用于背照式图像传感器的抗反射层及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种呈现改进的量子效率的图像传感器器件。例如，提供了一种背照式(BSI)图像传感器器件，包括：具有前表面和后表面的基板；设置在基板的前表面处的感光区；以及设置在基板的后表面上方的抗反射层。当在小于700nm的波长处进行测量时，抗反射层具有大于或等于约2.2的折射率以及小于或等于约0.05的消光系数。本发明专利技术还提供了用于背照式图像传感器的抗反射层及其制造方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及背照式图像传感器领域，更具体地，涉及背照式图像传感器的抗反射层。
技术介绍
集成电路(IC)技术被不断改进。这种改进通常涉及按比例缩小器件几何形状，以实现较低制造成本、较高器件集成密度、较高速度、以及更好的性能。连通由减小几何尺寸实现的优点，直接对IC器件进行改进。一种这样的IC器件是图像传感器器件。图像传感器器件包括用于检测光并且记录所检测光的密度(亮度)的像素阵列(或格栅)。像素阵列通过积累电荷来响应光，其中，光越多，电荷越高。然后，电荷(例如，通过其他电路)可以用于提供颜色和亮度，其可以用于适合的应用，诸如数码相机。普通类型的像素格栅包括电荷耦合器件(CCD)图像传感器或互补金属氧化物半导体(CM0Q图像传感器器件。一种类型的图像传感器器件为背照式(BSI)图像传感器器件。BSI图像传感器器件被用于感应朝向基板的后表面(其支持BSI图像传感器器件的图像传感器电路)投射的光量。像素格栅位于基板的正面，并且基板足够薄，使得朝向基板的背面投射的光可以到达像素格栅。与前照式(FSI)图像传感器器件相比，BSI图像传感器器件提供高填充因数和减小的相消干扰。通常，与FSI图像传感器器件相比，BSI技术提供较高灵敏性、较低串扰、 以及相当的量子效率。由于器件按比例缩放，连续作出对BSI技术的改进，以进一步改善BSI图像传感器器件的量子效率。例如，抗反射涂(ARC)层设置在基板的后表面之上，以改善光波长到基板的透射率，以及到用于感应光的像素格栅的透射率。典型ARC层包括氮氧化硅(SiON)和/ 或氮化硅层(诸如，紫外线氮化硅(U VSN)层)。随着技术节点继续减小到例如65nm技术节点及以下，这些类型的ARC层固定地限于它们可以提供的量子效率改进。从而，虽然现有 BSI图像传感器器件以及制造这些BSI图像传感器器件的方法通常已经足够用于它们想要的目的，随着器件继续按比例缩小，它们已经不能在所有方面完全满意。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种背照式(BSI)图像传感器器件，包括基板，具有前表面和后表面；感光区，设置在基板的前表面处；以及抗反射层，设置在基板的后表面上方，其中，当在小于700nm的波长处进行测量时，抗反射层具有大于或等于约2. 2 的折射率和小于或等于约0. 05的消光系数。可选地，在该BSI图像传感器器件中，当在大于500nm的波长处进行测量时，消光系数为0 ；或者折射率大于或等于约2. 4。可选地，在该BSI图像传感器器件中，抗反射层为碳化硅(SiC)层，SiC层具有约 20%至约30%的Si与C的比；或者抗反射层不含Si-O键和Si-N键；或者抗反射层具有约 1OOA至约600A的厚度。根据本专利技术的另一方面，还提供了一种背照式(BSI)图像传感器器件，包括基板，具有前表面和后表面；感光区，设置在基板的前表面处；以及碳化硅(SiC)抗反射层，设置在基板的后表面上方，其中，SiC抗反射层具有约20%至约30%的Si与C的比。可选地，在该BSI图像传感器器件中，对于约450nm至约700nm的光波长，SiC抗反射层具有大于或等于2. 4的折射率。可选地，在该BSI图像传感器器件中，SiC抗反射层不含Si-O键和Si-N键；或者与氮氧化硅(SiON)或氮化硅(SiN)抗反射层相比，对于约450nm至约550nm辐射波长，SiC 抗反射层提供相对高等级的传输。可选地，在该BSI图像传感器器件中，SiC抗反射层具有小于或等于约0.05的消光系数；或者SiC抗反射层与基板直接接触；或者SiC抗反射层具有约IOOA至约600A的厚度。根据本专利技术的又一方面，还提供了一种方法，包括提供具有前表面和后表面的基板；在基板的前表面处形成感光区；以及在基板的后表面上方形成抗反射层，其中，当在小于700nm的波长处进行测量时，抗反射层被调整为具有大于或等于约2. 2的折射率和小于或等于约0. 05的消光系数。可选地，在该方法中，形成抗反射层包括使用等离子体增强型化学汽相沉积 (PECVD)工艺形成SiC抗反射层。可选地，在该方法中，执行PECVD工艺包括使用含有氦(He)和四甲基硅烷(4MS) 的气体混合物，其中，使用约300sccm至约500sccm的4MS流速和约4000sccm至约8000sccm 的He流速；或者执行PECVD工艺包括使用约2托至约3托的室压力、约300°C至约350°C 的室温度、以及约800W至约1300W的功率；或者形成SiC抗反射层包括调整PECVD工艺， 以形成具有约20%至约30%的Si与C的比的SiC抗反射层。附图说明当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以更好地理解本专利技术。应该强调的是，根据工业中的标准实践，各种部件没有被按比例绘制并且仅仅用于说明的目的。实际上，为了清楚的讨论，各种部件的数量和尺寸可以被任意增加或减少。图1是根据本专利技术的多个方面的集成电路器件的示意性截面侧视图。图2至图8是示出可以在图1的集成电路器件中实现的多种抗反射层的特征的曲线图。图9示出形成能够在图1的集成电路器件中可以实现的抗反射层所用的气体之间的化学反应。具体实施例方式以下公开提供了多种不同实施例或实例，用于实现本专利技术的不同特征。以下将描述组件和布置的特定实例以简化本专利技术。当然，这些仅是实例并且不旨在限制本专利技术。例如，在以下描述中，在第二部件上方或上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触的实施例，也可以包括其他部件可以形成在第一部件和第二部件之间使得第一部件和第二部件不直接接触的实施例。另外，本专利技术可以在多个实例中重复参考符号和/或字符。 这种重复用于简化和清楚，并且其本身不表示所述多个实施例和/或配置之间的关系。此外，在此可使用诸如“在· · ·之下”、“在· · ·下面”、“下面的”、“在· · ·上面”、以及“上面的”等的空间关系术语，以容易地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。应当理解，除图中所示的方位之外，空间关系术语将包括使用或操作中的装置的各种不同的方位。例如，如果翻转图中所示的装置，则被描述为在其他元件或部件“下面” 或“之下”的元件将被定位为在其他元件或部件的“上面”。因此，示例性术语“在...下面” 包括在上面和在下面的方位。装置可以以其它方式定位(旋转90度或在其他方位)，并且通过在此使用的空间关系描述符进行相应地解释。图1是根据本专利技术的多个方面的集成电路器件200的实施例的示意性截面侧视图。在所示的实施例中，集成电路器件200为背照式(BSI)图像传感器器件。BSI图像传感器器件200可以包括在此未描述的附加部件。例如，集成电路器件200可以为集成电路 (IC)芯片、芯片上系统(SoC)、或其部分，包括多种无源和有源微电子器件，诸如电阻器、电容器、电感器、二极管、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、互补金属氧化物半导体 (CMOS)晶体管、高压晶体管、高频晶体管、其他合适的组件、或其结合。在所示实施例中，为了清楚起见，图1被简化以更好地理解本本专利技术的专利技术思想。在集成电路器件200中可以添加附加部件，并且对于集成电路器件200的其他实施例，以下描述的一些部件可以被替换或消除。BSI图像传感器器件200包括具本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种背照式（Ｂ　ＳＩ）图像传感器器件，包括：基板，具有前表面和后表面；感光区，设置在所述基板的所述前表面处；以及抗反射层，设置在所述基板的所述后表面上方，其中，当在小于７００ｎｍ的波长处进行测量时，所述抗反射层具有大于或等于约２．２的折射率和小于或等于约０．０５的消光系数。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：黄志辉，蔡正原，杜友伦，蔡嘉雄，杨敦年，刘人诚，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71