TW201347162A - 後側照光影像感測器及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

一種影像感測器之製造方法，包括：提供半導體基板，具有感測器陣列區與週邊區及前側表面與後側表面；形成具有第一厚度之底抗反射塗層於半導體基板之後側表面上，位於感測器陣列區與該週邊區上；形成第一介電層於底抗反射塗層上；形成金屬遮蔽物於第一介電層上；移除感測器陣列區上之金屬遮蔽物；移除感測器陣列區上之第一介電層，其中於移除第一介電層時亦移除底抗反射塗層之該第一厚度之一部，而底抗反射塗層之第一厚度殘留有一剩餘部；形成第二介電層於底抗反射塗層之該第一厚度之該剩餘部上；以及形成保護層於該第二介電層上。

Description

後側照光影像感測器及其製造方法
本發明係關於半導體製作，且特別是關於一種後側照光影像感測器及其製造方法。
由於相容於傳統互補型金氧半導體製程、低成本、小尺寸與良好表現等特點，如後側照光互補型金氧半導體影像感測器(back side illumination CMOS sensor)之後側照光影像感測器已逐漸地普遍應用。由於包括互補型金氧半導體感測器消耗較少的電力、相容於互補型金氧半導體製程以及可將感測器與單一整合型電路裝置上之其他之互補型金氧半導體邏輯裝置相整合，互補型金氧半導體影像感測器逐漸取代了較傳統之電荷耦合元件(CCD)感測器。然而，傳統之互補型金氧半導體製程並非特別適用於調整後側照光影像感測器(BSI image sensor)，且目前製程可能無法達到期望之元件表現，特別是於如量子效率(quantum efficiency)、信噪比(singal to noise ratio，SNR)與光均值均勻度(light mean value uniformity)等表現方面。
於形成後側照光影像感測器時，可使用半導體製程以形成位於一半導體晶圓上之一整合電路晶片的感光二極體的一陣列物以及位於一感測器陣列中之相關的金氧半導體 轉移電晶體，以及形成位於位於半導體晶圓上之積體電路晶片內之如輸出輸入緩衝(input-output buffers)之週邊電路金氧半導體裝置。於此些感光二極體暴露於光線時，此些感光二極體內對應於光線強度而產生了電荷。而金氧半導體轉移電晶體可偵測此電荷並將之轉移至用於其他操作之一儲存節點。可藉由設置彩色濾光物(color filters)於感光互補型金氧半導體電路(CMOS circuitry)之上以形成彩色像素。
為了形成後側照光影像感測器，於形成互補型金氧半導體感光二極體與金氧半導體電晶體之後，可於半導體晶圓之後側(即沒有存在有金屬膜層與內連介層物之一側)施行額外之半導體製程。於傳統之後側照光製程中，上述製程包括了於晶圓之上形成一緩衝氧化物(buffer oxide)以及一金屬遮蔽物(metal shield)。接著選擇地移除積體電路晶片之感測器陣列區上之緩衝氧化物與金屬遮蔽物，而此金屬遮蔽物則仍留於週邊電路區之上。
然而，於傳統之半導體製程中，移除感測器陣列區內之金屬遮蔽物之蝕刻亦移除了部份或全部之緩衝氧化物。如此之傳統蝕刻製程不是造成了緩衝氧化物之不均勻厚度，就是造成了於感測器陣列區上沒有氧化物厚度，如此負面地影響了後側照光影像感測器的表現。
依據一實施例，本發明提供了一種後側照光影像感測器之製造方法，包括：提供一半導體基板，具有一感測器陣列區與一週邊區，且具有一前側表面與相對之一後側表面； 形成具有一第一厚度之一底抗反射塗層於該半導體基板之該後側表面上，位於該感測器陣列區與該週邊區上；形成一第一介電層於該底抗反射塗層上；形成一金屬遮蔽物於該第一介電層上；選擇地移除該感測器陣列區上之該金屬遮蔽物；選擇地移除該感測器陣列區上之該第一介電層，其中於選擇地移除該第一介電層時亦移除該底抗反射塗層之該第一厚度之一部，而該底抗反射塗層之該第一厚度殘留有一剩餘部；形成一第二介電層於該底抗反射塗層之該第一厚度之該剩餘部上以及於該週邊區之該金屬遮蔽物上；以及形成一保護層於該第二介電層上。
於另一實施例中，上述方法中經移除之該底抗反射塗層之該第一厚度之該部為該第一厚度之至少約10%。於又一實施例中，上述方法中該底抗反射塗層之該第一厚度之該剩餘部少於該第一厚度之約90%。於另一實施例中，形成該第一介電層包括形成一緩衝氧化物。
於另一實施例中，上述方法中形成該第二介電層包括沈積擇自由二氧化矽、氮化矽、碳化矽、氮氧化矽、氧化鉭、氧化鋁、氧化鉿、及其組成之一複合薄膜所組成之一族群內之一。於另一實施例中，上述方法中形成該第二介電層包括沈積擇自由二氧化矽、氮化矽、碳化矽、氮氧化矽、氧化鉭、氧化鋁、氧化鉿、及其結合形成之一薄膜所組成之一族群內之一。
於另一實施例中，上述方法中於形成該保護層後，位於該感測器陣列區上之該底抗反射塗層之該第一厚度之 該剩餘部、該第二介電層與該保護層之一總厚度介於約500-8000埃。於另一實施例中，上述方法中形成該第二介電層包括形成具有少於7%之厚度均勻度變化之一第二介電層。於另一實施例中，上述方法中該週邊區更包括互補型金氧半導體電晶體。於另一實施例中，上述方法中形成於該感測陣列區上之該第二介電層之一部具有一第三厚度，而形成於該金屬遮蔽物之一垂直側壁上之該第二介電層之一部於該選擇性移除之後具有一第四厚度，且該第四厚度與該第三厚度之一比例大於約40%。於另一實施例中，上述方法中該選擇性移除包括了施行一乾蝕刻製程，其中該週邊區係為一光阻層所保護。
於另一實施例中，本發明提供了一種後側照光影像感測器，包括：一半導體基板，具有形成於該半導體基板上之一感測器陣列區與一週邊區，且具有一前側表面與一後側表面；複數個金屬層，形成於覆蓋該半導體基板之該前側表面之一介電層上；一底抗反射塗層，形成於該半導體基板之該後側表面上，具有位於該影像感測器陣列區上之一第一厚度，以及位於該週邊區上之較大之一第二厚度；一第一介電層，形成於位於該週邊區內之該底抗反射塗層上；一金屬遮蔽物，形成於位於該週邊區內之該第一介電層上；一第二介電層，形成於該半導體基板之該後側表面之位於該影像感測器陣列區之該底抗反射塗層之該第一厚度上，以及於該週邊區之該金屬遮蔽物上；以及一保護層，形成於該第二介電層上，其中位於該週邊區之該底抗反射塗層、該第二介電層與該保護層之一總厚度約介於500-8000埃。
於又一實施例中，本發明提供了一種後側照光影像感測器，包括：一半導體基板，具有一前側表面與一後側表面；複數個感光二極體，形成於該半導體基板之一感測器陣列區內；複數個互補型金氧半導體電晶體，形成於鄰近該半導體基板之該影像感測器陣列區之一週邊區之內；一底抗反射塗層，形成於該半導體基板之該後側表面上，具有位於該影像感測器陣列區上之一第一厚度，以及位於該週邊區上之較大之一第二厚度；一緩衝氧化物層，覆蓋於該週邊區內之該底抗反射塗層，但並不覆蓋該影像感測器陣列區內之該底抗反射塗層；一金屬遮蔽物，覆蓋該週邊區之該緩衝氧化物層；一第二介電層，覆蓋該半導體基板之該後側表面上，位於該影像感測器陣列區之該底抗反射塗層之該第一厚度上，以及位於該週邊區內之該金屬遮蔽物上，而該第二介電層擇自由二氧化矽、氮化矽、碳化矽、氮氧化矽、氧化鉭、氧化鋁、氧化鉿、及其組成之一複合薄膜所組成之一族群內之一；以及一保護層，位於該第二介電層上。
為讓本發明之上述目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附的圖式，作詳細說明如下。
100‧‧‧影像感測器
101‧‧‧週邊區
103‧‧‧陣列區
200‧‧‧裝置
201‧‧‧半導體基板
202‧‧‧前側
203‧‧‧保護層
204‧‧‧後側
205‧‧‧感測器陣列區
206‧‧‧介電層
207‧‧‧週邊區
209‧‧‧擴散區
211‧‧‧金屬層
213‧‧‧隔離結構
215‧‧‧擴散區
217、219、229‧‧‧閘極結構
221、223‧‧‧擴散區
225‧‧‧擴散區
231‧‧‧底抗反射塗層
233‧‧‧緩衝氧化物層
235‧‧‧金屬遮蔽層
237‧‧‧介電層
239‧‧‧保護層
311‧‧‧光阻層
t0、t1、t2、t3、t4、t5‧‧‧厚度
61、63、65、67、69、71、73‧‧‧步驟
第1圖為一上視圖，顯示了依據本發明之一實施例之一種後側照光影像感測裝置。
第2圖為一剖面圖，顯示了依據本發明之一實施例之一種 後側照光影像感測裝置於製造過程中之一中間階段。
第3圖為一剖面圖，顯示了如第2圖所示之後側照光影像感測裝置於經歷後續製造過程後之情形。
第4圖為一剖面圖，顯示了如第3圖所示之後側照光影像感測裝置於經歷後續製造過程後之情形。
第5圖為一剖面圖，顯示了如第4圖所示之後側照光影像感測裝置於經歷後續製造過程後之情形。
第6圖為一剖面圖，顯示了如第5圖所示之後側照光影像感測裝置於經歷後續製造過程後之情形。
第7圖為一流程圖，顯示了依據本發明之一實施例之一種後側照光影像感測裝置之製造方法。
於詳細討論圖示實施例之前，在此大略地討論本發明之多個實施例與優點。舉例來說，部分實施例具有有助於改善量子效率(QE)、信噪比(SNR)與光均值均勻度(light mean uniformity)等優點。而部分實施例則可精細地調整影像感測器內之光通道(light path)內多個膜層的厚度，藉以調整裝置之色彩光均值(color light mean value)以及色彩比例(color ratio)。如下所示，於此所示實施例提供了相對簡單結構，以及提供了具有下述較佳表現之低成本半導體製程。本領域之通常技術者可將此處所揭示技術施行於當今與未來的影像感測器的製作之中。
目前已知有前側照光影像感測器(front side illumination image sensor)與後側照光影像感測器(back side illumination image sensor)。然而，當使用前側照光影像感測器時，照射於感測器內之感光二極體的光線需先穿透覆蓋於基板之前側表面上的金屬層與內連介電材料，如此會降低照射於感光二極體的光線強度、降低量子效率、增加了雜訊(即降低了信噪比)、以及普遍地降低了感測裝置的表現。因此，便廣泛地應用了後側照光影像感測器。於下述實施例中所討論之後側照光影像感測器之中，光線自後側進入半導體基板，而照射於感光二極體之光線穿透了相對薄之半導體層，而相較於前側照光影像感測器，光線並不會穿透任何之金屬層與層間介電層。透過後側照光影像感測器的使用，可因此增加了影像感測器的表現。
第1圖顯示了後側照光之一影像感測器100之一上視圖。影像感測器100可為包括數個感光二極體103之一陣列區(array region)與一週邊區(periphery region)101之一積體電路。每一感光二極體103可包括一光敏感性二極體(p-n接面)以及於光線感測期間接收為此光敏感性二極體所感測之正比於強度或所吸收光線之訊號之相關數個電晶體。於週邊區101內則可形成具有感光二極體以外之其他功能之電路，例如輸入輸出緩衝電路(input output buffers)與邏輯電路(logic circuitry)。此些其他電路可包括用於操作感測器陣列之邏輯電路以及對應於對於外部裝置之感測光線而計算資料之電路。週邊區101可設置於鄰近影像感測器之陣列區103。積體電路100可形成於如矽、砷化鎵、或其他半導體材料之一半導體基板上。於一實施例中，此積體電路100可形成於一矽晶圓上。於一矽晶圓上 可包括採用傳統半導體製程而整合於其上之數百個或數千個影像感測器，例如影像感測器100。
第2圖為一剖面圖，顯示了依據本發明一實施例之包括一後側照光影像感測器之一裝置200於製作之中間階段。第2圖僅繪示了此裝置200之一部分。於一實際範例之中，於一影像感測裝置中可包括位於一感測器陣列區205內之數百個或數千個之感光二極體。再者，通常此裝置200係形成於一半導體晶圓之上，而其可包括位於每一半導體晶圓上安排作為單獨晶片之數百個或數千個之後側照光積體電路裝置。在此省略基於簡化之目的，則省略了非用於解說本發明之實施例之製程步驟及詳細情形。
如第2圖所示之剖面圖所示之中間製程階段中，半導體基板201經過製造，而包括有一感測器陣列區(sensor array region)205與一週邊區(periphery region)207。而本領域之通常技術者可以理解此些區域之相關製造與其功能。
請參照第2圖，半導體基板201具有一前側202與一後側204。半導體基板201可為如矽、鍺、及鑽石或相似材料之一半導體材料。用於半導體基板之化合物材料可使用例如矽鍺、碳化矽、砷化鎵、砷化銦或磷化銦及其組合。於其他實施例中，基板201可包括一絕緣層上覆矽基板(silicon on insulator substrate)。
如第2圖所示，半導體基板201採用前端製程(front end of the line processes)的製作，以於感測陣列區205內形成包括位於一擴散區215內之另一擴散區225之一感光二極體。位 於週邊區207內之擴散區221與223形成了可於週邊區207作為如互補型金氧半導體邏輯電晶體之摻雜區。如圖所示之數個隔離結構213則介於此些擴散區之間，其可為淺溝槽隔離區(STI)或局部氧化隔離物(LOCOS)。於此些擴散區之上可形成有數個閘極結構217、219與229，其為包括一閘介電物與一導體之圖案化閘導體，且其可由如一摻雜多晶矽材料所形成，或藉由金屬閘製程所形成。閘介電物材料(未顯示)可為二氧化矽、高介電常數介電材料或低介電常數介電材料。擴散區209與閘極229可形成一感光二極體轉移電晶體。轉移電晶體可於一感測期間用於轉移進入位於擴散區215內光線且為感光二極體所感測之對應電荷至如一儲存節點(未顯示)處。感光二極體可具有如N型之一摻雜類型之一擴散區215，以及具有如P型之一相反摻雜類型之另一擴散區225，進而形成了感光二極體之一p-n接面。可使用釘扎感光二極體(pinned photodiode)。感測陣列區205亦可包括如轉移閘229之像素電路以及位於感測陣列區205內可用於用於每一光感測器之其他的重置電晶體(reset transistors)、源隨電晶體(source follower transistors)與讀取選擇電晶體(read select transistor)。於感測器陣列區250之感光二極體內可形成有如三電晶體(3T)與四電晶體(4T)之像素電路。
後側照光之陣列物的製作如下所述，於感測器陣列區205上之半導體基板201之後側204上形成可選擇性穿透具有包括如紅、綠與藍等特定頻率光線之彩色濾光物(未顯示)，藉以製造出彩色像素(color pixel)。可於彩色濾光物上形成微透鏡材料(未顯示)以更改善收光效果。隨著半導體製程技術的 演進，包括了感光二極體之裝置的尺寸持續地縮減，因此降低了影像感測器之感光度(light sensitivity)。如此使得量子效率與信噪比等特性更為關鍵。如紅光之更長波長之光線的串音效應亦可能增加。調整至感光二極體之光通道的能力可達成於多種應用中之影像感測器之更好表現。在此所示之實施例可以調整光通道的膜層。
於第2圖中，顯示了覆蓋於半導體基板201之前側表面202上之金屬層211，而金屬層211可形成於一介電層206之內。前側之保護層203則覆蓋基板201之前側202。(值得注意是，於圖式中半導體基板201之前側202顯示為朝上的，基板的位置以及覆蓋之膜層於圖式中可為任意的情形，而顛倒裝置200並不會改變所示元件的功能與相對位置。如圖所示，半導體基板之後側204顯示為朝下的方向，如此情形並不會改變裝置200之哪一部為後側，縱使方向改變時。)
第3圖顯示了如第2圖所示裝置200於經歷後續步驟之後的情形。於第3圖中，顯示了於半導體基板201之後側204上形成一底抗反射塗層(BARC layer)231。(值得注意的是，在此關於”上”、”之上”、”的上面”、”及相似情形”為相對描述，而無關於於圖式情形中此些膜層係位於裝置名義上的”頂部”或位於名義上的”底部”。底抗反射塗層231可為如氮化矽、氮氧化矽或如碳化矽之含碳膜層，且可由化學氣相沉積(CVD)或物理氣相沉積(PVD)所形成。此底抗反射塗層係經過選擇，使得其可做為用於如氧化物之一上方介電材料的一蝕刻停止層。於第3圖中，顯示了於底抗反射塗層231上覆蓋有一緩衝氧 化物層233。最後，於緩衝氧化物層233上形成一金屬遮蔽層235。金屬遮蔽層235可為鎢、鋁、銅或其組合，例如鋁銅(AlCu)。金屬遮蔽層的沉積可採用一物理氣相沉積所施行。當如下所述完成了裝置200的製作後，金屬遮蔽層235形成了覆蓋週邊區207之遮光物，使得形成於週邊區207內的電路不會於暴露於影像感測器光線照射之下，因此於週邊區207內的互補型金氧半導體電晶體的操作並不會受到裝置200之光線照射的影響。
第4圖顯示了影像感測裝置200於施行一蝕刻製程以移除位於感測器陣列區205上之部分膜層之剖面情形。於半導體基板201上形成一光阻層311，且光阻層311藉由微影而圖案化，以露出位於感測器陣列區205上之金屬遮蔽層235。光阻層311仍殘留於週邊區207上。可使用一蝕刻製程以選擇地移除位於感測器陣列區205上之金屬遮蔽物235，而位於週邊區207上之光阻層311則作為一蝕刻罩幕。如圖示之光阻層311或相似物之一硬罩幕層形成於所有的或部分的週邊區207上，但露出了感測器陣列區205。本領域之通常技術者可以理解到如此之罩幕層可參照此方法所形成與圖案化。採用一道或多道之濕蝕刻及/或乾蝕刻的施行，移除於感測器陣列區205內露出之金屬遮蔽層235與緩衝氧化物層233，以及漏出部週邊區207之任何部份之金屬遮蔽層235與緩衝氧化物層233。於一解說用之實施例中，可使用一乾蝕刻。如第4圖所示，蝕刻製程亦移除了底抗反射塗層231之露出部之一部(即位於感測器陣列區205內之部分以及於週邊區207內之露出部部分)。於其他實施例中，可 移除至少底抗反射塗層231之原始厚度的10%，以確保完全移除了剩餘之緩衝氧化物層233。上述步驟通稱為一過度蝕刻步驟或製程。移除底抗反射塗層231之一部可藉由完全移除位於感測器陣列區205內之所有部分的底抗反射塗層上之緩衝氧化物層所達成。於解說用之一實施例中，此蝕刻製程繼續進行直至移除了至少底抗反射塗層之原始厚度的10%。於其他之實施例中，藉由過度蝕刻步驟移除了多於10%之底抗反射塗層的原始厚度。此蝕刻步驟亦於氧化物層233與金屬遮蔽物235之上形成了一垂直側壁，如第4圖所示。
第5圖為另一剖面圖，顯示了第4圖之裝置200於經歷底抗反射塗層231的過度蝕刻後之結果。厚度t0為經過蝕刻製程移除後之底抗反射塗層231的厚度，而厚度t0至少為於週邊區207內之底抗反射塗層231之厚度t2之10%，而後度t2為底抗反射塗層231於蝕刻前之厚度。第5圖內之厚度t1顯示了底抗反射塗層231於蝕刻製程後殘留於顯示器陣列區205上之厚度。厚度t2顯示了位於週邊區207上之底抗反射塗層231的厚度，即未經過過度蝕刻之部份之厚度。於圖示實施例中，t1為t2的至少90%或更少。
第6圖顯示了另一剖面圖，其為影像感測裝置200經歷其他製程後之實施情形。於前述之底抗反射塗層231的蝕刻完成之後，沈積一介電層237於半導體基板201之後側204上。此介電層237亦可為氧化物，且在此可描述為氧化物再沈積步驟，而膜層237則取代了藉由前述蝕刻步驟自感測器陣列區205處所移除之緩衝氧化物233。介電層237可藉由一化學氣 相沈積製程所沈積。於感測器陣列區205內，介電層237此時覆蓋了底抗反射塗層231。於週邊區207內，介電層或氧化物層237則覆蓋了金屬遮蔽層235。此膜層237亦於金屬遮蔽層235之垂直側壁上形成了一厚度t3。由於此再沈積氧化物層係沈積且接著未經過蝕刻，故可採用已知半導體製程而輕易地得到具有厚度為t4之一膜層237。膜層237之厚度t4於橫跨感測器陣列區205、沿著積體電路晶片且亦橫跨整個半導體晶圓上為上為高度均勻。於資實施例中，膜層234之此均勻厚度可能有變化，且於整個半導體晶圓上之變化量係少於7%。
於第6圖中，t4代表了位於底抗反射塗層231之如為水平表面之一表面上(於感測器陣列區205內)以及位於金屬遮蔽物235之如為水平表面之一表面上(於週邊區207內)之介電層237的厚度，而厚度t3代表了於圖案化膜層之垂直側壁(於週邊區207內之金屬遮蔽層235、緩衝氧化物層233與底抗反射塗層231)上之介電層237之厚度。於其他實施例中，t3/t4之比例大於約40%。
於一範例實施例中，介電層237為氧化物層。而本領域之通常技術者可以理解到於介電層237中可採用不同之其他材料，例如包括二氧化矽、氮化矽、碳化矽、氮氧化矽、氧化鉭、氧化鋁、氧化鉿、及其組成之一複合薄膜所組成之一族群。藉由透過介電沈積之製程以及藉由材料的選擇而控制介電層237之厚度，因而可控制半導體基板201之後側204之材料的特性與厚度。此些受到控制之參數則提供了影像感測器於不同應用中之一調整機制，並達成了光均值的控制。
雖然第6圖顯示了沈積於於感測器陣列區205內之半導體基板上之保護層239，保護層239亦可形成於氧化層237與底抗反射塗層231之上。於週邊區207內，保護層239係形成於氧化物層237、金屬遮蔽層235、緩衝氧化物層233與底抗反射塗層231之上。保護層239可為如氮化矽。保護層239可藉由如化學氣相沈積所形成。
第6圖所示之厚度t5代表了位於感測器陣列區205上膜層之整體厚度，即底抗反射塗層231經前述過度蝕刻後之剩餘厚度、介電層237之厚度t4、以及保護層239之厚度。當厚度t5過低時，將無法調整所得到之影像感測器的彩色光均值(color light mean value)。相反地，當厚度t5過厚時，其可能導致了色彩串音(color cross talk)問題。於本案之申請專利範圍所述之範圍內之不同厚度t5之變化情形中，圖示實施例可具有約介於500-8000埃之一厚度t5。
隨著如第6圖所示之保護層239的沈積之後，可繼續後側照光影像感測器的製作。可於後側照光影像感測裝置200之保護層239上形成彩色濾光物以及微透鏡裝置(未顯示)，彩色濾光物結構則可分別為紅色、綠色與藍測頻率之光所穿透並抵達位於影像感測器陣列區205之對應的感光二極體處，進而使得了彩色像素元件。
第7圖繪示了依據本發明一實施例之一方法之一流程圖。此方法起使於步驟(stage)61，提供一半導體基板，其具有一感測器陣列區與一週邊區。於步驟63中，形成一底抗反射塗層於半導體基板之後側表面上。於步驟65中，形成一第一 介電層於底抗反射塗層上。於步驟67中，形成一金屬遮蔽層於該第一介電層上。
於步驟69中，採用微影圖案與蝕刻製程以選擇地移除該感測器陣列區上之該金屬遮蔽層與該緩衝氧化物層，並於週邊區之裝置上殘留有金屬遮蔽層與緩衝氧化物層。此蝕刻製程持續以移除位於影像感測器陣列區上之底抗反射塗層之一部分，藉以確保自於影像感測器陣列區內之底抗反射塗層上完全地移除緩衝氧化物層。
於步驟71中，於半導體基板上形成一第二介電層，其為氧化物層。於感測器陣列區內，第二介電層係沈積於底抗反射塗層上。而於週邊區內，第二介電層係位於金屬遮蔽層上。
於步驟73中，形成保護層於第二介電層上，而位於半導體基板之後側上之保護層、第二介電層與底抗反射塗層之厚度之具有介於約500-8000埃之一整體厚度。
採用本實施例之結果可使得位於感測器陣列區內之感光二極體上之介電層具有一均勻厚度。再者，亦可控制位於感測器陣列上之膜層厚度及其所使用之材料，而因此可調整感測器陣列區內之感光二極體之光通道。相較於習知技術，如此之實施鰭型可得到較佳之對比情形。因此可精密地調整影像感測器之紅光/綠光/藍光之光均比例(light mean ratio)，以及量子效率與信噪比。於上述實施例所應用之製程為傳統半導體製程所能輕易地達成與亦可沿用於未來之製程技術之中。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非 用以限定本發明，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
61、63、65、67、69、71、73‧‧‧步驟

Claims (10)

  1. 一種後側照光影像感測器之製造方法，包括：提供一半導體基板，具有一感測器陣列區與一週邊區，且具有一前側表面與相對之一後側表面；形成具有一第一厚度之一底抗反射塗層於該半導體基板之該後側表面上，位於該感測器陣列區與該週邊區上；形成一第一介電層於該底抗反射塗層上；形成一金屬遮蔽物於該第一介電層上；選擇地移除該感測器陣列區上之該金屬遮蔽物；選擇地移除該感測器陣列區上之該第一介電層，其中於選擇地移除該第一介電層時亦移除該底抗反射塗層之該第一厚度之一部，而該底抗反射塗層之該第一厚度殘留有一剩餘部；形成一第二介電層於該底抗反射塗層之該第一厚度之該剩餘部上以及於該週邊區之該金屬遮蔽物上；以及形成一保護層於該第二介電層上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之後側照光影像感測器之製造方法，其中經移除之該底抗反射塗層之該第一厚度之該部為該第一厚度之至少約10%。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之後側照光影像感測器之製造方法，其中形成該第一介電層包括形成一緩衝氧化物。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之後側照光影像感測器之製造方法，其中於形成該保護層後，位於該感測器陣列區上之該底抗反射塗層之該第一厚度之該剩餘部、該第二介電層 與該保護層之一總厚度介於約500-8000埃。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之後側照光影像感測器之製造方法，其中形成該第二介電層包括形成具有少於7%之厚度均勻度變化之一第二介電層。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之後側照光影像感測器之製造方法，其中形成於該感測陣列區上之該第二介電層之一部具有一第三厚度，而形成於該金屬遮蔽物之一垂直側壁上之該第二介電層之一部於該選擇性移除之後具有一第四厚度，且該第四厚度與該第三厚度之一比例大於約40%。
  7. 一種後側照光影像感測器，包括：一半導體基板，具有形成於該半導體基板上之一感測器陣列區與一週邊區，且具有一前側表面與一後側表面；複數個金屬層，形成於覆蓋該半導體基板之該前側表面之一介電層上；一底抗反射塗層，形成於該半導體基板之該後側表面上，具有位於該影像感測器陣列區上之一第一厚度，以及位於該週邊區上之較大之一第二厚度；一第一介電層，形成於位於該週邊區內之該底抗反射塗層上；一金屬遮蔽物，形成於位於該週邊區內之該第一介電層上；一第二介電層，形成於該半導體基板之該後側表面之位於該影像感測器陣列區之該底抗反射塗層之該第一厚度上，以及於該週邊區之該金屬遮蔽物上；以及一保護層，形成於該第二介電層上，其中位於該週邊區之 該底抗反射塗層、該第二介電層與該保護層之一總厚度約介於500-8000埃。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之後側照光影像感測器，其中該底抗反射塗層之該第一厚度係少於該底抗反射塗層之該第二厚度的約90%。
  9. 一種後側照光影像感測器，包括：一半導體基板，具有一前側表面與一後側表面；複數個感光二極體，形成於該半導體基板之一感測器陣列區內；複數個互補型金氧半導體電晶體，形成於鄰近該半導體基板之該影像感測器陣列區之一週邊區之內；一底抗反射塗層，形成於該半導體基板之該後側表面上，具有位於該影像感測器陣列區上之一第一厚度，以及位於該週邊區上之較大之一第二厚度；一緩衝氧化物層，覆蓋於該週邊區內之該底抗反射塗層，但並不覆蓋該影像感測器陣列區內之該底抗反射塗層；一金屬遮蔽物，覆蓋該週邊區之該緩衝氧化物層；一第二介電層，覆蓋該半導體基板之該後側表面上，位於該影像感測器陣列區之該底抗反射塗層之該第一厚度上，以及位於該週邊區內之該金屬遮蔽物上，而該第二介電層擇自由二氧化矽、氮化矽、碳化矽、氮氧化矽、氧化鉭、氧化鋁、氧化鉿、及其組成之一複合薄膜所組成之一族群內之一；以及一保護層，位於該第二介電層上。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之後側照光影像感測器，其中位於該週邊區上之該底抗反射塗層、該第二介電層與該保護層具有約介於500-8000埃之一總厚度。
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