TWI670863B - 半導體影像感測裝置及其製作方法 - Google Patents

半導體影像感測裝置及其製作方法 Download PDF

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Abstract

本發明實施例係關於一種半導體影像感測器裝置，其包含一半導體基板、一輻射感測區及一第一隔離結構。該輻射感測區在該半導體基板中。該第一隔離結構在該半導體基板中且鄰近於該輻射感測區。該第一隔離結構包含在該半導體基板中之一底部隔離部分、在該半導體基板中之一上隔離部分，及包圍該上隔離部分之一側壁的一擴散阻障層。

Description

半導體影像感測裝置及其製作方法
本發明實施例係關於半導體影像感測裝置及其製作方法。
諸如互補式金屬氧化物半導體(CMOS)影像感測器(CIS)及電荷耦合裝置(CCD)感測器之半導體影像感測器裝置能夠感測諸如光之輻射，且其等廣泛用於諸如數位靜態相機(DSC)或行動電話相機應用之各種應用中。半導體影像感測器裝置包含在一基板上配置成一陣列之像素，且各像素包含用於吸收朝向基板投射之輻射且將經感測輻射轉換為電信號之一光二極體及驅動組件。 半導體影像感測器之像素藉由諸如深溝槽隔離(DTI)之隔離結構彼此隔離。一習知半導體影像感測器之DTI經形成穿過一淺溝槽隔離(STI)氧化物層，且因此DTI之上部分具有一錐形輪廓。隨著像素節距按比例減小，具有錐形輪廓之DTI面臨佈局限制，且因此減小像素之佈局面積。
本發明實施例係關於一種半導體影像感測器裝置，其包括：一半導體基板；一輻射感測區，其在該半導體基板中；一第一隔離結構，其在該半導體基板中且其鄰近於該輻射感測區，其中該第一隔離結構包括：在該半導體基板中之一底部隔離部分；在該半導體基板中之一上隔離部分；及包圍該上隔離部分之一側壁的一擴散阻障層。 本發明實施例係關於一種半導體影像感測器裝置，其包括：一半導體基板，其具有一第一摻雜極性；一輻射感測區，其在該半導體基板中，其中該輻射感測區具有一第二摻雜極性，且該輻射感測區與該半導體基板之間的一介面形成一PN接面；一第一隔離結構，其在該半導體基板中；一摻雜層，其在該半導體基板中且其包圍該第一隔離結構之一第一隔離部分之一側壁，其中該摻雜層具有該第一摻雜極性；及一擴散阻障層，其在該半導體基板中且其包圍該第一隔離結構之一第二隔離部分之一側壁。 本發明實施例係關於一種用於製作一半導體影像感測器之方法，其包括：接納一半導體基板；自該半導體基板之一表面形成一凹槽；在該凹槽之一側壁上方形成一擴散阻障層；穿過該凹槽移除該半導體基板之一部分以形成該半導體基板中之一深溝槽；及在該深溝槽中形成一深溝槽隔離。
以下揭露提供用於實施所提供標的物之不同特徵的許多不同實施例或實例。下文描述元件及配置之特定實例以簡化本揭露。當然，此等僅為實例且並不意欲為限制性的。例如，在下文描述中，一第一構件形成於一第二構件上方或上可包含其中第一構件及第二構件經形成而直接接觸之實施例，且亦可包含其中額外構件可形成於第一構件與第二構件之間，使得第一構件及第二構件可未直接接觸之實施例。另外，本揭露可在各個實例中重複元件符號及/或字母。此重複用於簡單及清楚之目的且本身並不指示所論述之各種實施例及/或組態之間的一關係。 此外，為便於描述，本文中可使用空間相關術語(諸如「下面」、「下方」、「下」、「上方」、「上」、「在…上」及類似者)來描述一個元件或構件與另一(些)元件或構件之關係，如圖中繪示。除圖中描繪之定向以外，空間相關術語亦意欲涵蓋裝置在使用或操作中之不同定向。設備可以其他方式定向(旋轉90度或成其他定向)，且因此可同樣解釋本文中所使用之空間相關描述詞。 如本文中使用，諸如「第一」、「第二」及「第三」之術語描述各種元件、組件、區、層及/或區段，此等元件、組件、區、層及/或區段不應受限於此等術語。此等術語僅可用以區分一個元件、組件、區、層或區段與另一元件、組件、區、層或區段。諸如「第一」、「第二」及「第三」之術語當在本文中使用時，不意指一序列或順序，除非上下文清楚指示。 如本文中使用，術語「近似」、「實質上」、「實質」及「約」用以描述且考量微小變動。當結合一事件或境況使用時，該等術語可指代其中該事件或境況確切地發生之例項以及其中該事件或境況近似發生之例項。例如，當結合一數值使用時，該等術語可指代小於或等於該數值之±10% (諸如小於或等於±5%、小於或等於±4%、小於或等於±3%、小於或等於±2%、小於或等於±1%、小於或等於±0.5%、小於或等於±0.1%，或小於或等於±0.05%)之一變動範圍。例如，若兩個數值之間的一差小於或等於該等值之一平均值之±10% (諸如小於或等於±5%、小於或等於±4%、小於或等於±3%、小於或等於±2%、小於或等於±1%、小於或等於±0.5%、小於或等於±0.1%，或小於或等於±0.05%)，則該等值可被視為「實質上」相同或相等。例如，「實質上」平行可指代有關0°之小於或等於±10° (諸如小於或等於±5°、小於或等於±4°、小於或等於±3°、小於或等於±2°、小於或等於±1°、小於或等於±0.5°、小於或等於±0.1°，或小於或等於±0.05°)之一角度變動範圍。例如，「實質上」垂直可指代有關90°之小於或等於±10° (諸如小於或等於±5°、小於或等於±4°、小於或等於±3°、小於或等於±2°、小於或等於±1°、小於或等於±0.5°、小於或等於±0.1°，或小於或等於±0.05°)之一角度變動範圍。 在本揭露之一或多項實施例中，一種半導體影像感測器裝置包含複數個輻射感測區及相鄰輻射感測區之間的複數個DTI。DTI之底部隔離部分由一摻雜層橫向包圍。摻雜層可有助於修復歸因於深溝槽之形成之缺陷，且因此減少相鄰輻射感測區之間的暗電流及串擾。DTI之上隔離部分由一擴散阻障層橫向包圍。擴散阻障層可有助於減輕摻雜物自摻雜層至半導體基板之前側的擴散，且因此鄰近於DTI之上隔離部分的驅動組件可正常操作。擴散阻障層實質上相對於深溝槽之側壁保形，且因此DTI之上隔離部分的輪廓相對較小。因此，可針對更多輻射感測區提供更多佈局面積。深溝槽、擴散阻障層及摻雜層可以一自對準方式形成，因此深溝槽、擴散阻障層及摻雜層之對準可並非需考量之一問題，且可降低製作成本。 圖1係繪示根據本揭露之一或多項實施例之各種態樣的用於製作一半導體影像感測器裝置的一方法之一流程圖。方法100以操作110開始，其中接納一半導體基板。方法100以操作120繼續進行，其中自半導體基板之一表面形成一凹槽。方法100以操作130繼續，其中在凹槽之一側壁上方形成一擴散阻障層。方法100以操作140繼續進行，其中穿過凹槽移除半導體基板之一部分以形成半導體基板中之一深溝槽。方法100以操作150繼續，其中在深溝槽中形成一深溝槽隔離。 方法100僅為一實例，且並不意欲限制超出發明申請專利範圍中所明確敘述的內容之本揭露。可在方法100之前、期間及之後提供額外操作，且對於方法之額外實施例，可替換、消除或移動所描述之一些操作。 圖2A、圖2B、圖2C、圖2D、圖2E、圖2F、圖2G、圖2H、圖2I、圖2J、圖2K、圖2L及圖2M係根據本揭露之一或多項實施例之在製作一半導體影像感測器裝置之各個操作之一者時之示意圖，其中圖2A、圖2B、圖2C、圖2D、圖2E、圖2F、圖2G、圖2H、圖2I、圖2J、圖2K及圖2M係剖面圖，且圖2L係一俯視圖。參考圖2A，接納一半導體基板10。在一些實施例中，半導體基板10可包含一塊體基板。在一些實施例中，半導體基板10之材料可包括元素半導體，諸如矽或鍺。在一些實施例中，半導體基板10之材料可包含化合物半導體，諸如矽鍺、碳化矽、砷化鎵、磷化鎵、磷化銦或砷化銦；或其等之組合。在一些實施例中，半導體基板10亦可包含一磊晶半導體層。在一些實施例中，半導體基板10可包含複合基板，諸如一絕緣體上覆矽(silicon-on-insulator，SOI)基板。 在一些實施例中，半導體基板10具有一第一摻雜極性。在一些實施例中，第一摻雜極性係P型，且半導體基板10可摻雜有P型摻雜物，諸如硼或類似者。在一些實施例中，第一摻雜極性係N型，且半導體基板10可摻雜有N型摻雜物，諸如磷、砷或類似者。在一些實施例中，半導體基板10可包含具有第一摻雜極性之一井(未展示)。井可經組態以形成例如驅動組件。 半導體基板10包含一第一表面101及與第一表面101相對之一第二表面102。在一些實施例中，第一表面101可定義為半導體基板10之一前側，且第二表面102可定義為半導體基板10之一背側。 在一些實施例中，自半導體基板10之第一表面101形成一淺溝槽10A。在一些實施例中，可自半導體基板10之第一表面101且在淺溝槽10A中形成一淺溝槽隔離(STI) (亦稱為一第二隔離結構) 12。在一些實施例中，可藉由以下操作而形成STI 12。自第一表面101部分移除半導體基板10以形成半導體基板10中之淺溝槽10A。藉由實例，可藉由光微影及蝕刻技術而形成淺溝槽(亦稱為一第二溝槽) 10A。接著，在半導體基板10之第一表面101上方且在淺溝槽10A中形成一介電層，諸如氧化矽層。可諸如藉由化學機械拋光(CMP)而拋光介電層以平坦化介電層而形成STI 12。為簡單起見，本文中未繪示STI 12之詳細製造操作。 參考圖2B，自半導體基板10之第一表面101形成一凹槽10R。在一些實施例中，藉由光微影及蝕刻技術而形成凹槽10R。藉由實例，在半導體基板10之第一表面101上方形成一硬遮罩14。硬遮罩14可經圖案化使得暴露半導體基板10之第一表面101之一部分。在一些實施例中，硬遮罩14可為一多層硬遮罩。藉由實例，硬遮罩14可包含彼此堆疊之一第一硬遮罩層14A、一第二硬遮罩層14B及一第三硬遮罩層14C。在一些實施例中，第一硬遮罩層14A、第二硬遮罩層14B及第三硬遮罩層14C之任兩個相鄰層可包含不同材料。例如，第一硬遮罩層14A及第三硬遮罩層14C之材料可包含氧化矽，而第二硬遮罩層14B之材料可包含氮化矽。接著，使用硬遮罩14作為一蝕刻遮罩而自第一表面101蝕刻半導體基板10，以形成凹槽10R。在一些實施例中，凹槽10R之深度實質上等於STI 12之深度，但不限於此。 參考圖2C，在半導體裝置10之第一表面101上方以及凹槽10R中形成一線性介電層16以覆蓋凹槽10R之一側壁10S及一底部10B。在一些實施例中，藉由諸如化學氣相沈積(CVD)、氧化或類似者之沈積技術而形成線性介電層16。在一些實施例中，線性介電層16可為單層的，且線性介電層16之材料可包含氧化物化合物(諸如氧化矽)、氮化物化合物(諸如氮化矽)、氮氧化物化合物(諸如氮氧化矽)，或其他介電材料。在一些實施例中，線性介電層16可為多層的，且線性介電層16之各層之材料可個別地包含氧化物化合物(諸如氧化矽)、氮化物化合物(諸如氮化矽)、氮氧化物化合物(諸如氮氧化矽)，或其他介電材料。在一些實施例中，線性介電層16實質上相對於凹槽10R之側壁10S保形。 參考圖2D，藉由例如蝕刻而移除在半導體基板10之第一表面101及凹槽10R之底部10B上的線性介電層16，且保留覆蓋凹槽10R之側壁10S的線性介電層16，而形成一擴散阻障層18。在一些實施例中，擴散阻障層18可為單層的，且擴散阻障層18之材料可包含氧化物化合物(諸如氧化矽)、氮化物化合物(諸如氮化矽)、氮氧化物化合物(諸如氮氧化矽)，或其他介電材料。在一些實施例中，擴散阻障層18可為多層的，且擴散阻障層18之各層之材料可個別地包含氧化物化合物(諸如氧化矽)、氮化物化合物(諸如氮化矽)、氮氧化物化合物(諸如氮氧化矽)，或其他介電材料。 在一些實施例中，擴散阻障層18實質上相對於凹槽10R之側壁10S保形。例如，擴散阻障層18之輪廓實質上遵循凹槽10R之側壁10S的輪廓。在一些實施例中，擴散阻障層18經組態以抵抗形成一摻雜層之摻雜物。在一些實施例中，擴散阻障層18之厚度經組態而足以抵抗摻雜層之摻雜物擴散至第一表面101附近之驅動組件所定位之處。藉由實例，擴散阻障層18之厚度實質上在自約10 nm至約50 nm之一範圍內，但不限於此。在一些實施例中，擴散阻障層18之深度(其可實質上等於凹槽10R之深度)可基於一輻射感測區之一深度或半導體基板10之井之一深度組態。藉由實例，擴散阻障層18之深度實質上在自約150 nm至約300 nm之一範圍內，但不限於此。 參考圖2E，穿過凹槽10R移除半導體基板10之一部分以形成半導體基板10中之一深溝槽(亦稱為一第一溝槽) 10T。在一些實施例中，藉由蝕刻技術且使用用於界定凹槽10R之相同硬遮罩14作為一蝕刻遮罩而形成深溝槽10T。因此，以一自對準方式形成深溝槽10T，且可省略一額外光微影操作。在一些實施例中，深溝槽10T之寬度實質上等於凹槽10R之寬度，但不限於此。在一些實施例中，凹槽10R可定義為深溝槽10T之一上部分，且深溝槽10T之其餘部分可定義為深溝槽10T之一底部部分。擴散阻障層18可包圍深溝槽10T之上部分之一周邊。 參考圖2F，在深溝槽10T之一側壁10D及一底部10F上方形成一摻雜層20。在一些實施例中，摻雜層20具有如同半導體基板10之第一摻雜極性。在一些實施例中，摻雜層20之摻雜濃度高於半導體基板10之摻雜濃度。在一些實施例中，摻雜層20實質上相對於深溝槽10T之側壁10D保形。例如，摻雜層20之輪廓實質上遵循深溝槽10T之側壁10D的輪廓。摻雜層20可包圍深溝槽10T之底部部分之一周邊。在一些實施例中，摻雜層20可經組態以修復歸因於深溝槽10T之形成之缺陷。在一些實施例中，摻雜層20可經組態以減少相鄰半導體影像感測器裝置之間的暗電流及串擾。 可藉由各種摻雜技術而形成摻雜層20。在一些實施例中，可藉由在深溝槽10T之側壁10D及底部10F上方形成一摻雜磊晶半導體層而形成摻雜層20。藉由實例，摻雜磊晶半導體層可包含具有諸如硼摻雜物之P型摻雜物或諸如磷或砷之N型摻雜物(此取決於半導體基板10之摻雜類型)的一磊晶半導體層。在一些實施例中，可藉由電漿摻雜技術而在深溝槽10T之側壁10D及底部10F中形成摻雜層20。摻雜層20可經P型摻雜或經N型摻雜，此取決於半導體基板10之摻雜類型。在一些實施例中，可依一傾斜角執行電漿摻雜操作，使得可在深溝槽10T之側壁10D中形成摻雜層20。在一些實施例中，可藉由形成一摻雜線性介電層而形成摻雜層20。藉由實例，摻雜線性介電層可包含藉由原子層沈積(ALD)或類似者形成之一P型摻雜線性氧化矽層(諸如硼摻雜線性氧化矽層)或一N型摻雜線性氧化矽層(諸如磷摻雜或砷摻雜線性氧化矽層)。 在深溝槽10T中形成一深溝槽隔離(DTI) (亦稱為一第一隔離結構)。在一些實施例中，可藉由以下操作而形成DTI。參考圖2G，在擴散阻障層18及摻雜層20形成於深溝槽10T之側壁10D上方之後，在半導體基板10之第一表面101上方且在深溝槽10T中形成一介電層22。介電層22可包含氧化矽層或其他介電材料。在一些實施例中，藉由諸如化學氣相沈積(CVD)或類似者之沈積技術而形成介電層22。參考圖2H，可諸如藉由化學機械拋光(CMP)而拋光介電層22以平坦化介電層22而形成鄰近於輻射感測區30之一DTI 24。在一些實施例中，DTI 24包圍輻射感測區30之一周邊。在一些實施例中，可繼平坦化介電層22之後移除硬遮罩14之一或多個層。在一些實施例中，可在平坦化介電層22之後移除第一硬遮罩層14A。藉由實例，可藉由蝕刻或類似者而移除第一硬遮罩層14A。 參考圖2I，自半導體基板10之第一表面101移除硬遮罩14之(若干)剩餘層，諸如第二硬遮罩層14B及第三硬遮罩層14C。藉由實例，可藉由蝕刻或類似者而移除第二硬遮罩層14B及第三硬遮罩層14C。 在製造之此時，形成由摻雜層20及擴散阻障層18包圍之DTI 24。DTI 24之深度大於STI 12之深度。在一些實施例中，可繼形成STI 12之後形成DTI 24。在一些實施例中，可繼形成DTI 24之後形成STI 12。在一些實施例中，DTI 24亦可稱為一第一隔離結構。DTI 24可包含諸如一底部隔離部分24B之一第一隔離部分，及諸如一上隔離部分24U之一第二隔離部分。底部隔離部分24B及上隔離部分24U可彼此連接。例如，上隔離部分24U可放置於底部隔離部分24B上方。在一些實施例中，上隔離結構24U之寬度實質上等於底部隔離結構24B之寬度。摻雜層20可包圍底部隔離部分24B之一側壁24BS。摻雜層20可僅包圍底部隔離部分24B之側壁24BS而不覆蓋上隔離部分24U之一側壁24US。摻雜層20可經組態以修復歸因於深溝槽10T之形成之損傷，及/或隔離相鄰半導體影像感測器裝置以減少相鄰半導體影像感測器裝置之間的暗電流及串擾。擴散阻障層18可包圍上隔離部分24U之側壁24US。擴散阻障層18可僅包圍上隔離部分24U之側壁24US而不覆蓋底部隔離部分24B之側壁24BS。擴散阻障層18可經組態以減輕摻雜物自摻雜層20之擴散。 參考圖2J，在半導體基板10中形成一輻射感測區30。在一些實施例中，輻射感測區30包含具有與半導體基板10之第一極性相反之一第二摻雜極性的一摻雜區，且輻射感測區30與半導體基板10之間的一介面形成一PN接面。在一些實施例中，第二摻雜極性係N型，且輻射感測區30可摻雜有N型摻雜物，諸如磷、砷或類似者。在一些實施例中，第二摻雜極性係P型，且輻射感測區30可摻雜有P型摻雜物，諸如硼或類似者。在一些實施例中，可藉由一或多個植入而形成輻射感測區30。在一些實施例中，輻射感測區30包含一光二極體。輻射感測區30可操作以感測或偵測進入輻射感測區30之輻射波。 在一些實施例中，可在半導體基板10中或其上方形成驅動組件32。藉由實例，驅動組件32可包含光閘、重設電晶體、源極隨耦電晶體或其他驅動組件。在一些實施例中，擴散阻障層18包圍驅動組件32且有助於阻擋摻雜物擴散至驅動組件32。 參考圖2K及圖2L，可在半導體基板10之第一表面101上方形成一互連結構40。在一些實施例中，互連結構40可包含諸如層間介電質之一或多個介電層42及一或多個導電結構44。導電結構44可包含導電佈線、導電通孔、導電墊或類似者。應瞭解，圖2K中繪示之介電層42及導電結構44係一實例，且互連結構40之實際位置及組態可取決於設計及製作考慮而變化。 參考圖2M，可自第二表面102薄化半導體基板10以減小半導體基板10之厚度。在一些實施例中，可在半導體基板10之第二表面102上方形成一彩色濾光片層50。彩色濾光片層50可包含用於過濾來自背側之入射輻射L之一特定波長帶的染料或顏料，其對應於一色譜(例如，紅色、綠色或藍色)。在一些實施例中，可在彩色濾光片層50上方形成一微透鏡52。微透鏡52可經組態以將來自背側之入射輻射L引導且聚焦朝向輻射感測區30。在一些實施例中，可視情況在半導體基板10之第二表面102上方形成一抗反射塗層(ARC) (未展示)以減弱來自背側之入射輻射L的反射。 在製造之此時，形成一半導體影像感測器裝置1。在一些實施例中，半導體影像感測器裝置1可包含一電荷耦合裝置(CCD)、一互補式金屬氧化物半導體(CMOS)影像感測器(CIS)或其他類型之半導體影像感測器裝置。應瞭解，圖2M中繪示之一背側照明(BSI)影像感測器裝置係一實例，但半導體影像感測器裝置1不限於一BSI影像感測器裝置。預期本揭露之各種態樣可應用於一前側照明(FSI)影像感測器裝置或其他類型之半導體影像感測器裝置。 暗電流可定義為在不存在實際照明時存在電流。串擾可指代來自相鄰半導體影像感測器裝置之使光感測可靠性及準確度降級之電干擾。暗電流及串擾之原因之一可為在形成深溝槽時產生之深溝槽之側壁中的缺陷。深溝槽之側壁中的缺陷可導致自由電荷載子之移動。當藉由輻射感測區偵測到自由電荷載子時，可發生暗電流。當自由載子穿透DTI且由一相鄰輻射感測區偵測到時，可發生串擾。 在本揭露之一些實施例中，半導體影像感測器裝置包含複數個輻射感測區及相鄰輻射感測區之間的複數個DTI。DTI包含一底部隔離部分及底部隔離部分上方的一上隔離部分。DTI進一步包含橫向包圍底部隔離部分之一摻雜層。摻雜層可有助於修復歸因於深溝槽之形成之缺陷，且因此減少相鄰輻射感測區之間的暗電流及串擾。DTI進一步包含橫向包圍上隔離部分之一擴散阻障層。擴散阻障層可有助於減輕摻雜物自摻雜層至半導體基板之前側的擴散，且因此鄰近於DTI之上隔離部分的驅動組件可正常操作。擴散阻障層實質上相對於深溝槽之側壁保形，且因此DTI之上隔離部分之輪廓相對較小。因此，可針對更多輻射感測區提供更多佈局面積。深溝槽、擴散阻障層及摻雜層可以一自對準方式形成，因此深溝槽、擴散阻障層及摻雜層之對準可並非需考量之一問題，且可降低製作成本。 在一個態樣中，一種半導體影像感測器裝置包含一半導體基板、一輻射感測區及一第一隔離結構。輻射感測區在半導體基板中。第一隔離結構在半導體基板中且鄰近於輻射感測區。第一隔離結構包含在半導體基板中之一底部隔離部分、在半導體基板中之一上隔離部分，及包圍上隔離部分之一側壁的一擴散阻障層。 在另一態樣中，一種半導體影像感測器裝置包含一半導體基板、一輻射感測區、一第一隔離結構、一摻雜層及一擴散阻障層。半導體基板具有一第一摻雜極性。輻射感測區在半導體基板中，其中輻射感測區具有一第二摻雜極性，且輻射感測區與半導體基板之間的一介面形成一PN接面。摻雜層在半導體基板中且包圍第一隔離結構之一第一隔離部分之一側壁，其中摻雜層具有第一摻雜極性。擴散阻障層包圍第一隔離結構之一第二隔離部分之一側壁。 在另一態樣中，提供一種用於製作一半導體影像感測器之方法。接納一半導體基板。自半導體基板之一表面形成一凹槽。在凹槽之一側壁上方形成一擴散阻障層。穿過凹槽移除半導體基板之一部分以形成半導體基板中之一深溝槽。在深溝槽中形成一深溝槽隔離。 前文概括數種實施例之結構 ，使得熟習此項技術者可更佳理解本揭露之態樣。熟習此項技術者應明白，其等可容易將本揭露用作用於設計或修改其他製程及結構的一基礎以實行本文中所介紹之實施例之相同目的及/或達成相同優點。熟習此項技術者亦應認知，此等等效構造不脫離本揭露之精神及範疇，且其等可在不脫離本揭露之精神及範疇之情況下在本文中進行各種改變、置換及更改。
1 半導體影像感測器裝置 10 半導體基板 10A 淺溝槽/第二溝槽 10B 凹槽之底部 10D 深溝槽之側壁 10F 深溝槽之底部 10R 凹槽 10S 凹槽之側壁 10T 深溝槽/第一溝槽 12 淺溝槽隔離(STI)/第二隔離結構 14 硬遮罩 14A 第一硬遮罩層 14B 第二硬遮罩層 14C 第三硬遮罩層 16 線性介電層 18 擴散阻障層 20 摻雜層 22 介電層 24 深溝槽隔離(DTI) 24B 底部隔離部分/底部隔離結構 24BS 底部隔離部分之側壁 24U 上隔離部分/上隔離結構 24US 上隔離部分之側壁 30 輻射感測區 32 驅動組件 40 互連結構 42 介電層 44 導電結構 50 彩色濾光片層 52 微透鏡 101 半導體基板之第一表面 102 半導體基板之第二表面 100 方法 110 操作 120 操作 130 操作 140 操作 150 操作 L 入射輻射
在結合附圖閱讀時，自以下[實施方式]最佳理解本揭露之實施例之態樣。應注意，根據產業中之標準實踐，各種結構未按比例繪製。事實上，為清楚論述，可任意地增大或減小各種結構之尺寸。 圖1係繪示根據本揭露之一或多項實施例之各種態樣的用於製作一半導體影像感測器裝置的一方法之一流程圖。 圖2A、圖2B、圖2C、圖2D、圖2E、圖2F、圖2G、圖2H、圖2I、圖2J、圖2K、圖2L及圖2M係根據本揭露之一或多項實施例之在製作一半導體影像感測器裝置之各個操作之一者時之示意圖。

Claims (10)

  1. 一種半導體影像感測器裝置，其包括：一半導體基板；一輻射感測區，其在該半導體基板中；一第一隔離結構，其在該半導體基板中且其鄰近於該輻射感測區，其中該第一隔離結構包括：在該半導體基板中之一底部隔離部分；在該半導體基板中之一上隔離部分，該上隔離部分凸出於該半導體基板之一上表面；及包圍該上隔離部分之一側壁的一擴散阻障層。
  2. 如請求項1之半導體影像感測器裝置，其中該半導體基板具有一第一摻雜極性，且該輻射感測區具有與該第一摻雜極性相反之一第二摻雜極性。
  3. 如請求項2之半導體影像感測器裝置，其進一步包括包圍該底部隔離部分之側壁的一摻雜層，其中該摻雜層具有該第一摻雜極性。
  4. 如請求項1之半導體影像感測器裝置，其中該第一隔離結構包圍該輻射感測區之一周邊。
  5. 如請求項1之半導體影像感測器裝置，其中該第一隔離結構之一深度 實質上等於或大於該輻射感測區之一深度。
  6. 如請求項1之半導體影像感測器裝置，其中該上隔離部分之一寬度實質上等於該底部隔離部分之一寬度。
  7. 如請求項1之半導體影像感測器裝置，其進一步包括在該半導體基板中之一第二隔離結構，其中該第二隔離結構之一深度小於該第一隔離結構之一深度。
  8. 一種半導體影像感測器裝置，其包括：一半導體基板，其具有一第一摻雜極性；一輻射感測區，其在該半導體基板中，其中該輻射感測區具有一第二摻雜極性，且該輻射感測區與該半導體基板之間的一介面形成一PN接面；一第一隔離結構，其在該半導體基板中，且凸出於該半導體基板之一上表面；一摻雜層，其在該半導體基板中且其包圍該第一隔離結構之一第一隔離部分之一側壁，其中該摻雜層具有該第一摻雜極性；及一擴散阻障層，其在該半導體基板中且其包圍該第一隔離結構之一第二隔離部分之一側壁。
  9. 如請求項8之半導體影像感測器裝置，其中該擴散阻障層實質上相對於該第一隔離結構之該第二隔離部分之該側壁保形。
  10. 一種用於製作一半導體影像感測器之方法，其包括：接納一半導體基板；自該半導體基板之一表面形成一凹槽；在該凹槽之一側壁上方形成一擴散阻障層；穿過該凹槽移除該半導體基板之一部分以形成該半導體基板中之一深溝槽；及在該深溝槽中形成一深溝槽隔離，該深溝槽隔離凸出於該半導體基板之該表面。
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