TWI649866B - 具有混合深溝槽隔離之圖像感測器 - Google Patents
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Abstract
一種圖像感測器包含安置於一半導體材料中位於半導體材料之一第一側與一第二側之間的複數個光電二極體。該圖像感測器亦包含安置於半導體材料中之複數個混合深溝槽隔離(DTI)結構，其中複數個光電二極體中之個別光電二極體由個別混合DTI結構分隔開。個別混合DTI結構包含自半導體材料之第一側朝向第二側延伸之一淺部分，且淺部分包含一介電質區域及一金屬區域，使得介電質區域之至少部分安置於半導體材料與金屬區域之間。混合DTI結構亦包含一深部分，深部分自淺部分延伸且安置於淺部分與半導體材料之第二側之間。
Description
本發明一般而言係關於半導體圖像感測器，且特定而言但非排他性地關於具有混合深溝槽隔離結構之半導體圖像感測器。
圖像感測器已變得普遍存在。其廣泛用於數位靜態相機、蜂巢式電話、安全攝影機以及醫療、汽車及其他應用中。由於對較高解析度、較低電力消耗、增大動態範圍等之不斷增加之需求，圖像感測器之裝置架構已持續快速地發展。此等需求亦已促進了圖像感測器在此等裝置中之進一步小型化及整合。 典型之圖像感測器如下操作。來自一外部場景之圖像光入射於圖像感測器上。圖像感測器包含複數個光敏元件，使得每一光敏元件吸收一部分入射圖像光。圖像感測器中所包含之光敏元件(諸如光電二極體)各自在吸收圖像光之後旋即產生圖像電荷。所產生之圖像電荷之量與圖像光之強度成比例。所產生之圖像電荷可用於產生表示外部場景之一圖像。 圖像感測器之小型化可導致相鄰光敏元件之間的一經減小距離。隨著光敏元件之間的距離減小，光敏元件之間發生串擾之可能性及串擾量值可增大。
本文中闡述具有混合深溝槽隔離結構之一圖像感測器之一設備及方法之實例。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，熟習相關技術者將認識到，本文中所闡述之技術可在不具有該等特定細節中之一或多者之情況下實踐或者可藉助其他方法、組件、材料等來實踐。在其他例項中，未詳細展示或闡述眾所周知之結構、材料或操作以避免使特定態樣模糊。 貫穿本說明書對「一項實例」或「一項實施例」之提及意指結合實例所闡述之一特定特徵、結構或特性包含於本發明之至少一項實例中。因此，貫穿本說明書各種位置中之片語「在一項實例中」或「在一項實施例中」之出現未必全部指代同一實例。此外，在一或多項實例中可以任何適合方式組合該等特定特徵、結構或特性。 貫穿本說明書，使用數個技術術語。應將此等術語理解為其在所屬領域中之普通含義，除非本文中另外具體定義或其使用之內容脈絡將另外清晰地暗示。應注意，在本文件中，元件名稱及符號可互換使用(例如，Si與矽)；然而，其兩者具有相同含義。圖 1A
係一實例性圖像感測器100之一剖面圖解說明。圖像感測器100包含半導體材料110 (具有一第一側168及一第二側104)、複數個光電二極體114、複數個釘紮井118 (包含第一區域124)、複數個淺溝槽隔離結構122、複數個混合深溝槽隔離結構140、介電質材料170、複數個彩色濾光器172、複數個金屬柵格174、複數個微透鏡176、互連層152 (包含介電質材料154、介電質材料156、第一金屬層158及複數個轉移閘極160)。 如所圖解說明，圖像感測器100包含安置於一半導體材料110中位於半導體材料110之一第一側168與一第二側104之間的複數個光電二極體114。圖像感測器100亦包含安置於半導體材料110中之複數個混合深溝槽隔離結構140。在一項實例中，個別光電二極體114中之每一者由個別混合深溝槽隔離結構140分隔開。複數個釘紮井118安置於半導體材料110中且自半導體材料110之第一側168延伸至第二側104。個別混合深溝槽隔離結構140可安置於個別釘紮井118中。圖像感測器100亦可包含複數個淺溝槽隔離結構122，其中個別淺溝槽隔離結構122安置於半導體材料110之第一側168與第二側104之間的個別釘紮井118中。個別淺溝槽隔離結構122可相對於法向於半導體材料110之第一側168之入射光180而與個別混合深溝槽隔離結構140光學對準。在一項實例中，每一個別釘紮井118包含一各別光學對準之混合深溝槽隔離結構140及一各別淺溝槽隔離結構122，使得個別釘紮井118、淺溝槽隔離結構122與混合深溝槽隔離結構140之比率係1:1:1。圖 1B
係圖 1A
之圖像感測器100中所包含之一實例性混合深溝槽隔離結構140之一經放大圖解說明。在所圖解說明之實例中，個別混合深溝槽隔離結構140中之每一者包含一淺部分144及一深部分142。淺部分144自半導體材料110之第一側168朝向第二側104延伸。淺部分144包含一介電質區域148及一金屬區域150，使得介電質區域148之至少部分安置於半導體材料110與金屬區域150之間。介電質區域可包含一第一介電質147及一第二介電質149。在所圖解說明之實例中，第二介電質之至少部分安置於第一介電質與金屬區域之間。個別混合深溝槽隔離結構140之深部分142自淺部分144延伸且安置於淺部分144與半導體材料110之第二側104之間。 在一項實例中，第一介電質147及第二介電質149自淺部分144延伸至深部分142中。第一介電質之介電常數大於第二介電質之介電常數。第一介電質係一高k
材料(諸如HfO2
)，且第二介電質材料並非一高k
材料(諸如SiO2
)。在另一實例中，深部分142之介電質材料、淺部分144中之介電質區域148以及介電質材料154、156及170可係相同或不同介電質材料。在某些實例中，介電質材料可包含氧化物/氮化物，諸如氧化矽(SiO2
)、氧化鉿(HfO2
)、氮化矽(Si3
N4
)、氮氧化矽(SiOx
Ny
)、氧化鉭(Ta2
O5
)、氧化鈦(TiO2
)、氧化鋯(ZrO2
)、氧化鋁(Al2
O3
)、氧化鑭(La2
O3
)、氧化鐠(Pr2
O3
)、氧化鈰(CeO2
)、氧化釹(Nd2
O3
)、氧化鉕(Pm2
O3
)、氧化釤(Sm2
O3
)、氧化銪(Eu2
O3
)、氧化釓(Gd2
O3
)、氧化鋱(Tb2
O3
)、氧化鏑(Dy2
O3
)、氧化鈥(Ho2
O3
)、氧化鉺(Er2
O3
)、氧化銩(Tm2
O3
)、氧化鐿(Yb2
O3
)、氧化鑥(Lu2
O3
)、氧化釔(Y2
O3
)或諸如此類。另外，熟習相關技術者將認識到，根據本發明之教示，可使用上述金屬/半導體之任何化學計量組合及其氧化物/氮化物/氮氧化物。 淺部分144中之介電質區域148及個別混合深溝槽隔離結構140之深部分142可至少部分地電隔離經安置接近於半導體材料110之第一側168之個別光電二極體114。金屬區域150亦與個別光電二極體114電隔離。將個別光電二極體114與混合深溝槽隔離結構140電隔離可減小複數個光電二極體114中之光電二極體114之間的電串擾量值。 該等個別混合深溝槽隔離結構140中之金屬區域150可減小複數個光電二極體114中之光電二極體114之間的光串擾量值。金屬區域150可吸收、反射或折射入射光180，使得其將光串擾最小化。在一項實例中，金屬區域150之至少部分比混合深溝槽隔離結構140之深部分142寬。如圖解說明，個別混合深溝槽隔離結構140之金屬區域150可自半導體材料110之第一側168朝向深部分142逐漸變細。金屬區域150之逐漸變細之量可經設計，使得離軸入射光182傳播穿過半導體材料110之第一側168且由金屬區域150朝向複數個光電二極體114反射。在另一實例中，金屬區域150可延伸穿過第一介電質147、第二介電質149及介電質材料170，使得金屬區域150之一部分形成複數個金屬柵格174。另一選擇係，金屬區域150可不延伸超出第一介電質材料147、第二介電質材料149或介電質材料170中之任一者。 在一項實例中，混合深溝槽隔離結構140之淺部分144自半導體材料110之第一側168朝向深部分142逐漸變細，使得淺部分144的接近於半導體材料110之第一側168之一寬度大於淺部分144的接近於第二側104之寬度。介電質區域148之電阻可部分地藉由修改介電質區域148之形狀來控制。在一項實例中，淺部分144及金屬區域150可以相同相對量逐漸變細，使得介電質區域148之寬度貫穿淺部分144之長度係恆定的。另一選擇係，如圖 1B
中所圖解說明，淺部分144之側壁146可相對於金屬區域150而逐漸變細得較多，使得該介電質區域148的接近於半導體材料110之第一側168之寬度大於介電質區域148的接近於第二側104之寬度。在另一實例中，金屬區域150可不逐漸變細，而是可具有一基本上恆定之寬度。 返回參考圖 1A
，淺溝槽隔離結構122可至少部分地電隔離接近於半導體材料110之第二側104之個別光電二極體114。如圖解說明，個別淺溝槽隔離結構122可自半導體材料110之第二側104朝向深部分142逐漸變細，使得個別淺溝槽隔離結構122的接近於半導體材料110之第二側104之一寬度大於個別淺溝槽隔離結構122的接近於混合深溝槽隔離結構140之深部分142之寬度。 在一項實例中，個別混合深溝槽隔離結構140及個別淺溝槽隔離結構122可直接彼此接觸。如另一實例中所圖解說明，釘紮井118之一第一區域124可安置於光學對準之個別混合深溝槽隔離結構140與個別淺溝槽隔離結構122之間。釘紮井118之第一區域124可確保混合深溝槽隔離結構140不與淺溝槽隔離結構122直接接觸。在所圖解說明之實例中，個別淺溝槽隔離結構122之至少部分比個別混合深溝槽隔離結構140之深部分142寬。圖 1C
係圖 1A
中之圖像感測器100之一實例性電路圖。如圖 1C
中所圖解說明，圖像感測器100包含：半導體材料110、複數個光電二極體114、複數個轉移閘極160、浮動擴散部183、重設電晶體184、放大器電晶體188及列選擇電晶體190。複數個光電二極體114安置於半導體材料110中以積累回應於被引導至複數個光電二極體114中之入射圖像光而光生之圖像電荷。在一項實例中，半導體材料110可包含矽，但可包含其他適合半導體材料及摻雜原子。複數個轉移閘極160亦安置於半導體材料110中，且個別轉移閘極耦合至個別光電二極體114。浮動擴散部183安置於半導體材料110中，且浮動擴散部183耦合至複數個轉移閘極160以回應於循序施加至每一個別轉移閘極160之一控制端子之一轉移信號而自複數個光電二極體114接收圖像電荷。換言之，在所繪示之實例中，一轉移信號被施加至頂部轉移閘極160之控制端子，接著一轉移信號被施加至自頂部轉移閘極160數第二控制端子等。重設電晶體184耦合至浮動擴散部183以自浮動擴散部183提取圖像電荷。此外，放大器電晶體188耦合至浮動擴散部183，且列選擇電晶體190耦合於放大器電晶體188之一輸出與一位元線輸出之間。在一項實例中，放大器電晶體188包含一源極隨耦器電晶體。 儘管圖 1A
中未繪示，但讀出電路可至少部分地安置於互連層152中。舉例而言，讀出電路之電晶體之閘極電極可至少部分地安置於一互連層(參見上述互連層152)中以自安置於半導體材料110中之複數個光電二極體114讀出圖像電荷。 在圖 1C
所繪示之實例中，複數個光電二極體114包含透過轉移閘極160耦合至浮動擴散部183之四個光電二極體114。然而，在一不同實例中，任何數目個光電二極體114 (包含兩個、六個及八個光電二極體114)可耦合至浮動擴散部183。在所繪示之實例中，四個光電二極體114包含：經安置以吸收綠色圖像光之兩個光電二極體114、經安置以吸收藍色圖像光之一個光電二極體114及經安置以吸收紅色圖像光之一個光電二極體114。圖 2
係圖解說明包含圖 1A
之圖像感測器100之成像系統200之一項實例之一方塊圖。成像系統200包含像素陣列205、控制電路221、讀出電路211及功能邏輯215。在一項實例中，像素陣列205係光電二極體或圖像感測器像素(例如，像素P1、P2...、Pn)之一個二維(2D)陣列。如所圖解說明，光電二極體係配置成若干列(例如，列R1至列Ry)及若干行(例如，行C1至行Cx)以獲取一人、地點、物件等之圖像資料，該圖像資料然後可用於再現人、地點、物件等之一2D圖像。然而，在其他實例中，應瞭解光電二極體未必被配置成若干列及若干行，而係可採取其他組態。 在一項實例中，在像素陣列205中之圖像感測器光電二極體/像素已獲取其圖像資料或圖像電荷之後，由讀出電路211讀出該圖像資料且接著將其傳送至功能邏輯215。在各種實例中，讀出電路211可包含放大電路、類比轉數位轉換(ADC)電路或其他。功能邏輯215可簡單地儲存該圖像資料或甚至藉由應用後圖像效果(例如，剪裁、旋轉、移除紅眼、調整亮度、調整對比度或其他)來操縱該圖像資料。在一項實例中，讀出電路211可沿著讀出行線一次讀出一列圖像資料(所圖解說明)或可使用各種其他技術(未圖解說明)讀出圖像資料，諸如一串行讀出或同時對所有像素之一全並行讀出。 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中之複數個光電二極體之操作。舉例而言，控制電路221可產生一快門信號以用於控制圖像獲取。在一項實例中，快門信號係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各別圖像資料之一全域快門信號。在另一實例中，快門信號係一滾動快門信號，使得在連續獲取窗期間依序啟用每一像素列、每一像素行或每一像素群組。在另一實例中，圖像獲取與諸如一閃光燈之照明效應同步。 在一項實例中，成像系統200可包含於一數位相機、行動電話、膝上型電腦、汽車或諸如此類中。另外，成像系統200可耦合至其他件硬體，諸如一處理器(一般用途或其他)、記憶體元件、輸出(USB埠、無線傳輸器、HDMI埠等)、照明/閃光燈、電輸入(鍵盤、觸控顯示器、追蹤墊、滑鼠、麥克風等)及/或顯示器。其他件硬體可將指令遞送至成像系統200、自成像系統200提取圖像資料或操縱由成像系統200供應之圖像資料。圖 3A
至圖3K
圖解說明用於製作具有混合深溝槽隔離結構之一圖像感測器(例如，圖 1A
之圖像感測器100)
之一實例性方法300。圖 3A
至圖3K
中之某些或全部在方法300中出現之次序不應視為限制性的。而係，受益於本發明之熟習此項技術者將理解，可以未圖解說明之各種次序或甚至並行地執行方法300中之某些方法。此外，方法300可省略特定程序圖以便避免模糊特定態樣。另一選擇係，方法300可包含在本發明之某些實施例/實例中可並不必要之額外程序圖。圖 3A
圖解說明設置一半導體材料310，半導體材料310具有對置之一第二側304與一第一側368。在一項實例中，半導體材料310係矽。圖 3B
圖解說明形成複數個光電二極體314，光電二極體314安置於半導體材料310中位於第一側368與第二側304之間。在一項實例中，複數個光電二極體314係藉由離子植入而形成。圖 3C
圖解說明形成安置於半導體材料310中之複數個釘紮井318。複數個釘紮井318中之個別釘紮井318可自半導體材料310之第一側368延伸至第二側304。在一項實例中，複數個光電二極體314中之個別光電二極體314安置於複數個釘紮井318中之個別釘紮井318之間。在一項實例中，複數個釘紮井318係藉由離子植入而形成。圖 3D
圖解說明蝕刻出複數個第一溝槽330，第一溝槽330自半導體材料310之第一側368朝向第二側304延伸。在一項實例中，個別第一溝槽330被蝕刻於個別釘紮井318內，使得每一第一溝槽330安置於一對應釘紮井318內。圖 3E
圖解說明加寬複數個第一溝槽330中之每一者中之接近於半導體材料310之第一側368之淺部分334。在一項實例中，複數個第一溝槽330中之一深部分342安置於淺部分334與半導體材料310之第二側304之間。在一項實例中，淺部分334自半導體材料310之第一側368朝向第二側304逐漸變細，使得淺部分334的接近於第一側368之一寬度大於淺部分334的接近於第二側304之寬度。圖 3F
圖解說明在複數個第一溝槽330中之深部分342及淺部分334內沈積一第一介電質材料347。圖 3G
圖解說明在深部分342及淺部分334內沈積一第二介電質材料349。圖 3H
圖解說明在淺部分334內沈積一金屬350，使得第二介電質材料349之至少部分安置於第一介電質材料347與金屬區域350之間。圖 3I
圖解說明蝕刻出複數個第二溝槽320，複數個第二溝槽320自半導體材料310之第二側304朝向複數個第一溝槽330中之深部分342延伸。在一項實例中，複數個第二溝槽320中之個別第二溝槽320與個別第一溝槽330光學對準。圖 3J
圖解說明在複數個第二溝槽320內沈積一第三介電質材料322。圖 3K
圖解說明形成橫向地接近複數個光電二極體314且電耦合至複數個光電二極體314之外圍電路，諸如互連層352、控制電路及讀出電路。在一項實例中，互連層352形成於半導體材料310之一第二側304上。圖 3K
亦圖解說明形成一光學堆疊。光學堆疊可包含用以最佳化由圖像感測器所獲取之圖像之一介電質層、彩色濾光器、微透鏡及其他次級光結構。 包含發明摘要中所闡述內容的本發明之所圖解說明實例之以上說明並非意欲係窮盡性的或將本發明限制於所揭示之精確形式。儘管出於說明性目的而在本文中闡述了本發明之特定實例，但如熟習此項技術者將認識到，可在本發明之範疇內做出各種修改。 可根據上文詳細說明對本發明做出此等修改。以下申請專利範圍中所使用之術語不應理解為將本發明限制於本說明書中所揭示之特定實例。而是，本發明之範疇將完全由以下申請專利範圍來決定，申請專利範圍將根據所確立之請求項解釋原則來加以理解。
100‧‧‧圖像感測器
104‧‧‧第二側
110‧‧‧半導體材料
114‧‧‧光電二極體
118‧‧‧釘紮井
122‧‧‧淺溝槽隔離結構
124‧‧‧第一區域
140‧‧‧混合深溝槽隔離結構
142‧‧‧深部分
144‧‧‧淺部分
146‧‧‧側壁
147‧‧‧第一介電質/第一介電質材料
148‧‧‧介電質區域
149‧‧‧第二介電質/第二介電質材料
150‧‧‧金屬區域
152‧‧‧互連層
154‧‧‧介電質材料
156‧‧‧介電質材料
158‧‧‧第一金屬層
160‧‧‧轉移閘極
168‧‧‧第一側
170‧‧‧介電質材料
172‧‧‧彩色濾光器
174‧‧‧金屬柵格
176‧‧‧微透鏡
180‧‧‧入射光
182‧‧‧離軸入射光
183‧‧‧浮動擴散部
184‧‧‧重設電晶體
188‧‧‧放大器電晶體
190‧‧‧列選擇電晶體
200‧‧‧成像系統
205‧‧‧像素陣列
211‧‧‧讀出電路
215‧‧‧功能邏輯
221‧‧‧控制電路
304‧‧‧第二側
310‧‧‧半導體材料
314‧‧‧光電二極體
318‧‧‧釘紮井
320‧‧‧第二溝槽
322‧‧‧第三介電質材料
330‧‧‧第一溝槽
334‧‧‧淺部分
342‧‧‧深部分
347‧‧‧第一介電質材料
349‧‧‧第二介電質材料
350‧‧‧金屬/金屬區域
352‧‧‧互連層
368‧‧‧第一側
C1-Cx‧‧‧行
P1-Pn‧‧‧像素
R1-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，否則貫穿各種視圖中相似參考編號指代相似部件。圖 1A
係根據本發明之教示之具有混合深溝槽隔離結構之一實例性圖像感測器之一剖面圖解說明。圖 1B
係根據本發明之教示之圖 1A
之圖像感測器中所包含之一實例性混合深溝槽隔離結構之一經放大圖解說明。圖 1C
係根據本發明之教示之圖 1A
中之圖像感測器之一實例性電路圖。圖 2
係圖解說明根據本發明之教示包含圖 1A
之圖像感測器之一成像系統之一項實例之一方塊圖。圖 3A
至圖3K
圖解說明根據本發明之教示之用於圖 1A
之圖像感測器之成像系統製作之一實例性方法。 貫穿圖式之數個視圖，對應參考字符指示對應組件。熟習此項技術者將瞭解，各圖中之元件係為簡單及清晰起見而圖解說明，且未必按比例繪製。舉例而言，為幫助改良對本發明之各項實施例之理解，各圖中之元件中之某些元件之尺寸可相對於其他元件放大。並且，通常未繪示在一商業上可行之實施例中有用或必要之常見而眾所周知之元件以便促進對本發明之此等各項實施例之一較不受阻擋之觀看。
Claims (18)
- 一種圖像(image)感測器，其包括：複數個光電二極體，其安置於一半導體材料中位於該半導體材料之一第一側與一第二側之間；及複數個混合(hybrid)深溝槽隔離(DTI)結構，其安置於該半導體材料中，其中該複數個光電二極體中之個別光電二極體係由該複數個混合DTI結構中之個別混合DTI結構分隔開，該等個別混合DTI結構中之每一者包含：一淺部分(shallow portion)，其自該半導體材料之該第一側朝向該第二側延伸，其中該淺部分包含一介電質區域及一金屬區域，使得該介電質區域之至少部分安置於該半導體材料與該金屬區域之間，其中該淺部分之該介電質區域包含一第一介電質及一第二介電質，其中該第二介電質之至少部分安置於該第一介電質與該金屬區域之間；及一深部分(deep portion)，其自該淺部分延伸且安置於該淺部分與該半導體材料之該第二側之間。
- 如請求項1之圖像感測器，其中該淺部分自該半導體材料之該第一側朝向該深部分逐漸變細(taper)，使得該淺部分的接近於該第一側之寬度大於該淺部分的接近於該第二側之寬度。
- 如請求項1之圖像感測器，其中該第一介電質之介電常數大於該第二 介電質之介電常數。
- 如請求項1之圖像感測器，其中該第一介電質及該第二介電質自該淺部分延伸至該深部分中。
- 如請求項1之圖像感測器，其進一步包括安置於該半導體材料中之複數個釘紮井(pinning wells)，該複數個釘紮井自該半導體材料之該第一側延伸至該第二側，其中該等個別混合DTI結構安置於該複數個釘紮井中之個別釘紮井中。
- 如請求項5之圖像感測器，其進一步包括複數個淺溝槽隔離(STI)結構，其中該複數個STI結構中之個別STI結構安置於該等個別釘紮井中位於該半導體材料之該第一側與該第二側之間，且其中該等個別STI結構與該等個別混合DTI結構光學對準。
- 如請求項6之圖像感測器，其中該等個別釘紮井之一第一區域安置於該等個別STI結構與該等個別混合DTI結構之間。
- 如請求項6之圖像感測器，其中該等個別STI結構之至少部分寬於該等個別混合DTI結構之該深部分。
- 如請求項6之圖像感測器，其中該等個別STI結構自該半導體材料之該第二側朝向該深部分逐漸變細，使得該等個別STI結構的接近於該半導 體材料之該第二側之寬度大於該等個別STI結構的接近於該深部分之寬度。
- 如請求項1之圖像感測器，其中該金屬區域自該半導體材料之該第一側朝向該深部分逐漸變細，且其中離軸(off-axis)入射光傳播穿過該半導體材料之該第一側且藉由該金屬區域反射朝向該複數個光電二極體。
- 一種圖像感測器製作方法，其包括：提供一半導體材料，該半導體材料具有一第一側及與該第一側對置之一第二側；蝕刻出複數個第一溝槽，其自該半導體材料之該第一側朝向該第二側延伸；加寬該複數個第一溝槽中之每一者中之接近於該半導體材料之該第一側的一淺部分，其中該複數個第一溝槽中之一深部分安置於該淺部分與該半導體材料之該第二側之間；在該複數個第一溝槽中之該深部分及該淺部分內沈積介電質材料，其中沈積介電質材料包含沈積一第一介電質材料及沈積一第二介電質材料，且其中該第一介電質材料之介電常數大於該第二介電質材料之介電常數；在該淺部分之一區域內沈積一金屬，使得該介電質材料之至少部分安置於該金屬與該半導體材料之間，其中該第二介電質材料之至少部分安置於該第一介電質材料與該金屬之間；及形成複數個光電二極體，該複數個光電二極體安置於該半導體材料 中位於該第一側與該第二側之間，其中該複數個光電二極體中之個別光電二極體由該複數個第一溝槽中之個別第一溝槽分隔開。
- 如請求項11之方法，其中該淺部分自該半導體材料之該第一側朝向該第二側逐漸變細，使得該淺部分的接近於該第一側之寬度大於該淺部分的接近於該第二側之寬度。
- 如請求項11之方法，其進一步包括形成安置於該半導體材料中之複數個釘紮井，該複數個釘紮井自該半導體材料之該第一側延伸至該第二側，其中該複數個第一溝槽中之個別第一溝槽安置於該複數個釘紮井中之個別釘紮井中。
- 如請求項13之方法，其進一步包括：蝕刻出複數個第二溝槽，該複數個第二溝槽自該半導體材料之該第二側朝向該複數個第一溝槽中之該深部分延伸，且其中該複數個第二溝槽中之個別第二溝槽與該等個別第一溝槽光學對準；及在該複數個第二溝槽內沈積一第三介電質材料。
- 如請求項14之方法，其中該等個別釘紮井之一第一區域安置於該等個別第一溝槽與該等個別第二溝槽之間。
- 如請求項14之方法，其中該複數個第一溝槽、該複數個第二溝槽與該複數個釘紮井之一比率係1：1：1。
- 如請求項14之方法，其中該等個別第二溝槽自該半導體材料之該第二側朝向該等個別第一溝槽之該深部分逐漸變細，其中該等個別第二溝槽的接近於該第二側之寬度大於該等個別第二溝槽的接近於該深部分之寬度。
- 如請求項11之方法，其中該金屬自該半導體材料之該第一側朝向該深部分逐漸變細，使得離軸入射光傳播穿過該半導體材料之該第一側且藉由該金屬反射朝向該複數個光電二極體。
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