TWI593092B - 可見光與紅外線影像感測器 - Google Patents
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Description
本發明大體上係關於影像感測器，且特定言之但不排他地，係關於可見光與紅外線影像感測器。
一影像感測器為將光(呈一光學影像之形式)轉換成電子信號之一電子裝置。基於半導體之影像感測器已在現代電子裝置(例如，行動電話、可攜式攝影機及桌上型/膝上型電腦)中變得無處不在。現代影像感測器一般為互補金屬氧化物半導體(CMOS)或N型金屬氧化物半導體(NMOS)技術中之半導體電荷耦合裝置(CCD)、主動像素感測器。此等裝置通常用於擷取可見光；然而，在某些應用中，期望偵測可見光譜外之光。
紅外線(IR)光為電磁波譜之一個部分。所有物體皆發射隨其溫度而變之一定量之黑體輻射。一般而言，物體之溫度愈高，作為黑體輻射發射之IR光就愈多。因為不需要環境光，所以經製造以偵測IR之一影像感測器甚至在完全黑暗中亦起作用。因此，一IR影像感測器在救援操作、夜間攝影及其他黑暗條件中可能係有幫助的。
比僅可偵測紅外光之一影像感測器更加有用的係可偵測IR及可見光兩者之一影像感測器。然而，偵測紅外光一般需要難以與傳統影像感測器製造程序整合之低帶隙材料。因此，已證明合併紅外線成像技術與可見光成像技術係具有挑戰性的。製造混合可見光-IR影像感
測器之此困難已導致遭受低IR靈敏度、可見光污染、半導體缺陷及類似者之混合感測器。
100‧‧‧可見光與紅外線影像感測器像素陣列/像素陣列
103‧‧‧載體晶圓
105‧‧‧氧化物層/結合氧化物
107‧‧‧罩蓋層/p+ Si罩蓋層
109‧‧‧SixGey層/第二半導體層/第二SixGey層
111‧‧‧間隔區域
113‧‧‧釘紮井
115‧‧‧釘紮井/深釘紮井
119‧‧‧第一經摻雜區域
120‧‧‧第一經摻雜區域
123‧‧‧紅色濾光片
125‧‧‧綠色濾光片
127‧‧‧紅外線濾光片
129‧‧‧藍色濾光片
131‧‧‧第一半導體層
133‧‧‧隔離層
135‧‧‧抗反射塗層
137‧‧‧濾光片層
141‧‧‧第二經摻雜區域
143‧‧‧浮動擴散部
145‧‧‧轉移閘極
147‧‧‧導電互連件
149‧‧‧前側
151‧‧‧背側
161‧‧‧紅色像素
163‧‧‧綠色像素
165‧‧‧紅外線像素
167‧‧‧藍色像素
200‧‧‧可見光與紅外線影像感測器/影像感測器
205‧‧‧像素陣列
211‧‧‧讀出電路
215‧‧‧功能邏輯
221‧‧‧控制電路
400‧‧‧程序
403‧‧‧載體晶圓
405‧‧‧結合氧化物/氧化物層
407‧‧‧p+ Si罩蓋層/罩蓋層
409‧‧‧第二半導體層
411‧‧‧間隔區域
413‧‧‧釘紮井
415‧‧‧釘紮井
420‧‧‧第一經摻雜區域
423‧‧‧紅色濾光片
425‧‧‧綠色濾光片
427‧‧‧紅外線濾光片
429‧‧‧藍色濾光片
431‧‧‧第一半導體層
433‧‧‧隔離層
435‧‧‧抗反射塗層
437‧‧‧濾光片層
447‧‧‧導電互連件
449‧‧‧前側
451‧‧‧背側
461‧‧‧紅色像素
463‧‧‧綠色像素
465‧‧‧紅外線像素
467‧‧‧藍色像素
C1至Cx‧‧‧行
P1至Pn‧‧‧像素
R1至Ry‧‧‧列
參考以下各圖闡述本發明之非限制性及非窮盡性實例，其中除非另有規定，否則貫穿各個視圖相似元件符號指代相似零件。
圖1為根據本發明之教示之一可見光與紅外線影像感測器像素陣列之一實例之一截面圖。
圖2為繪示根據本發明之教示之一可見光與紅外線影像感測器之一項實例之一方塊圖。
圖3為根據本發明之教示之用於形成一可見光與紅外線影像感測器之一程序之一流程圖。
圖4A至圖4C展示根據本發明之教示之用於形成一可見光與紅外線影像感測器之一程序。
本文中闡述用於形成一可見光與紅外線(下文為「IR」)影像感測器之一系統及方法之實例。在以下說明中，陳述眾多特定細節以提供對實例之一透徹理解。然而，受益於本發明之熟習此項技術者將認知，本文中所闡述之技術可在沒有該等特定細節中之一或多者之情況下加以實踐或藉助其他方法、組件或材料等等來實踐。在其他例項中，未詳細展示或闡述熟知之結構、材料或操作以避免使某些態樣模糊。
貫穿本說明書之對「一項實例」或「一項實施例」之提及意謂結合該實例所闡述之一特定特徵、結構或特性包含在本發明之至少一項實施例中。因此，貫穿本說明書之各個地方中出現之片語「在一項實例中」或「在一項實施例中」未必全都指代相同實施例。此外，在一或多項實例中，可以任何合適方式來組合特定特徵、結構或特性。
貫穿本說明書使用若干技術術語。除非本文中另外特別定義或其等使用之內容脈絡將另外清楚地暗示，否則此等術語應具有其等在所屬技術領域中之普通含義。應注意，元素及化合物藉由其等適當名稱或元素符號可互換地來指代(例如，矽對Si)。
圖1為根據本發明之教示之一可見光與紅外線影像感測器像素陣列100(下文為「像素陣列」)之一實例之一截面圖。像素陣列100包含安置在一第一半導體層131上之一SixGey層109。在一項實例中，第一半導體層131包括矽。複數個像素(例如，紅色像素161、綠色像素163、IR像素165及藍色像素167)係接近於第一半導體層131之一前側149而安置。該複數個像素包含一第一像素部分，該第一像素部分中之各像素包含由一間隔區域111與SixGey層109分離之第一經摻雜區域119。該複數個像素亦包含一第二像素部分，其中該第二像素部分中之各像素具有一第一經摻雜區域120，第一經摻雜區域120與接近於第一半導體層131之一背側151而形成之SixGey層109接觸。在一項實例中，第一像素部分包含紅色像素161、綠色像素163及藍色像素167，且第二像素部分包含紅外線像素165。在一項實例中，SixGey層109係n型，間隔區域111係p型，且第一經摻雜區域119/120係n型。然而，在另一實例中，可顛倒層/區域之極性。
像素陣列100亦可包含安置在個別像素(例如，紅色像素161、綠色像素163、IR像素165及藍色像素167)之間之釘紮井113/115。釘紮井113之一第一部分延伸穿過第一半導體層131且分離個別像素。釘紮井115之一第二部分延伸穿過第一半導體層131且穿過SixGey層109。在一項實例中，釘紮井115之第二部分分離至少包含一紅色像素161、一綠色像素163、一藍色像素167及一紅外線像素165之像素群組。在另一或相同實例中，釘紮井113/115可包含p型半導體。
在一項實例中，像素陣列100可進一步包含一濾光片層137，其
可包含紅色濾光片123、綠色濾光片125、藍色濾光片129及紅外線濾光片127。在一項實例中，紅色濾光片123、綠色濾光片125及藍色濾光片129經定位以將可見光及紅外光透射至第一像素部分(例如，紅色像素161、綠色像素163及藍色像素167)。紅外線濾光片127經定位以至少將紅外光透射至第二像素部分(例如，IR像素165)。此外，濾光片層137可經配置成一拜耳(Bayer)圖案、X變換(X-Trans)圖案、EXR圖案，或類似圖案。
在一項實例中，像素陣列100亦可包含一罩蓋層107、氧化物層105，及載體晶圓103。在形成第二半導體層109之後，可在第二半導體層109上形成罩蓋層107。在一項實例中，罩蓋層107為一p+ Si罩蓋層。接著，可在罩蓋層107上形成一個氧化物層105。氧化物層105可用於將載體晶圓103固定至裝置架構之現有層(例如，罩蓋層107、第二半導體層109及第一半導體層131)。載體晶圓103容許處理剩餘裝置架構。
應注意，亦可形成光學裝置架構之其他元件(未繪示)。在一項實例中，接近於濾光片層137製造一微透鏡層(包含個別微透鏡)。該微透鏡層經定位，以使入射光透射穿過濾光片層137、抗反射塗層135及隔離層133而進入個別像素中。
像素陣列100能夠偵測可見光及紅外光兩者。如圖1中描繪之實例中所繪示，引導可見光子及IR光子兩者穿過濾光片層137、抗反射塗層135、隔離層133，且進入第一半導體層131中。
在第一半導體層131中吸收可見光，從而在第一經摻雜區域119/120中產生電荷。在第一經摻雜區域119/120與第二經摻雜區域141之間的介面處形成一p-n接面。在一項實例中，第一經摻雜區域119/120為n型，且第二經摻雜區域141為p型；然而，在另一實例中，可顛倒第一經摻雜區域119/120及第二經摻雜區域141的極性。可藉由
將一電壓施加至轉移閘極145來將所累積的影像電荷轉移至一浮動擴散部143。隨後，可經由導電互連件147，自浮動擴散部143讀出電荷。
相反地，IR光通過第一半導體層131且進入SixGey層109。SixGey層109具有低於可用於形成第一半導體層131之矽之一帶隙。因此，SixGey層109能夠較有效地吸收紅外線光子。一旦在SixGey層109中吸收一光子，即可將電荷轉移至第一經摻雜區域120中，此係因為第一經摻雜區域120與SixGey層109接觸。在第一經摻雜區域120與第二經摻雜區域141之間之介面處形成一p-n接面。在一項實例中，第一經摻雜區域119/120為n型且第二經摻雜區域141為p型。可藉由將一電壓施加至轉移閘極145來將所累積之影像電荷轉移至一浮動擴散部143。隨後，可經由導電互連件147自浮動擴散部143讀出電荷。此影像電荷可用於形成一紅外線影像或一混合可見光-紅外線影像。
應注意，在其他實例(未描繪)中，多個像素可共用一單個浮動擴散部143，包含其中兩個、四個、六個及八個像素皆共用同一浮動擴散部143之實例。在多個像素共用同一浮動擴散部143之實例中，各像素具有其自身之轉移閘極145。因此，可藉由每次將一電壓施加至一個轉移閘極145來每次一個地自個別像素讀出電荷。相反地，可藉由將一電壓一致地施加至若干轉移閘極145來同時自多個像素讀出電荷。
在一項實例中，SixGey層109包含矽及鍺且逐漸變化(gradate)以使得鍺含量在一方向上增加。大的Ge原子可使一主要矽晶格發生應變(strain)。因此，為減少晶格應變，在移動遠離第一半導體層131之方向上緩慢增加Ge含量。為達成SixGey層109之逐漸變化之結構，可使用原子層沈積(ALD)、化學汽相沈積(CVD)、分子束磊晶(MBE)或類似者來生長SixGey層109。將逐漸變化之SixGey層109併入至像素陣列
100中容許將一高靈敏度之IR吸收層均勻地整合至一可見光與IR影像感測器中。此導致具有優於習用IR成像系統之卓越效能及增強之使用多元性之混合影像感測器之形成。
在一項實例中，第二SixGey層109可包含其他元素。舉例而言，對SixGey層109摻雜硼、氮、磷、砷或鎵可將不同能級引入至主體材料帶隙中。接著，可在遠低於矽或鍺之截止波長之能級處將電子自摻雜劑敲落，且較長波長處之IR偵測變得可能。在另一實例中，根據本發明之教示，可用其他低帶隙半導體材料(包含其他矽基合金，鍺基合金、鎵基合金或類似者)來完全替換SixGey層109。亦可對此等其他低帶隙半導體材料摻雜元素(包含(舉例而言)硼、氮及磷)。
圖2為繪示根據本發明之教示之一可見光與紅外線影像感測器200(下文為「影像感測器」)之一項實例之一方塊圖。如所描繪實例中所展示，影像感測器200包含像素陣列205、讀出電路211、功能邏輯215及控制電路221。在一項實例中，像素陣列205為包含列(例如，列R1至Ry)及行(例如，行C1至Cx)之個別像素(例如，像素P1、P2...、Pn)之一個二維(2D)陣列。在一項實例中，應瞭解，像素P1、P2...、Pn可為包含在圖1中論述之像素陣列100中之像素(例如，紅色像素161、綠色像素163、IR像素165及藍色像素167)之實例。像素陣列205可用於獲取一人物、場所、物體等等之影像資料，接著可使用該影像資料再現人物、地方、物件等之一2D影像。在一項實例中，在像素陣列205中之每一影像感測器像素(例如，紅色像素161、綠色像素163、IR像素165及藍色像素167)已獲取其影像資料或影像電荷之後，接著由讀出電路211讀出影像電荷且將影像電荷轉移至功能邏輯215。讀出電路211經耦合以自像素陣列205中之個別像素讀出影像資料，且功能邏輯215耦合至讀出電路211以對影像資料執行邏輯運算。在各種實例中，讀出電路211可包含放大電路、類比轉數位(ADC)轉換電路
或其他電路。功能邏輯215可僅儲存影像資料或甚至藉由施加後影像效應(例如，剪裁、旋轉、去除紅眼、調整亮度、調整對比度或其他方式)來操縱影像資料。在一項實例中，讀出電路211可沿著讀出行線每次讀出一列影像資料(已繪示)或可使用多種其他技術(未繪示)(例如，一串列讀出或同時對所有像素的一全並列讀出)讀出影像資料。
在一項實例中，控制電路221耦合至像素陣列205以控制像素陣列205中之個別像素(例如，P1、P2、P3等等)之操作。舉例而言，控制電路221可產生用於控制影像獲取之一快門信號。在一項實例中，快門信號為用於同時啟用像素陣列205內之所有像素以在一單個獲取窗期間同時擷取其等各別影像資料之一全域快門信號。在另一實例中，快門信號為一捲動快門信號以使得在連續獲取窗期間循序啟用各列像素、各行像素或各像素群組。在另一實例中，影像獲取係與照明效應(例如，一閃光)同步。
在一項實例中，影像感測器200可包含在一數位相機、行動電話、膝上型電腦或類似者中。此外，影像感測器200可耦合至其他硬體元件，例如一處理器、記憶體元件、輸出(USB埠、無線傳輸器、HDMI埠等等)、照明/閃光、電輸入(鍵盤、觸控顯示器、跟蹤墊、滑鼠、麥克風等等)及/或顯示器。其他硬體元件可將指令遞送至影像感測器200、自影像感測器200提取影像資料或操縱由影像感測器200供應之影像資料。
圖3為根據本發明之教示之用於形成一可見光與紅外線影像感測器之一程序300之一流程圖。其中程序方塊中之一些或全部程序方塊在各程序中出現之次序不應被視為限制性的。確切地說，受益於本發明之熟習此項技術者將理解，可按未繪示之多種次序來執行或甚至並列地執行程序方塊中之一些程序方塊。
程序方塊301展示在一第一半導體層(例如，第一半導體層131)之
一背側(例如，背側151)上形成一第二半導體層(例如，SixGey層109)。在一項實例中，第一半導體層主要為矽且第二半導體層包含SiGe。可給SiGe層摻雜其他元素(例如，硼、氮、磷或類似者)。有時，第二半導體層中之Ge含量逐漸變化以使得Ge濃度在移動遠離第一半導體層之一方向上增加。因為SiGe晶格常數高於矽之晶格常數，所以若固溶體中之Ge濃度過於快速地增加，則SiGe層可傾向於具有一較高線位錯密度。SiGe層中之Ge常常以每微米僅10%之增幅增加(直至約30%之一Ge濃度)以防止形成線位錯。可使用化學機械拋光來減少缺陷。
程序方塊303展示形成接近於第二半導體層安置之一罩蓋層(例如，p+ Si罩蓋層107)，使得第二半導體層(例如，SixGey層109)係安置在第一半導體層(例如，第一半導體層131)與罩蓋層之間。罩蓋層將由於第二半導體層之背側(不與第一半導體層接觸之側)中之高Ge含量而同樣發生應變。罩蓋層不應僅限於p+ Si，受益於本發明之熟習此項技術者將認知，可使用其他材料(例如，其他半導體/氧化物)達成相同或一類似結果。
程序方塊305繪示在p+ Si罩蓋層上形成一個氧化物層(例如，結合氧化物105)。因此，氧化物層係接近於第二半導體層而安置，且第二半導體層係安置在第一半導體層與氧化物層之間。在一項實例中，結合氧化物層可包含一半導體氧化物或一金屬氧化物。
在程序方塊307中，將一載體晶圓(例如，載體晶圓103)附接至氧化物層，此容許在第一半導體層中/上處理像素架構。載體晶圓可包含矽、氧化矽、金屬氧化物，或類似者。
程序方塊309展示在第一半導體層之前側(例如，前側149)中/上處理像素、釘紮井及支撐架構。在一項實例中，此程序包含形成經安置在第一半導體層之一前側中之一或多個像素群組(例如，紅色像素161、綠色像素163、IR像素165及藍色像素167)。形成一或多個像素
群組可包含形成一第一及第二像素部分。第一像素部分(例如，紅色像素161、綠色像素163及藍色像素167)可藉由一間隔區域(例如，間隔區域111)與第二半導體層分離。第二像素部分(例如，IR像素165)可包含一第一經摻雜區域(例如，第一經摻雜區域120)，且第一經摻雜區域可與第二半導體層接觸。第一經摻雜區域亦可具有與第二半導體層相同之一多數電荷載子類型。
此外，可形成釘紮井以分離一或多個像素群組中之個別像素。釘紮井(例如，釘紮井113)延伸穿過第一半導體層。類似地，可形成深釘紮井(例如，深釘紮井115)以分離一或多個像素群組，其中深釘紮井延伸穿過第一及第二半導體層。
在一項實例中，可接近於第一半導體層之前側形成一隔離層(例如，隔離層133)，且隔離層可包含導電互連件(例如，導電互連件147)。隔離層可由氧化矽、金屬氧化物、一聚合物或類似者製成。導電互連件可包含金屬。亦可形成一抗反射塗層(例如，抗反射塗層135)，使得隔離層係安置在第一半導體層與抗反射塗層之間。此外，可形成一濾光片層(例如，濾光片層137)，且濾光片層可包含紅色、綠色、藍色及紅外線濾光片。在一項實例中，濾光片層經安置，使得抗反射塗層係位於隔離層與濾光片層之間。
如圖3中所繪示，形成第二半導體層可發生在形成一或多個像素群組之前。然而，在一不同實例中，形成第二半導體層可發生在形成一或多個像素群組的至少一部分之後。
圖4A至圖4C展示根據本發明之教示之形成一可見光與紅外線影像感測器之一程序400。值得注意的是，程序400之部分對應於程序300中之程序方塊。其中程序中之一些或全部程序發生之次序不應被視為限制性的。確切地說，受益於本發明之熟習此項技術者將理解，可按未繪示之多種次序執行或甚至並列地執行程序中之一些程序。
圖4A展示在一第一半導體層431之一背側451上形成一第二半導體層409(參見程序方塊301)。在一項實例中，第一半導體層431主要為矽且第二半導體層409包含SiGe。在一項實例中，第二半導體層409亦包含摻雜元素，例如硼、氮、磷或類似者。第二半導體層409中之Ge含量可逐漸變化且在移動遠離第一半導體層431之一方向上增加。如先前所陳述，Ge之逐漸變化可有助於減小第二半導體層409中之位錯密度。
圖4B繪示可在製造大多數像素裝置架構(參見圖4C)之前發生之裝置架構之若干元件(例如，p+ Si罩蓋層407、結合氧化物405及載體晶圓403)之建構。在形成第二半導體層409之後，可在第二半導體層409上形成一罩蓋層407。在一項實例中，罩蓋層407為一p+ Si罩蓋層。接著，可在罩蓋層407上形成一個氧化物層405。使用氧化物層405將載體晶圓403固定至裝置架構之現有層(例如，罩蓋層407、第二半導體層409及第一半導體層431)。載體晶圓403容許處理剩餘裝置架構。
圖4C繪示在第一半導體層431之一前側449中/上處理剩餘裝置架構(參見程序方塊309)。在一項實例中，此程序包含形成安置在第一半導體層431之前側449中之一或多個像素群組(例如，紅色像素461、綠色像素463、IR像素465及藍色像素467)。形成一或多個像素群組可包含形成一第一及第二像素部分。第一像素部分(例如，紅色像素461、綠色像素463及藍色像素467)藉由一間隔區域411與第二半導體層409分離。第二像素部分(例如，IR像素465)包含與第二半導體層409接觸之一第一經摻雜區域420。第一經摻雜區域420亦可具有與第二半導體層409相同之多數電荷載子類型(例如，兩者皆係n型或皆係p型)。
在一項實例中，形成釘紮井413以分離一或多個像素群組中之個
別像素，其中釘紮井413延伸穿過第一半導體層431。類似地，可形成深釘紮井415以分離一或多個像素群組，其中深釘紮井415延伸穿過第一半導體層431及第二半導體層409。
在一項實例中，可接近於第一半導體層431之前側449形成一隔離層433，且隔離層433可包含導電互連件447。隔離層433可由氧化矽、金屬氧化物、一聚合物或類似者製成。此外，導電互連件447可包含金屬。亦可形成一抗反射塗層435以使得隔離層433係安置在第一半導體層431與抗反射塗層435之間。可形成濾光片層437且濾光片層437可包含一紅色濾光片423、一綠色濾光片425、一藍色濾光片429及一紅外線濾光片427。在一項實例中，濾光片層437經安置以使得抗反射塗層435位於隔離層433與濾光片層437之間。雖然未加以描繪，但濾光片層437可為包含個別濾光片之一個連續層。
亦可形成裝置架構之其他元件(未繪示)。在一項實例中，接近於濾光片層437製造一微透鏡層(包含個別微透鏡)。該等微透鏡經定位以使入射光透射穿過濾光片層437、抗反射塗層435及隔離層433而進入個別像素中。
對本發明之所繪示實例之以上說明(包含發明摘要中所闡述之內容)不意欲為窮盡性的或將本發明限制於所揭示之精確形式。雖然出於闡釋性目的在本文中闡述本發明之特定實例及實例，但如熟習此項技術者將認知，可在本發明之範圍內進行各種修改。
可依據以上詳細說明對本發明做出此等修改。以下申請專利範圍中使用之術語不應被解釋為將本發明限於本說明書中揭示之特定實例。確切地說，本發明之範圍應完全由以下申請專利範圍來判定，該等申請專利範圍應根據申請專利範圍解釋之既定原則加以理解。
100‧‧‧可見光與紅外線影像感測器像素陣列/像素陣列
103‧‧‧載體晶圓
105‧‧‧氧化物層/結合氧化物
107‧‧‧罩蓋層/p+ Si罩蓋層
109‧‧‧SixGey層/第二半導體層/第二SixGey層
111‧‧‧間隔區域
113‧‧‧釘紮井
115‧‧‧釘紮井/深釘紮井
119‧‧‧第一經摻雜區域
120‧‧‧第一經摻雜區域
123‧‧‧紅色濾光片
125‧‧‧綠色濾光片
127‧‧‧紅外線濾光片
129‧‧‧藍色濾光片
131‧‧‧第一半導體層
133‧‧‧隔離層
135‧‧‧抗反射塗層
137‧‧‧濾光片層
141‧‧‧第二經摻雜區域
143‧‧‧浮動擴散部
145‧‧‧轉移閘極
147‧‧‧導電互連件
149‧‧‧前側
151‧‧‧背側
161‧‧‧紅色像素
163‧‧‧綠色像素
165‧‧‧紅外線像素
167‧‧‧藍色像素
Claims (20)
- 一種像素陣列，該像素陣列包括：一SixGey層，其經安置在一第一半導體層上；複數個像素，其等經安置在該第一半導體層中，該複數個像素包含：(1)一第一像素部分，其中該第一像素部分係由一間隔區域與該SixGey層分離；及(2)一第二像素部分，其中該第二像素部分中之各像素包含與該SixGey層接觸之一第一經摻雜區域；及釘紮井(pinning wells)，其等經安置在該複數個像素中之個別像素之間，其中該等釘紮井之一第一部分延伸穿過該第一半導體層，且該等釘紮井之一第二部分延伸穿過該第一半導體層及該SiXGey層。
- 如請求項1之像素陣列，其中該SixGey層係逐漸變化，使得Ge含量在一方向上增加。
- 如請求項1之像素陣列，其中該第一像素部分包含紅色像素、綠色像素及藍色像素，且其中該第二像素部分包含紅外線像素。
- 如請求項3之像素陣列，其中釘紮井之該第二部分分離至少包含一紅色像素、一綠色像素、一藍色像素及一紅外線像素的像素群組。
- 如請求項1之像素陣列，進一步包括紅色、綠色、藍色及紅外線濾光片，其中該等紅色、綠色及藍色濾光片經定位以將可見光及紅外光透射至該第一像素部分，且其中該等紅外線濾光片經定位以將可見光及紅外光中之至少一者透射至該第二像素部分。
- 一種影像感測器，該影像感測器包括：一第二半導體層，其經安置在一第一半導體層之一背側(back side)上；一或多個像素群組，其等經安置在該第一半導體層之一前側中，該一或多個像素群組包含：一第一像素部分，其中該第一像素部分係由一間隔區域與該第二半導體層分離；一第二像素部分，其中該第二像素部分之一第一經摻雜區域與該第二半導體層接觸，且其中該第一經摻雜區域具有與該第二半導體層相同之多數(majority)電荷載子類型；釘紮井，其等分離該等像素群組中之個別像素，其中該等釘紮井延伸穿過該第一半導體層；及深釘紮井，其等分離該一或多個像素群組，其中該等深釘紮井延伸穿過該第一半導體層及該第二半導體層。
- 如請求項6之影像感測器，其中該第二半導體層包含SiGe。
- 如請求項6之影像感測器，其中該第一像素部分包含紅色像素、綠色像素及藍色像素，且其中該第二像素部分包含紅外線像素。
- 如請求項6之影像感測器，其中該一或多個像素群組至少包含一紅色像素、一綠色像素、一藍色像素及一紅外線像素。
- 如請求項6之影像感測器，其中該等個別像素中之各者包含一轉移閘極，該轉移閘極經耦合以將電荷自一第二經摻雜區域轉移至一浮動擴散部，其中該第二經摻雜區域與該第一經摻雜區域接觸，且具有與該第一經摻雜區域相反的多數電荷載子類型。
- 如請求項6之影像感測器，其中該等個別像素經配置成包括列及行之一像素陣列。
- 如請求項6之影像感測器，進一步包括：控制電路，其經耦合以控制該等個別像素之操作；讀出電路，其經耦合以自該等個別像素讀出影像資料；及功能邏輯，其經耦合至該讀出電路以對該影像資料執行邏輯運算。
- 一種影像感測器製造方法，該方法包括：在一第一半導體層之一背側上形成一第二半導體層；形成經安置在該第一半導體層之一前側中之一或多個像素群組，該一或多個像素群組包含：一第一像素部分，其中該第一像素部分係由一間隔區域與該第二半導體層分離；一第二像素部分，其中該第二像素部分之一第一經摻雜區域與該第二半導體層接觸，且其中該第一經摻雜區域具有與該第二半導體層相同的多數電荷載子類型；釘紮井，其等分離該一或多個像素群組中之個別像素，其中該等釘紮井延伸穿過該第一半導體層；及深釘紮井，其等分離該一或多個像素群組，其中該等深釘紮井延伸穿過該第一半導體層及該第二半導體層。
- 如請求項13之方法，其中形成該第二半導體層包括形成包含SiGe之一層，其中Ge含量在一方向上增加。
- 如請求項13之方法，進一步包括形成接近於該第二半導體層安置之一罩蓋層，其中該第二半導體層係安置在該第一半導體層與該罩蓋層之間。
- 如請求項13之方法，進一步包括形成接近於該第二半導體層安置之一個氧化物層，其中該第二半導體層係安置在該第一半導體層與該氧化物層之間。
- 如請求項16之方法，進一步包括將一載體晶圓附接至該氧化物層。
- 如請求項13之方法，其中形成該第二半導體層發生在形成該一或多個像素群組之前。
- 如請求項13之方法，其中形成該第二半導體層發生在形成該一或多個像素群組之至少一部分之後。
- 如請求項13之方法，進一步包括：形成接近於該第一半導體層之該前側安置之一隔離層，其中該隔離層包含導電互連件；形成一抗反射塗層，其中該隔離層係安置在該第一半導體層與該抗反射塗層之間；及形成一濾光片層，其中該濾光片層包含紅色、綠色、藍色及紅外線濾光片，且其中該抗反射塗層係安置在該隔離層與該濾光片層之間。
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