TWI523207B - 影像感測裝置之製造方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種影像感測之製造方法。
影像感測裝置係為如數位相機(digital still camera)或攝影機(video camera)之一數位影像系統中之基礎構件之一。影像感測裝置包括了用於偵測光線與記錄所偵測光線之強度(亮度)之一像素陣列物(或格狀物)。此像素陣列物因與光線反應而累積電荷,舉例來說越多光線可產生越多的電荷。接著使用此累積電荷(例如藉由一電路)而提供如一數位相機之一適當應用中之色彩與亮度訊號。影像感測裝置中之一類為後側照光型(backside illuminated,BSI)影像感測裝置。後側照光型影像感測裝置係用於感測朝向一基板(其支撐了後側照光影像感測裝置之影像感測電路)之一後側表面投射之一定量的光線。前述之像素陣列物係位於基板之一前側,而基板則夠薄以使得朝向基板之後側表面投射之光線可抵達像素格狀物處。相較於前側照光型(front-side illuminated)影像感測裝置,後側照光型影像感測裝置具有較少之破壞性干涉(destructive interference)情形。
由於積體電路技術仍持續地改善中。如此之改善情形通常係關於元件尺寸的縮減,以達成較低的製造成本、較
高的元件整合密度、較快速度以及較佳表現。伴隨著降低元件尺寸所實現之上述優點,亦針對了影像感測裝置進行改善。
基於元件之微縮情形,針對影像感測裝置技術的改善仍持續地進行,以更改善影像感測裝置之影像品質。雖然目前影像感測裝置及其製造方法已適用於特定目地的需求,然而隨著元件尺寸的持續微縮,恐可能無法滿足各方面的需求。
依據一實施例,本發明提供了一種影像感測裝置之製造方法。於步驟a中,形成一光感測器於一基板之一前側表面內。於步驟b中,自該基板之一後側表面處薄化該基板。於步驟c中,自該後側表面導入摻質至經薄化之該基板之內。於步驟d中,回火經薄化之該基板內之該些摻質。於步驟e中,沈積一抗反射層於經薄化之該基板之該後側表面上。於步驟f中,形成一微透鏡於該抗反射層上。於步驟g中,於至少上述步驟b、c、d、e或f之一後施行至少一紫外光射線處理。
依據另一實施例,本發明提供了一種影像感測裝置之製造方法,包括:形成於一光感測器於一基板之一前側表面內;自該基板之一後側表面處薄化該基板;自該後側表面導入摻質至經薄化之該基板內;於導入該摻質後,施行一紫外光射線處理;回火經薄化之該基板;沈積一抗反射層於經薄化之該基板之該後側表面上;以及形成一微透鏡於該抗反射層上。
依據又一實施例,本發明提供了一種影像感測裝置之製造方法。於步驟a中,形成於一光感測器於一基板之
一前側表面內。於步驟b中,自該基板之一後側表面處研磨該基板。於步驟c中,自該後側表面導入p型摻質至經研磨之該基板內。於步驟d中,雷射回火經研磨之該基板。於步驟e中,於該雷射回火後,沈積一抗反射層於經研磨之該基板上。於步驟f中,形成一彩色濾光物於該抗反射層上,其中該彩色濾光物大體對準該光感測器。於步驟g中,形成一微透鏡於該抗反射層上。於步驟h中,於上述步驟b、c、d、e、f或g之後施行至少一紫外光射線處理。
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‧‧‧影像感測裝置
101‧‧‧像素區
102‧‧‧週邊區
104‧‧‧基板
104A‧‧‧前側表面
104B‧‧‧後側表面
106‧‧‧光感測器
106A‧‧‧感光區
106B‧‧‧經摻雜釘札層
108‧‧‧隔離元件
109‧‧‧隔離井區
110‧‧‧轉移電晶體
112‧‧‧重置電晶體
113‧‧‧摻雜區
114‧‧‧源隨電晶體
115‧‧‧摻雜區
116‧‧‧選擇電晶體
117‧‧‧摻雜區/浮置擴散區
122‧‧‧PMOS電晶體
122A‧‧‧閘堆疊物
122B‧‧‧源極/汲極區
122C‧‧‧N型井區
124‧‧‧NMOS電晶體
124A‧‧‧閘堆疊物
124B‧‧‧源極/汲極區
124C‧‧‧P型井區
126‧‧‧介電隔離元件
130‧‧‧導電元件
132‧‧‧導電元件
134‧‧‧層間介電層
136‧‧‧載體晶圓
138‧‧‧摻雜層
140‧‧‧抗反射層
142‧‧‧彩色濾光物
144‧‧‧微透鏡
150‧‧‧紫外光射線處理
160‧‧‧摻質
300‧‧‧製造方法
301、302、303、304、305、306、310‧‧‧操作
C1-Cx‧‧‧行
R1-RY‧‧‧列
W1‧‧‧距離
第1圖為一上視圖,顯示了依據本發明之一實施例之一種影像感測裝置。
第2圖為一放大上視圖,顯示了第1圖內之影像感測裝置內之一像素區。
第3圖為一流程圖,顯示了依據本發明之一或多個實施例之一種影像感測裝置之製造方法。
第4A-4F圖為一系列剖面圖,顯示了依據本發明之多個實施例之如第2圖內影像感測裝置於第3圖所示方法中之不同中間階段時之結構。
下文中提供了用以施行本發明之不同特徵之多個
實施例或範例。以下描述之特定構件及設置情形之範例係用於簡單描述本發明,而非用以限制本發明。舉例來說,於描述中提到於一第二元件上形成一第一元件可能包括此些第一元件與第二元件之間直接接觸之實施例,且亦可能包括於此些第一元件與第二元件之間存在有其他元件之實施例,進而使得第一元件與第二元件之間為非直接接觸之情形。再者,為了簡單描述於圖式中所繪示之一元件或構件與另一元件之間的元件相對關係,於下文中所使用如”頂部””前”、”底部”、”後”等空間相對詞彙,且非用於限定為一絕對方向。基於簡化與清楚的目的,不同元件係隨意地繪示為不同之尺寸。
第1圖為一上視圖,顯示了依據本發明之一實施例之一種影像感測裝置100。於圖示之實施例中,此影像感測裝置為一後側照光型(BSI)影像感測裝置。影像感測裝置100包括由數個像素區(pixel region)101之一陣列物100。每一像素區101係按照行(例如C1-Cx)與列(例如R1-RY)等方式而設置。在此,”像素區”之描述係指包含了構件(例如光感測器與多種電路)之單位胞,其可包括用於轉換電磁射線成為電子訊號之多種半導體元件。於像素區101內之光感測器(photodetector)可包括感光二極體、互補型金氧半導體(CMOS)影像感測器、電耦合元件(CCD)感測器、主動型感測器、被動型感測器及/或其他類型之感測器。像素區101可設計為具有多種之感測器類型。舉例來說,此些像素區101之一群可為互補型金氧半導體影像感測器,而此些像素區101之另一群可為被動型感測器。於圖示之實施例中,每一像素區101可包括一
光感測器,例如為一光閘型(photo-gate type)光感測器,以用於記錄光線(射線)之強度或亮度。每一像素區101亦包括多個半導體元件,例如包括了轉移(transfer)電晶體、重置(reset)電晶體、源隨(source-follower)電晶體、選擇(select)電晶體、其他適合電晶體、或其組合之多種電晶體。其他之電路,輸入及/或輸出則可位於影像感測器100之一週邊區之內。於週邊區內之前述之電路、輸入及/或輸出可耦接於像素區101,以提供像素區101之一操作環境以及支持與像素區101之外部通訊。為了簡化之目的,於下文中描述了包括單一像素區之一種影像感測裝置,然而,數個前述之像素之陣列物可形成了如第1圖內所示之影像感測裝置100。
第2圖為一放大上視圖,顯示了位於第1圖所示影像感測裝置100內之一基板之一前側表面(未顯示於第2圖內)上之一像素區101。此像素區101係為包含用於轉換電磁射線成為電子訊號之至少一光感測器106以及多個電路之一單元胞(unit cell)。於圖示之實施例中,光感測器106包括用於記錄光線之強度或亮度之一感光二極體。像素區101可包括多個電晶體,包括一轉移(transfer)電晶體110、一重置(reset)電晶體112、一源隨(source-follower)電晶體114、一選擇(select)電晶體116、或其他適當電晶體、或其組合。像素區101亦可包括位於基板內之多個摻雜區,例如為摻雜區113、115與117。此些摻雜區113、115與117係做為前述電晶體之源極/汲極區。摻雜區117亦稱為一浮置擴散區(floating diffusion region)117。此浮置擴散區117係位於轉移電晶體110與重置
電晶體112之間,且作為轉移電晶體110與重置電晶體112之源極/汲極區之一。導電元件132覆蓋了源隨電晶體110之一閘堆疊物之一部且接觸了浮置擴散區117。影像感測裝置100亦包括了形成於基板內之多個隔離元件(isolation features)108,以隔離基板內之多個區域與避免不同區域間的漏電流情形。於部份實施例中,此些隔離元件包括了由淺溝槽隔離技術所形成之介電隔離元件(dielectric isolation features)。於特定實施例中,隔離元件可包括藉由一佈值技術所形成之經摻雜隔離元件(doped isolation features)。於圖示之實施例中,隔離元件108係形成於像素區101內以隔離光感測器106、轉移電晶體110、重置電晶體112、源隨電晶體114與選擇電晶體116。影像感測裝置100更包括設置於基板之後側表面上之一彩色濾光物(未顯示)與一微透鏡(未顯示)。此彩色濾光物與此微透鏡係對準於光感測器106而設置。
依據一或多個實施例,於影像感測裝置100的操作中,影像感測裝置100係用於接收朝向基板之後側表面傳導之光線。設置於基板之後側表面之微透鏡導引了入射射線朝向位於基板內之相對的光感測器106。入射射線產生了電子-電洞對(electron-hole pairs)。當為入射射線所照射時,光感測器106便相應於入射射線而累積電子。電洞則為位於基板之後側表面內之摻雜區所牽絆,藉以避免電子與電洞之間的再結合(re-combination)。於轉移電晶體110開啟時,電子便自光感測器106轉移至浮置摻雜區117。藉由導電元件132的連結,源隨電晶體114可將來自浮置擴散區117的電子轉換成為電壓訊
號。選擇電晶體116可允許單一列之像素陣列物為一讀出(read-out)電路所被讀取。重置電晶體112則做為浮置擴散區117之一開關。當開啟重置電晶體時,浮置擴散區117則有效地連結於一電源,以清除所有累積電子。
第3圖為一流程圖,顯示了依據本發明之一或多個實施例之一種影像感測裝置之製造方法300。此製造方法300起始於操作301,提供具有一前側表面與一後側表面之一基板,其中於此基板之一前側表面之一像素區內形成有一光感測器。於至少一實施例中,於此像素區內形成光感測器包括了沿著基板之前側表面形成一感光區(light-sensing region)以及形成覆蓋位於基板之前側表面的感光區上之一摻雜釘札層(doped pinned layer)。感光區的形成可包括了導入第一導電類型之摻質至基板之前側表面內。形成摻雜釘札層可包括自前側表面導入相反於第一導電類型之一第二導電類型的摻質至該感光區內。接著,製造方法300繼續操作302,自基板之後側表面處薄化基板。於至少一實施例中,於基板之後側表面施行如化學機械研磨製程之一平坦化製程以減少基板厚度。製造方法300繼續操作310,於薄化基板之後側表面施行一紫外光射線處理(選擇性步驟)。於部分實施例中,紫外光射線處理具有介於200-410奈米之一波長範圍。此紫外光射線處理包括介於約3-150焦耳之一操作能量、介於約35-70mV/cm2之一操作強度、及介於約50-120℃一操作溫度。
製造方法300繼續進行操作303,將摻質導入於薄化基板之後側表面。於部分實施例中,係佈植摻質至薄化基板
之後側表面內。此些摻質具有摻雜釘札層之第二導電類型。於部分實施例中,此紫外光射線處理(操作310)可選擇性地於操作303之後施行。此製造方法300繼續進行操作304,針對經薄化基板施行一回火製程。於部份實施例中,此紫外光射線處理(操作310)可選擇性地於操作304之後施行。此製造方法300接著進行操作305,於薄化基板之後側表面上形成一抗反射層。於部份實施例中,此紫外光射線處理(操作310)可於操作305之後施行。此製造方法300接著繼續進行操作306,於抗反射塗層上形成之一微透鏡。於特定實施例中,此紫外光射線處理(操作310)可於操作306之後施行。再者,可以理解的是,可於製造方法300之前、之中或之後更施行額外步驟。舉例來說,此製造方法300可更包括於操作306之後形成一錫球(solder bump)或銅凸塊(copper bump),以完成影像感測裝置的製作。
於製造方法300之製程中,可能於基板之後側表面上累積有正電荷(positive charges)。此些正電荷可能穿透接近光感測器之基板。此些正電荷早於電子抵達光感測器之前便吸引了來自於入射光線的電子電洞對內之電子。因此便可能形成了暗電流(於影像感測裝置上沒有入射光線時流至影像感測裝置內之電流)以及白像素(造成了自像素之異常高訊號之過量漏電流)。藉由施行紫外光射線照射(操作310),正電荷可藉由來自於紫外光射線之足夠能量以及獲得了用於電子激發之足夠能量而被釋放。紫外光射線處理(操作310)可釋放正電荷以及於基板之後側表面上產生負電荷。此些負電荷吸引了來自於
入射光線之電子電洞對內之電洞,以避免了電子與電洞的再結合。光感測器便可收集更多之電子,並將之轉換成為電壓訊號。如此,便可減少暗電流或白像素等現象。因而改善了元件表現。
依據本發明之一或多個實施例,製造方法300包括了於至少操作302、303、304、305或306之一後施行至少一次之紫外光射線處理(操作310)。於部份實施例中,製造方法300於自後側表面導入數個摻質至經薄化基板內(操作303)之後施行一紫外光射線處理(操作310),而於操作302、304與306之後施行此紫外光射線處理則為選擇性的操作。於部分實施例中,製造方法300包括一次以上之紫外光射線處理(操作310)。於至少一實施例中,製造方法300包括於操作303與306之後施行紫外光射線處理(310)。值得住意的是,雖然僅顯示了單一次紫外光射線處理310的施行,可以理解的是施行多次的紫外光射線處理仍屬於本發明範疇,於第3圖內所示方法之不同階段中則可採用不同的紫外光射線處理310(即具有不同的製程參數,例如不同波長、不同能量、不同操作強度或操作溫度或類似調件)。
第4A-4F圖為一系列剖面圖,顯示了依據第3圖所示製造方法之多個實施例之影像感測裝置100內之像素區101與週邊區102於多個中間階段時之結構。為了較佳地了解本發明,此些圖式係經過簡化。
請再次參照第3圖,製造方法300係起始於操作301,其於一基板之一前側表面內形成一光感測器。
第4A圖為一剖面圖,顯示於施行操作301後沿著第2圖內線段B-B’之像素區101以及位於影像感測裝置100內之週邊區102。影像感測裝置100包括具有一前側表面104A與一後側表面104B之一基板104。於圖示之實施例中,基板104為包括矽之一半導體基板。或者,基板104可包括其他元素態半導體,例如鍺及/或鑽石;包括碳化矽、砷化鎵、磷化鎵、磷化銦、砷化銦及/或銻化銦之一化合物半導體;包括矽鍺、GaAsP、AlInAs、AlGaAs、GaInAs、GaInP及/或GaInAsP之一合金半導體;或其組合。基板104可為一絕緣層上覆半導體(SOI)基板。依照設計需求,基板104可具有不同之摻雜型態(例如為P型基板或N型基板)。於部分實施例中,P型係指於一半導體材料中產生電洞做為主要的電荷載體。於圖示之實施例中,基板104為一P型基板。基板104之所摻雜之P型摻質包括硼、鎵、銦、其他適當P型摻質、或其組合。
像素區101包括形成鄰近於基板104之前側表面104A上遮至少一光感測器106。此至少一光感測器106例如為感光二極體,且可包括一感光區(light-sensing region)106A與一經摻雜釘札層(doped pinned layer)106B。感光區106A的形成可包括自基板104之前側表面104A導入第一導電類型之摻質。於圖示之實施例中,感光區106A為一N型摻雜區。可於感光區106A上施行採用N型摻質之一佈植製程而進入基板104內。此些N型摻質可包括磷、砷、其他適當之N型摻質、或其組合。經摻雜釘札層106B覆蓋了位於基板104之前側表面104A上之感光區106A。經摻雜釘札層106B的形成可包括
自前側表面104A導入相反於第一摻雜類型之感光區106A之一第二類型摻質進入感光區106A內。於圖示之實施例中,經摻雜釘札區106B可為一P型佈植膜層。可於經摻雜釘札層106B內施行採用P型摻質之一佈植製程而進入基板104內。P型摻質可包括硼、鎵、銦、其他適當P型摻質、或其組合。
像素區101可更包括多個電晶體,例如為轉移電晶體110(請參照第2圖)、重置電晶體112(請參照第2圖)、源隨電晶體與選擇電晶體(請參照第2圖)。每一電晶體具有設置於基板104之前側表面104A上之對應的閘堆疊物。每一電晶體之閘堆疊物包括了一閘介電層與一閘電極層。此些閘堆疊物係由適當製程所形成,包括了沉積、微影圖案化與蝕刻製程。閘介電層包括了一介電材料,例如為氧化矽、高介電常數介電材料、其他介電材料或組合。高介電常數介電材料例如為HfO2、HfSiO、HfSiON、HfTaO、HfTiO、HfZrO、氧化鋯、氧化鋁、HfO2-Al2O3合金或其組合。閘電極層包括多晶矽及/或包括了Al、Cu、Ti、Ta、W、Mo、TaN、NiSi、CoSi、TiN、WN、TiAl、TiAlN、TaCN、TaC、TaSiN或其組合之一金屬。
於部分實施例中,像素區101包括了位於每一電晶體之閘堆疊物下之一隔離井區109。隔離井區109的頂面係位於前側表面104A下方之一距離W1處。此距離W1係介於約1000-3000埃。隔離井區109具有相反於感光區106A之第一導電類型之第二導電類型。於圖示之實施例中,隔離區109為由微影圖案化與佈植製程所形成之一P型摻雜區。隔離井區109環繞了光感測器106之感光區106A。
週邊區102可包括讀出電路(readout circuitry)及/或耦接於像素區101之控制電路,以提供像素區101之操作環境。於圖示之實施例中,顯示了一PMOS電晶體122與一NMOS電晶體124。PMOS電晶體122包括了一閘堆疊物122A以及形成於一N型井區122C內具有一P型導電類型之數個源極/汲極區122B。此NMOS電晶體124包括一閘堆疊物124A與形成於一P型井區124C內具有N型導電類型之數個源極/汲極區124B。
影像感測器100更包括形成於像素區101之基板104內之數個隔離元件108以及形成於週邊區102之基板104內之數個介電隔離元件126。此些隔離元件108與此些介電隔離元件126隔離了基板104之多個區域,以避免於多個區域間之漏電流情形。於圖示實施例中,此些隔離元件108與此些介電隔離元件126隔離了PMOS電晶體122與NMOS電晶體124、光感測器106、轉移電晶體110(請參見第2圖)、重置電晶體112(請參照第2圖)、源隨電晶體與選擇電晶體(請參照第2圖)。
位於週邊區102內之數個介電隔離元件126包括了氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、其他適當材料或其組合。此些介電隔離元件126分別自前側表面104A延伸進入基板104內。此些介電隔離元件126的形成可包括了一微影製程、蝕刻出自前側表面104A進入基板104之一溝槽之一蝕刻製程、以及採用介電材料以填滿溝槽之一沉積製程(例如藉由化學氣相沉積製程)。
於部分實施例中,於像素區101內之隔離元件108包括了藉由相似於形成介電隔離元件126之一淺溝槽隔離技術所形成之介電隔離元件108。於部份實施例中,於像素區101內之隔離元件108可包括藉由一佈植技術所形成之經摻雜隔離元件108。此些隔離元件108可分別自前側表面104A延伸進入基板104內。經摻雜隔離元件108可具有如同隔離井區109之第二導電類型。經摻雜隔離元件108與隔離元件109環繞了光感測器106之感光區106A,以避免形成介於光感測器106與其他區域間之水平漏電路徑。於圖示之實施例中,經摻雜隔離元件108為一P型摻雜區。此些P型摻質摻雜之隔離元件108包括了硼、BF2、鎵、銦、其他適當P型摻質或其或組合。
影像感測裝置100更包括了設置於基板104之前側表面104A上之一多重內連物128,且其亦位於光感測器106上。多重內連物128係耦接於影像感測裝置100內如為光感測器106之多個元件,進而使得影像感測裝置100之不同元件可因應入射光線(影像射線)而適當地操作。此多重內連物128包括了多個導電元件130與132,其可為如接觸物(contact)及/或介層物(via)130之垂直內連物130,以及如導線132之水平內連物132。此些不同之導電元件130與132包括了導電材料,例如為鋁、鋁/矽/銅合金、鈦、氮化鈦、鎢、多晶矽、金屬矽化物或其組合。
多重內連物128之此些導電元件130與132係埋設於一層間介電層134內。此層間介電層134可包括氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、四乙基矽氧烷(TEOS)氧化物、磷矽玻璃、
硼磷矽玻璃、氟矽玻璃、碳摻雜氧化矽、黑鑽石、非晶碳化氟、低介電常數介電材料、聚亞醯胺、或其組合。層間介電層134可具有一多膜層結構。
影像感測裝置100可更包括設置於基板104之前側表面104A上之一載體晶圓136。於圖示實施例中,載體晶圓136係連結於多重內連物128。載體晶圓136包括矽或玻璃。載體晶圓136可提供對於形成於基板104之前側表面104A上之多個元件(例如光感測器106)提供保護,且亦可提供於處理基板104之後側表面104B時之機械強度與支撐作用。
請再次參照第3圖,方法300接著進行操作302。自基板之後側表面薄化基板。於至少一實施例中,可針對基板之後側表面施行如化學機械研磨製程之一平坦化製程,以減少基板之厚度。
第4B圖為影像感測裝置100於經過操作302後之一剖面圖。於部分實施例中,基板104自後側表面104A處薄化至介於約1-4微米之一厚度。基板104可藉由打磨、研磨、及/或化學蝕刻等方式而薄化。經薄化基板104可允許更多光子自薄化基板104之後側表面處抵達感光區106A。
請參照第3圖,方法300繼續進行操作310,於操作302之後選擇地施行一紫外光射線處理。
第4B圖亦為影像感測裝置100於經過操作310時之一剖面圖。可針對經薄化基板104之後側表面104C選擇性地施行一紫外光射線處理150。藉由紫外光射線處理150的實施,可於薄化基板104之後側表面104C上產生負電荷。此些
負電荷吸引了入射光線內之電子-電洞對的電洞,以避免電子與電洞的再結合。因此,可減少暗電流或白像素等不良現象。進而改善了裝置的表現。
於部分實施例中,紫外光射線處理150具有介於約200-410奈米之一波長。採用此範圍之波長時,正電荷並無法自紫外光射線處足夠能量,以突破電子耀射(electron exciting)之能障(energy barrier)。於至少一實施例中,紫外光射線處理150具有約為254奈米之一波長。紫外光射線處理150包括了介於約3-150焦耳之一操作能量、介於約35-70mV/cm2之一操作強度、及介於約50-120℃一操作溫度。
請再次參照第3圖,製造方法300繼續進行操作303。自後側表面導入數個摻質至經薄化之基板內。
第4C圖為影像感測裝置100於施行操作303時之一剖面圖。於部分實施例中,自經薄化基板104之後側表面104C佈植相同於作為摻雜之釘札層106B之第二摻雜類型之數個摻質160以形成一摻雜層138。於圖示之實施例中,摻雜層138為一P型層,包括如硼、鎵、銦、其他適當之P型摻質或其組合之一P型摻質。於影像感測裝置100之操作中,朝向後側表面104C之光線射線產生了電子電洞對。電子可朝向感光區106A移動並轉換成為訊號。電洞則為摻雜區138所牽絆,以避免電子與電洞的再結合。因此,可增加影像感測裝置100之光子效率(quantum efficiency)。
於部分實施例中,於製造方法300之操作303之後選擇性地施行此紫外光射線處理150,如第4D圖所示。
請再次參照第3圖,製造方法300接著繼續操作304。於經薄化基板上施行一回火製程。於部分實施例中,施行一雷射回火製程以修復由操作303之離子佈植所造成之晶格缺陷並活化於操作303內的摻質。於部分實施例中,此紫外光射線處理(操作310)係選擇性地於製造方法300之操作304之後施行。
第4E圖為影像感測裝置100經過操作305之施行後之一剖面圖。經薄化基板104之後側表面104C上沉積有一抗反射層140。此抗反射層140允許光線穿透感光二極體106,且可最小化可能造成影像感測裝置100效率降低之反射情形。此抗反射層140可包括一介電材料,例如氮化矽或氮氧化矽。
於部分實施例中,可選擇第於如第4E圖所示之方法於操作305後施行一紫外光射線處理150。
請再次參照第3圖,方法300繼續操作306,於抗反射層上形成一微透鏡。
第4F圖為影像感測裝置100於施行操作306後之一剖面圖。於基板104之後側表面104C上形成一彩色濾光物142與一微透鏡144。彩色濾光物142係形成於抗反射層140上,且大體對準於光感測器106之感光區106A。彩色濾光物142係用於穿透特定波長之光線。舉例來說,彩色濾光物142可穿透具有紅光波長、綠光波長或藍光波長之可見光至光感測器106。於一範例中,彩色濾光物142包括用於過濾特定頻帶(例如為期望之光線波長)之一染料基(或顏料基)聚合物。
微透鏡144係形成於彩色濾光物142之上,且大
體對準於光感測器106之感光區106A。微透鏡144可具有相對於光感測器106與彩色濾光物142之多種位置安排情形,以使得微透鏡144可聚焦入射光線146至光感測器106之感光區106A處。或者,彩色濾光物142與微透鏡144之位置可互為顛倒,使得微透鏡144設置於抗反射層140與彩色濾光物142之間。
於部分實施例中,於形成如第4F圖所示之微透鏡144之後可選擇性地施行一紫外光射線處理150。
於前述之實施例中,影像感測裝置100包括一P型摻雜基板104。如感光區106A、經摻雜之隔離元件108、隔離井區109與摻雜層138等前述之用於多種元件之多種摻雜型態適用於具有一P型摻雜基板之影像感測裝置100的形成時同時形成。或者,影像感測裝置100可包括一N型摻雜基板104或位於基板104內之一N型材料。前述之用於多種元件之多種摻雜類型則可適用具有一N型摻雜基板之影像感測裝置100的形成同時形成。
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。
300‧‧‧製造方法
301、302、303、304、305、306、310‧‧‧操作
Claims (10)
- 一種影像感測裝置之製造方法,包括下述步驟:a.形成一光感測器於一基板之一前側表面內;b.自該基板之一後側表面處薄化該基板;c.自該後側表面導入摻質至經薄化之該基板之內;d.回火經薄化之該基板內之該些摻質;e.沈積一抗反射層於經薄化之該基板之該後側表面上;f.形成一微透鏡於該抗反射層上;以及g.於至少上述步驟b、c、d、e或f之一後施行至少一紫外光射線處理,其中該至少一紫外光射線處理釋放了累積於該基板之該後側表面上的正電荷。
- 如申請專利範圍第1項所述之影像感測裝置之製造方法,其中該至少一紫外光射線處理係於介於約200-410奈米之一波長範圍下施行。
- 如申請專利範圍第1項所述之影像感測裝置之製造方法,其中該至少一紫外光射線處理係施行一次以上。
- 如申請專利範圍第1項所述之影像感測裝置之製造方法,其中該至少一紫外光射線處理係於介於約3-150焦耳之一操作能量下施行。
- 如申請專利範圍第1項所述之影像感測裝置之製造方法,其中該步驟c包括佈值p型摻質至該基板內。
- 一種影像感測裝置之製造方法,包括:形成於一光感測器於一基板之一前側表面內;自該基板之一後側表面處薄化該基板; 自該後側表面導入摻質至經薄化之該基板內;於導入該摻質後,施行一紫外光射線處理,以釋放累積於該基板之該後側表面上的正電荷;回火經薄化之該基板;沈積一抗反射層於經薄化之該基板之該後側表面上;以及形成一微透鏡於該抗反射層上。
- 如申請專利範圍第6項所述之影像感測裝置之製造方法,其中該紫外光射線處理係於介於約200-410奈米之一波長範圍下、介於約3-150焦耳之一操作能量下、及介於約35-70mV/cm2之一操作強度下施行。
- 如申請專利範圍第6項所述之影像感測裝置之製造方法,其中該摻質與該基板具有相同之導電類型。
- 一種影像感測裝置之製造方法,包括:a.形成於一光感測器於一基板之一前側表面內;b.自該基板之一後側表面處研磨該基板;c.自該後側表面導入p型摻質至經研磨之該基板內;d.雷射回火經研磨之該基板;e.於該雷射回火後,沈積一抗反射層於經研磨之該基板上;f.形成一彩色濾光物於該抗反射層上,其中該彩色濾光物大體對準該光感測器;g.形成一微透鏡於該抗反射層上;以及h.於上述步驟b、c、d、e、f或g之後施行至少一紫外光射線處理,其中該至少一紫外光射線處理釋放了累積於該基板之該後側表面上的正電荷。
- 如申請專利範圍第9項所述之影像感測裝置之製造方法,其中該至少一紫外光射線處理係於介於約200-410奈米之一波長範圍下施行。
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