CN116978915A - 固态图像感测器 - Google Patents

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涂宗儒
张育淇
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Abstract

一种固态图像感测器，包含多个光电转换元件及彩色滤光层，彩色滤光层设置于光电转换元件的上方。彩色滤光层具有第一彩色滤光区段及第二彩色滤光区段，第二彩色滤光区段与第一彩色滤光区段相邻。第一彩色滤光区段与第二彩色滤光区段对应于不同的颜色。固态图像感测器还包含分光结构及网格结构，分光结构设置于第一彩色滤光区段或第二彩色滤光区段中，网格结构设置于第一彩色滤光区段与第二彩色滤光区段之间。分光结构与网格结构分离。

Description

固态图像感测器
技术领域
本公开实施例涉及一种图像感测器，尤其涉及一种包含分光结构的固态图像感测器，分光结构设置于彩色滤光层中。
背景技术
固态图像感测器(例如，电荷耦合元件(charge-coupled device,CCD)图像感测器、互补式金属氧化物半导体(complementary metal-oxide semiconductor,CMOS)图像感测器等)已经广泛使用于各种图像拍摄设备，例如：数字静止图像相机、数字摄影机和类似的设备。固态图像感测器中的光感测部分可形成在多个像素中的每个像素处，并且可以根据在光感测部分中所接收的光量产生信号电荷。此外，可以传送和放大在光感测部分中产生的信号电荷，进而获得图像信号。
在传统的多PD(即，一个微透镜对应于两个、四个或更多个光电二极管)的固态图像感测器中，在具有长波长的光进入固态图像感测器后，可能会聚焦在隔离结构(例如，深沟槽隔离(deep trench isolation,DTI))之上，这可能会导致强烈的散射并产生串扰(crosstalk)。因此，固态图像感测器的设计和制造仍面临各种挑战。
发明内容
在本公开的一些实施例中，固态图像感测器包含分光结构，分光结构设置于彩色滤光层(的彩色滤光区段)中，其可有效地降低散射与串扰，从而改善来自固态图像感测器的光电转换元件的图像信号的品质。
根据本公开的一些实施例，提供一种固态图像感测器。固态图像感测器包含多个光电转换元件及彩色滤光层，彩色滤光层设置于光电转换元件的上方。彩色滤光层具有第一彩色滤光区段及第二彩色滤光区段，第二彩色滤光区段与第一彩色滤光区段相邻。第一彩色滤光区段与第二彩色滤光区段对应于不同的颜色。固态图像感测器还包含分光结构及网格结构，分光结构设置于第一彩色滤光区段或第二彩色滤光区段中，网格结构设置于第一彩色滤光区段与第二彩色滤光区段之间。分光结构与网格结构分离。
在一些实施例中，光电转换元件被区分为多个第一光电转换元件及多个第二光电转换元件，第一彩色滤光区段对应于第一光电转换元件，而第二彩色滤光区段对应于第二光电转换元件。
在一些实施例中，固态图像感测器还包含隔离结构，隔离结构设置于光电转换元件之间，并具有多个第一隔离区段及多个第二隔离区段。第一隔离区段设置于第一光电转换元件与第二光电转换元件之间，第二隔离区段设置于第一光电转换元件之间及第二光电转换元件之间。网格结构对应于第一隔离区段，而分光结构对应于至少一个第二隔离区段。
在一些实施例中，从固态图像感测器的俯视图中，分光结构与对应的第二隔离区段重叠。
在一些实施例中，从固态图像感测器的俯视图中，当分光结构的轮廓为十字形时，分光结构与对应的第二隔离区段偏移0～45度。
在一些实施例中，网格结构相对于第一隔离区段具有第一位移，分光结构相对于对应的第二隔离区段具有第二位移。
在一些实施例中，第一位移与第二位移不同。
在一些实施例中，分光结构的高度小于或等于网格结构的高度。
在一些实施例中，从固态图像感测器的俯视图中，分光结构的轮廓为圆形、正方形、矩形或十字形。
在一些实施例中，分光结构的宽度介于50nm至200nm之间。
在一些实施例中，分光结构的高度与彩色滤光层的高度的比例介于0.3至0.9之间。
在一些实施例中，分光结构的折射率介于1至1.45之间。
在一些实施例中，分光结构具有第一部分及第二部分，第一部分设置于第一彩色滤光区段或第二彩色滤光区段的中心之上，而第二部分设置于第一彩色滤光区段或第二彩色滤光区段的至少一个角落附近。
在一些实施例中，分光结构对应于两个光电转换元件或四个光电转换元件。
在一些实施例中，固态图像感测器还包含内柱，内柱设置于分光结构的底部。内柱包含非透明材料。
在一些实施例中，内柱的宽度介于50nm至200nm之间，而内柱的高度小于150nm。
在一些实施例中，固态图像感测器还包含辅助分光结构，辅助分光结构设置于分光结构的底部。
在一些实施例中，辅助分光结构进一步设置于网格结构的底部。
在一些实施例中，辅助分光结构包含至少一种不同于分光结构的材料，且辅助分光结构的折射率介于1至1.65之间。
在一些实施例中，辅助分光结构的宽度大于或等于分光结构的宽度，而辅助分光结构的高度介于50nm至350nm之间。
附图说明
以下将配合所附附图详述本公开实施例。应注意的是，各种特征部件并未按照比例绘制且仅用以说明例示。事实上，元件的尺寸可能经放大或缩小，以清楚地表现出本公开实施例的技术特征。
图1是根据本公开一些实施例示出固态图像感测器的一部分的俯视图。
图2是根据本公开一些实施例的剖面图，其可示出固态图像感测器的一部分。
图3是入射光的能量场分布示意图。
图4是根据本公开一些其他的实施例示出固态图像感测器的一部分的俯视图。
图5是根据本公开一些其他的实施例示出固态图像感测器的一部分的俯视图。
图6是根据本公开一些其他的实施例示出固态图像感测器的一部分的俯视图。
图7是根据本公开一些实施例示出固态图像感测器的一部分的俯视图。
图8是根据本公开一些实施例的剖面图，其可示出固态图像感测器的一部分。
图9是根据本公开一些实施例示出固态图像感测器的一部分的俯视图。
图10是根据本公开一些实施例的剖面图，其可示出固态图像感测器的一部分。
图11是根据本公开一些其他的实施例示出固态图像感测器的一部分的俯视图。
图12是根据本公开一些其他的实施例的剖面图，其可示出固态图像感测器的一部分。
图13是根据本公开一些实施例示出固态图像感测器的一部分的俯视图。
图14是根据本公开一些实施例的剖面图，其可示出固态图像感测器的一部分。
图15是根据本公开一些其他的实施例示出固态图像感测器的一部分的俯视图。
图16是根据本公开一些其他的实施例的剖面图，其可示出固态图像感测器的一部分。
图17是根据本公开一些实施例的剖面图，其可示出固态图像感测器的一部分。
图18是根据本公开一些实施例示出固态图像感测器的一部分的俯视图。
图19是根据本公开一些实施例的剖面图，其可示出固态图像感测器的一部分。
图20是根据本公开一些实施例示出固态图像感测器的一部分的俯视图。
图21是根据本公开一些实施例的剖面图，其可示出固态图像感测器的一部分。
图22是根据本公开一些其他的实施例示出固态图像感测器的一部分的俯视图。
图23A～图23F是根据本公开一些其他的实施例示出固态图像感测器的一部分的俯视图。
图24是根据本公开一些实施例示出固态图像感测器的一部分的俯视图。
图25是根据本公开一些实施例的剖面图，其可示出固态图像感测器的一部分。
图26是根据本公开一些其他的实施例示出固态图像感测器的一部分的俯视图。
图27是根据本公开一些其他的实施例的剖面图，其可示出固态图像感测器的一部分。
图28是根据本公开一些其他的实施例示出固态图像感测器的一部分的俯视图。
图29是根据本公开一些实施例的剖面图，其可示出固态图像感测器的一部分。
图30是根据本公开一些其他的实施例示出固态图像感测器的一部分的俯视图。
图31是根据本公开一些实施例的剖面图，其可示出固态图像感测器的一部分。
100,102,104,106,108,110,110’,112,112’,114,116,118,120,122,124,126,128,130,132,132’,134,136:固态图像感测器
10:半导体基板
11,11B,11R:光电转换元件
13:隔离结构
13S1:第一隔离区段
13S2:第二隔离区段
20:彩色滤光层
20SB:蓝色滤光区段
20SG:绿色滤光区段
20SR:红色滤光区段
30:网格结构
32:遮光层
40,40’,40”:分光结构
41:第一部分
42:第二部分
44:辅助分光结构
45:内柱
50:聚光结构
A-A’,B-B’,C-C’,D-D’,E-E’,F-F’,G-G’,H-H’,I-I’,J-J’,K-K’,L-L’:线
C13S1:第一隔离区段的中心轴
C13S2:第二隔离区段的中心轴
C30:网格结构的中心轴
C40,C40’,C40”:分光结构的中心轴
CS1,CS2,CS3,CS3’,CS4,CS4’,CS5,CS6,CS7,CS8,CS8’,CS9:剖面图
d1,d2,d2’:距离
L:入射光
L1,L2光
H20:彩色滤光层的高度
H30:网格结构的高度
H32:遮光层的高度
H40:分光结构的高度
H44:辅助分光结构的高度
H45:内柱的高度
S1,S2,S2’:位移
W40:分光结构的宽度
W44:辅助分光结构的宽度
W45:内柱的宽度
θ:夹角
具体实施方式
以下的公开内容提供许多不同的实施例或范例以实施本案的不同特征。以下的公开内容叙述各个构件及其排列方式的特定范例，以简化说明。当然，这些特定的范例并非用以限定。例如，若是本公开实施例叙述了第一特征部件形成于第二特征部件之上或上方，即表示其可能包含第一特征部件与第二特征部件是直接接触的实施例，亦可能包含了有附加特征部件形成于第一特征部件与第二特征部件之间，而使第一特征部件与第二特征部件可能未直接接触的实施例。
应理解的是，额外的操作步骤可实施于所述方法之前、之间或之后，且在所述方法的其他实施例中，部分的操作步骤可被取代或省略。
此外，其中可能用到与空间相关用词，例如“在…之下”、“下方”、“下”、“在…之上”、“上方”、“上”及类似的用词，这些空间相关用词为了便于描述图示中一个(些)元件或特征部件与另一个(些)元件或特征部件之间的关系，这些空间相关用词包括使用中或操作中的装置的不同方位，以及附图中所描述的方位。当装置被转向不同方位时(旋转90度或其他方位)，则其中所使用的空间相关形容词也将依转向后的方位来解释。
在说明书中，用语“约”、“大约”、“实质上”通常表示在一给定值或范围的20％之内，或10％之内，或5％之内，或3％之内，或2％之内，或1％之内，或0.5％之内。在此给定的数量为大约的数量，亦即在没有特定说明“约”、“大约”、“实质上”的情况下，仍可隐含“约”、“大约”、“实质上”的含义。
除非另外定义，在此使用的全部用语(包括技术及科学用语)具有与此篇公开所属的本领域技术人员所通常理解的相同涵义。能理解的是，这些用语，例如在通常使用的字典中定义的用语，应被解读成具有与相关技术及本公开的背景或上下文一致的意思，而不应以一理想化或过度正式的方式解读，除非在本公开实施例有特别定义。
本公开在以下的实施例中可能重复使用相同的参考符号及/或标记。这些重复为了简化与清晰的目的，并非用以限定所讨论的不同实施例及/或结构之间有特定的关系。
图1是根据本公开一些实施例示出固态图像感测器100的一部分的俯视图。图2是根据本公开一些实施例的剖面图CS1，其可示出固态图像感测器100的一部分。举例来说，图2可为沿着图1中的线A-A’所绘的固态图像感测器100的一部分的剖面图。应注意的是，为了简洁起见，图1与图2中已省略固态图像感测器100的部分部件。
参照图2，在一些实施例中，固态图像感测器100包含半导体基板10。半导体基板10可为晶片或芯片。举例来说，半导体基板10可包含硅，但本公开实施例并非以此为限。
在一些实施例中，半导体基板10具有多个光电转换元件11，例如图2中所示的光电转换元件11B与光电转换元件11R。举例来说，光电转换元件11B可用于接收蓝色光，而光电转换元件11R可用于接收红色光，但本公开实施例并非以此为限。半导体基板10可具有其他的光电转换元件，其可用于接收例如绿色光、黄色光、白色光、青色(cyan)光或红外(infrared,IR)/近红外(near infrared,NIR)光，可根据实际需求调整。
如图2所示，在一些实施例中，固态图像感测器100包含多个隔离结构13，隔离结构13设置于光电转换元件11之间。举例来说，隔离结构13可包含浅沟槽隔离(shallow trenchisolation,STI)或深沟槽隔离(deep trench isolation,DTI)。可使用蚀刻工艺在半导体基板10中形成沟槽，并以绝缘或介电材料填充沟槽而形成隔离结构13，但本公开实施例并非以此为限。
如图2的剖面图CS1所示，在一些实施例中，隔离结构13具有(或被区分为)多个第一隔离区段13S1及多个第二隔离区段13S2，第一隔离区段13S1设置于光电转换元件11B与光电转换元件11R之间，而第二隔离区段13S2设置于多个光电转换元件11B之间与多个光电转换元件11R之间。换言之，第一隔离区段13S1可用于隔离接收不同颜色光的光电转换元件11，而第二隔离区段13S2可用于隔离接收相同颜色光的光电转换元件11。应注意的是，第一隔离区段13S1和第二隔离区段13S2在图1的俯视图中以虚线示出。
参照图1与图2，在一些实施例中，固态图像感测器100包含彩色滤光层20，彩色滤光层20设置于光电转换元件11(半导体基板10)的上方。在一些实施例中，彩色滤光层20具有(或被区分为)多个彩色滤光区段，其对应于光电转换元件11。举例来说，如图2所示，彩色滤光层20可具有对应于光电转换元件11B的蓝色滤光区段20SB及对应于光电转换元件11R的红色滤光区段20SR。此外，如图1所示，彩色滤光层20可具有对应于其他的光电转换元件的绿色滤光区段20SG(在图1中有两个绿色滤光区段20SG)，但本公开实施例并非以此为限。
在一些其他的实施例中，彩色滤光层20具有(或被区分为)其他的彩色滤光区段。举例来说，彩色滤光层20可具有黄色滤光区段、白色滤光区段、青色滤光区段、洋红色(magenta)滤光区段或红外(IR)/近红外(NIR)光滤光区段，但本公开实施例并非以此为限。
如图1与图2所示，在一些实施例中，固态图像感测器100包含网格结构30，网格结构30设置于彩色滤光区段之间。举例来说，如图1与图2所示，网格结构30可设置于绿色滤光区段20SG与红色滤光区段20SR之间，并可设置于绿色滤光区段20SG与蓝色滤光区段20SB之间，但本公开实施例并非以此为限。网格结构30可包含透明介电材料，透明介电材料具有在从约1.0至约1.99的范围内的低折射率。在一些实施例中，网格结构30的折射率低于彩色滤光层20(其包含红色滤光区段20SR、绿色滤光区段20SG、蓝色滤光区段20SB等)的折射率。
可通过在半导体基板10之上沉积介电层，接着使用光光刻和蚀刻工艺对介电层进行图案化以形成网格结构30，但本公开实施例并非以此为限。如图2所示，在一些实施例中，网格结构30对应于第一隔离区段13S1。举例来说，网格结构30的中心轴C30可如图2所示与第一隔离区段13S1的中心轴C13S1重叠。此外，网格结构30可与第一隔离区段13S1对齐，但本公开实施例并非以此为限。
参照图1与图2，在一些实施例中，固态图像感测器100包含分光结构40，分光结构40设置于至少一个彩色滤光区段中。举例来说，如图1与图2所示，分光结构40可设置于红色滤光区段20SR、绿色滤光区段20SG及蓝色滤光区段20SB中，但本公开实施例并非以此为限。
分光结构40的材料与制造方法可与网格结构相同或类似。换言之，分光结构40可包含透明介电材料，但本公开实施例并非以此为限。在一些实施例中，分光结构40的折射率介于1至1.45之间。
如图1与图2所示，在一些实施例中，分光结构40与网格结构30分离。此外，在一些实施例中，分光结构40对应至少一个第二隔离区段13S2。举例来说，如图2所示，分光结构40的中心轴C40可与对应的第二隔离区段13S2的中心轴C13S2重叠，但本公开实施例并非以此为限。
在一些实施例中，从固态图像感测器100的俯视图(例如，图1)中，分光结构40的轮廓为正方形，但本公开实施例并非以此为限。在一些其他的实施例中，分光结构40的轮廓为圆形、矩形、十字形或任何其他合适的形状。此外，在一些实施例中，分光结构40的宽度W40介于约50nm至约200nm之间。在此，分光结构40的宽度W40定义为分光结构40的两个平行边的最短距离。以固态图像感测器100(如图1所示)为例，分光结构40的宽度W40定义为正方形的边长。
如图2所示，在一些实施例中，彩色滤光层20的高度H20等于网格结构30的高度H30。此外，在一些实施例中，分光结构40的高度H40低于彩色滤光层20的高度H20。在一些实施例中，分光结构40的高度H40与彩色滤光层20的高度H20的比例(即，H40/H20)介于约0.3至约0.9之间。
在本公开的实施例中，将分光结构40设置于彩色滤光层20(的彩色滤光区段)中可有效地降低散射和串扰，从而改善来自固态图像感测器100的光电转换元件11的图像信号的品质。若分光结构40的高度H40与彩色滤光层20的高度H20的比例(即H40/H20)小于0.3，则分光结构40可能无法降低散射和串扰。若分光结构40的高度H40与彩色滤光层20的高度H20的比例(即H40/H20)大于0.9，则串扰可能产生于彩色滤光层20中。
在图1所示的实施例中，分光结构40设置于每个彩色滤光区段(例如，红色滤光区段20SR、绿色滤光区段20SG和蓝色滤光区段20SB)中，但本公开实施例并非以此为限。在一些其他的实施例中，分光结构40仅设置于特定的彩色滤光区段(例如，绿色滤光区段20SG)中。如图1所示，每个分光结构40对应于四个光电转换元件11，四个光电转换元件11形成2×2阵列，但本公开实施例并非以此为限。在一些其他的实施例中，分光结构40对应于两个光电转换元件11。
如图1与图2所示，固态图像感测器100包含遮光层32，遮光层32设置于网格结构30的底部。遮光层32可包含金属且可称为金属网格结构。举例来说，金属可包含金(Au)、镍(Ni)、铂(Pt)、钯(Pd)、铱(Ir)、钛(Ti)、铬(Cr)、钨(W)、铝(Al)、铜(Cu)、类似物、其合金或其组合，但本公开实施例并非以此为限。
如图2所示，固态图像感测器100包含多个聚光结构50，聚光结构50设置于彩色滤光层20的上方。聚光结构50可包含玻璃、环氧树脂、硅氧树脂、聚氨酯、其他适当的材料或其组合，但本公开实施例并非以此为限。举例来说，聚光结构50可通过光刻胶回流(photoresist reflow)法、热压(hot embossing)法、其他合适的方法或其组合所形成。此外，形成聚光结构50的步骤可包含旋转涂布工艺、光光刻(lithography)工艺、蚀刻工艺、任何其他合适的工艺或其组合，但本公开实施例并非以此为限。
如图2所示，在一些实施例中，每个聚光结构50对应于一个彩色滤光区段(例如，红色滤光区段20SR、绿色滤光区段20SG或蓝色滤光区段20SB)。类似地，在一些实施例(例如，图1所示的实施例)中，每个聚光结构50对应于四个光电转换元件11，且四个光电转换元件11形成2×2阵列(其可称为二次光电二极管(quadratic photo diodes,QPD))，但本公开实施例并非以此为限。在一些其他的实施例中，每个聚光结构50对应于两个光电转换元件11(其可称为双光电二极管(dual photo diodes,DPD))。
聚光结构50可为微透镜(micro-lens)。举例来说，聚光结构50可包含半凸透镜或凸透镜，但本公开实施例并非以此为限。聚光结构50也可包含微角椎(micro-pyramid)结构(例如，圆锥、四角锥等)或微梯形(micro-trapezoidal)结构(例如，平顶圆锥、平顶四角锥等)。或者，聚光结构50可为折射率渐变(gradient-index)结构。
图3是入射光L的能量场分布示意图。参照图3，当入射光L(通过聚光结构50)进入固态图像感测器100并接触分光结构40时，它可被分成光L1和光L2。由于分光结构40包含具有低折射率(例如，介于约1至约1.45之间)的透明介电材料，入射光L仅以低能量损失(lowenergy loss)进行分光，且分光结构40的中心附近的入射光L的能量场可呈现如图3所示的渐逝波(evanescent wave)。
图4是根据本公开一些其他的实施例示出固态图像感测器102的一部分的俯视图。图5是根据本公开一些其他的实施例示出固态图像感测器104的一部分的俯视图。图6是根据本公开一些其他的实施例示出固态图像感测器106的一部分的俯视图。举例来说，图4中所示的固态图像感测器102、图5中所示的固态图像感测器104及图6中所示的固态图像感测器106可具有与图1所示的固态图像感测器100类似的剖面图。
换言之，图2也可为沿着图4中的线B-B’所绘的固态图像感测器102的一部分、沿着图5中的线C-C’所绘的固态图像感测器104的一部分或沿着图6中的线D-D’所绘的固态图像感测器106的一部分的剖面图。类似地，为了简洁起见，图4至图6中已省略固态图像感测器102、固态图像感测器104及固态图像感测器106的部分部件。
参照图4，固态图像感测器102具有与图1中所示的固态图像感测器100类似的结构。与图1中所示的固态图像感测器100主要的不同之处在于，每个分光结构40对应于两个光电转换元件11，两个光电转换元件11形成1×2(或2×1)阵列。再者，每个聚光结构50对应于两个光电转换元件11(其可称为双光电二极管(DPD))。
参照图5，固态图像感测器104具有与图4中所示的固态图像感测器102类似的结构。与图4中所示的固态图像感测器102主要的不同之处在于，从固态图像感测器104的俯视图(例如，图5)中，分光结构40的轮廓为矩形。此外，在一些实施例中，分光结构40的宽度W40介于约50nm至约200nm之间。以固态图像感测器104(其示出于图5)为例，分光结构40的宽度W40定义为矩形的短边长。
参照图6，固态图像感测器106具有与图1中所示的固态图像感测器100类似的结构。与图1中所示的固态图像感测器100主要的不同之处在于，从固态图像感测器106的俯视图(例如，图6)中，分光结构40的轮廓为十字形。也就是说，从固态图像感测器106的俯视图(例如，图6)中，分光结构40的轮廓可由两个交叉的矩形所形成。此外，在一些实施例中，分光结构40的宽度W40介于约50nm至约200nm之间。以固态图像感测器106(其示出于图6)为例，分光结构40的宽度W40定义为每个矩形的短边长。
图7是根据本公开一些实施例示出固态图像感测器108的一部分的俯视图。图8是根据本公开一些实施例的剖面图CS2，其可示出固态图像感测器108的一部分。举例来说，图8可为沿着图7中的线E-E’所绘的固态图像感测器108的一部分的剖面图。应注意的是，为了简洁起见，图7与图8中已省略固态图像感测器108的部分部件。
参照图7与图8，固态图像感测器108具有与图1中所示的固态图像感测器100类似的结构。与图1中所示的固态图像感测器100主要的不同之处在于，固态图像感测器108还包含内柱45，内柱45设置于分光结构40的底部。在一些实施例中，内柱45的数量与分光结构40的数量相同，因此，图7中有四个内柱45设置于对应的分光结构40的底部，但本公开实施例并非以此为限。在一些其他的实施例中，内柱45的数量与分光结构40的数量不同(例如内柱45的数量少于分光结构40的数量)，其可根据实际需求调整。
在一些实施例中，内柱45包含非透明材料。内柱45的透射率(transmittance)可小于约50％，但本公开实施例并非以此为限。将内柱45设置于分光结构40的底部可进一步降低散射和串扰。内柱45可包含与遮光层32相同或类似的材料，并且可与遮光层32通过相同的工艺同时形成，但本公开实施例并非以此为限。
举例来说，内柱45可包含金属，例如：铜(Cu)、银(Ag)等，但本公开实施例并非以此为限。或者，内柱45可包含光刻胶(例如，黑色光刻胶或其他适当的非透明的光刻胶)、油墨(例如，黑色油墨或其他适当的非透明的油墨)、模制化合物(molding compound)(例如，黑色模制化合物或其他适当的非透明的模制化合物)、防焊材料(solder mask)(例如，黑色防焊材料或其他适当的非透明的防焊材料)、(黑色)环氧树脂、其他适当的材料或其组合。
在一些实施例中，从固态图像感测器108的俯视图(例如，图7)中，内柱45的轮廓为正方形，但本公开实施例并非以此为限。此外，在一些实施例中，内柱45的宽度W45介于约50nm至约100nm之间。在此，内柱45的宽度W45定义为内柱45的两个平行边的最短距离。以固态图像感测器108(其示出于图7)为例，内柱45的宽度W45定义为正方形的边长。
如图8所示，在一些实施例中，内柱45的高度H45等于遮光层32的高度H32，但本公开实施例并非以此为限。在一些其他的实施例中，内柱45的高度H45低于遮光层32的高度H32。此外，在一些实施例中，内柱45的高度H45少于150nm。
图9是根据本公开一些实施例示出固态图像感测器110的一部分的俯视图。图10是根据本公开一些实施例的剖面图CS3，其可示出固态图像感测器110的一部分。举例来说，图10可为沿着图9中的线F-F’所绘的固态图像感测器110的一部分的剖面图。应注意的是，为了简洁起见，图9与图10中已省略固态图像感测器110的部分部件。
参照图9与图10，固态图像感测器110具有与图6中所示的固态图像感测器106类似的结构。也就是说，从固态图像感测器110的俯视图(例如，图9)中，分光结构40的轮廓为十字形。与图6中所示的固态图像感测器106主要的不同之处在于，从固态图像感测器110的俯视图(例如，图9)中，分光结构40与对应的第二隔离区段13S2偏移约45度。换言之，从固态图像感测器110的俯视图(例如，图9)中，分光结构40与对应的第二隔离区段13S2的夹角θ为约45度，但本公开实施例并非以此为限。在一些其他的实施例中，从固态图像感测器110的俯视图中，分光结构40与对应的第二隔离区段13S2偏移0度至约45度。
图11是根据本公开一些其他的实施例示出固态图像感测器110’的一部分的俯视图。图12是根据本公开一些其他的实施例的剖面图CS3’，其可示出固态图像感测器110’的一部分。举例来说，图12可为沿着图11中的线F-F’所绘的固态图像感测器110’的一部分的剖面图。应注意的是，为了简洁起见，图11与图12中已省略固态图像感测器110’的部分部件。
参照图11与图12，固态图像感测器110’具有与图9中所示的固态图像感测器110类似的结构。与图9中所示的固态图像感测器110主要的不同之处在于，固态图像感测器110’还包含内柱45，内柱45设置于分光结构40的底部。此外，从图11所示的固态图像感测器110’的俯视图中，内柱45设置于分光结构40的中心。在本实施例中，内柱45的数量与分光结构40的数量相同，因此，图11中有四个内柱45设置于对应的分光结构40的底部，但本公开实施例并非以此为限。
图13是根据本公开一些实施例示出固态图像感测器112的一部分的俯视图。图14是根据本公开一些实施例的剖面图CS4，其可示出固态图像感测器112的一部分。举例来说，图14可为沿着图13中的线G-G’所绘的固态图像感测器112的一部分的剖面图。应注意的是，为了简洁起见，图13与图14中已省略固态图像感测器112的部分部件。
参照图13与图14，固态图像感测器112具有与图1中所示的固态图像感测器100类似的结构。与图1中所示的固态图像感测器100主要的不同之处在于，固态图像感测器112的分光结构40具有第一部分41及第二部分42。如图13与图14所示，第一部分41设置于彩色滤光区段(例如，红色滤光区段20SR、绿色滤光区段20SG或蓝色滤光区段20SB)的中心之上，而第二部分42设置于彩色滤光区段的至少一个角落附近。举例来说，如图13所示，每个彩色滤光区段中的四个角落附近设置有四个第二部分42，但本公开实施例并非以此为限。第二部分42的数量与第二部分42的位置可根据实际需求调整。
图15是根据本公开一些其他的实施例示出固态图像感测器112’的一部分的俯视图。图16是根据本公开一些其他的实施例的剖面图CS4’，其可示出固态图像感测器112’的一部分。举例来说，图16可为沿着图15中的线G-G’所绘的固态图像感测器112’的一部分的剖面图。应注意的是，为了简洁起见，图15与图16中已省略固态图像感测器112’的部分部件。
参照图15与图16，固态图像感测器112’具有与图13中所示的固态图像感测器112类似的结构。与图13中所示的固态图像感测器112主要的不同之处在于，固态图像感测器112’还包含内柱45，内柱45设置于分光结构40的底部。更详细而言，内柱45设置于分光结构40的第一部分41的底部。此外，从图15所示的固态图像感测器112’的俯视图中，内柱45设置于分光结构40的第一部分41的中心。在本实施例中，内柱45的数量与分光结构40的第一部分41的数量相同，因此，图15中有四个内柱45设置于对应的第一部分41的底部，但本公开实施例并非以此为限。
在前述的实施例中，彩色滤光层20的高度H20等于网格结构30的高度H30，而分光结构40的高度H40低于彩色滤光层20的高度H20(或网格结构30的高度H30)，但本公开实施例并非以此为限。图17是根据本公开一些实施例的剖面图CS5，其可示出固态图像感测器的一部分。举例来说，图17所示的剖面图CS5可取代图2所示的剖面图CS1作为固态图像感测器100、102、104或106的剖面图，但本公开实施例并非以此为限。
在图17所示的实施例中，分光结构40的高度H40等于网格结构30的高度H30，而分光结构40的高度H40(或网格结构30的高度H30)低于彩色滤光层20的高度H20，但本公开实施例并非以此为限。
图18是根据本公开一些实施例示出固态图像感测器114的一部分的俯视图。图19是根据本公开一些实施例的剖面图CS6，其可示出固态图像感测器114的一部分。举例来说，图19可为沿着图18中的线H-H’所绘的固态图像感测器114的一部分的剖面图。应注意的是，为了简洁起见，图18与图19中已省略固态图像感测器114的部分部件。
参照图18与图19，固态图像感测器114具有与图1与图2中所示的固态图像感测器100类似的结构。与图1与图2中所示的固态图像感测器100主要的不同之处在于，在固态图像感测器114中，网格结构30相对于对应的第一隔离区段13S1具有位移S1，分光结构40相对于对应的第二隔离区段13S2具有位移S2。
在此，位移S1可定义为网格结构30的中心轴C30与对应的第一隔离区段13S1的中心轴C13S1之间的距离d1，而位移S2可定义为分光结构40的中心轴C40与对应的第二隔离区段13S2的中心轴C13S2之间的距离d2。在图18和图19所示的实施例中，移位S1与移位S2相同。也就是说，网格结构30的中心轴C30与对应的第一隔离区段13S1的中心轴C13S1之间的距离d1等于分光结构40的中心轴C40与对应的第二隔离区段13S2的中心轴C13S2之间的距离d2，但本公开实施例并非以此为限。
在一些实施例中，图1与图2所示的固态图像感测器100及图18与图19所示的固态图像感测器114可为相同的固态图像感测器的不同区域。举例来说，图1与图2所示的固态图像感测器100可为固态图像感测器的中央区域，而图18与图19所示的固态图像感测器114可为固态图像感测器的周围(边缘)区域，但本公开实施例并非以此为限。
图20是根据本公开一些实施例示出固态图像感测器116的一部分的俯视图。图21是根据本公开一些实施例的剖面图CS7，其可示出固态图像感测器116的一部分。举例来说，图21可为沿着图20中的线I-I’所绘的固态图像感测器116的一部分的剖面图。应注意的是，为了简洁起见，图20与图21中已省略固态图像感测器116的部分部件。
在固态图像感测器116中，网格结构30相对于对应的第一隔离区段13S1具有位移S1，一个分光结构40’相对于对应的第二隔离区段13S2不具有位移，而另一个分光结构40”相对于对应的第二隔离区段13S2具有位移S2’。也就是说，分光结构40’的中心轴C40’与对应的第二隔离区段13S2的中心轴C13S2之间的距离为0，而分光结构40”的中心轴C40”与对应的第二隔离区段13S2的中心轴C13S2之间的距离d2’大于0。换言之，位移S2/S2’是可变的。此外，在图20与图21所示的实施例中，位移S1与位移S2’不同。
在前述的实施例(例如第1、4～7、9、11、13、15、18或20图)中，一个红色滤光区段20SR、两个绿色滤光区段20SG和一个蓝色滤光区段20SB形成一个2×2阵列，其可称为一个4C的二次光电二极管(QPD)或双光电二极管(DPD)，但本公开实施例并非以此为限。
图22是根据本公开一些其他的实施例示出固态图像感测器118的一部分的俯视图。参照图22，八个绿色滤光区段20SG形成两个2×2阵列，四个红色滤光区段20SR形成一个2×2阵列，而四个蓝色滤光区段20SB形成一个2×2阵列。如图22所示，分光结构40设置于所有的彩色滤光区段中，但本公开实施例并非以此为限。在一些其他的实施例中，分光结构40可仅设置于一些彩色滤光区段中。
此外，前述的彩色滤光区段(例如，红色滤光区段20SR、绿色滤光区段20SG及蓝色滤光区段20SB)形成一个4×4阵列，其可称为一个16C的二次光电二极管(QPD)或双光电二极管(DPD)，但本公开实施例并非以此为限。彩色滤光区段的数量与排列可依据实际需求调整。
在前述的实施例中，分光结构40设置于所有的彩色滤光区段中，但本公开实施例并非以此为限。图23A～图23F是根据本公开一些其他的实施例示出固态图像感测器120～130的一部分的俯视图。类似地，为了简洁起见，图23A～图23F中已省略固态图像感测器120～130的部分部件。
如图23A所示，两个分光结构40设置于两个绿色滤光区段20S中。如图23B所示，一个分光结构40设置于一个红色滤光区段20R中。如图23C所示，一个分光结构40设置于一个蓝色滤光区段20B中。如图23D所示，三个分光结构40设置于两个绿色滤光区段20S和一个蓝色滤光区段20B中。如图23E所示，三个分光结构40设置于两个绿色滤光区段20S和一个红色滤光区段20R中。如图23F所示，两个分光结构40设置于一个红色滤光区段20R和一个蓝色滤光区段20B中。
图24是根据本公开一些实施例示出固态图像感测器132的一部分的俯视图。图25是根据本公开一些实施例的剖面图CS8，其可示出固态图像感测器132的一部分。举例来说，图25可为沿着图24中的线J-J’所绘的固态图像感测器132的一部分的剖面图。应注意的是，为了简洁起见，图24与图25中已省略固态图像感测器132的部分部件。
参照图24与图25，固态图像感测器132具有与图1中所示的固态图像感测器100类似的结构。与图1中所示的固态图像感测器100主要的不同之处在于，固态图像感测器132还包含辅助分光结构44，辅助分光结构44设置于分光结构40的底部。辅助分光结构44包含透明介电材料，但本公开实施例并非以此为限。在一些实施例中，辅助分光结构44包含至少一种不同于分光结构40的材料，且辅助分光结构44的折射率介于约1至约1.65之间。
在一些实施例中，从固态图像感测器132的俯视图(例如，图24)中，辅助分光结构44的轮廓为正方形，但本公开实施例并非以此为限。换言之，从固态图像感测器132的俯视图中，辅助分光结构44的轮廓可与分光结构40的轮廓相同或类似，但本公开实施例并非以此为限。此外，在一些实施例中，辅助分光结构44的宽度W44大于或等于分光结构40的宽度W40。举例来说，辅助分光结构44的宽度W44可介于约70nm至约300nm之间。在此，辅助分光结构44的宽度W44定义为辅助分光结构44的两个平行边的最短距离。以固态图像感测器132(其示出于图24)为例，辅助分光结构44的宽度W44定义为正方形的边长。
如图25所示，在一些实施例中，辅助分光结构44的高度H44介于约50nm至约350nm之间。此外，如图24与图25所示，在一些实施例中，辅助分光结构44进一步设置于网格结构30的底部。也就是说，辅助分光结构44可覆盖遮光层32的至少一部分，但本公开实施例并非以此为限。
图26是根据本公开一些其他的实施例示出固态图像感测器132’的一部分的俯视图。图27是根据本公开一些其他的实施例的剖面图CS8’，其可示出固态图像感测器132’的一部分。举例来说，图27可为沿着图26中的线K-K’所绘的固态图像感测器132’的一部分的剖面图。应注意的是，为了简洁起见，图26与图27中已省略固态图像感测器132’的部分部件。
参照图26与图27，固态图像感测器132’具有与图24中所示的固态图像感测器132类似的结构。与图24中所示的固态图像感测器132主要的不同之处在于，固态图像感测器132’还包含内柱45，内柱45设置于分光结构40的底部。也就是说，辅助分光结构44可覆盖内柱45的至少一部分，但本公开实施例并非以此为限。
在前述的实施例中，遮光层32设置于网格结构30的底部，但本公开实施例并非以此为限。图28是根据本公开一些其他的实施例示出固态图像感测器134的一部分的俯视图。图29是根据本公开一些实施例的剖面图CS9，其可示出固态图像感测器134的一部分。举例来说，图29可为沿着图28中的线L-L’所绘的固态图像感测器134的一部分的剖面图。应注意的是，为了简洁起见，图28与图29中已省略固态图像感测器134的部分部件。
参照图28与图29，固态图像感测器134具有与图1中所示的固态图像感测器100类似的结构。与图1中所示的固态图像感测器100主要的不同之处在于，固态图像感测器134不包含任何遮光层32设置于网格结构30的底部。类似地，在一些其他的实施例中，固态图像感测器134还包含内柱45，内柱45设置于分光结构40的底部(未示出于图28与图29)。其他类似的特征部件在此将不再重复。
图30是根据本公开一些其他的实施例示出固态图像感测器136的一部分的俯视图。图31是根据本公开一些实施例的剖面图CS10，其可示出固态图像感测器136的一部分。举例来说，图31可为沿着图30中的线L-L’所绘的固态图像感测器136的一部分的剖面图。应注意的是，为了简洁起见，图30与图31中已省略固态图像感测器136的部分部件。
参照图30与图31，固态图像感测器136具有与图28中所示的固态图像感测器134类似的结构。与图28中所示的固态图像感测器134主要的不同之处在于，固态图像感测器136还包含辅助分光结构44，辅助分光结构44设置于分光结构40的底部。此外，如图30与图31所示，在一些实施例中，辅助分光结构44进一步设置于网格结构30的底部。
综上所述，本公开实施例的固态图像感测器包含分光结构，分光结构设置于彩色滤光层(的彩色滤光区段)中，其可有效地降低散射与串扰，从而改善来自固态图像感测器的光电转换元件的图像信号的品质。
以上概述数个实施例的部件，以便在本公开所属技术领域中技术人员可以更理解本公开实施例的观点。在本公开所属技术领域中技术人员应该理解，他们能以本公开实施例为基础，设计或修改其他工艺和结构以达到与在此介绍的实施例相同的目的及/或优势。在本公开所属技术领域中技术人员也应该理解到，此类等效的结构并无悖离本公开的精神与范围，且他们能在不违背本公开的精神和范围之下，做各式各样的改变、取代和替换。因此，本公开的保护范围当视随附的权利要求所界定者为准。另外，虽然本公开已以数个较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本公开。
整份说明书对特征、优点或类似语言的引用，并非意味可以利用本公开实现的所有特征和优点应该或者可以在本公开的任何单个实施例中实现。相对地，涉及特征和优点的语言被理解为其意味着结合实施例描述的特定特征、优点或特性包括在本公开的至少一个实施例中。因而，在整份说明书中对特征和优点以及类似语言的讨论可以但不一定代表相同的实施例。
再者，在一个或多个实施例中，可以任何合适的方式组合本公开的所描述的特征、优点和特性。根据本文的描述，相关领域的技术人员将意识到，可在没有特定实施例的一个或多个特定特征或优点的情况下实现本公开。在其他情况下，在某些实施例中可辨识附加的特征和优点，这些特征和优点可能不存在于本公开的所有实施例中。

Claims (12)

1.一种固态图像感测器，包括：
多个光电转换元件；
一彩色滤光层，设置于多个所述光电转换元件的上方，并具有一第一彩色滤光区段及一第二彩色滤光区段，该第二彩色滤光区段与该第一彩色滤光区段相邻，其中该第一彩色滤光区段与该第二彩色滤光区段对应于不同的颜色；
一分光结构，设置于该第一彩色滤光区段或该第二彩色滤光区段中；以及
一网格结构，设置于该第一彩色滤光区段与该第二彩色滤光区段之间，其中该分光结构与该网格结构分离。
2.如权利要求1所述的固态图像感测器，其中多个所述光电转换元件被区分为多个第一光电转换元件及多个第二光电转换元件，该第一彩色滤光区段对应于多个所述第一光电转换元件，而该第二彩色滤光区段对应于多个所述第二光电转换元件。
3.如权利要求2所述的固态图像感测器，还包括：
一隔离结构，设置于多个所述光电转换元件之间，并具有多个第一隔离区段及多个第二隔离区段，
其中多个所述第一隔离区段设置于多个所述第一光电转换元件与多个所述第二光电转换元件之间，多个所述第二隔离区段设置于多个所述第一光电转换元件之间及多个所述第二光电转换元件之间，该网格结构对应于多个所述第一隔离区段，而该分光结构对应于多个所述第二隔离区段中的至少一个。
4.如权利要求3所述的固态图像感测器，其中从该固态图像感测器的一俯视图中，该分光结构与多个所述第二隔离区段中对应的一个重叠。
5.如权利要求3所述的固态图像感测器，其中从该固态图像感测器的一俯视图中，当该分光结构的轮廓为十字形时，该分光结构与多个所述第二隔离区段中对应的一个偏移0～45度。
6.如权利要求3所述的固态图像感测器，其中该网格结构相对于多个所述第一隔离区段具有一第一位移，该分光结构相对于多个所述第二隔离区段中对应的一个具有一第二位移，且该第一位移与该第二位移不同。
7.如权利要求1所述的固态图像感测器，其中该分光结构的高度小于或等于该网格结构的高度，且从该固态图像感测器的一俯视图中，该分光结构的轮廓为圆形、正方形、矩形或十字形。
8.如权利要求1所述的固态图像感测器，其中该分光结构的宽度介于50nm至200nm之间，且该分光结构的高度与该彩色滤光层的高度的比例介于0.3至0.9之间。
9.如权利要求1所述的固态图像感测器，其中该分光结构的折射率介于1至1.45之间，且该分光结构对应于两个光电转换元件或四个光电转换元件。
10.如权利要求1所述的固态图像感测器，其中该分光结构具有一第一部分及一第二部分，该第一部分设置于该第一彩色滤光区段或该第二彩色滤光区段的中心之上，而该第二部分设置于该第一彩色滤光区段或该第二彩色滤光区段的至少一个角落附近。
11.如权利要求1所述的固态图像感测器，还包括：
一内柱，设置于该分光结构的底部，其中该内柱包括非透明材料，该内柱的宽度介于50nm至200nm之间，而该内柱的高度小于150nm。
12.如权利要求1所述的固态图像感测器，还包括：
一辅助分光结构，设置于该分光结构的底部，
其中该辅助分光结构进一步设置于该网格结构的底部，该辅助分光结构包括至少一种不同于该分光结构的材料，该辅助分光结构的折射率介于1至1.65之间，该辅助分光结构的宽度大于或等于该分光结构的宽度，而该辅助分光结构的高度介于50nm至350nm之间。
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US9281333B2 (en) * 2014-05-01 2016-03-08 Visera Technologies Company Limited Solid-state imaging devices having light shielding partitions with variable dimensions
US9786710B2 (en) * 2015-09-30 2017-10-10 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Image sensor device with sub-isolation in pixels
KR102574236B1 (ko) * 2016-12-07 2023-09-05 에스케이하이닉스 주식회사 서로 다른 사이즈의 포토다이오드들을 갖는 이미지 센서
US10304885B1 (en) 2017-11-15 2019-05-28 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Color filter uniformity for image sensor devices
US10461109B2 (en) 2017-11-27 2019-10-29 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Multiple deep trench isolation (MDTI) structure for CMOS image sensor
TWI833775B (zh) 2018-07-10 2024-03-01 日商索尼半導體解決方案公司 固態攝像裝置及電子裝置
KR102654347B1 (ko) 2019-01-22 2024-04-04 삼성전자주식회사 이미지 센서
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