CN107634046B - 半导体装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种半导体装置及其制造方法。所述半导体装置包括：衬底，包括辐射感测单元，所述衬底具有接收入射辐射的第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面；以及第一绝缘层，位于所述衬底的第二表面之上，所述第一绝缘层包括与辐射感测单元对应的侧面开口，在俯视图中所述侧面开口位于所述辐射感测单元的至少一侧；以及阻挡件，位于所述侧面开口中，所述阻挡件包括辐射吸收材料或者辐射反射材料。

Description

半导体装置及其制造方法

技术领域

本公开涉及半导体装置及其制造方法，更具体地，涉及图像传感器及其制造方法，其能够提高量子转化效率以及改善辐射感测单元之间的串扰。

背景技术

图像传感器是将辐射(例如光辐射，包括但不限于可见光、红外线、紫外线等)转化为电信号的半导体装置。图像传感器包括有用于感测辐射的辐射感测单元(例如像素)。

图像传感器可以被大体分为前照式图像传感器以及背照式图像传感器。

相比于前照式图像传感器，由于在背照式(BSI)图像传感器中，辐射从背面进入，而诸如金属布线层等可能影响辐射接收的部件形成在正面。因此，背照式图像传感器显著地提高了低辐射照条件下的拍摄效果。

然而，在现有技术中仍存在改进背照式图像传感器的需求。

发明内容

本公开的一个实施例的目的之一是提供一种改进的半导体装置及其制造方法。

根据本公开的第一方面，提供了一种半导体装置，包括：衬底，包括辐射感测单元，所述衬底具有接收入射辐射的第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面；第一绝缘层，位于所述衬底的第二表面之上，所述第一绝缘层包括与辐射感测单元对应的侧面开口，在俯视图中所述侧面开口位于所述辐射感测单元的至少一侧；以及阻挡件，位于所述侧面开口中，所述阻挡件包括辐射吸收材料或者辐射反射材料。

在一个实施例中，所述第一绝缘层包括还包括重叠开口，在俯视图中所述重叠开口与所述辐射感测单元的至少一部分重叠。所述半导体装置还包括：阻挡层，位于所述重叠开口中，所述阻挡层包括辐射吸收材料或者辐射反射材料。

在一个实施例中，所述半导体装置还包括：阻挡层，所述阻挡层位于所述第一绝缘层之上，所述阻挡层包括辐射吸收材料或者辐射反射材料，在俯视图中所述阻挡层与所述辐射感测单元的至少一部分重叠。

在一个实施例中，在俯视图中所述阻挡层至少与所述辐射感测单元全部重叠。

在一个实施例中，所述半导体装置是背照式图像传感器，所述辐射感测单元被形成为邻近所述衬底的第二表面，所述第一表面是衬底的背面。

在一个实施例中，所述辐射感测单元包括辐射感测元件和开关器件，所述开关器件具有位于所述衬底的第二表面处或者位于所述第二电极之上的电极。所述半导体装置还包括穿过所述第一绝缘层到所述电极的通路。

在一个实施例中，所述半导体装置还包括：在所述第一绝缘层上围绕所述阻挡层的第二绝缘层，以及在所述第二绝缘层中的与所述通路电连接的布线。

根据本公开另一方面，提供了一种半导体装置的制造方法，包括：提供衬底，包括辐射感测单元，所述衬底具有接收入射辐射的第一表面与所述第一表面相对的第二表面；在所述衬底的第二表面之上形成第一绝缘层；在所述第一绝缘层中形成第一开口，所述第一开口包括对应于辐射感测单元的侧面开口，其中在俯视图中所述侧面开口位于所述辐射感测单元的至少一侧；以及以辐射吸收材料或辐射反射材料填充所述第一开口。

在一个实施例中，所述第一开口还包括重叠开口，在俯视图中所述重叠开口与所述辐射感测单元的至少一部分重叠。

在一个实施例中，所述方法还包括：形成第二绝缘层以覆盖所述第一绝缘层以及所述第一开口中的辐射吸收材料或者辐射反射材料；在第二绝缘层中形成第二开口，在俯视图中所述第二开口与所述辐射感测单元的至少一部分重叠；以及以辐射吸收材料或者辐射反射材料填充所述第二开口。

在一个实施例中，所述半导体装置是背照式图像传感器，所述辐射感测单元被形成为邻近所述衬底的第二表面，所述第一表面是衬底的背面。

在一个实施例中，所述辐射感测单元包括辐射感测元件和开关器件，所述开关器件具有位于所述衬底的第二表面处或者位于所述第二电极之上的电极，所述第一开口还包括延伸到所述电极的通路开口。用于填充所述第一开口的所述辐射吸收材料或者辐射反射材料可以为导电材料。

在一个实施例中，所述辐射感测单元包括辐射感测元件和开关器件。所述开关器件具有位于所述衬底的第二表面处或者位于所述第二电极之上的电极。所述方法还包括：在所述第一绝缘层中形成第三开口，所述开口延伸到所述电极，以及以导电材料填充所述第三开口，以形成到所述电极的电连接。

根据本公开的一些实施例，可以提高辐射感测单元(或其中的感测元件)对于入射辐射的吸收以及转化效率。

根据本公开的一些实施例，可以减少像素之间的辐射串扰，改善辐射感测元件的敏感度、随机噪声以及信噪比，进而得到优化的成像质量。

通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本公开的示例性实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：

图1是根据本发明的一个示例性实施例的半导体装置的截面图。

图2是根据本发明的另一个示例性实施例的半导体装置的截面图。

图3是根据本发明的又一个示例性实施例的半导体装置的截面图。

图4是根据本发明一个实施例的半导体装置制造方法的流程图。

图5-图11是示出根据本发明一个实施例制造半导体装置时的不同阶段的截面图。

图12示意性地示出了在俯视图中阻挡件、阻挡层和辐射感测单元之间的对应关系。

注意，在以下说明的实施方式中，有时在不同的附图之间共同使用同一附图标记来表示相同部分或具有相同功能的部分，而省略其重复说明。在本说明书中，使用相似的标号和字母表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于理解，在附图等中所示的各结构的位置、尺寸及范围等有时不表示实际的位置、尺寸及范围等。因此，所公开的发明并不限于附图等所公开的位置、尺寸及范围等。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。另外，对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在说明书及权利要求中的词语“前”、“后”、“顶”、“底”、“之上”、“之下”等，如果存在的话，用于描述性的目的而并不一定用于描述不变的相对位置。应当理解，这样使用的词语在适当的情况下是可互换的，使得在此所描述的本公开的实施例，例如，能够在与在此所示出的或另外描述的那些取向不同的其他取向上操作。

在此示例性描述的任意实现方式并不一定要被解释为比其它实现方式优选的或有利的。而且，本公开不受在上述技术领域、背景技术、发明内容或具体实施方式中所给出的任何所表述的或所暗示的理论所限定。

在本说明书中，“半导体装置”是指其部分或整体能够通过利用半导体元件的半导体特性而工作的所有装置，因此，电光装置、光电装置、半导体电路及电子设备等都是半导体装置。

如在此所使用的，词语“基本上”意指包含由设计或制造的缺陷、器件或元件的容差、环境影响和/或其它因素所致的任意微小的变化。词语“基本上”还允许由寄生效应、噪音以及可能存在于实际的实现方式中的其它实际考虑因素所致的与完美的或理想的情形之间的差异。

上述描述可以指示被“连接”或“耦接”在一起的元件或节点或特征。如在此所使用的，除非另外明确说明，“连接”意指一个元件/节点/特征与另一种元件/节点/特征在电学上、机械上、逻辑上或以其它方式直接地连接(或者直接通信)。类似地，除非另外明确说明，“耦接”意指一个元件/节点/特征可以与另一元件/节点/特征以直接的或间接的方式在机械上、电学上、逻辑上或以其它方式连结以允许相互作用，即使这两个特征可能并没有直接连接也是如此。也就是说，“耦接”意图包含元件或其它特征的直接连结和间接连结，包括利用一个或多个中间元件的连接。

另外，仅仅为了参考的目的，还可以在下面描述中使用某种术语，并且因而并非意图限定。例如，除非上下文明确指出，否则涉及结构或元件的词语“第一”、“第二”和其它此类数字词语并没有暗示顺序或次序。

还应理解，“包括/包含”一词在本文中使用时，说明存在所指出的特征、整体、步骤、操作、单元和/或组件，但是并不排除存在或增加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、单元和/或组件以及/或者它们的组合。

在本公开中，术语“提供”从广义上用于涵盖获得对象的所有方式，因此“提供某对象”包括但不限于“购买”、“制备/制造”、“布置/设置”、“安装/装配”、和/或“订购”对象等。

以下对至少一个示例性实施例的描述仅仅是说明性的，并非是对本公开及其应用或使用的任何限制。

本申请的发明人经过研究认识到，背照式图像传感器也存在一些技术挑战。例如，一些入射辐射并没有被辐射感测元件吸收，相反这部分入射辐射穿过辐射感测元件，甚至到达了后方的金属层(例如布线层)。这部分入射辐射无法转换为相应的电信号，也就限制了辐射感测元件对于入射辐射的吸收以及转化效率。

另一方面，穿透辐射感测元件的这部分入射辐射也可能进入相邻像素或者被后方的金属布线层反射到相邻像素。因此会为相邻像素带来串扰，影响了辐射感测元件的敏感度、随机噪声以及信噪比，导致了不佳的成像质量。

为了减轻或者解决一个或多个上述问题，提出了本发明。

图1是根据本发明一个示例性实施例的半导体装置的截面图。

如图1中所示，所述半导体装置包括衬底101。衬底101的第一主表面被示出为表面101A，衬底101的与第一主表面相对的第二主表面被示出为表面101B。所述衬底101可以包括辐射感测单元。在图1中示例性地示出了两个辐射感测单元A和B。在本发明中，辐射感测单元可以表示辐射感测元件，例如光电二极管，或者也可以表示包括辐射感测元件的某些基本单元，比如像素。在图中，以PD来指示辐射感测元件。在图1所示的示例中，通过衬底101的表面101B接收入射辐射，因此表面101B也可被称为辐射的入射面。

在本公开的上下文中，术语“衬底”可以包括基于半导体的衬底，其包括(但不限于)半导体材料，诸如：一元半导体，如硅或锗等；III-V族和II-VI族化合物半导体，如GaAs、InAs、InSb、InS、InGaAs、InGaAsP、PbSnTe、PbSnSe、HgCdTe等。衬底也可以形成有其他材料层，例如电介质层或金属层等。在本发明中，对于衬底没有特别限制，只要其能够具有或者用于制备辐射感测单元即可。

在本发明的一个示例性实施例中，辐射感测元件的例子可以包括：光电二极管、钉扎光电二极管、光电门检测器、光电晶体管和/或其他本领域已知或将来开发的辐射感测元件。

在本发明的一个示例性实施例中，辐射感测单元(例如，像素)可以包括辐射感测元件PD以及相关的开关器件等。开关器件可以具有表面101A上的控制电极(例如，栅极)堆叠103。开关器件包括但是不限于晶体管，诸如MOS晶体管等。在MOS晶体管的情况下，堆叠103可以包括栅极绝缘层1031和其上的栅极1033。像素还可以包括在表面101A处形成的浮置扩散电容器FD(图中未示出)等。浮置扩散电容器FD例如可以与开关元件的源极/漏极电连接。

尽管在图1仅示出了衬底101包括像素A以及像素B，但应理解衬底101通常含有许多像素，例如一百万或更多个像素。另外，像素通常被以二维阵列配置使得可响应于被各个像素捕获的入射辐射从而形成图像。

半导体装置还包括位于衬底101的表面101A(第二表面)上的层间电介质层107(第一绝缘层)。层间电介质层107可以由绝缘材料诸如氧化硅形成。层间电介质层可以通过例如化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)、原子层沉积(ALD)或其他合适的技术来形成。

如图1所示，层间电介质层107还包括与辐射感测元件PD的边缘对应的开口(其也被称作侧面开口)1081(见图7和图12)。以辐射吸收材料或者辐射反射材料填充该开口以形成阻挡件109。如果开口中填充有辐射吸收材料，则阻挡件109对从辐射感测元件透射出来的辐射进行吸收；如果填充有辐射反射材料，则阻挡件109将从辐射感测元件射出来的辐射反射。从而避免或者降低透过PD的光进入相邻像素或相邻感测元件的概率。在一个示例性实施例中，辐射吸收材料可以包括SiON、TiN或者TaN中的一种或者多种。辐射反射材料可以包括钨、铜或铝中的一种或者多种。但是本发明不限于此，本领域技术人员可以自由选择任何适当的辐射吸收材料和辐射反射材料。

可选地，阻挡件109至多可以被形成为延伸至衬底101的绝缘层的上表面。作为非限制性的示例，开口1081(阻挡件109)的深度可以为1750μm-3750μm。

另外，尽管在图1的截面图(以及后续的截面图)中，示出了基本与辐射感测元件PD的边缘对应的两个开口1081和阻挡件109，但应理解，这仅仅是示例性的。在某些实现方式中，也可以仅在PD的一侧形成阻挡件109，从而在一个维度上降低串扰的概率。在另一些实现方式中，阻挡件109也可以被形成为，在俯视图中，位于PD的一侧或多侧，例如，围绕PD，如图12所更佳地示出的，从而更充分地降低串扰。

优选地，阻挡件109可以设置为在俯视图中在PD(或者像素，如下面将说明的)的外部。然而本发明不限于此。在一些实施例中，阻挡件109可以设置为在俯视图中在辐射感测单元的侧边的边缘附近即可。

如此，降低了穿过辐射感测元件PD的辐射对相邻像素的串扰，提高了辐射感测元件的敏感度以及信噪比，并可以降低随机噪声。

参考图1，半导体装置还包括穿过层间电介质层107到达像素中的开关器件的控制电极1033(图5)的通路(via)110。通路也称为通孔。通路110形成在层间电介质层107中的开口1082中。开口1082可以与开口1081一起一次形成。之后，可以用相同的材料(例如金属材料)填充开口1081和1082。从而可以减少工艺步骤。替代地，开口1082也可以与开口1081分开地形成，以例如用不同的材料填充开口1802和1081，如下面将更详细说明的。

仍然参考图1，半导体装置还可以包括在其中形成了阻挡件109和通路111的层间介质层107之上的第二绝缘层113以及在第二绝缘层113中的辐射阻挡层115。辐射阻挡层115可以设置在层间电介质层107之上。辐射阻挡层115优选由反射性材料形成，或者其也可以由吸收辐射的材料形成。辐射阻挡层115可以与层间介质层107之上的金属布线层117布置在同一层级中。阻挡层115可以与层间电介质层107之上的金属布线层117一起以相同的工艺形成或者可以在不同的工序中形成。

阻挡层115可以被设置为：在俯视图中，与辐射感测单元(这里，辐射感测元件PD)的至少一部分重叠。或者，阻挡层115可以至少与辐射感测元件的全部重叠。从辐射感测元件PD透过的入射辐射被该阻挡层117反射回辐射感测元件PD中，使得这部分入射辐射被测元件PD重新接收，提高了辐射感测元件对入射辐射的吸收以及转化效率。在替代实施例中，辐射阻挡层115也可以由吸收辐射的材料形成，从而可以避免透过PD的光被金属布线反射进入其他像素。

图1还示出了在衬底的入射面101B上形成的滤色器阵列104和微透镜阵列105。每个微透镜106与对应的像素(如A或B)以及滤色器对准。在一个示例性实施例中，滤色器105可以为例如R(红色)、G(绿色)以及B(蓝色))的滤色器，从而使得对应的像素接收不同颜色的光。在一个示例性实施例中，滤色器105可以包括用于过滤出指定频带的基于染料(或颜料)的聚合物。可替换地，滤色器层105也能够包括树脂或具有彩色颜料的其他有机基质材料。在一个示例性实施例中，透镜层106中的各个微透镜被设计使得入射到衬底101的表面101B的辐射被汇聚到感测元件PD处。

图2示出了根据本发明的另一个示例性实施例的半导体装置的截面图。在该实施例中，阻挡层115可以形成在层间电介质层107中，如图2所示。具体来讲，在层间电介质层107中还可以形成有用于阻挡层115的开口(1083，见图7的(b))。在俯视图中，该开口将与辐射感测元件PD的全部或者至少一部分重叠。因此，该开口也称为重叠开口。

在该实施例中，阻挡层115可以与阻挡件119一起通过一次填充形成，例如可以根据所采用的材料的不同通过化学气相沉积(CVD)、原子层沉积或者高深宽比沉积制程(Harp)工艺或其他适合的技术形成。阻挡层115可以包括辐射反射材料。由于重叠开口中具有包括辐射反射材料的阻挡层，使得透过辐射感测元件入射到层间电介质层的辐射能够被反射从而重新进入到辐射感测元件PD中，从而使得辐射感测元件能够吸收更多的辐射。在一些实施例中，阻挡层115包括也可以由辐射吸收材料形成，从而可以减少对其他像素的串扰。

图2所示的部件与图1所示的部件基本相同或对应，其被以相同的附图标记指示，并因此省略对其详细说明。

现在参考图3。图3示出了根据本发明又一个示例性实施例的半导体装置的截面图。在该实施例中，在层间电介质层107中所形成的阻挡件109被设置为像素的边缘对应，而不是如图1-2所示的那样与像素所包含的辐射感测元件的边缘对应。

另外，在图3的截面图中还示出了在像素A和B的边缘附件的一个阻挡件109(对应的，一个侧面开口1081)，其可以用于降低相邻的两个像素之间的串扰。

在该实施例中，另外地，阻挡层115也被设置为与像素对应。例如，阻挡层115被设置为与像素基本对应，如图3中所示。图3中还示出了绝缘层113中将阻挡层115与布线117分隔开的部分119。然而，本发明不限于此。例如，在阻挡层115不是导电材料的情况下，阻挡层115可以紧邻布线117形成。尽管在图中以到器件的控制电极(栅极)的通路作为示例进行说明，但应理解，相关的说明可以同样地或者适应性地适用于例如到开关器件的有源区(例如，处于衬底的第二表面处的源极和漏极)的连接件(例如，接触件)，虽然图中未示出。在本申请中，通路和连接件可以互换地使用，来表示用于形成到电极的电连接的部件。

图3所示的部件与图1和图2所示的部件基本相同或对应，其被以相同的附图标记指示，并因此省略对其详细说明。

在本发明的一个示例性实施例中，半导体装置是背照式图像传感器。在该示例中，辐射感测单元可以被形成为被形成为邻近第一主表面，例如：在衬底的第一主表面(例如衬底的正面)中，或者其一部分可以突出于第一主表面、在主表面中或在主表面之下。可选地，衬底101可以经受减薄处理，例如通过诸如机械磨削、蚀刻、化学机械抛光(CMP)或者它们的组合从表面(第一表面)101B减薄衬底。

在一些实施例中，绝缘层113可以是金属间介电层IMD(也可以称为层间介电层)。在金属间介电层113和金属布线层117之上还可以更多层的层间介电层和布线层(在此未示出)。金属层之间可以通过通孔相互连接。金属间(层间)介电层IMD可以采用氧化硅，或者介电常数相比较低的低k材料。可选地，IMD可包括掺杂碳的氧化硅、掺杂氟的氧化硅、氧化硅、氮化硅和/或有机低k材料。

图4是根据本发明一个实施例的半导体装置制造方法的流程图。图5-图11分别示出了根据本发明一个实施例制造半导体装置时的不同阶段的截面图。下面结合图4和图5-11进行说明。前面就不同实施例所描述的内容可以同样地或者适应性适用于下面的说明。因此，对于之前已经描述过的部件、步骤或者工艺将不再进行详细说明。

参考图4，在步骤401，提供衬底。如图5所示，衬底101具有接收入射辐射的第一表面101B和与第一表面相对的第二表面101A。衬底具有辐射感测单元，例如单元A和B。每一个辐射感测单元包括辐射感测元件PD。辐射感测单元还包括开关元件，开关元件可以包括控制电极堆叠103以及其他电极(未示出)。

在步骤403，在衬底的第二表面(非入射表面)101A上形成第一绝缘层(层间电介质层)107，如图6所示。

在步骤405，在所述第一绝缘层中形成第一开口，如图7所示。这里，可以使用图案化的掩模(例如，光刻胶或硬掩模)，进行蚀刻以形成所述第一开口。如前所述的，以及如图7的(a)图和(b)图所示的，所述第一开口可以包括对应于辐射感测单元的侧面开口1081；所述第一开口还可以包括延伸到像素中的电极的通路开口1082，和/或重叠开口1083。

可以通过利用图案化的掩模的蚀刻来一次形成开口1081和1082。在某些实施例中，可以通过利用图案化的掩模的蚀刻来一次形成开口1081、1082和1083。例如，可以通过利用半色调掩模版来形成光致抗蚀剂掩模，从而利用该光致抗蚀剂掩模通过蚀刻一次形成开口1081、1082和1083。

可选地，可分两次或多次先后使用不同的图案化的掩模来分别形成开口1081(另外地，以及开口1083)以及开口1082(另外地，以及开口1083)。开口1081和开口1082也可以具有不同的深度。

在步骤407中，以辐射吸收材料或者辐射反射材料填充第一开口，如图8所示。图8中示出的是在图7的(a)所示的结构上填充辐射吸收材料或者辐射反射材料。如此，形成了阻挡件109。在图8所示的示例中，阻挡件109和到电极的通路由相同的材料和工艺形成。而在某些变型中，阻挡件109和到电极的通路可以由不同材料形成。

例如，在某些变型实施例中，可以先形成用于通路的开口1082，以例如金属或其他导电材料填充通路开口。之后进行平坦化，以再次露出第一绝缘层107。之后形成用于阻挡件109的开口1081，以辐射吸收或反射材料填充开口1081。或者，也可以反转次序，来先形成开口1081以及阻挡件109，之后形成通路开口和通路。在这样的实施例中，用于形成到电极的连接的开口1082被看作与第一开口不同的开口。

这里，还可以包括可选的平坦化步骤，以形成平坦的表面。

可选地，在步骤409，形成第二绝缘层113以覆盖第一层间电介质以及第一开口中的辐射吸收材料或者辐射放射材料，如图9所示。可以通过例如适当的沉积工艺来形成该第二绝缘层。

接着，在步骤411，例如通过利用图案化的掩模的蚀刻，在第二绝缘层中形成第二开口121。在俯视图中第二开口可以与辐射感测单元的至少一部分或者全部重叠。之后，以辐射吸收材料或者辐射反射材料来填充第二开口，从而形成阻挡层115。可选地，可以对填充的辐射反射材料或者辐射吸收材料进行平坦化，以形成平坦的表面。

另外，尽管图8-图11示出了基于图7的(a)图进行的工艺过程，但本领域技术人员将理解，这些工艺过程也可以适用于图7的(b)图所示的结构，从而得到例如如图2所示的半导体装置。

图12是示意性地示出了阻挡件、阻挡层和辐射感测单元之间的对应关系的俯视图。在一个实施例中，从俯视的视角来看，如图12的(a)图所示，阻挡件109围绕辐射感测单元1201，也即在辐射感测单元1201四周。应理解，相应的侧面开口1081也是如此，尽管在图12中未示出。如前所述的，辐射感测单元1201可以表示像素或者像素中的辐射感测元件(如光电二极管等)。另外，在图12的(a)图中，阻挡层115被配置为至少与辐射感测单元1201的一部分重叠。

在另一实施例中，如图12的(b)图所示，阻挡件109围绕辐射感测单元1201的两个侧边，也即在辐射感测单元1201的两个侧边附件。应理解，相应的侧面开口1081也是如此，尽管在图12中未示出。此外，在图12的(b)图中，阻挡层115被设置为至少与辐射感测单元1201的全部重叠。如该图中所示，阻挡层115可以延伸超出辐射感测单元1201。

至此，已经描述了本发明目前的实施例。

本领域技术人员应当意识到，在上述操作或步骤之间的边界仅仅是说明性的。多个操作可以结合成单个操作，单个操作可以分布于附加的操作中，并且操作可以在时间上至少部分重叠地执行。而且，另选的示例性实施例可以包括特定操作的多个实例，并且在其他各种示例性实施例中可以改变操作顺序。但是，其它的修改、变化和替换同样是可能的。因此，本说明书和附图应当被看作是说明性的，而非限制性的。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定示例性实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。在此公开的各示例性实施例可以任意组合，而不脱离本公开的精神和范围。本领域的技术人员还应理解，可以对示例性实施例进行多种修改而不脱离本公开的范围和精神。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种半导体装置，其特征在于，包括：

衬底，包括辐射感测元件，所述衬底具有接收入射辐射的第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面；

第一绝缘层，位于所述衬底的第二表面之上，所述第一绝缘层包括与所述辐射感测元件的侧面对应的侧面开口，在俯视图中所述侧面开口围绕所述辐射感测元件；

阻挡件，位于所述侧面开口中，所述阻挡件包括辐射吸收材料和辐射反射材料中的一者；以及

阻挡层，所述阻挡层包括辐射吸收材料和辐射反射材料中的一者，在俯视图中所述阻挡层与所述辐射感测元件全部重叠。

2.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述第一绝缘层包括还包括重叠开口，在俯视图中所述重叠开口与所述辐射感测元件的全部重叠，

其中所述阻挡层位于所述重叠开口中。

3.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，其中：

所述阻挡层位于所述第一绝缘层之上。

4.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述半导体装置是背照式图像传感器，所述辐射感测元件被形成为邻近所述衬底的第二表面，所述第一表面是衬底的背面。

5.如权利要求1或3所述的半导体装置，其特征在于，还包括：

辐射感测单元，所述辐射感测单元包括所述辐射感测元件和开关器件，所述开关器件具有位于所述衬底的第二表面处或者位于所述第二表面之上的电极，

所述半导体装置还包括穿过所述第一绝缘层到所述电极的通路。

6.如权利要求5所述的半导体装置，其特征在于，所述半导体装置还包括：

在所述第一绝缘层上围绕所述阻挡层的第二绝缘层，以及

在所述第二绝缘层中的与所述通路电连接的布线。

7.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，包括：

提供衬底，所述衬底包括辐射感测元件，所述衬底具有接收入射辐射的第一表面与所述第一表面相对的第二表面；

在所述衬底的第二表面之上形成第一绝缘层；

在所述第一绝缘层中形成第一开口，所述第一开口包括与所述辐射感测元件的侧面对应的侧面开口以及重叠开口，其中在俯视图中所述侧面开口围绕所述辐射感测元件，在俯视图中所述重叠开口与所述辐射感测元件全部重叠；以及

以辐射吸收材料和辐射反射材料中的一者填充所述第一开口。

8.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，包括：

提供衬底，所述衬底包括辐射感测元件，所述衬底具有接收入射辐射的第一表面与所述第一表面相对的第二表面；

在所述衬底的第二表面之上形成第一绝缘层；

在所述第一绝缘层中形成第一开口，所述第一开口包括对应于辐射感测元件的侧面开口，其中在俯视图中所述侧面开口围绕所述辐射感测元件；

以辐射吸收材料和辐射反射材料中的一者填充所述第一开口；

形成第二绝缘层以覆盖所述第一绝缘层以及所述第一开口中的辐射吸收材料和辐射反射材料中的一者；

在第二绝缘层中形成第二开口，在俯视图中所述第二开口与所述辐射感测元件的全部重叠；以及

以辐射吸收材料和辐射反射材料中的一者填充所述第二开口。

9.如权利要求7或8所述的制造方法，其特征在于，所述半导体装置是背照式图像传感器，所述辐射感测元件被形成为邻近所述衬底的第二表面，所述第一表面是衬底的背面。

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