)電層，所述導(dǎo)電層包括在所述電容性深溝槽隔離的所述溝槽中延伸以形成電極的第一層部分、以及在所述外圍區(qū)形成重新分布層的第二部分，所述重新分布層電連接到所述偏置接觸焊盤；
[0042]其中，在每個電容性深溝槽隔離中的所述電極位于溝槽電介質(zhì)與用于填充所述溝槽的至少一種材料之間。
[0043]根據(jù)一個實施例，其中，所述導(dǎo)電層還形成在所述溝槽的邊緣處的網(wǎng)格。
[0044]根據(jù)一個實施例，其中，所述導(dǎo)電層包括形成在所述網(wǎng)格周圍的連續(xù)外圍環(huán)的側(cè)向延伸。
[0045]根據(jù)一個實施例，其中，所述導(dǎo)電層由從包括鈦、氮化鈦、鎢和鋁的組中選出的材料構(gòu)成。
[0046]根據(jù)一個實施例，還包括:
[0047]抗反射層，所述抗反射層位于在所述溝槽外側(cè)的所述襯底上方；以及
[0048]至少一個電介質(zhì)底層，所述至少一個電介質(zhì)底層延伸到所述連續(xù)導(dǎo)電層下方的所述溝槽中并且延伸在所述抗反射層與所述連續(xù)導(dǎo)電層之間的所述溝槽外側(cè)。
[0049]根據(jù)一個實施例，還包括:
[0050]電介質(zhì)，所述電介質(zhì)包括位于所述溝槽的壁上并且在所述溝槽外側(cè)位于所述襯底上方的