TWI496278B - 影像感測元件及其製造方法 - Google Patents
影像感測元件及其製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI496278B TWI496278B TW102111825A TW102111825A TWI496278B TW I496278 B TWI496278 B TW I496278B TW 102111825 A TW102111825 A TW 102111825A TW 102111825 A TW102111825 A TW 102111825A TW I496278 B TWI496278 B TW I496278B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- layer
- air gap
- image sensing
- substrate
- isolation region
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 47
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 70
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 70
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 57
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 48
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 29
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 19
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 12
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 10
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 8
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 5
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 5
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 4
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 3
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 3
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 229910000449 hafnium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N hafnium(4+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Hf+4] WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 2
- MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N tantalum nitride Chemical compound [Ta]#N MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001720 vestibular Effects 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015900 BF3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000577 Silicon-germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N [Si].[Ge] Chemical compound [Si].[Ge] LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N boron trifluoride Chemical compound FB(F)F WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001444 catalytic combustion detection Methods 0.000 description 1
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N hydrofluoric acid Substances F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- NFFIWVVINABMKP-UHFFFAOYSA-N methylidynetantalum Chemical compound [Ta]#C NFFIWVVINABMKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- QPJSUIGXIBEQAC-UHFFFAOYSA-N n-(2,4-dichloro-5-propan-2-yloxyphenyl)acetamide Chemical compound CC(C)OC1=CC(NC(C)=O)=C(Cl)C=C1Cl QPJSUIGXIBEQAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 1
- 210000004508 polar body Anatomy 0.000 description 1
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 1
- 229920002454 poly(glycidyl methacrylate) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 229910001925 ruthenium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N ruthenium(iv) oxide Chemical compound O=[Ru]=O WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 229910003468 tantalcarbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
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
- 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
- H01L27/14601—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
- H01L27/1462—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)
Description
本發明係關於影像感測元件與其製造方法，更特別關於一背面受光型影像感測元件與其製造方法。
互補型金氧半導體(complementary metal-oxide semiconductor、CMOS)影像感測裝置具有較高影像取得率、較低操作電壓、較少能源消耗、以及較高的雜訊免除能力，因而逐漸取代傳統電荷耦合元件(charged-coupled device、CCDs)。此外，CMOS影像感測元件同樣可由製造高容積晶片(作為邏輯及記憶元件)之生產線加以製造。如此一來，CMOS影像晶片可同時包含影像感測元件以及所需的所有邏輯元件(例如感測放大器、或類比數位轉換器等)。
CMOS影像感測元件係為像素化的金氧半導體。CMOS影像感測元件一般包含一圖像感光元件(即像素)之陣列，每一像素可包含電晶體(例如開關電晶體以及重置電晶體)、電容、以及感光元件(例如光二極體)。CMOS影像感測元件利用感光CMOS電路將光子轉換成電子。感光CMOS電路一般包含一形成於矽基板之光二極體。當光二極體照光後，電荷在光二極體內被引導出來。每一畫素可產生電子數量與進入畫素的光量成正比(當一場景的光線射入畫素時)。此外，電子在畫素中被轉換成電壓訊號，且進一步被轉換成數位訊經由一類
比數位轉換器。複數之周邊電路接收數位訊號並促進影像顯示。
CMOS影像感測元件可包含複數額外的膜層(例如介電層、及金屬內連結層形成於基板之上)，其中該內連結層係用來將二極體與週邊電路進行連結。該CMOS影像感測元件具有額外膜層的那一側一般稱為正面，而具有基板的另一側則稱為背面。根據光的通過路徑，CMOS影像感測元件可進一步分為兩類：正面受光型(FSI)影像感測元件以及背面受光型(BSI)影像感測元件。
在一正面受光型(FSI)影像感測元件中，環境光係由CMOS影像感測元件的正面進入，穿過介電層以及內連線層，最後進入二極體。其他在光行進路徑的膜層(例如不透明及反射金屬層)會限制被二極體所吸收之光的總量，以致於降低量子效率。相較之下，背面受光型(BSI)影像感測元件由於光直接由CMOS影像感測元的背面進入，不會受其他膜層(例如不透明及反射金屬層)的干擾，光可直射入二極體中。如此一來，使得光子轉變成電子的效率提昇。
光由CMOS影像感測元件的背面進入可增加光二極體的光電轉換效率。然而，影像感測元件面臨了串音干擾(cross talk)的問題，而串音干擾會降低光二極體的量子效率。
本發明一實施例提供一種影像感測元件的製造方法，包含：提供一晶圓，其中該晶圓具有一正面以及一背面；形成一隔離區於該晶圓的正面，其中該隔離區圍繞一光主動
區；由該晶圓的背面形成一開口於該隔離區內；以及，覆蓋一氣隙覆蓋層於該開口之上端以形成一氣隙嵌入該晶圓上的該隔離區。
本發明另一實施例提供一種影像感測元件，包含一具有一第一表面及一第二表面的基板，其中該光主動區係位於該第一表面；一隔離區位置於該基板之第一表面，並與該光主動區相鄰；一氣隙嵌入該隔離區，其中該氣隙係被一介電材料所封裝，其中該氣隙係與該基板的第二表面相鄰；以及，一負電荷層順應性形成於該氣隙之側壁上。
此外，本發明其他實施例提供一種影像感測元件，包含：一具有一第一傳導性之基板；一磊晶層形成於該基板之上；一具有一第二傳導性之第一光主動區形成於該基板的一第一表面中；一具有一第一傳導性之第二光主動區形成於該基板的一第一表面中；一隔離區，其中該隔離區係圍繞該第一光主動區及該第二光主動區；一氣隙配置於該隔離區中；以及，一氣隙覆蓋層覆蓋於該氣隙之一開口端。
100‧‧‧背面受光型影像感測元件
101‧‧‧環境光
102‧‧‧氣隙
103‧‧‧磊晶層
104‧‧‧n型光主動區
105‧‧‧p型光主動區
110‧‧‧介電層
112‧‧‧金屬內連線層
114‧‧‧淺溝槽隔離結構
116‧‧‧隔離區
200‧‧‧畫素
202‧‧‧微透鏡層
204‧‧‧彩色濾光層
206‧‧‧金屬柵束縛層
208‧‧‧金屬柵
210、216‧‧‧氣隙
212‧‧‧氣隙介電層
214‧‧‧負電荷層
224‧‧‧p型井區
226‧‧‧淺溝槽隔離結構
300‧‧‧背面受光型影像感測元件
302‧‧‧基板
502‧‧‧承載基板
702、704‧‧‧開口
第1圖係一剖面結構示意圖，說明本發明一實施例所述之背面受光型影像感測元件。
第2圖係一詳細剖面結構示意圖，說明本發明一實施例所述之背面受光型影像感測元件；第3圖係一剖面結構示意圖，說明在本發明一實施例中，對一基板施以一正面離子佈植製程後。
第4圖係一剖面結構示意圖，說明由背面受光型影像感測元件的正面形成一介電層及一金屬內連線層於第3圖所示之結構上。
第5圖係為一剖面結構示意圖，說明將第4圖所示之結構倒置於一承載基板上。
第6圖係為一剖面結構示意圖，說明將第5圖所示之結構進行一基板薄化製程以移除該基板。
第7圖係為一剖面結構示意圖，說明由該影像感測元件的背面對第6圖所示結構之磊晶層形成複數之開口。
第8圖係為一剖面結構示意圖，說明形成一負電荷層於第7圖所述結構的該開口內。
第9圖係為一剖面結構示意圖，說明形成一氣隙介電層於第8圖所述結構的該開口內，並封合該開口。
第10圖係為一剖面結構示意圖，用以說明形成一金屬柵束縛層於第9圖所述結構的氣隙介電層上，並形成一金屬柵於該金屬柵束縛層內。
第11圖係為一剖面結構示意圖，說明形成一彩色於濾光層第10圖所述結構的屬柵束縛層上。
第12圖係為一剖面結構示意圖，說明形成一微透鏡層於第11圖所述結構的彩色於濾光層上，所得之背面受光型影像感測元件。
較佳實施例的製造與應用將詳細討論如下。然而，本發明提供許多可應用的創新概念，這些創新概念可在各
種特定背景中加以體現。所討論之特定實施例僅係用以舉例說明製造與應用本發明之特定方式，並非用以限制本發明之範圍。
本發明將以背面受光型(BSI)影像感測元件之特定實施例來作描述。然而，本發明亦可應用在其他的影像感測元件及半導體裝置。為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：第1圖係繪示本發明一實施例所述之背面受光型影像感測元件其剖面結構示意圖，環境光101係由該背面受光型影像感測元件100的背面射入。該背面受光型影像感測元件100係利用目前CMOS常用的技術手段所製造而得。該背面受光型影像感測元件100係形成於一具有磊晶層的矽基板上。在該背面受光型影像感測元件的製造過程中，該矽基板係利用一晶背薄化製程移除，直到露出該磊晶層103，請參照第1圖。接著，一p型光主動區105以及一n型光主動區104形成於該磊晶層103。
該光主動區(例如該p型光主動區105以及該n型光主動區104)可形成一PN接面，作為一光二極體。根據本發明一實施例，該光主動區(例如該p型光主動區105以及該n型光主動區104)係形成於該磊晶層103上，其中該磊晶層係藉由一p型半導體基板(未圖示)所形成。
該背面受光型影像感測元件100更包含一隔離區116形成於該磊晶層103中。請參照第1圖，該n型光主動區104
及該p型光主動區105構成該光二極體，且該光二極體係被該隔離區116所圍繞。其中，該隔離區116可避免該光二極體被其他相鄰的光主動區(未圖示)所干擾，因此可避免串音發生。
根據本發明一實施例，該隔離區116可由p型材料所構成(例如硼、或氟化硼等)。此外，該隔離區116可包含一淺溝槽隔離(shallow trench isolation、STI)結構114。根據本發明一實施例，該隔離區116具有一摻雜深度介於0-2μm(由該磊晶層103的上表面開始算起)。
仍請參照第1圖，該背面受光型影像感測元件100可具有一氣隙102形成於該隔離區116中。該氣隙102可改善該背面受光型影像感測元件100的量子效率。這是因為，當光射入該隔離區116時，會經由反射被導入該光主動區(即該n型光主動區104以及該p型光主動區105)，使得該背面受光型影像感測元件100可更有效率的獲取光能，且可降低或消除由相鄰主動區所引起的串音干擾。該氣隙102的結構以及形成方法將於下文詳述，並請參照第2-12圖。
該背面受光型影像感測元件100可包含複數膜層(包含介電層110及金屬內連線112)形成於該基板之上。為便於說明，在此將形成有該介電層110及金屬內連線112的一側定義成該背面受光型影像感測元件100的正面，而具有該基板(在製程中會被移除)的一側定義成該背面受光型影像感測元件100的背面。
介電層110係形成該基板的正面。值得注意的是，其他電路(例如電晶體、電容等，未圖示)可視需要進一步形成
於該磊晶層103中。根據本發明一實施例，該介電層110係為一平坦層，形成於磊晶層103之上。舉例來說，該介電層110可為一具有高介電常數的介電材料，例如：氧化矽、硼磷矽玻璃(BPSG)、磷化矽玻璃(PSG)、氟矽玻璃(FSG)、或碳摻雜氧化矽等。該介電層110的形成方法並無限定，可例如為化學氣相沉積法(chemical vapor deposition、CVD)。
一金屬內連線層112可形成於該介電層110之上。該金屬內連線層112可進一步被圖形成(例如一蝕刻製程)，以得到所需的圖案，其材質可例如為鋁、銅、或摻雜之多晶矽。根據本發明一實施例，該金屬內連線層112亦可具有接觸栓(contacts)、或是接觸窗(vias)(未圖示)以提供該金屬內連線層間或是下層電路(underlying circuit)的電性連結。
第2圖係繪示本發明一實施例所述的背面受光型影像感測元件之細剖面結構示意圖。該背面受光型影像感測元件可具有複數的畫素，每一畫素係為一形成於一矽基板的光二極體。根據本發明一實施例，該背面受光型影像感測元件具有一p型磊晶層103，成長於一p型基板(未圖示)之上。在此為便於圖此，儘以一單一畫素結構來進行說明。
仍請參照第2圖，該畫素200包含一光二極體，該光二極體由一p型摻雜區105以及一n型摻雜區104所構成。該p型摻雜區105的形成方式可為利用一離子佈植製程或一擴散製程對該磊晶層進行摻雜。
根據本發明一實施例，該p型摻雜區105係以一p型摻質(例如硼)進行摻雜。該p型摻雜區105的摻雜濃度可介於約
1016
/cm3
至約1019
/cm3
之間。根據本發明一實施例，該n型摻雜區104的形成方式可為利用一離子佈植製程或一擴散製程對該磊晶層進行摻雜(與該p型摻雜區105的形成方式相似，但摻質不同)。該n型摻質可例如為磷。根據本發明一實施例，該n型摻雜區104的摻雜濃度可介於約1016
/cm3
至約1019
/cm3
之間。
為避免相鄰畫素的干擾，一隔離區可被形成於該背面受光型影像感測元件中，以避免相鄰畫素間互相影響所造成的串音(cross talk)干擾。
該隔離區可包含一淺溝槽隔離(STI)結構226、一p型井區224、以及一氣隙216。該淺溝槽隔離(STI)結構226可以任何適合的方式來形成。舉例來說，該淺溝槽隔離(STI)結構226的形成方式可為利用微影蝕刻製程對該磊晶層103進行圖形化，並利用電漿蝕刻製程來移除部份磊晶層103，以形成溝槽。接著，將一介電材料填入該溝槽中，形成該淺溝槽隔離(STI)結構226。
該p型井區224可藉由摻雜P型摻質(例如硼)來加以形成。該p型井區224之摻雜濃度可例如為1012
/cm3
，且該p型井區224可具有一摻雜深度介於約0至2μm。該氣隙216係嵌入該隔離區中。請參照第2圖，該氣隙216係藉由一氣隙介電層212所封裝(即該氣隙216係被該氣隙介電層212所圍繞，並藉由該氣隙介電層212定義出該氣隙216)。此外，一負電荷層214可形成於該氣隙介電層212之上。該負電荷層214、該氣隙介電層212、以及該氣隙216的形成方法將於下文以及第7-9圖加以說明。
該畫素200可包含一金屬柵(metal grid)208形成於
該氣隙216之上。其中，該金屬柵(metal grid)208具有光導的性質並具有一定的厚度，因此可將光反射，使反射光朝該光主動區進行。如此一來，可進一步改善該畫素200的量子效率。金屬柵(metal grid)208的形成方式將於下文以及第10圖加以說明。該畫素200可包含其他膜層，例如彩色濾光層204、以及微透鏡層202，該等膜層的形成方法將於下文以及第11-12圖加以說明。
第3-12圖係繪示本發明一實施例所述之形成一背面受光型影像感測元件的方法。首先，請參照第3圖，說明在本發明一實施例中，對一基板施以一正面離子佈植製程後，所得之背面受光型影像感測元件。該背面受光型影像感測元件300包含一基板302，該基板302具有一第一傳導性。根據本發明一實施例，該基板302可為一p型基板。該基板302之材質可例如為矽、鍺、鍺化矽、漸進變化的矽鍺(graded silicon germanium)、覆矽絕緣層(semiconductor-on-insulator、SOI)、碳、石英、藍寶石基板、或玻璃等，且可更包含一複合層(例如一應力釋放層)。
一p型磊晶層103成長於該p型基板302。根據本發明一實施例，由該晶圓的正面對該p型磊晶層103進行一佈植製程(使用硼作為摻質)，形成該p型光主動區105。另一方面，由該晶圓的正面對該p型磊晶層103進行一佈植製程(使用磷作為摻質)，形成該n型光主動區104。
該背面受光型影像感測元件300可包含複數畫素(未圖示)，每一畫素包含一PN接面，其中該PN接面係由該p型
光主動區(例如：光主動區105)以及一n型光主動區(例如：光主動區104)所構成。為避免相鄰畫素發生干擾或是串音的現象，包含淺溝槽隔離(STI)結構226、以及一p型井區224之隔離區形成並圍繞該p型光主動區105及該n型光主動區104。該隔離區可避免由相鄰畫素所反射的光進入該光主動區104以及該光主動區105內。
第4圖係為一剖面結構示意圖，用以說明由背面受光型影像感測元件的正面形成一介電層及一金屬內連線層於第3圖所示之結構上。首先，將一介電層110形成於該磊晶層103之上。該介電層110的材質可例如為氧化矽、氮化矽、其他適合的材料。該介電層110的形成方式可例如為化學氣相沉積法(CVD)、濺鍍、或旋轉塗佈法。
接著，一金屬內連線層112可形成於該介電層110之上。該金屬內連線層112可包含複數金屬線(未圖示)。該金屬內連線層112提供該影像感測元件以及一外部電路(未圖示)間的電性連結。該金屬內連線層112可進一步被圖形成(例如一蝕刻製程)，以得到所需的圖案，其材質可例如為鋁、銅、或摻雜之多晶矽。
第5圖係為一剖面結構示意圖，用以說明將第4圖所示之結構倒置於一承載基板502上。在形成該介電層110以及該金屬內連線層112之後，將該背面受光型影像感測元件300倒置，並進一步固定於一矽或玻璃之承載基板502上。其中，該背面受光型影像感測元件300的正面係與該承載基板502相對。該背面受光型影像感測元件300固定於該承載基板502的方
發並無限制。根據本發明一實施例，該背面受光型影像感測元件300固定於該承載基板502的方可例如為膠合固定法、真空固定法、或陽極接合法。該承載基板502主要係提供該背面受光型影像感測元件300在後續進行基板302薄化製程時足夠的支撐力。該基板薄化製程將於下文以及第6圖加以說明。
第6圖係為一剖面結構示意圖，用以說明將第5圖所示之結構進行一基板薄化製程以移除該基板。在此實施例中，對該基板302進行薄化製程至完全移除該基板302並露出該磊晶層103為止。根據本發明另一實施例，該基板302可不需要完全被移除，即該基板之厚度可薄化至2μm至約2.15μm之間。如此一來，由於基板的厚度很薄，可使得光由背面進入二極體中，而不會被該基板所吸收。該薄化製程可例如為研磨、或化學蝕刻製程。根據本發明一實施例，該薄化製程可為一化學機械蝕刻(chemical mechanical polishing、CMP)製程。在該化學機械蝕刻製程中，一包含蝕刻材料及研磨材料的組合物被施以該基板的背面上，且一研磨墊(未圖示)被用來研磨該基板的背面直到達到所欲研磨的厚度。
第7圖係為一剖面結構示意圖，用以說明由該影像感測元件的背面對第6圖所示結構之磊晶層形成複數之開口。該開口702及704的形成方式並無限定，可例如以一微影蝕刻製程來形成該等開口。在該製程中，一光阻層(未圖示)形成於該影像感測元件300的背面。其中，該光阻層的材料可例如為深紫外光光阻材料，形成方式可例如為旋轉塗佈法。接著，利用一光對該光阻進行選擇性曝光，並施以一顯影液，得到一圖形
化光阻層。該圖形化光阻層係露出該磊晶層103預定形成該開口的表面。最後，以該圖形化光阻層作為蝕刻罩幕，對該磊晶層103進行蝕刻製程，其中該蝕刻製程可例如為一非等向性蝕刻製程。蝕刻液的選擇並無限定，可例如為氟化胺/氫氟酸、或是氟化胺/醋酸。
第8圖係為一剖面結構示意圖，用以說明形成一負電荷層於第7圖所述結構的該開口內。請參照第8圖，將一負電荷層214形成於該開口的底部及側壁上、以及該影像感測元件的背面表面上，形成方式可為一順應性塗佈製程。該負電荷層214可為一介電材料，例如Al2
O3
、HfO2
、ZrO2
、Ta2
O5
、或TiO2
，且該等材料可具有高濃度的負電荷。形成該負電荷層214的好處之一係該高濃度的負電荷可避免電子被該隔離區所捕捉(trap)，因此可降低影像感測元件發生漏電流的現象以及避免串音干擾發生。
第9圖係為一剖面結構示意圖，用以說明形成一氣隙介電層於第8圖所述結構的該開口內，並封合該開口。請參照第9圖，該氣隙介電層212係用來封合該開口216。根據本發明一實施例，該氣隙介電層212可包含介電材料例如氧化矽、氮化矽、或碳化矽。該氣隙介電層212的形成方式可例如為化學氣相沉積法(CVD)、或電漿輔助化學氣相沈積(PECVD)。詳細地說，本發明可藉由控制氣隙介電層212的沉積速率，使得該氣隙介電層212係以非順應性沉積的方式形成。換言之，該氣隙介電層212形成於該開口216的上端速率會大於形成於該開口216側壁的速率。如此一來，使得該氣隙介電層212在該開
口216的上端形成一突懸部，且隨著該氣隙介電層212的逐漸沉積，使得位於該開口216上端的突懸部組合，因此封合該開口216的上端。
第10圖係為一剖面結構示意圖，用以說明形成一金屬柵束縛層於第9圖所述結構的氣隙介電層上，並形成一金屬柵於該金屬柵束縛層內。請參照第10圖，形成一金屬柵束縛層206於該氣隙介電層212之上，並形成一金屬柵(metal grid)208於該金屬柵束縛層206之內。其中，該金屬柵束縛層206之材質可例如為氧化矽，而該金屬柵束縛層206的形成方法可例如為化學氣相沉積法(CVD)，電漿輔助化學氣相沈積(PECVD)、熱氧化法、或其結合。
當該金屬柵束縛層206形成後，可先對該金屬柵束縛層206進行圖形化(例如利用微影蝕刻製程)以形成複數個開口(未圖示)，而形成該開口的方可參照第7圖及其對應的敘述。接著，以一金屬材料填滿該開口，因此形成該金屬柵(metal grid)208於該開口內根據本發明一實施例，該金屬材料包含銅、鋁、鉭、氮化鈦、或其組合。根據本發明一實施例，將該金屬材料形成於該開口內的方法可例如為化學氣相沉積法(CVD)、電漿輔助化學氣相沈積(PECVD)、原子層沉積法(atomic layer deposition、ALD)、或電鍍。當形成金屬材料以填滿該開口時，可將形成於該開口之外的金屬材料移除，而移除方式可為一平坦化製程(例如化學機械研磨製程(CMP))。
在形成該金屬柵(metal grid)208於該介電層206內的開口後，一介電材料(未圖示)可進一步形成於該金屬柵
(metal grid)208之上，已保護該金屬柵(metal grid)208。根據本發明一實施例，形成於該金屬柵(metal grid)之上的介電材料其材質可與屬柵束縛層206相同(例如：氧化矽)，而該金屬柵束縛層206的形成方法可例如為化學氣相沉積法(CVD)、電漿輔助化學氣相沈積(PECVD)、或其組合。此外，仍請參照第10圖，該金屬柵(metal grid)208係嵌入該金屬柵束縛層206中。
根據本發明一實施例，該金屬柵(metal grid)208可具有一厚度大於5000Å。此外，該金屬柵(metal grid)208的寬度亦大於該氣隙216的寬度。請參照第10圖，該金屬柵(metal grid)208係位於該氣隙216的正上方。此外，該金屬柵(metal grid)208係與該氣隙垂直排列216。
本發明所述之隔離區具有一氣隙，且一金屬柵(metal grid)進一步形成於該氣隙的正上方。由於該金屬柵(metal grid)的功用類似於一鏡子，因此該氣隙及金屬柵具有光導的功能，可反射射入隔離區的光進入光主動區。
該氣隙以及該金屬柵(metal grid)亦可改善該隔離區的反射率。因此，可提昇該影像感測元件的光電轉換效率。另一方面，本發明亦可藉由該氣隙以及該金屬柵，降低畫素間的串音干擾。如此一來，該影像感測元件300的效能可被大幅提昇。
第11圖係為一剖面結構示意圖，用以說明形成一彩色於濾光層第10圖所述結構的屬柵束縛層上。該彩色濾光層204可允許具有特定波長的光進入影像感測元件中，並將其他波長的光反射至外界，因此該影像感測元件決定何種光可被該
光主動區(例如：光主動區104以及105)所吸收。舉例來說，該彩色濾光層204可為一紅色、綠色、或藍色濾光層，此外該彩色濾光層204亦可為其他光色，例如青綠色(cyan)、黃色(yellow)、及洋紅色(magenta)。此外，該彩色濾光層204亦可由多種具有不同光色的彩色濾光層所構成。
根據本發明一實施例，該彩色濾光層204可包含顏料或是染料，像是一具有顏料或是染料的壓克力樹脂層。該彩色濾光層204的材料及形成方法並無限定，舉例來說，該彩色濾光層204可為包含顏料或是染料的聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl-methacrylate、PMMA)、或包含顏料或是染料的甲基丙烯酸聚甘油酯(polyglycidylmethacrylate、PGMS)。
第12圖係為一剖面結構示意圖，用以說明形成一微透鏡層於第11圖所述結構的彩色於濾光層上。該微透鏡層202的材質、形狀、厚度、以及形成方法並無限定，可例如一具有高穿透度的材料(像是丙烯酸類聚合物)。該微透鏡層202的厚度可例如介於約0.1至約2.5μm之間。根據本發明一實施例，該微透鏡層202的形成方式可例如旋轉塗佈法，該方法可使得該微透鏡層202具有一較均勻的厚度。此外，該微透鏡層202的形成方法亦可為化學氣相沉積法(CVD)、或物理氣相沉積法(PVD)。
前述已揭露了本發明數個具體實施方式的特徵，使此領域中具有通常技藝者得更加瞭解本發明細節的描述。此領域中具有通常技藝者應能完全明白且能使用所揭露之技術特徵，做為設計或改良其他製程和結構的基礎，以實現和達成
在此所介紹實施態樣之相同的目的和優點。此領域中具有通常技藝者應也能瞭解這些對應的說明，並沒有偏離本發明所揭露之精神和範圍，且可在不偏離本發明所揭露之精神和範圍下進行各種改變、替換及修改。
103‧‧‧磊晶層
104‧‧‧n型光主動區
105‧‧‧p型光主動區
110‧‧‧介電層
112‧‧‧金屬內連線層
200‧‧‧畫素
202‧‧‧微透鏡層
204‧‧‧彩色濾光層
206‧‧‧金屬柵束縛層
208‧‧‧金屬柵
210、216‧‧‧氣隙
212‧‧‧氣隙介電層
214‧‧‧負電荷層
224‧‧‧p型井區
226‧‧‧淺溝槽隔離結構
Claims (10)
- 一種影像感測元件的製造方法，包含：提供一晶圓，其中該晶圓具有一正面以及一背面；形成一隔離區於該晶圓的正面，其中該隔離區圍繞一光主動區；由該晶圓的背面形成一開口於該隔離區內；以及覆蓋一氣隙覆蓋層於該開口之上端以形成一氣隙嵌入該晶圓上的該隔離區。
- 如申請專利範圍第1項所述之影像感測元件的製造方法，更包含：在形成該隔離區前，成長一磊晶層於該晶圓上，其中該光主動區係嵌入該磊晶層；在形成該隔離區後，形成一介電層於該晶圓的正面上；以及形成一金屬內連線層於該介電層之上。
- 如申請專利範圍第1項所述之影像感測元件的製造方法，更包含：沉積一負電荷層於該開口的底部及側壁上；以及沉積該氣隙覆蓋層於該負電荷層之上封合該開口，以形成該氣隙於該隔離區內。
- 如申請專利範圍第3項所述之影像感測元件的製造方法，更包含：沉積一金屬柵束縛層於該氣隙覆蓋層之上；以及形成一金屬柵嵌入該金屬柵束縛層，其中該金屬柵係與該 氣隙垂直排列。
- 如申請專利範圍第4項所述之影像感測元件的製造方法，更包含：沉積一彩色濾光層於該金屬柵束縛層之上；以及形成一微透鏡層於該彩色濾光層之上。
- 一種影像感測元件，包含：一具有一第一表面及一第二表面的基板，其中一光主動區係位於該第一表面；一隔離區位置於該基板之第一表面，並與該光主動區相鄰；一氣隙嵌入該隔離區，其中該氣隙係被一介電材料所封裝，其中該氣隙係與該基板的第二表面相鄰；以及一負電荷層順應性形成於該介電材料之側壁上。
- 如申請專利範圍第6項所述之影像感測元件，更包含：一氣隙覆蓋層形成於該基板的第二表面之上；一金屬柵束縛層形成於該氣隙覆蓋層之上；一彩色濾光層形成於該金屬柵束縛層之上；一微透鏡層形成於該彩色濾光層之上；以及一金屬柵形成於該金屬柵束縛層中。
- 一種影像感測元件，包含：一具有一第一傳導性之基板；一磊晶層形成於該基板之上；一具有一第二傳導性之第一光主動區形成於該基板的一第一表面中；一具有一第一傳導性之第二光主動區形成於該基板的一第 一表面中；一隔離區，其中該隔離區係圍繞該第一光主動區及該第二光主動區；一氣隙配置於該隔離區中；以及一氣隙覆蓋層覆蓋於該氣隙之一開口端。
- 如申請專利範圍第8項所述之影像感測元件，更包含：一負電荷層配置於該隔離區中，而該氣隙配置於該負電荷層內。
- 如申請專利範圍第8項所述之影像感測元件，更包含：一金屬柵束縛層形成於該基板之一第二表面上；以及一金屬柵形成於該金屬柵束縛層中。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US13/458,827 US8941204B2 (en) | 2012-04-27 | 2012-04-27 | Apparatus and method for reducing cross talk in image sensors |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201344887A TW201344887A (zh) | 2013-11-01 |
| TWI496278B true TWI496278B (zh) | 2015-08-11 |
Family
ID=49462992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW102111825A TWI496278B (zh) | 2012-04-27 | 2013-04-02 | 影像感測元件及其製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8941204B2 (zh) |
| CN (1) | CN103378114B (zh) |
| TW (1) | TWI496278B (zh) |
Families Citing this family (43)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130134292A (ko) * | 2012-05-30 | 2013-12-10 | 삼성전자주식회사 | 이미지 센서, 상기 이미지 센서를 포함하는 이미지 처리 시스템 및 상기 이미지 센서의 제조 방법 |
| JP6065448B2 (ja) * | 2012-08-03 | 2017-01-25 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法及び電子機器 |
| JP2014130922A (ja) * | 2012-12-28 | 2014-07-10 | Toshiba Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
| KR102083402B1 (ko) * | 2013-02-25 | 2020-03-02 | 삼성전자주식회사 | 이미지 센서 및 이의 형성 방법 |
| KR102034482B1 (ko) | 2013-03-04 | 2019-10-21 | 삼성전자주식회사 | 이미지 센서 및 이의 형성 방법 |
| US9224881B2 (en) * | 2013-04-04 | 2015-12-29 | Omnivision Technologies, Inc. | Layers for increasing performance in image sensors |
| JP6278608B2 (ja) | 2013-04-08 | 2018-02-14 | キヤノン株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP6192379B2 (ja) * | 2013-06-18 | 2017-09-06 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置 |
| JP6060851B2 (ja) * | 2013-08-09 | 2017-01-18 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置の製造方法 |
| JP2015076569A (ja) * | 2013-10-11 | 2015-04-20 | ソニー株式会社 | 撮像装置およびその製造方法ならびに電子機器 |
| US10367021B2 (en) | 2013-12-17 | 2019-07-30 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Image sensor device and fabricating method thereof |
| CN103824805A (zh) * | 2014-03-11 | 2014-05-28 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 背面隔离器件及其制备方法 |
| US9293490B2 (en) * | 2014-03-14 | 2016-03-22 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Deep trench isolation with air-gap in backside illumination image sensor chips |
| US20150279880A1 (en) * | 2014-03-31 | 2015-10-01 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. | Backside illuminated image sensor and method of manufacturing the same |
| CN103943642A (zh) * | 2014-04-09 | 2014-07-23 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 一种器件隔离工艺及cis器件结构 |
| KR102318197B1 (ko) * | 2014-09-22 | 2021-10-26 | 삼성전자주식회사 | 씨모스 이미지 센서의 픽셀 및 이를 포함하는 이미지 센서 |
| US9559134B2 (en) | 2014-12-09 | 2017-01-31 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Deep trench spacing isolation for complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) image sensors |
| KR102384890B1 (ko) * | 2015-01-13 | 2022-04-11 | 삼성전자주식회사 | 이미지 센서 및 그 형성 방법 |
| CN104916655B (zh) * | 2015-06-29 | 2018-10-16 | 上海华力微电子有限公司 | 图像传感器及制备方法、减少电学互扰的方法 |
| US10014333B2 (en) * | 2015-08-26 | 2018-07-03 | Semiconductor Components Industries, Llc | Back-side illuminated pixels with interconnect layers |
| US10163959B2 (en) | 2015-11-16 | 2018-12-25 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Image sensor and method for manufacturing the same |
| US10134801B2 (en) * | 2015-11-30 | 2018-11-20 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited | Method of forming deep trench isolation in radiation sensing substrate and image sensor device |
| US9508769B1 (en) * | 2016-02-01 | 2016-11-29 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. | Semiconductor structure and method of manufacturing the same |
| US9923009B1 (en) | 2016-11-03 | 2018-03-20 | Omnivision Technologies, Inc. | Image sensor with hybrid deep trench isolation |
| US10510788B2 (en) * | 2017-10-31 | 2019-12-17 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. | Semiconductor image sensor |
| NL2020615B1 (en) * | 2017-12-26 | 2019-07-02 | Illumina Inc | Image sensor structure |
| 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 |
| CN108666333A (zh) * | 2018-05-02 | 2018-10-16 | 德淮半导体有限公司 | 减少背照式图像传感器暗电流的方法 |
| US11302734B2 (en) * | 2018-06-29 | 2022-04-12 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Deep trench isolation structures resistant to cracking |
| US10638063B2 (en) * | 2018-07-11 | 2020-04-28 | Semiconductor Components Industries, Llc | Methods and apparatus for increased dynamic range of an image sensor |
| JP7366531B2 (ja) * | 2018-10-29 | 2023-10-23 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置および機器 |
| JP2020085666A (ja) * | 2018-11-26 | 2020-06-04 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 生体由来物質検出用チップ、生体由来物質検出装置及び生体由来物質検出システム |
| KR102638487B1 (ko) * | 2018-12-28 | 2024-02-21 | 에스케이하이닉스 주식회사 | 이미지 센싱 장치 및 그 제조 방법 |
| KR102611170B1 (ko) * | 2018-12-28 | 2023-12-08 | 에스케이하이닉스 주식회사 | 수직 핀형 캐패시터 및 이를 포함하는 이미지 센싱 장치 |
| KR102611172B1 (ko) * | 2019-08-20 | 2023-12-08 | 에스케이하이닉스 주식회사 | 이미지 센서 |
| KR20210026845A (ko) * | 2019-09-02 | 2021-03-10 | 에스케이하이닉스 주식회사 | 이미지 센싱 장치 |
| CN110518030A (zh) * | 2019-09-24 | 2019-11-29 | 德淮半导体有限公司 | 半导体装置及其制造方法 |
| KR20210056478A (ko) | 2019-11-08 | 2021-05-20 | 삼성전자주식회사 | 이미지 센서 |
| CN111063702B (zh) * | 2019-11-13 | 2022-10-04 | 北京大学 | 一种utbb光电探测器像素单元、阵列和方法 |
| KR20210076286A (ko) * | 2019-12-13 | 2021-06-24 | 삼성전자주식회사 | 이미지 센서 |
| US11329086B2 (en) * | 2019-12-27 | 2022-05-10 | Omnivision Technologies, Inc. | Method and structure to improve image sensor crosstalk |
| US11652124B2 (en) * | 2020-10-14 | 2023-05-16 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Isolation structure having an air gap to reduce pixel crosstalk |
| CN112436026A (zh) * | 2020-12-06 | 2021-03-02 | 联合微电子中心有限责任公司 | 减少背照式图像传感器暗电流的方法及其传感器 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100155868A1 (en) * | 2008-12-24 | 2010-06-24 | Hoon Jang | Image sensor and manufacturing method thereof |
| US20100237451A1 (en) * | 2009-03-23 | 2010-09-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid-state imaging device and method for manufacturing same |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6406975B1 (en) * | 2000-11-27 | 2002-06-18 | Chartered Semiconductor Manufacturing Inc. | Method for fabricating an air gap shallow trench isolation (STI) structure |
| US6791155B1 (en) * | 2002-09-20 | 2004-09-14 | Integrated Device Technology, Inc. | Stress-relieved shallow trench isolation (STI) structure and method for forming the same |
| US6982443B2 (en) * | 2004-03-12 | 2006-01-03 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Hollow dielectric for image sensor |
| JP4841834B2 (ja) * | 2004-12-24 | 2011-12-21 | 浜松ホトニクス株式会社 | ホトダイオードアレイ |
| KR100809323B1 (ko) * | 2006-01-31 | 2008-03-05 | 삼성전자주식회사 | 크로스토크가 감소하고 감도가 증가한 이미지 센서 |
| JP2008010544A (ja) * | 2006-06-28 | 2008-01-17 | Renesas Technology Corp | 固体撮像素子 |
| US8440495B2 (en) * | 2007-03-06 | 2013-05-14 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method for reducing crosstalk in image sensors using implant technology |
| US7800192B2 (en) * | 2008-02-08 | 2010-09-21 | Omnivision Technologies, Inc. | Backside illuminated image sensor having deep light reflective trenches |
| KR20100025107A (ko) * | 2008-08-27 | 2010-03-09 | 크로스텍 캐피탈, 엘엘씨 | 에어갭을 구비한 샐로우 트렌치 소자분리구조, 이를 이용한시모스 이미지 센서 및 그 제조방법 |
| US7824948B2 (en) * | 2009-01-21 | 2010-11-02 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method and structure for reducing cross-talk in image sensor devices |
| US8674469B2 (en) * | 2009-04-23 | 2014-03-18 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Isolation structure for backside illuminated image sensor |
| US8390089B2 (en) * | 2010-07-27 | 2013-03-05 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Image sensor with deep trench isolation structure |
-
2012
- 2012-04-27 US US13/458,827 patent/US8941204B2/en active Active
-
2013
- 2013-01-18 CN CN201310020044.6A patent/CN103378114B/zh active Active
- 2013-04-02 TW TW102111825A patent/TWI496278B/zh active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100155868A1 (en) * | 2008-12-24 | 2010-06-24 | Hoon Jang | Image sensor and manufacturing method thereof |
| US20100237451A1 (en) * | 2009-03-23 | 2010-09-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid-state imaging device and method for manufacturing same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US8941204B2 (en) | 2015-01-27 |
| US20130285181A1 (en) | 2013-10-31 |
| CN103378114B (zh) | 2016-04-20 |
| TW201344887A (zh) | 2013-11-01 |
| CN103378114A (zh) | 2013-10-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI496278B (zh) | 影像感測元件及其製造方法 | |
| US10943940B2 (en) | Image sensor comprising reflective guide layer and method of forming the same | |
| KR102045352B1 (ko) | 이미지 센서 디바이스 및 그 제조 방법 | |
| KR101432889B1 (ko) | 수직적으로 집적된 후면 조명 이미지 센서들을 위한 장치 | |
| TWI517368B (zh) | 背側照射型互補式金氧半導體影像感測器的製造方法 | |
| TWI520319B (zh) | 半導體裝置及其製造方法 | |
| US9673244B2 (en) | Image sensor isolation region and method of forming the same | |
| TWI525804B (zh) | 影像感測器裝置及其製造方法 | |
| US20220199658A1 (en) | Semiconductor substrate with passivated full deep-trench isolation and associated methods of manufacture | |
| JP2022169429A (ja) | イメージセンサ及びその形成方法 | |
| US20230261023A1 (en) | Image sensor device | |
| WO2017173637A1 (zh) | 采用背面深沟槽隔离的背照式图像传感器的制作方法 | |
| TWI476911B (zh) | 半導體裝置及其製造方法 | |
| TWI540688B (zh) | 半導體裝置、背照式影像感測器裝置及其形成方法 | |
| TWI725765B (zh) | 具有表面微柱體結構的固態影像感測器暨其製作方法 | |
| CN108878464A (zh) | 图像传感器及其形成方法 | |
| US8652868B2 (en) | Implanting method for forming photodiode | |
| TW202327062A (zh) | 半導體裝置 | |
| TW202131507A (zh) | 影像感測裝置以及其製造方法 |