CN101262000A - 图像传感装置、其形成方法及半导体装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种图像传感装置、其形成方法及半导体装置，该图像传感装置包括：半导体基底，其具有第一类型导电性；半导体层，其具有该第一类型导电性，该半导体层在该半导体基底上方；以及多个像素，在该半导体层中；其中该半导体层包括第一深阱区及第二深阱区，该第一深阱区具有该第一类型导电性，该第一深阱区在该多个像素下方，该第二深阱区具有第二类型导电性，该第二类型导电性与该第一类型导电性不同，且该第二深阱区在该第一深阱区下方。本发明提供高效率且有成本效益的装置及其形成方法，可以降低串音干扰。
Description
技术领域
本发明涉及一种半导体装置及其形成方法，且特别涉及一种图像传感装置及其形成方法。
背景技术
在半导体技术中，图像传感器可用来传感投射至半导体基底的光线。互补式金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor，CMOS)图像传感器与电荷耦合装置(CCD)传感器已被广泛地应用在各方面，例如数码相机(digital still camera)。这些传感器利用像素(pixel)阵列(array)或图像传感元件来接受光能量以将图像转换为数字数据，像素阵列或图像传感元件可包括发光二极管及MOS晶体管。
然而，图像传感装置面临了串音干扰(cross-talk)的问题。以图像传感元件为目标的光与光产生的电信号可能会散布至邻近的图像传感元件，此现象引起了串音干扰。串音干扰会降低空间解析度(spatial resolution)及感光度，并导致不良的分色(color separation)。
因此，目前需要一种简单且具有成本效益的装置及其形成方法，用以降低图像传感装置中的串音干扰。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种可以改善串音干扰现象的图像传感装置及其形成方法。
本发明提供一种图像传感装置，包括：半导体基底，其具有第一类型导电性；半导体层，其具有该第一类型导电性，该半导体层在该半导体基底上方；以及多个像素，在该半导体层中；其中该半导体层包括第一深阱区及第二深阱区，该第一深阱区具有该第一类型导电性，该第一深阱区在该多个像素下方，该第二深阱区具有第二类型导电性，该第二类型导电性与该第一类型导电性不同，且该第二深阱区在该第一深阱区下方。
如上所述的图像传感装置，还包括：多个浅沟槽隔离元件，在该半导体层中，其中各浅沟槽隔离元件位于该多个像素之间；以及多个防护环阱区，其具有该第一类型导电性，其中各防护环阱区在各浅沟槽隔离元件下方。
如上所述的图像传感装置，其中各像素包括感光元件及至少一个晶体管。
如上所述的图像传感装置，该半导体基底具有大于该半导体层的该第一类型导电类型的掺杂质的掺杂浓度。
如上所述的图像传感装置，该第一深阱区的该第一类型导电性的掺杂质的掺杂剂量约介于1E11至1E12atoms/cm2。
如上所述的图像传感装置，该第二深阱区的该第二类型导电性的掺杂质的掺杂剂量约介于1E11至1E13atoms/cm2。
本发明又提供一种图像传感装置的形成方法，包括：提供半导体基底，其具有第一类型导电性；在该半导体基底上方形成半导体层，该半导体层具有该第一类型导电性；在该半导体层中形成第一深阱区及第二深阱区，该第一深阱区在该第二深阱区上方；以及在该半导体层中形成多个像素，该多个像素在该第一深阱区上方；其中该第一深阱区的形成包括使该第一深阱区具有该第一类型导电性，该第二深阱区的形成包括使该第二深阱区具有第二类型导电性，该第二类型导电性与该第一类型导电性不同。
如上所述的图像传感装置的形成方法，其中该半导体层的形成方法包括外延成长外延层，该外延层的该第一类型导电性的掺杂质的掺杂浓度低于该半导体基底的该第一类型导电性的掺杂质的掺杂浓度。
如上所述的图像传感装置的形成方法，其中该第一深阱区的形成方法包括进行离子注入工艺，且注入能量约介于1000至2000KeV，该第一类型导电性的掺杂质的掺杂剂量约介于1E11至1E12atoms/cm2。
如上所述的图像传感装置的形成方法，其中该第二深阱区的形成方法包括进行离子注入工艺，且注入能量约介于2000至4000KeV，该第二类型导电性的掺杂质的掺杂剂量约介于1E11至1E13atoms/cm2。本发明另提供一种半导体装置，包括：基底，其具有第一类型掺杂质；材料层，其具有该第一类型掺杂质，该材料层在该基底上方；以及多个传感元件，在该材料层中；其中该材料层包括第一深阱区及第二深阱区，该第一深阱区具有该第一类型掺杂质，该第一深阱区在该多个传感元件下方，该第二深阱区具有第二类型掺杂质，该第二类型掺杂质与该第一类型掺杂质不同，该第二深阱区在该第一深阱区下方。
如上所述的半导体装置，其中各传感元件包括光二极管及至少一个晶体管。
如上所述的半导体装置，其中该基底的该第一类型掺杂质的浓度大于该材料层的该第一类型掺杂质的浓度。
如上所述的半导体装置，还包括：多个隔离元件，在该材料层中以使该多个传感元件互相隔离；以及多个防护环阱区，各防护环阱区环绕各隔离元件。
本发明提供高效率且有成本效益的装置及其形成方法，可以降低串音干扰。
附图说明
图1显示本发明实施例的图像传感器的俯视图；
图2显示公知遭受串音干扰的图像传感器的剖面图；
图3显示本发明实施例的可降低串音干扰的图像传感器的制作方法流程图；
图4A至图4D显示本发明实施例的图像传感器的制造工艺剖面图；以及
图5显示本发明实施例的图像传感器沿着其深度测量的电位图表。
其中，附图标记说明如下：
10、100、205～图像传感器； 50、110、271～像素；
120、215～半导体基底； 130～p型外延层；
140、235～隔离元件； 150～防护环p型阱区；
160～发光二极管； 161～n型掺杂区；
162～重掺杂p型区； 170、280～传导栅极晶体管；
171、281～栅电极； 172、282～间隙壁；
180、290～光电子； 190～箭头；
200～方法； 225～半导体层；
210、220、230、240、250、260、270～步骤；
236～有源区； 245、255～离子注入；
246、256～深阱区； 265～防护环阱区；
275～发光二极管； 276～掺杂区；
277～固定层； 400～图表；
410～纵轴； 420～横轴；
430、450～耗尽区； 440～较深的像素区。
具体实施方式
以下将通过实施例说明本发明的概念，各个实施例仅作为举例说明的用途，并非用以限定本发明的范围。在附图或描述中，相似或相同的部分将使用相似或相同的标号。在附图中，元件的形状或厚度可扩大或缩小。图中未显示或描述的元件，可为本领域普通技术人员所知的形式。此外，当叙述一个层位于基板或另一层上时，此层可直接位于基板或是另一层上，或是其间也可以有中介层。
请参照图1，其显示本发明实施例的图像传感器的俯视图。图像传感器10包括以格栅(grid)或阵列排列的像素50，像素50也可被称为图像传感元件。可在邻近像素50的阵列之处提供额外的电路及输入/输出，用以提供这些像素操作环境与对外的连接。图像传感器10可包括电荷耦合装置(CCD)传感器、互补式金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器、有源像素传感器、无源像素传感器。图像传感器10可以是正面或背面照光型传感器。
请参照图2，其显示公知遭受串音干扰的图像传感器100的剖面图。为了说明上的清楚与简明易懂，图中仅显示图像传感器100的一个像素单元110。图像传感器100包括半导体基底120。半导体基底120可包括结晶硅基底。在本例中，半导体基底120是重掺杂的p型硅基底。图像传感器100还包括轻掺杂的p型外延层130，p型外延层130形成在p型硅基底120上方。图像传感器100还包括多个隔离元件140用以隔离半导体基底120上的各像素，隔离元件140例如是浅沟槽隔离(STI)元件。隔离元件140也可以隔离其他在半导体基底120上的微电子装置。图像传感器100还包括防护环(guard-ring)p型阱区(p-well)150，防护环p型阱区150大致在隔离元件140下方。
像素110包括发光二极管160，发光二极管160用以传感投射至像素的光线。发光二极管160包括形成在p型外延层130中的n型掺杂区161以及在n型掺杂区161表面上的重掺杂p型区162，其中重掺杂p型区162也被称为p型固定层(pinned layer)。据此，P-N-P结(junction)区构成了发光二极管160的感光区，其中P-N-P结区也称为耗尽区。像素110还包括传导栅极晶体管(transfer gate transistor)170，传导栅极晶体管170具有形成在p型外延层130上方的栅电极171。传导栅极晶体管170还包括形成在栅电极171上方的间隙壁172。传导栅极晶体管170另外包括其他如源极区与漏极区的元件，在此不加赘述。
当图像传感器运行时，入射光被导向像素110且到达发光二极管160。到达发光二极管160的光可产生光电荷或光电子(e)180，这些光电子被聚集及储存于感光区。这些光电子通过传导栅极晶体管170被传递且转换为数字信号。光电子产生的数量与光的强度(即感光区中光子被吸收的数量)成正比。然而，当各像素之间的间隔越来越窄时，一些由波长较长的光产生的光电子180可能会经由外延层130散布至邻近的像素，如箭头190所显示。如此，造成了串音干扰。再者，发光二极管160可聚集及储存在感光区中的光电子有其最大数量。高强度的光可能产生过多或过剩的光电子，这些过多的光电子也会通过外延层130散布至邻近的像素。因此，当像素间距及尺寸缩小的同时，串音干扰的问题将更加严重。
请参照图3，其显示本发明实施例的可降低串音干扰的图像传感器205的制作方法200流程图。请同时参照图4A至图4D，其显示本发明实施例的图像传感器205的制造工艺剖面图，其制造工艺根据图3的方法200。在图3及图4A中，方法200起始于步骤210，首先，提供半导体基底215，半导体基底215具有第一类型导电性。半导体基底215可包括结晶硅基底。半导体基底215可包括其他元素半导体，如锗。或者，半导体基底215可包括其他化合物半导体，如碳化硅、砷化镓、砷化铟或磷化铟。在一个例子中，半导体基底215包括具有第一类型导电性的硅，例如p型硅基底。可利用如B或BF2等的p型掺杂质重掺杂硅基底以形成p型硅基底，在此，可通过离子注入或扩散工艺对基底进行掺杂。
接着，进行方法200的步骤220。在半导体基底215上方形成半导体层225，半导体层225可包括具有第一类型导电性的外延层，例如p型外延层。可利用外延成长工艺形成p型外延层。p型外延层具有低于p型硅基底的p型掺杂质浓度。
之后，进行方法200的步骤230。在半导体层225中形成多个隔离元件235，隔离元件235例如为浅沟槽隔离(STI)元件。这些隔离元件235可定义并隔离半导体层中235的有源区236，有源区236可用来形成半导体基底215上的各种装置。可通过适用的工艺在p型外延层中形成隔离元件235，举例而言，STI元件的制造工艺包括：利用光刻技术图案化半导体层225；以等离子体蚀刻法蚀刻半导体层以形成沟槽；以及在沟槽中填入如氧化硅的介电材料。STI元件还可包括形成在沟槽侧壁的氧化物衬层。
接着，进行方法200的步骤240。利用离子注入机进行离子注入工艺245，以在半导体层225中形成深阱区。可利用第二类型导电性的掺杂质进行离子注入工艺245，其中第二类型导电性不同于第一类型导电性。在一个例子中，第二类型导电性的掺杂质包括n型掺杂质，例如P、As等。n型掺杂质的掺杂剂量约介于1E11至1E13atoms/cm2。离子注入机约提供2000至4000KeV的能量以形成深阱区。如图4B所示，经过离子注入工艺245后，深n型阱区246即形成在p型外延层225中。
请参照图3及图4B，进行方法200的步骤250。利用离子注入机进行另一种离子注入工艺255，以在半导体层225中形成另一个深阱区。可利用第一类型导电性的掺杂质进行离子注入工艺255。在一个例子中，第一类型导电性的掺杂质包括p型掺杂质，例如B、BF2等。p型掺杂质的掺杂剂量约介于1E11至1E12atoms/cm2。离子注入机约提供1000至2000KeV的能量以形成深阱区。如图4C所示，经过离子注入工艺255后，深p型阱区256即形成在p型外延层225中。
形成深n型阱区246与深p型阱区256所使用的注入能量及掺杂剂量取决于图像传感器的设计，上述的注入能量及掺杂剂量仅作为举例说明。深n型阱区246大致位在深p型阱区256下方，且深p型阱区256大致位在隔离元件235下方。
请参照图3至图4D，进行方法200的步骤260。为了说明上的清楚与简明易懂，图4D仅显示图像传感器205的一个像素单元271。在半导体层225中形成多个防护环阱区265。可利用离子注入机在隔离元件235上进行离子注入以形成防护环阱区265。可利用0至90度的斜向角度进行此离子注入。在本例中，由于半导体基底215为p型硅基底，因此，可在隔离元件235下方掺杂如B等的p型掺杂质以形成防护环p型阱区265。形成防护环阱区265所需的注入能量依据防护环阱区所欲形成的深度来决定。通过调整不同的离子注入能量可实现不同的离子渗入深度，举例而言，较高的注入能量可在防护环p型阱区的中央提供较深的注入深度；较低的注入能量则提供较浅的注入深度，此时，防护环p型阱区围绕隔离元件235的侧壁。
接着，进行进行方法200的步骤270。在半导体层225的有源区236中形成多个像素271。为了简化说明，本实施例仅以一个像素单元271作为示例。像素271可包括形成在半导体层225中的发光二极管275，发光二极管275用以传感辐射光。在一个例子中，发光二极管275是n型发光二极管。发光二极管275可包括在p型外延层225中的n型掺杂区276，发光二极管275可还包括在n型掺杂区276表面上的p型固定层277。据此，P-N-P结(junction)区构成了发光二极管275的感光区，其中P-N-P结区也称为耗尽区。其他适用的发光二极管可参考美国专利申请案第11/291,880号(申请日为2005年12月1日)。或者，可利用其他种类的感光元件，例如光栅极或光晶体管。
像素271还可包括传导栅极晶体管280，传导栅极晶体管280具有形成在半导体层225上方的栅电极281。传导栅极晶体管280还可包括形成栅电极281上方的间隙壁282。传导栅极晶体管280可另外包括其他如源极区与漏极区的元件，在此不加赘述。其他微电子元件也可形成在半导体层225中，以提供像素操作环境。这些微电子元件可包括复位栅极晶体管(reset gatetransistor)、源极跟随晶体管(source follower transistor)、行选择晶体管(rowselect transistor)或其他晶体管，但不以此为限。
图像传感器205还可包括多个内连线金属层(图中未显示)以提供图像传感器的各微电子元件之间的电性连接。内连线金属层可包括导电材料，例如铝、铝/硅/铜合金、钛、氮化钛、钨、多晶硅、金属硅化物(silicide)或其组合。内连线金属层的形成方法包括如溅射法的物理气相沉积法、化学气相沉积法或其他适用方法。或者，内连线金属层可包括铜、铜合金、钛、氮化钛、钽、氮化钽、钨、多晶硅、金属硅化物或其组合。
这些内连线金属层可形成在层间介电层中，且各内连线金属层之间可通过层间介电层互相隔离。较佳者，层间介电层为低介电常数介电材料，例如介电常数小于3.5。层间介电层可包括二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、聚亚酰胺(polyimide)、旋涂式玻璃(SOG)、氟硅玻璃(FSG)、掺杂碳的氧化硅、BlackDiamond
(加州Santa Clara应用化学公司制造)、干凝胶(Xerogel)、气凝胶(Aerogel)、氟化非晶碳(amorphous fluorinated carbon)、聚对二甲基苯(parylene)、苯并环丁烯树脂(BCB，bis-benzocyclobutenes)、SiLK(美国DowChemical公司制造)及/或其他适用材料。层间介电层的形成方法包括旋涂(spin-on)法、化学气相沉积法、溅射法或其他适用方法。可通过整合工艺形成内连线金属层及层间介电层，例如镶嵌(damascene)工艺或光刻/等离子体蚀刻工艺。
图像传感器205还可包括彩色滤光片及微透镜(图中未显示)。彩色滤光片及微透镜的位置依据图像传感器为正面或背面照光类型而决定。在图像传感器运行的过程中，彩色滤光片与微透镜可过滤辐射光以通过所希望的辐射光类型(如红、绿或蓝光)，接着将过滤后的光导向发光二极管275的感光区(P-N-P结区)。在感光区中被吸收的辐射光可产生光电荷或光电子(e)290，发光二极管275可聚集与储存光电子290。光电子290产生的数量与辐射光的强度成正比。传导栅极晶体管280可传递光电子，并且光电子可通过其他在半导体基底215上的微电子元件转换为数字信号。
在某些情况下，在像素中产生的光电子290会经由半导体层225散布至邻近的像素，此现象引起了串音干扰。有些光电子是由波长较长的光产生，而波长较长的光在发光二极管275的较深位置被吸收。此外，高强度光将产生过多或过剩的光电子290，过多的光电子超过了发光二极管275的电位阱容量(full well capacity)。值得注意的是，深p型阱区256与深n型阱区246之间的结区提供耗尽区，这些光子可聚集在此耗尽区中，据此，像素之间的串音干扰可有效地减少。深p型阱区256与深n型阱区246的结构不会降低装置的性能，举例而言，图像传感器的操作参数在此结构下仍维持不变，如发光二极管275的电压与电位阱容量。
请参照图5，其显示本发明实施例的图像传感器205沿着深度295测量的电位图表400，图像传感器205的深度295如图4D所示。在图表400中，纵轴410标示以伏特(volts)为单位的电位值，横轴420标示以微米(microns)为单位的图像传感器深度。如图表400所示，产生的光电子可聚集及储存在发光二极管的耗尽区(P-N-P结)430。在某些情况下，较长波长的光会在较深的像素区440产生光电子。通过产生在深p型阱区与深n型阱区的结的另一个耗尽区450，可避免这些光电子散布至邻近的其他像素中。也就是说，欲散布至邻近其他像素的光电子可被聚集在此耗尽区450中。此外，当光电子的数量超过发光二极管的电位阱容量时，过多的光电子也可被聚集在耗尽区450中。
在上述的图像传感器及其形成方法中，图像传感器所接受的照射光并不限定于如红、绿或蓝光等的可见光，它可以是其他辐射光，如红外光(IR)或紫外光(UV)。像素及其他装置可经过适当的设计以有效反射及/或吸收辐射光。
本发明的实施例提供一种图像传感装置，此图像传感装置包括半导体基底，其具有第一类型导电性。半导体基底上方具有半导体层，半导体层具有第一类型导电性。半导体层中具有多个像素。半导体层包括第一深阱区及第二深阱区。第一深阱区具有第一类型导电性，且大致位于这些像素下方。第二深阱区具有第二类型导电性，其中第二类型导电性与第一类型导电性不同，第二深阱区大致在第一深阱区下方。在一个例子中，图像传感装置还包括多个浅沟槽隔离元件及多个防护环阱区，这些浅沟槽隔离元件在半导体层中，这些防护环阱区具有第一类型导电性。各浅沟槽隔离元件位于这些像素之间，而各防护环阱区大致在各浅沟槽隔离元件下方。
在其他例子中，各像素包括感光元件及至少一个晶体管。举例而言，感光元件包括发光二极管或固定层发光二极管；或者，感光元件可以是光栅极或光晶体管。晶体管可以选自由传导栅极晶体管、复位栅极晶体管、源极跟随晶体管、行选择晶体管及其组合所组成的群组。
在一个例子中，半导体基底的第一类型导电性掺杂质浓度大于半导体层的第一类型导电性掺杂质浓度。可通过离子注入法形成第一深阱区，其中注入能量约介于1000至2000KeV。当形成第一深阱区时，第一类型导电性掺杂质的掺杂剂量约介于1E11至1E12atoms/cm2。可通过离子注入法形成第二深阱区，其中注入能量约介于2000至4000KeV。当形成第二深阱区时，第二类型导电性掺杂质的掺杂剂量约介于1E11至1E13atoms/cm2。
本发明的实施例另提供一种图像传感装置的形成方法。此方法包括提供半导体基底，半导体基底具有第一类型导电性。在半导体基底上方形成半导体层，半导体层具有第一类型导电性。在半导体层中形成第一深阱区及第二深阱区，第一深阱区大致在第二深阱区上方。在半导体层中形成多个像素，且这些像素大致在第一深阱区上方。第一深阱区具有第一类型导电性，第二深阱区具有第二类型导电性，其中第二类型导电性与第一类型导电性不同。半导体层的形成方法包括外延成长外延层，外延层具有小于半导体基底的第一类型导电性的掺杂质浓度。
在一个例子中，第一深阱区的形成方法包括进行离子注入工艺，其中注入能量约介于1000至2000KeV，第一类型导电性的掺杂质的掺杂剂量约介于1E11至1E12atoms/cm2。第二深阱区的形成方法包括进行离子注入工艺，其中注入能量约介于2000至4000KeV，第二类型导电性的掺杂质的掺杂剂量约介于1E11至1E13atoms/cm2。图像传感装置的形成方法还包括在半导体层中形成多个浅沟槽隔离元件，以及形成多个具有第一类型导电性的防护环阱区。各浅沟槽隔离元件位于这些像素之间，而各防护环阱区大致在各浅沟槽隔离元件下方。像素的形成方法包括使各像素具有发光二极管及至少一个晶体管。
本发明的实施例还提供一种半导体装置，此半导体装置包括基底，基底具有第一类型掺杂质。在基底上方具有材料层，材料层具有第一类型掺杂质。在材料层中具有多个传感元件。第一材料层包括第一深阱区及第二深阱区。第一深阱区具有第一类型掺杂质，且大致在这些传感元件下方。第二深阱区具有第二类型掺杂质，其中第二类型杂质与第一类型掺杂不同，且大致在第一类型掺杂质下方。在一个例子中，各传感元件包括发光二极管及至少一个晶体管。基底的第一类型掺杂质浓度大于材料层的第一类型掺杂质浓度。半导体装置还包括在材料层中的多个隔离元件，用以使这些传感元件互相隔离。半导体装置还包括多个防护环阱区，各防护环阱区环绕各隔离元件。
本发明的数个优点存在于上述实施例中。这些实施例提供高效率且有成本效益的装置及其制作方法，其用以降低串音干扰。此外，本发明实施例提供的装置及其制作方法可以容易地和现今的半导体制造工艺设备及技术整合。利用本发明实施例提供的装置及其制作方法可获得与现今图像传感器媲美的装置性能。再者，本发明实施例提供的装置及其制作方法可适用于持续缩小的像素的尺寸。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视随附的权利要求所界定的范围为准。
Claims (14)
1.一种图像传感装置，包括：
半导体基底，其具有第一类型导电性；
半导体层，其具有该第一类型导电性，该半导体层在该半导体基底上方；以及
多个像素，在该半导体层中；
其中该半导体层包括第一深阱区及第二深阱区，该第一深阱区具有该第一类型导电性，该第一深阱区在该多个像素下方，该第二深阱区具有第二类型导电性，该第二类型导电性与该第一类型导电性不同，且该第二深阱区在该第一深阱区下方。
2.如权利要求1所述的图像传感装置，还包括：
多个浅沟槽隔离元件，在该半导体层中，其中各浅沟槽隔离元件位于该多个像素之间；以及
多个防护环阱区，其具有该第一类型导电性，其中各防护环阱区在各浅沟槽隔离元件下方。
3.如权利要求2所述的图像传感装置，其中各像素包括感光元件及至少一个晶体管。
4.如权利要求1所述的图像传感装置，该半导体基底具有大于该半导体层的该第一类型导电类型的掺杂质的掺杂浓度。
5.如权利要求1所述的图像传感装置，该第一深阱区的该第一类型导电性的掺杂质的掺杂剂量约介于1E11至1E12atoms/cm2。
6.如权利要求1所述的图像传感装置，该第二深阱区的该第二类型导电性的掺杂质的掺杂剂量约介于1E11至1E13atoms/cm2。
7.一种图像传感装置的形成方法，包括：
提供半导体基底，其具有第一类型导电性；
在该半导体基底上方形成半导体层，该半导体层具有该第一类型导电性；
在该半导体层中形成第一深阱区及第二深阱区，该第一深阱区在该第二深阱区上方；以及
在该半导体层中形成多个像素，该多个像素在该第一深阱区上方；
其中该第一深阱区的形成包括使该第一深阱区具有该第一类型导电性，该第二深阱区的形成包括使该第二深阱区具有第二类型导电性，该第二类型导电性与该第一类型导电性不同。
8.如权利要求7所述的图像传感装置的形成方法，其中该半导体层的形成方法包括外延成长外延层，该外延层的该第一类型导电性的掺杂质的掺杂浓度低于该半导体基底的该第一类型导电性的掺杂质的掺杂浓度。
9.如权利要求7所述的图像传感装置的形成方法，其中该第一深阱区的形成方法包括进行离子注入工艺，且注入能量约介于1000至2000KeV，该第一类型导电性的掺杂质的掺杂剂量约介于1E11至1E12atoms/cm2。
10.如权利要求7所述的图像传感装置的形成方法，其中该第二深阱区的形成方法包括进行离子注入工艺，且注入能量约介于2000至4000KeV，该第二类型导电性的掺杂质的掺杂剂量约介于1E11至1E13atoms/cm2。
11.一种半导体装置，包括：
基底，其具有第一类型掺杂质；
材料层，其具有该第一类型掺杂质，该材料层在该基底上方；以及
多个传感元件，在该材料层中；
其中该材料层包括第一深阱区及第二深阱区，该第一深阱区具有该第一类型掺杂质，该第一深阱区在该多个传感元件下方，该第二深阱区具有第二类型掺杂质，该第二类型掺杂质与该第一类型掺杂质不同，该第二深阱区在该第一深阱区下方。
12.如权利要求11所述的半导体装置，其中各传感元件包括发光二极管及至少一个晶体管。
13.如权利要求11所述的半导体装置，其中该基底的该第一类型掺杂质的浓度大于该材料层的该第一类型掺杂质的浓度。
14.如权利要求11所述的半导体装置，还包括：
多个隔离元件，在该材料层中以使该多个传感元件互相隔离；以及
多个防护环阱区，各防护环阱区环绕各隔离元件。
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