TW201715713A - 互補式金氧半影像感測器及其形成方法 - Google Patents

互補式金氧半影像感測器及其形成方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201715713A
TW201715713A TW105100353A TW105100353A TW201715713A TW 201715713 A TW201715713 A TW 201715713A TW 105100353 A TW105100353 A TW 105100353A TW 105100353 A TW105100353 A TW 105100353A TW 201715713 A TW201715713 A TW 201715713A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
semiconductor substrate
region
image sensor
deep trench
doped region
Prior art date
Application number
TW105100353A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI591810B (zh
Inventor
陳春元
王俊智
楊敦年
曾曉暉
施俊吉
丁世汎
王子睿
江彥廷
王昱仁
山下雄一郎
Original Assignee
台灣積體電路製造股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 台灣積體電路製造股份有限公司 filed Critical 台灣積體電路製造股份有限公司
Publication of TW201715713A publication Critical patent/TW201715713A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI591810B publication Critical patent/TWI591810B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1463—Pixel isolation structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1464—Back illuminated imager structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14683—Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14683—Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
    • H01L27/14689—MOS based technologies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14609—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462—Coatings
    • H01L27/14621—Colour filter arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H01L27/14627—Microlenses

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Abstract

本揭露係關於一種互補式金氧半影像感測器及其形成方法。互補式金氧半影像感測器具有一畫素區域，設置於一半導體基底中。畫素區域具有一影像感測元件，其係配置將射線轉換為電子訊號。數個背側深溝槽隔離結構，延伸至半導體基底中，且位於畫素區域的相對側上。一摻雜區域橫向排設於背側深溝槽隔離結構之間且將影像感測元件自背側深溝槽隔離結構與半導體基底的背側隔開。與背側深溝槽隔離結構隔開的影像感測元件可防止影像感測元件與鄰近背側深溝槽隔離結構之邊緣的介面缺陷交互作用，因此可降低暗電流以及白畫素數目。

Description

互補式金氧半影像感測器及其形成方法
本發明係有關於一種互補式金氧半影像感測器及其形成方法，特別有關於一種具有摻雜區域的互補式金氧半影像感測器及其形成方法。
數位相機以及光學影像裝置都使用影像感測器。影像感測器將光學影像轉換成可呈現數位影像的數位資料。影像感測器通常包含畫素感測器陣列，畫素感測器將光學影像轉換為電子訊號的單元裝置。畫素感測器常為電子耦合裝置(charge-coupled devices，CCDs)或互補式金氧半(complementary metal oxide semiconductor，CMOS)裝置。然而，近期互補式金氧半畫素感測器受到較多關注。與電子耦合裝置畫素感測器相比，互補式金氧半畫素感測器可提供較低的功率消耗、較小尺寸，以及較快的資料處理速度。此外，與電子耦合裝置畫素感測器相比，互補式金氧半畫素感測器提供資料的直接數位輸出，且一般具有較低的製造成本。
本揭露包括一種互補式金氧半影像感測器，包括：一畫素區域，設置於一半導體基底中且包括一影像感測元件，影像感測元件係配置以將射線轉換為電子訊號；數個背側深溝槽隔離結構，自半導體基底的一背側延伸至半導體基底中，且 位於畫素區域的相對側上；以及一摻雜區域，橫向排設於背側深溝槽隔離結構之間且摻雜區域配置以將影像感測元件與背側深溝槽隔離結構隔開。
本揭露亦包括一種互補式金氧半影像感測器，包括：一光二極體，排設於一半導體基底中；數個背側深溝槽隔離結構，自半導體基底的一背側延伸至半導體基底中，且位於光二極體的相對側上；一摻雜區域，沿著該半導體基底的該背側排設，且配置已將該光二極體與該等背側深溝槽隔離結構隔開；以及一後段製程金屬化堆疊，排設於該半導體基底的一前側上且包括數個金屬內連接層，其排設於一或多個層間介電層中。
本揭露亦包括一種互補式金氧半影像感測器之形成方法，包括：佈植一摻雜物於一半導體基底中，以形成一摻雜區域；形成一影像感測元件於半導體基底的一前側中；蝕刻半導體基底以形成數個深溝槽，其延伸至半導體基底的一背側中，其中半導體基底的背側相對於半導體基底的前側；以及將一或多個介電材料填入深溝槽中以形成數個背側深溝槽隔離結構，其藉由摻雜區域與影像感測元件隔開。
100‧‧‧互補式金氧半影像感測器
102、402‧‧‧半導體基底
102b、402b‧‧‧背側
102f、402f‧‧‧前側
103a、103b、103c、301‧‧‧畫素區域
104‧‧‧影像感測元件
106‧‧‧層間介電層
108‧‧‧金屬內連接層
110、406‧‧‧摻雜區域
111‧‧‧深溝槽隔離結構
112、316‧‧‧鈍化層
114‧‧‧介電填充層
116‧‧‧彩色濾光片
118‧‧‧微透鏡
120‧‧‧入射射線
200‧‧‧積體晶片
202、302‧‧‧光二極體
202a‧‧‧第一區域
202b‧‧‧第二區域
204a、204b‧‧‧背側深溝槽隔離結構
300‧‧‧背照式互補式金氧半(BSI-CMOS)影像感測器
302a‧‧‧第一區域
302b‧‧‧第二區域
303‧‧‧P型區域
304‧‧‧浮置擴散井
306‧‧‧隔離結構
308‧‧‧閘極介電層
309‧‧‧轉移電晶體
310‧‧‧閘極電極
312‧‧‧側壁間隔物
314‧‧‧導電接觸
315‧‧‧背照式互補式金氧半(BSI-CMOS)結構
320‧‧‧介電材料層
322‧‧‧格柵結構
324‧‧‧源極隨耦器電晶體
326‧‧‧列選擇電晶體
328‧‧‧重置電晶體
400、500、600、700、800、900、1000、1100‧‧‧剖面示意圖
404‧‧‧摻雜物
702‧‧‧處理基底
dBDTI、dp‧‧‧深度
t1‧‧‧第一厚度
t2‧‧‧第二厚度
902a、902b‧‧‧深溝槽
904‧‧‧遮罩層
906‧‧‧蝕刻劑
1200‧‧‧方法
1202、1204、1206、1208、1210、1212、1214、1216、1218、1220‧‧‧步驟
第1圖繪示一些實施例中一互補式金氧半影像感測器的剖面示意圖，其具有一光感測元件藉由一摻雜區域與一背側深溝槽隔離(back-side deep trench isolation，BDTI)結構隔開。
第2圖繪示一些實施例中一積體晶片的剖面示意圖，其包 含一光二極體藉由一摻雜區域與一背側深溝槽隔離(BDTI)結構隔開。
第3圖繪示一些額外的實施例中一背照式互補式金氧半(BSI-CMOS)影像感測器的剖面示意圖，其包含一光二極體藉由一P型摻雜區域與一背側深溝槽隔離(BDTI)結構隔開。
第4-11圖繪示一些實施例中，一背照式互補式金氧半(BSI-CMOS)影像感測器之形成方法的剖面示意圖，其具有一摻雜區域將一光二極體與一背側深溝槽隔離(BDTI)結構隔開。
第12圖繪示一些實施例中的一背照式互補式金氧半(BSI-CMOS)影像感測器之形成方法的流程圖，其包含一摻雜區域將一光感測元件與一背側深溝槽隔離(BDTI)結構隔開。
本說明書的揭露內容提供許多不同的實施例或範例，以實施本發明的不同特徵部件。而本說明書以下的揭露內容是敘述各個構件及其排列方式的特定範例，以求簡化發明的說明。當然，這些特定的範例並非用以限定本發明。例如，若是本說明書以下的揭露內容敘述了將一第一特徵部件形成於一第二特徵部件之上或上方，即表示其包含了所形成的上述第一特徵部件與上述第二特徵部件是直接接觸的實施例，亦包含了尚可將附加的特徵形成於上述第一特徵部件與上述第二特徵部件之間，而使上述第一特徵部件與上述第二特徵部件可能未直接接觸的實施例。再者，本發明的說明中不同範例可能使用重複的參考符號及/或用字。這些重複符號或用字係為了簡 化與清晰的目的，並非用以限定各個實施例及/或所述外觀結構之間的關係。
另外，在空間上的相關用語，例如“之下”、“以下”、“下方”、“之上”、“上方”等等係用以容易表達出本說明書中的部件或特徵部件與其他部件或特徵部件的關係。這些空間上的相關用語除了涵蓋了圖式所繪示的方位外，還涵蓋裝置於使用或操作中的不同方位。裝置可具有不同方位(旋轉90度或其他方位)，則在此使用的空間相關詞也可依此相同解釋。
許多可攜式電子裝置(例如，相機、手機或電腦等)包含用來擷取影像的一影像感測器。上述的影像感測器的例子為一互補式金氧半(CMOS)影像感測器(CMOS image sensor，CIS)，其包含一主動畫素感測器(active pixel sensors，APSs)陣列。深溝槽隔離(Deep trench isolation，DTI)結構常排設於互補式金氧半影像感測器中相鄰的畫素之間以將之隔離。這些深溝槽隔離結構藉由使用一蝕刻製程形成一深溝槽於半導體基底中，接著以一絕緣材料填滿深溝槽。在一些應用中，在蝕刻深溝槽前設置一功能層於半導體基底的一上表面上。功能層可增進半導體裝置的性能，但也包含一或多個對於基底潛在的汙染物。
在一些例子中，使用形成深溝槽隔之蝕刻製程將上述汙染物自功能層解離，且被解離的汙染物接著在深溝槽形成時藉由深溝槽的側壁擴散至半導體基底中。這些汙染物會將介面缺陷導入鄰近深溝槽隔離結構的邊緣而降低互補式金氧 半影像感測器的性能。介面缺陷可導致暗電流及/或白畫素數目的增加。暗電流的增加會使電荷累積，即便並沒有光作用於影像感測器上，因此變成一主要的雜訊來源，使數位影像裝置的影像品質下降。
本揭露關於一互補式金氧半影像感測器以及其形成方法，其包含排設於深溝槽隔離結構之間的一摻雜區域，以及一影像感測器，配置以降低暗電流與白畫素數目。在一些實施例中，互補式金氧半影像感測器具有設置於一半導體基底中的一畫素區域。畫素區域具有一影像感測元件配置以將射線轉換為一電子訊號。數個背側深溝槽隔離結構(back-side deep trench isolation，BDTI)，延伸至半導體基底中，且位於畫素區域的相對側上。一摻雜區域，橫向排設於背側深溝槽隔離結構之間且配置以將影像感測元件與背側深溝槽隔離結構以及半導體基底的背側隔開。將影像感測元件與背側深溝槽隔離結構隔開可防止影像感測元件與接近背側深溝槽隔離結構之邊緣的介面缺陷交互作用，因此可有效地降低暗電流，並且改善白畫素數目效能而不產生任何相對的副作用。
第1圖繪示在一些實施例中的一互補式金氧半影像感測器100的剖面示意圖，其具有一光感測元件，藉由一摻雜區域與一深溝槽隔離結構隔開。
互補式金氧半影像感測器100包含一半導體基底102，其具有數個畫素區域103a-103c。數個畫素區域103a-103c。分別包含一影像感測元件104，配置以將入射射線120(例如，光子)轉換成一電子訊號。在一些實施例中，影像感測元件104 可包含一光二極體。在這些實施例中，光二極體可包含位於半導體基底102中的一第一區域，其具有一第一摻雜型態(例如，N型摻雜)且抵接一第二區域，其具有不同於第一摻雜型態的一第二摻雜型態(例如，P型摻雜)。在一些實施例中，畫素區域103a-103c可排設成一陣列於半導體基底102，其包含數個列及/或欄。
畫素區域103a-103c與相鄰的畫素區域103a-103c藉由深溝槽隔離結構111相互隔離，其深溝槽隔離結構111延伸至半導體基底102中且包含一或多個介電材料112-114。在一些實施例中，舉例來說，介電材料112-114可包含一鈍化層112以及一介電填充層114(例如，一氧化物)。在一些實施例中，深溝槽隔離結構111可包含背側深溝槽隔離(BDTI)結構，自半導體基底102的一背側垂直延伸至半導體基底102中。背側深溝槽隔離結構相對於一後段製程金屬化(back-end-of-the-line，BEOL)堆疊，其包含數個金屬內連接層108排設於一層間介電層106(interlayer dielectric，ILD)中。
數個彩色濾光片116排設於半導體基底102的背側上。分別配置彩色濾光片116以傳輸特定波長的入射射線120。舉例來說，一第一彩色濾光片(例如，紅色濾光片)可傳輸波長在一第一範圍中的光，而第二彩色濾光片可傳輸波長在不同於第一範圍的第二範圍中的光。排設數個微透鏡118於彩色濾光片116上。微透鏡118分別與彩色濾光片116側向地對準，且與畫素區域103a-103c重疊。配置微透鏡118將入射射線120(例如，光)朝向畫素區域103a-103c聚焦。
沿著畫素區域103a-103c的一表面排設一摻雜區域110，其位於畫素區域103a-103c與彩色濾光片116之間的位置。摻雜區域110將畫素區域103a-103c中的影像感測元件104與深溝槽隔離結構111隔開。摻雜區域110具有較畫素區域103a-103c大的摻雜濃度。在一些實施例中，摻雜區域110包含一P型摻雜區域，而在其他實施例中摻雜區域110可包含一N型摻雜區域。摻雜區域110的較大之摻雜濃度形成一區域，其將影像感測元件104與沿著深溝槽隔離結構111邊緣的介面缺陷隔開，因此可減少互補式金氧半影像感測器100的暗電流及/或白畫素數目。
第2圖繪示一些實施例中的一積體晶片200的剖面示意圖，其包含一光二極體202，藉由一摻雜區域與一背側深溝槽隔離(BDTI)結構隔開。
光二極體202包含一第一區域202a以及位於其下的第二區域202b，排設於半導體基底102中。第一區域202a具有一第一摻雜型態，並且第二區域具有不同於第一摻雜型態的一第二摻雜型態。在一些實施例中，第一區域202a包含一N型區域且第二區域202b包含一P型區域。
排設數個背側深溝槽隔離(BDTI)結構204a-204b於半導體基底102的一背側102b中且自半導體基底102的背側102b延伸至一位置，其與光二極體202側向隔開。背側深溝槽隔離(BDTI)結構包含一或多個介電材料112-114，其排設於半導體基底102的一溝槽中。在不同的實施例中，背側深溝槽隔離(BDTI)結構204a-204b可延伸至半導體基底102中的一深度 dBDTI，其大於或等於約0.5微米。
一摻雜區域110垂直排設於光二極體202與半導體基底102的背側102b之間。摻雜區域110具有與光二極體202的第一區域202a相反的摻雜型態，以至於摻雜區域110將光二極體20與背側深溝槽隔離(BDTI)結構204a-204b隔開。舉例來說，在一些實施例中，第一區域202a可包含一N型摻雜，而摻雜區域110可包含一P型摻雜。在其他實施例中，第一區域202a可包含一P型摻雜，而摻雜區域110可包含一N型摻雜。
光二極體202可垂直延伸至抵接摻雜區域110的位置。在一些實施例中，摻雜區域110可沿著光二極體202的側壁排設，以至於摻雜區域110可將光二極體202的第一區域202a與背側深溝槽隔離(BDTI)結構204a-204b側向隔開，且將光二極體202的第一區域202a與覆蓋半導體基底102的背側102b的一或多個介電材料112-114垂直隔開。摻雜區域110側向延伸於背側深溝槽隔離(BDTI)結構204a-204b的側壁之間。舉例來說，摻雜區域110自第一背側深溝槽隔離(BDTI)結構204a的一側壁延伸至第二背側深溝槽隔離(BDTI)結構204b的一側壁。
在一些實施例中，摻雜區域110可具有大於或等於約5×1015cm-3的一摻雜濃度。在一些實施例中，摻雜區域110可具有大於或等於約1×1017cm-3的一摻雜濃度。摻雜區域110具有一深度dp，其小於背側深溝槽隔離(BDTI)結構204a-204b的深度dBDTI，因此背側深溝槽隔離(BDTI)結構204a-204b垂直延伸貫穿摻雜區域110。舉例來說，在不同實施例中，摻雜區域110可延伸至大於或等於約0.1微米的深度dp。
第3圖繪示一些額外的實施例中的一背照式互補式金氧半(BSI-CMOS)影像感測器的剖面示意圖，其包含一光二極體，藉由一P型摻雜區域與一背側深溝槽隔離(BDTI)結構隔開。
背照式互補式金氧半(BSI-CMOS)影像感測器300包含一畫素區域301排設於半導體基底102中，在一些實施例中，畫素區域301藉由一或多個隔離結構306(例如，淺溝槽隔離區域)與相鄰的畫素區域隔開，隔離結構306排設於半導體基底102中且位於畫素區域301的相對側。隔離結構306可包含絕緣材料，排設於半導體基底102的一前側102f的一溝槽中。
畫素區域301包含一光二極體302，其具有第一摻雜型態(例如，N型摻雜)的一第一區域302a以及第二摻雜型態(例如，P型摻雜)的第二區域302b，第二摻雜形態不同於第一摻雜型態。第一區域302a自第二區域302b垂直延伸至一P型區域303。在一些實施例中，P型區域303具有大於或等於約5×1015cm-3的一摻雜濃度。在一些實施例中，P型區域303可沿著半導體基底102的一背側102b排設。
一轉移電晶體309排設於半導體基底102的前側102f上。轉移電晶體309包含一閘極介電層308，其設置於半導體基底102的前側102f上，以及一閘極電極310排設於閘極介電層308上。在一些實施例中，側壁間隔物312排設於閘極電極310的相對側上。轉移電晶體309側向排設於光二極體302與一浮置擴散井304之間。
一層間介電層106沿著半導體基底102的前側102f 排設。層間介電層106包含一或多個層間介電材料。在不同實施例中，層間介電層106可包含一或多個低介電常數介電層(例如，介電常數低於約3.9的一介電質)、一超低介電常數介電層，或一氧化物(例如，氧化矽)。導電接觸314排設於層間介電層106中。導電接觸314自閘極電極310與浮置擴散井304延伸至一或多個金屬線層(未繪示)。在不同實施例中，導電接觸314可包含一導電金屬，例如銅或鎢。
背照式互補式金氧半(BSI-CMOS)結構315位於半導體基底102的背側102b中，且沿著畫素區域301的邊緣排設。背照式互補式金氧半(BSI-CMOS)結構315可包含一鈍化層316，其排設於延伸至半導體基底102的背側102b中的一溝槽的側壁上。一高介電常數介電層318填入溝槽剩餘的一剩餘部分，且將鈍化層316與一介電填充層114隔開。在一些實施例中，鈍化層316以及高介電常數介電層318可延伸於半導體基底102的背側102b上以及第一溝槽與第二溝槽之間。在一些實施例中，鈍化層316可包含一抗反射塗料(anti-reflective coating，ARC)，例如一底部抗反射層(bottom resist anti-reflective coating，BARC)。在其他實施例中，鈍化層316可包含有機高分子或金屬氧化物。在一些實施例中，高介電常數介電層318可包含氧化鉿(HfO)、氧化矽鉿(HfSiO)、氧化鋁鉿(HfAlO)，或氧化鉭鉿(HfTaO)。
一介電材料層320將數個彩色濾光片116自半導體基底102的背側102b垂直隔開。在一些實施例中，彩色濾光片116可排設於格柵結構322中，其設置於介電材料層320上。在 一些實施例中，格柵結構322包含被介電材料包圍的一金屬框架。在一些實施例中，介電材料層320以及堆疊的格柵可具有相同的介電材料(例如，二氧化矽(SiO2))。
數個微透鏡118排設於彩色濾光片116上。在一些實施例中，微透鏡118可具有抵接於彩色濾光片116的大體上平坦之一底部表面以及曲狀的一上表面。曲狀的上表面配置以將入射射線朝下方的畫素區域301聚焦。
在背照式互補式金氧半(BsI-CMOS)影像感測器300操作時，入射射線被微透鏡118聚焦至下方的畫素區域301。當具有足夠能量的入射射線到達光二極體302時，光二極體可產生一電子-電洞對而產生光電流(photocurrent)。轉移電晶體309控制由光二極體302轉移至浮置擴散井304的電荷。如果浮置擴散井304中電荷位準(charge level)足夠高的話，會活化一源極隨耦器電晶體(source follower transistor)324且電荷根據用來寫入(adressing)的列選擇電晶體(row select transistor)326的操作會選擇性的輸出。一重置電晶體(reset transistor)328被配置在曝光期間之間重置光二極體302。
第4-11圖繪示一些實施例中，一背照式互補式金氧半(BSI-CMOS)影像感測器之形成方法的剖面示意圖400-1100，其具有一摻雜區域將一光二極體與一背側深溝槽隔離(BDTI)結構隔開。
如第4圖中的剖面示意圖400所示，佈植一摻雜物404至一半導體基底402中以形成一摻雜區域406。在不同實施例中，半導體基底402可包含任何型態的半導體主體(例如，矽 /互補式金氧半塊材、矽鍺、絕緣層上覆矽(SOI))，例如一半導體晶圓或位於一晶圓上的一或多個晶粒，以及任何型態的半導體及/或形成於其上的磊晶層及/或其他相關的材料。在一些實施例中，摻雜物404可包含一P型摻雜物(例如，硼)且佈植於半導體基底402的一前側402中。在其他實施例中，摻雜物404可包含一N型摻雜物(例如，磷)。在一些實施例中，佈植摻雜物404於半導體基底402的一背側402b中。在一些實施例中，可藉由毯覆式佈植製程(即，無遮罩佈植)佈植摻雜物404。在其他實施例中，可藉由選擇性佈植製程(即，具遮罩之佈植)佈植摻雜物404。
如第5圖中的剖面示意圖500所示，形成一轉移電晶體309於半導體基底402的前側402上。可藉由沉積一閘極介電薄膜以及一閘極電極薄膜於半導體基底402上來形成轉移電晶體309。接著圖案化閘極介電薄膜以及閘極電極薄膜以形成閘極介電層以及閘極電極。可形成側壁間隔物312於閘極電極310的側壁上。在一些實施例中，可藉由沉積氮化物於半導體基底402的前側402上並且選擇性蝕刻氮化物以形成側壁間隔物312。
實施數個佈植製程於半導體基底402的前側402中，沿著轉移電晶體309的一第一側形成一光二極體302，並且於轉移電晶體309的相對另一側(一第二側)形成一浮置擴散井304。可藉由進行選擇性佈植半導體基底102形成光二極體302，選擇性佈植包含進行一第一佈植製程以形成具有第一摻雜型態(例如，N型)之一第一區域302a，接著進行一第二佈植製程以形成 具有不同於第一摻雜型態的第二摻雜型態(例如，P型)之一第二區域302b。在一些實施例中，第一區域302a可垂直抵接摻雜區域406。在一些實施例中，可根據一圖案化的遮罩層(未繪示)(例如，光阻)選擇性佈植半導體基底402。
在一些實施例中，可形成一或多個隔離結構306(例如，淺溝槽隔離區域)於半導體基底402的前側402中，且隔離結構306位於畫素區域301的相對側。可藉由選擇性蝕刻半導體基底402的前側402以形成數個淺溝槽，並接著形成一氧化物於淺溝槽中，形成隔離結構306。在一些實施例中，可在形成轉移電晶體309、光二極體302及/或浮置擴散井304之前形成隔離結構306。
如第6圖中的剖面示意圖600所示，形成一後段製程金屬化堆疊於半導體基底402的前側402上，後段製程金屬化堆疊包括數個金屬內連接層108排設於一層間介電層106中。在一些實施例中，可藉由於半導體基底402的前側402上形成層間介電層106以形成後段製程金屬化堆疊，層間介電層106包含一或多層的層間介電材料。接著，蝕刻層間介電層106形成導孔(via holes)及/或金屬溝槽。接著將金屬材料填入導孔及/或金屬溝槽形成金屬內連接層108。在一些實施例中，可藉由氣相沉積製程(例如，物理氣相沉積(physical vapor deposition，PVD)或化學氣相沉積(chemical vapor deposition，CVD))沉積層間介電層106。可使用一沉積製程及/或一電鍍製程(例如，電解電鍍製程、無電解電鍍製程)形成金屬內連接層108。在不同實施例中，金屬內連接層108包含鎢、銅，或鋁銅合金。
如第7圖中的剖面示意圖700所示，將層間介電層106接合至一處理基底702。在一些實施例中，接合製程可使用一中間接合氧化層(未繪示)排設於層間介電層106與處理基底702之間。在一些實施例中，接合製程可包含一熔合接合(fusion bonding)製程。在一些實施例中，處理基底702可包含一矽晶圓。
如第8圖中的剖面示意圖800所示，減少半導體基底102的厚度。薄化半導體基底102，自一第一厚度t1減至一第二厚度t2，以容許射線經由半導體基底102的背側102b通過至光二極體302。在一些實施例中，可藉由蝕刻半導體基底102的背側102b薄化半導體基底102。在其他實施例中，可藉由機械研磨半導體基底102的背側102b薄化半導體基底102。
如第9圖中的剖面示意圖900所示，選擇性蝕刻半導體基底102以形成深溝槽902a-902b於半導體基底102的背側102b中。在一些實施例中，半導體基底的蝕刻102可藉由形成一遮罩層904於半導體基底102的背側102b上，接著將半導體基底102未被遮罩層904覆蓋的區域暴露於一蝕刻劑906中。蝕刻劑906蝕刻半導體基底102形成延伸至半導體基底102的深溝槽902a-902b。深溝槽902a-902b穿過摻雜區域110延伸至半導體基底中的一位置，其藉由摻雜區域110與光二極體302隔開。
在不同實施例中，遮罩層可包含光阻或氮化物(例如，氮化矽(SiN))，並使用光微影製程將之圖案化。在不同實施例中，蝕刻劑906可包含一乾蝕刻劑，具有一蝕刻化學品，其包含含氟物種(例如，四氟化碳(CF4)、三氟甲烷(CHF3)、八 氟環丁烷(C4F8)或一濕蝕刻劑(例如，氫氟酸(HF)或氫氧化四甲基銨(Tetramethylammonium hydroxide，TMAH))。
如第10圖中的剖面示意圖1000所示，將介電材料填入深溝槽902a-902b中。在一些實施例中，形成一鈍化層316於深溝槽902a-902b中，並且形成一高介電常數介電層318於鈍化層316上。鈍化層316與高介電常數介電層318內襯深溝槽902a-902b的側壁以及底表面。在一些實施例中，鈍化層316與高介電常數介電層318可延伸於第一深溝槽902a與第二深溝槽902b之間的半導體基底102的背側102b上。將一介電填充層114填入深溝槽902a-902b的一剩餘部分。在一些實施例中，在形成介電填充層114後實施一平坦化製程以形成沿著高介電常數介電層318與介電填充層114的上表面延伸的一平坦表面。在一些實施例中，藉由一物理氣相沉積製程沉積鈍化層316、高介電常數介電層318及介電填充層114。
如第11圖中的剖面示意圖1100所示，形成數個彩色濾光片116於半導體基底102的背側102b上。在一些實施例中，可藉由形成一彩色濾光層並且將之圖案化以形成彩色濾光片116。彩色濾光層的材料可允許具有特定波長範圍之射線(例如，光)的傳導，而阻擋上述特定波長範圍外的光。此外，在一些實施例中，形成彩色濾光層後接著進行平坦化。
形成數個微透鏡118於彩色濾光片116上。在一些實施例中，可藉由沉積(例如，旋轉塗佈法(spin-on)或沉積製程)一微透鏡材料於彩色濾光片116上。使用具有曲狀上表面的微透鏡模板(未繪示)圖案化上述微透鏡材料。在一些實施例中， 微透鏡模板可包含一光阻材料，使用一分散曝光劑量(distributing exposing light dose)進行曝光(例如，對於負光阻來說，曲面的底部暴露較多的光，而曲面的頂部暴露較少的光)顯影以及烘烤，以形成一圓化的形狀。接著，根據微透鏡模板選擇性蝕刻微透鏡材料，形成微透鏡118。
第12圖繪示一些實施例中的一背照式互補式金氧半(BSI-CMOS)影像感測器之形成方法1200的流程圖，其具有一光感測元件藉由一P型區域與背側深溝槽隔離(BDTI)區域隔開。
儘管方法1200在以下以一系列的步驟或事件進行圖式說明及描述，可理解的是繪示的步驟或事件的順序並非用以限定本發明。例如，一些步驟可能在不同順序發生及/或與其他步驟或事件(未在此圖式說明及/或描述)同時發生。此外，並非所有繪示的步驟都需要實行在此所描述的一或多個型態或實施例。再者，在此敘述的一或多的步驟可在一或多個分開的步驟及/或階段中實施。
在步驟1202，佈植一摻雜物於一半導體基底中以形成一摻雜區域。在一些實施例中，實施佈植製程於半導體基底的前側中。在另一實施例中，實施佈植製程於半導體基底的後側中。在一些實施例中，摻雜物包含一P型摻雜物。第4圖繪示對應於步驟1202的一些實施例的剖面示意圖。
在步驟1204，形成一影像感測元件於半導體基底的前側中。在一些實施例中，影像感測元件可包含一光二極體，藉由佈植摻雜物於半導體基底的前側中而形成。第5圖繪示對 應於步驟1204的一些實施例的剖面示意圖。
在步驟1206，沿著半導體基底的前側形成一轉移電晶體。第5圖繪示對應於步驟1206的一些實施例的剖面示意圖。
在步驟1208，形成一浮置擴散井於半導體基底的前側中。第5圖繪示對應於步驟1208的一些實施例的剖面示意圖。
在步驟1210，形成後段製程金屬化堆疊於半導體基底的前側上的轉移電晶體上。第6圖繪示對應於步驟1210的一些實施例的剖面示意圖。
在步驟1212，將後段製程金屬化堆疊接合至一處理基底。第7圖繪示對應於步驟1212的一些實施例的剖面示意圖。
在步驟1214，藉由自半導體基底的背側移除材料以薄化半導體基底。第8圖繪示對應於步驟1214的一些實施例的剖面示意圖。
在步驟1216，選擇性蝕刻半導體基底的背側以形成延伸至半導體基底中的深溝槽。第9圖繪示對應於步驟1216的一些實施例的剖面示意圖。
在步驟1218，將一或多個介電材料填入深溝槽以形成背側深溝槽隔離(BDTI)結構，其藉由摻雜區域與影像感測元件隔開。第10圖繪示對應於步驟1218的一些實施例的剖面示意圖。
在步驟1220，形成彩色濾光片以及微透鏡於半導 體基底的背側上。第11圖繪示對應於步驟1220的一些實施例的剖面示意圖。
因此，本發明係有關於包含一摻雜區域的互補式金氧半影像感測器及其形成方法，摻雜區域排設於深溝槽隔離結構與影像感測元件之間，其配置可降低暗電流以及白畫素數目。
以上概略說明了本揭露數個實施例的特徵部件，使所屬技術領域中具有通常知識者對於後續本揭露的詳細說明可更為容易理解。任何所屬技術領域中具有通常知識者應瞭解到本說明書可輕易作為其它結構或製程的變更或設計基礎，以進行相同於本揭露實施例的目的及/或獲得相同的優點。任何所屬技術領域中具有通常知識者也可理解與上述等同的結構或製程並未脫離本揭露之精神和保護範圍內，且可在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作更動、替代與潤飾。
100‧‧‧互補式金氧半影像感測器
102‧‧‧半導體基底
103a、103b、103c‧‧‧畫素區域
104‧‧‧影像感測元件
106‧‧‧層間介電層
108‧‧‧金屬內連接層
110‧‧‧摻雜區域
111‧‧‧深溝槽隔離結構
112‧‧‧鈍化層
114‧‧‧介電填充層
116‧‧‧彩色濾光片
118‧‧‧微透鏡
120‧‧‧入射射線

Claims (10)

  1. 一種互補式金氧半影像感測器(CMOS)，包括：一畫素區域，設置於一半導體基底中且包括一影像感測元件，該影像感測元件係配置以將射線轉換為電子訊號；數個背側深溝槽隔離結構，自該半導體基底的一背側延伸至該半導體基底中，且位於該畫素區域的相對側上；以及一摻雜區域，橫向地排設於該等背側深溝槽隔離結構之間且該摻雜區域配置以將該影像感測元件與該等背側深溝槽隔離結構隔開。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之互補式金氧半影像感測器，其中該影像感測元件包括一光二極體，其包括具有第一摻雜型態之一第一區域以及具有不同於該第一摻雜型態的一第二摻雜型態之一第二區域；其中該第一區域的數個相對側與第二區域以及該摻雜區域接觸。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之互補式金氧半影像感測器，其中該摻雜區域包括一P型區域，其垂直抵接(abuts)於該光二極體的該第一區域。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之互補式金氧半影像感測器，其中該等背側深溝槽隔離結構自該半導體基底的該背側垂直延伸，穿過該摻雜區域至與該影像感測元件橫向隔開的一位置。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之互補式金氧半影像感測器，其中該等背側深溝槽隔離結構更包括： 一鈍化層，內襯該半導體基底的該背側的一溝槽；以及一氧化層，排設於該溝槽內且藉由一高介電常數介電層與該鈍化層垂直與側向地隔開。
  6. 一種互補式金氧半影像感測器，包括：一光二極體，排設於一半導體基底中；數個背側深溝槽隔離結構，自該半導體基底的一背側延伸至該半導體基底中，且位於該光二極體的相對側上；一摻雜區域，沿著該半導體基底的該背側排設，且配置將該光二極體與該等背側深溝槽隔離結構隔開；以及一後段製程金屬化堆疊，排設於該半導體基底的一前側上且包括數個金屬內連接層，其排設於一或多個層間介電層中。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之互補式金氧半影像感測器，其中該摻雜區域垂直抵接於該光二極體且側向抵接於該光二極體的側壁。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之互補式金氧半影像感測器，其中該光二極體具有抵接於該摻雜區域的一第一N型區域以及垂直排設於該半導體基底的該前側與該第一N型區域之間的一第二P型區域；其中該摻雜區域包括一P型摻雜濃度。
  9. 一種互補式金氧半影像感測器之形成方法，包括：佈植一摻雜物於一半導體基底中，以形成一摻雜區域；形成一影像感測元件於該半導體基底的一前側中；蝕刻該半導體基底以形成數個深溝槽，其延伸至該半導體 基底的一背側中，其中該半導體基底的該背側相對於該半導體基底的該前側；以及將一或多個介電材料填入該等深溝槽中以形成數個背側深溝槽隔離結構，其藉由該摻雜區域與該影像感測元件隔開。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之互補式金氧半影像感測器之形成方法，其中在形成該等深溝槽前將該摻雜物佈植入該半導體基底的該前側中。
TW105100353A 2015-10-27 2016-01-07 互補式金氧半影像感測器及其形成方法 TWI591810B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/923,635 US9954022B2 (en) 2015-10-27 2015-10-27 Extra doped region for back-side deep trench isolation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201715713A true TW201715713A (zh) 2017-05-01
TWI591810B TWI591810B (zh) 2017-07-11

Family

ID=58490222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105100353A TWI591810B (zh) 2015-10-27 2016-01-07 互補式金氧半影像感測器及其形成方法

Country Status (5)

Country Link
US (6) US9954022B2 (zh)
KR (1) KR101864481B1 (zh)
CN (1) CN106611765B (zh)
DE (1) DE102016100013B4 (zh)
TW (1) TWI591810B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI694552B (zh) * 2017-11-27 2020-05-21 台灣積體電路製造股份有限公司 互補式金屬－氧化物－半導體影像感測器及其形成方法
CN111199988A (zh) * 2018-11-16 2020-05-26 精準基因生物科技股份有限公司 子像素阵列以及图像传感器
TWI707465B (zh) * 2019-10-09 2020-10-11 晶相光電股份有限公司 影像感測裝置及其形成方法

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4759590B2 (ja) 2008-05-09 2011-08-31 キヤノン株式会社 光電変換装置及びそれを用いた撮像システム
US9954022B2 (en) * 2015-10-27 2018-04-24 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Extra doped region for back-side deep trench isolation
WO2018085250A1 (en) * 2016-11-03 2018-05-11 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Backside illuminated global shutter cmos image sensor
US10304886B2 (en) * 2017-09-28 2019-05-28 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Back-side deep trench isolation (BDTI) structure for pinned photodiode image sensor
US10204950B1 (en) * 2017-09-29 2019-02-12 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. SPAD image sensor and associated fabricating method
KR102411698B1 (ko) 2017-11-13 2022-06-22 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 이의 형성 방법
US10475828B2 (en) 2017-11-21 2019-11-12 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Image sensor device structure with doping layer in light-sensing region
CN108231814A (zh) * 2018-01-31 2018-06-29 德淮半导体有限公司 图像传感器及其形成方法
JP7250427B2 (ja) * 2018-02-09 2023-04-03 キヤノン株式会社 光電変換装置、撮像システム、および移動体
KR102531355B1 (ko) * 2018-03-20 2023-05-10 삼성전자주식회사 이미지 센서
DE102018122798B4 (de) * 2018-05-31 2021-02-11 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. Ltd. Halbleiter-Bildgebungsvorrichtung mit verbesserter Dunkelstromleistungsfähigkeit
US10797091B2 (en) 2018-05-31 2020-10-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Semiconductor imaging device having improved dark current performance
KR102554417B1 (ko) * 2018-06-18 2023-07-11 삼성전자주식회사 이미지 센서
KR102309358B1 (ko) * 2018-08-15 2021-10-08 타이완 세미콘덕터 매뉴팩쳐링 컴퍼니 리미티드 복합 bsi 구조물 및 그 제조 방법
US11211419B2 (en) 2018-08-15 2021-12-28 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Composite bsi structure and method of manufacturing the same
US10658410B2 (en) * 2018-08-27 2020-05-19 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Image sensor having improved full well capacity and related method of formation
US10867891B2 (en) * 2018-10-24 2020-12-15 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Ion through-substrate via
US11031434B2 (en) * 2018-10-31 2021-06-08 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Self aligned grids in BSI image sensor
KR102636443B1 (ko) * 2018-12-12 2024-02-15 에스케이하이닉스 주식회사 노이즈 차단 구조를 포함하는 이미지 센싱 장치
US11201124B2 (en) * 2019-07-29 2021-12-14 Omnivision Technologies, Inc. Semiconductor devices, semiconductor wafers, and methods of manufacturing the same
US11031303B1 (en) 2020-01-15 2021-06-08 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited Deep trench isolation structure and method of making the same
US11721774B2 (en) * 2020-02-27 2023-08-08 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Full well capacity for image sensor
TWI725765B (zh) * 2020-03-10 2021-04-21 力晶積成電子製造股份有限公司 具有表面微柱體結構的固態影像感測器暨其製作方法
US20210313380A1 (en) * 2020-04-01 2021-10-07 Canon Kabushiki Kaisha Photoelectric conversion device and manufacturing method therefor
TWI818256B (zh) * 2020-05-28 2023-10-11 台灣積體電路製造股份有限公司 影像感測器的透明折射結構及其形成方法
US11515355B2 (en) * 2020-06-15 2022-11-29 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Limited Image sensor device and methods of forming the same
CN112002717B (zh) * 2020-07-31 2023-10-27 奥比中光科技集团股份有限公司 一种图像传感器像素阵列结构及制作方法
CN111785748A (zh) * 2020-08-10 2020-10-16 联合微电子中心有限责任公司 降低背照式图像传感器暗电流的方法及结构
US11574950B2 (en) * 2020-11-23 2023-02-07 Applied Materials, Inc. Method for fabrication of NIR CMOS image sensor

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7148525B2 (en) 2004-01-12 2006-12-12 Micron Technology, Inc. Using high-k dielectrics in isolation structures method, pixel and imager device
CN1665031A (zh) * 2004-03-05 2005-09-07 联华电子股份有限公司 影像传感器组件及其制造方法
US8035142B2 (en) * 2004-07-08 2011-10-11 Micron Technology, Inc. Deuterated structures for image sensors and methods for forming the same
US7262400B2 (en) 2005-12-02 2007-08-28 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Image sensor device having an active layer overlying a substrate and an isolating region in the active layer
KR20100025107A (ko) * 2008-08-27 2010-03-09 크로스텍 캐피탈, 엘엘씨 에어갭을 구비한 샐로우 트렌치 소자분리구조, 이를 이용한시모스 이미지 센서 및 그 제조방법
WO2011030413A1 (ja) 2009-09-09 2011-03-17 株式会社 東芝 固体撮像装置およびその製造方法
US9911781B2 (en) 2009-09-17 2018-03-06 Sionyx, Llc Photosensitive imaging devices and associated methods
JP5172819B2 (ja) * 2009-12-28 2013-03-27 株式会社東芝 固体撮像装置
US8587081B2 (en) * 2010-04-28 2013-11-19 Calvin Yi-Ping Chao Back side illuminated image sensor with back side pixel substrate bias
JP2012023207A (ja) 2010-07-14 2012-02-02 Toshiba Corp 裏面照射型固体撮像装置
US8390089B2 (en) 2010-07-27 2013-03-05 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Image sensor with deep trench isolation structure
JP5708025B2 (ja) * 2011-02-24 2015-04-30 ソニー株式会社 固体撮像装置、および、その製造方法、電子機器
KR101931658B1 (ko) 2012-02-27 2018-12-21 삼성전자주식회사 이미지 센서의 단위 픽셀 및 이를 포함하는 이미지 센서
US8575009B2 (en) 2012-03-08 2013-11-05 International Business Machines Corporation Two-step hydrogen annealing process for creating uniform non-planar semiconductor devices at aggressive pitch
US9659981B2 (en) 2012-04-25 2017-05-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Backside illuminated image sensor with negatively charged layer
KR101968197B1 (ko) 2012-05-18 2019-04-12 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 이의 형성 방법
US8686527B2 (en) 2012-06-22 2014-04-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Porous Si as CMOS image sensor ARC layer
JP2014022448A (ja) 2012-07-13 2014-02-03 Toshiba Corp 固体撮像装置
US9368543B2 (en) 2014-01-15 2016-06-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Image sensor device
KR102209097B1 (ko) * 2014-02-27 2021-01-28 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 이의 제조 방법
US9281338B2 (en) * 2014-04-25 2016-03-08 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Semiconductor image sensor device having back side illuminated image sensors with embedded color filters
US9954022B2 (en) * 2015-10-27 2018-04-24 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Extra doped region for back-side deep trench isolation

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI694552B (zh) * 2017-11-27 2020-05-21 台灣積體電路製造股份有限公司 互補式金屬－氧化物－半導體影像感測器及其形成方法
CN111199988A (zh) * 2018-11-16 2020-05-26 精準基因生物科技股份有限公司 子像素阵列以及图像传感器
CN111199988B (zh) * 2018-11-16 2022-11-25 精準基因生物科技股份有限公司 子像素阵列以及图像传感器
TWI707465B (zh) * 2019-10-09 2020-10-11 晶相光電股份有限公司 影像感測裝置及其形成方法
US11404464B2 (en) 2019-10-09 2022-08-02 Silicon Optronics, Inc. Image sensing device and method of forming the same

Also Published As

Publication number Publication date
US20170117309A1 (en) 2017-04-27
US11227889B2 (en) 2022-01-18
KR101864481B1 (ko) 2018-06-04
US9954022B2 (en) 2018-04-24
TWI591810B (zh) 2017-07-11
US10276618B2 (en) 2019-04-30
DE102016100013B4 (de) 2019-07-04
US20230335572A1 (en) 2023-10-19
CN106611765B (zh) 2020-05-15
KR20170049336A (ko) 2017-05-10
US11728366B2 (en) 2023-08-15
DE102016100013A1 (de) 2017-04-27
US10510789B2 (en) 2019-12-17
US20220059583A1 (en) 2022-02-24
CN106611765A (zh) 2017-05-03
US20190214414A1 (en) 2019-07-11
US20200066770A1 (en) 2020-02-27
US20180204862A1 (en) 2018-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI591810B (zh) 互補式金氧半影像感測器及其形成方法
KR102218563B1 (ko) Cmos 이미지 센서용 다중 딥 트렌치 격리(mdti) 구조체
TWI675466B (zh) 互補式金屬－氧化物－半導體影像感測器及影像感測器的形成方法
KR102175614B1 (ko) 톱니 모양의 포토다이오드 구조물을 갖는 cmos 이미지 센서
TWI595639B (zh) 背照式（ｂｓｉ）影像感測器及其形成方法
TWI685093B (zh) 影像感測器、半導體影像感測器及其製造方法
TW201347163A (zh) 影像感測器裝置及其形成方法
KR102424772B1 (ko) 후면 조사형 이미지 센서 및 그 제조 방법
KR20100045239A (ko) 굴절률이 다른 혼색 방지 절연막 구조를 갖는 이미지 센서및 그 제조 방법
US10170515B2 (en) Implantation process for semiconductor device