TWI677086B - 製作像素陣列的方法 - Google Patents
製作像素陣列的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI677086B TWI677086B TW108103236A TW108103236A TWI677086B TW I677086 B TWI677086 B TW I677086B TW 108103236 A TW108103236 A TW 108103236A TW 108103236 A TW108103236 A TW 108103236A TW I677086 B TWI677086 B TW I677086B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- semiconductor material
- combined
- adjacent
- pixels
- pixel
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 68
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 67
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims description 42
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 30
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 30
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 5
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract description 68
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 14
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 11
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 6
- ZCUFMDLYAMJYST-UHFFFAOYSA-N thorium dioxide Chemical compound O=[Th]=O ZCUFMDLYAMJYST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910003452 thorium oxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- CMIHHWBVHJVIGI-UHFFFAOYSA-N gadolinium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Gd+3].[Gd+3] CMIHHWBVHJVIGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001938 gadolinium oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 229940075613 gadolinium oxide Drugs 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 210000004508 polar body Anatomy 0.000 description 3
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010034972 Photosensitivity reaction Diseases 0.000 description 1
- 241000593989 Scardinius erythrophthalmus Species 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020286 SiOxNy Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N hafnium(iv) oxide Chemical compound O=[Hf]=O CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- PLDDOISOJJCEMH-UHFFFAOYSA-N neodymium(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Nd+3].[Nd+3] PLDDOISOJJCEMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 201000005111 ocular hyperemia Diseases 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MMKQUGHLEMYQSG-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);praseodymium(3+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Pr+3].[Pr+3] MMKQUGHLEMYQSG-UHFFFAOYSA-N 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
- 230000036211 photosensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten 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
- H01L27/1463—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
- H01L27/14609—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements
- H01L27/14612—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements involving a transistor
-
- 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
-
- 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
- H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
- H01L27/14645—Colour imagers
-
- 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
- H01L27/14683—Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
-
- 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
- H01L27/14683—Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
- H01L27/14687—Wafer level processing
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/10—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
- H04N25/75—Circuitry for providing, modifying or processing image signals from the pixel array
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)
Abstract
多色高動態範圍圖像感測器包括：第一組合彩色像素，具有第一濾色器；第二組合彩色像素，具有與第一濾色器不同的第二濾色器，其中每一組合彩色像素包括具有相鄰的光電二極體的子像素。每一組合彩色像素記憶體內存在介電性深溝槽隔離結構，以隔離具有相同的濾色器的兩個相鄰的子像素的兩個相鄰的光電二極體。在具有不同的濾色器的兩個相鄰的組合彩色像素之間存在混合深溝槽隔離結構，以隔離具有不同的濾色器的兩個相鄰的子像素的兩個相鄰的光電二極體，以防止發生光學串擾及電串擾。每一組合彩色像素在所有側上被混合深溝槽隔離結構封閉。
Description
本發明是有關於一種半導體圖像感測器，且特別是有關於一種高動態範圍圖像感測器中的像素隔離結構。
圖像感測器已得到廣泛應用。圖像感測器廣泛地用於靜態式數位照相機、蜂窩式電話、安全照相機以及醫療應用、汽車應用及其他應用中。典型的圖像感測器是如下運作的。圖像光從外部場景入射在圖像感測器上。圖像感測器包括多個感光元件，每一感光元件吸收入射圖像光的一部分。圖像感測器中所包括的每一感光元件(例如，光電二極體)在吸收圖像光之後生成圖像電荷。所生成的圖像電荷量與圖像光的強度成比例。所生成的圖像電荷可用於產生表示外部場景的圖像。
由於對更高解析度、更低電力消耗、大的動態範圍等要求越來越高，因此圖像感測器的裝置架構已持續長足進步。這些要求也已促進了圖像感測器在這些裝置中的進一步小型化及集成。對於高動態範圍圖像感測器來說，通常使用組合像素來感測個別的電磁輻射波長以適應各種各樣的照明狀況。舉例來說，在
組合紅色像素中，一個子像素可用於感測亮的紅色光條件，而另一子像素可用於感測暗的紅色光條件。圖像感測器小型化可使得鄰近感光元件之間的距離減小。由於感光元件之間的距離減小，因此感光元件之間發生光學串擾及電串擾的可能性及量值可增大。
本發明的一種製作像素陣列的方法，至少包括下列步驟：提供半導體材料，半導體材料具有第一側及與第一側相對的第二側；蝕刻出至少兩個第一溝槽結構及至少一個第二溝槽結構，其中所有溝槽均具有相同的幾何結構且均從半導體材料的第一側朝半導體材料的第二側延伸；加寬第二溝槽結構，以形成與半導體材料的第一側鄰近的淺的部分以及設置在淺的部分與半導體材料的第二側之間的深的部分；在第二溝槽結構的深的部分及淺的部分內以及在兩個第一溝槽結構內沉積介電材料；在第二溝槽結構的淺的部分的區內沉積金屬，使得淺的部分內的介電材料設置在金屬與半導體材料之間；在半導體材料中設置第一組合像素，第一組合像素在半導體材料的第一側與第二側之間，其中第一組合像素包括被配置成接收第一波長的光的至少兩個相鄰的第一感光元件，且其中第一溝槽結構中的一者設置在兩個相鄰的第一感光元件之間；在半導體材料中設置第二組合像素，第二組合像素在半導體材料的第一側與第二側之間，其中第二組合像素包
括被配置成接收第二波長的光的至少兩個相鄰的第二感光元件，其中第一溝槽結構中的另一者設置在兩個相鄰的第二感光元件之間；以及其中第一組合像素相鄰於第二組合像素，且第二溝槽結構設置在第一組合像素與第二組合像素之間。
在本發明的一實施例中，上述的第二溝槽結構的淺的部分從半導體材料的第一側朝半導體材料的第二側漸縮，使得第二溝槽結構的與半導體材料的第一側鄰近的淺的部分的寬度大於第二溝槽結構的與半導體材料的第二側鄰近的深的部分的寬度。
在本發明的一實施例中，上述的沉積在第二溝槽結構的淺的部分內的金屬的至少一部分比第二溝槽結構的深的部分寬。
在本發明的一實施例中，上述的金屬從半導體材料的第一側朝第二溝槽結構的深的部分漸縮，使得離軸人射光的光線穿過半導體材料的第一側傳播並被金屬朝第一感光元件及第二感光元件中的一者反射。
在本發明的一實施例中，上述的第一波長與第二波長不同。
在本發明的一實施例中，上述的介電材料是負電荷介電材料中的一種或者正電荷介電材料中的一種。
100‧‧‧成像系統
101‧‧‧讀出電路
102‧‧‧功能邏輯
103‧‧‧控制電路
104‧‧‧像素陣列
200、300‧‧‧多色高動態範圍圖像感測器
201‧‧‧標準介電性深溝槽隔離結構/介電性深溝槽隔離結構
202‧‧‧組合紅色像素
202a、202b、202c、202d、302a、302b、302c、302d、304a、304b、304c、304d、401a、401b、401c、401d、501a、501b、501c、501d‧‧‧光電二極體
202aa、202bb、202cc、202dd、302aa、302bb、302cc、302dd、304aa、304bb、304cc、304dd、419‧‧‧轉移柵極
202e、302e、304e‧‧‧共用浮動擴散區
203‧‧‧第一組合綠色像素
204‧‧‧第二組合綠色像素
205、303‧‧‧組合藍色像素
301a、417‧‧‧介電性深溝槽隔離結構
301b、420‧‧‧混合深溝槽隔離結構
302‧‧‧組合紅色像素
304‧‧‧組合綠色像素
305‧‧‧組合紅外線像素
400‧‧‧圖像感測器
402‧‧‧濾色器/紅色濾色器
404‧‧‧濾色器/綠色濾色器
407、415、417a、508‧‧‧介電材料
408、520‧‧‧第二側
409‧‧‧淺溝槽隔離結構
410、504‧‧‧半導體材料
411a‧‧‧第一深隔離井
411b‧‧‧第二深隔離井
412、506‧‧‧深的部分
412a、413a‧‧‧介電材料區
413、505‧‧‧淺的部分
413b‧‧‧金屬區
414、521‧‧‧第一側
416‧‧‧金屬網格
418‧‧‧微透鏡
500‧‧‧方法
502‧‧‧深隔離井
503‧‧‧第一溝槽
503a‧‧‧第二溝槽
507‧‧‧空的空間
509‧‧‧金屬
A-A’‧‧‧方向
C1到Cx‧‧‧列
P1到Pn‧‧‧像素
R1到Ry‧‧‧行
圖1是示意性地說明根據本發明實施例的高動態範圍(high
dynamic range，“HDR”)成像系統的一個實例的框圖。
圖2是包括四個組合彩色像素的多色高動態範圍圖像感測器的平面圖說明，所述四個組合彩色像素中的每一像素包括具有由介電性深溝槽隔離(dielectric deep trench isolation，d-DTI)結構隔離的四個光電二極體的四個高動態範圍子像素。
圖3是根據本發明實施例的包括四個組合彩色像素的多色高動態範圍圖像感測器的平面圖說明，所述四個組合彩色像素中的每一像素包括四個高動態範圍子像素，所述四個高動態範圍子像素具有由混合深溝槽隔離(hybrid deep trench isolation，h-DTI)結構及介電性深溝槽隔離結構隔離的四個光電二極體。
圖4是沿著A-A’方向對根據本發明實施例的圖3中所示示例性圖像感測器的放大截面說明。
圖5A到圖5D說明根據本發明實施例的圖4中所示圖像感測器的示例性製作方法。
參考下圖闡述本發明的非限制性且非詳盡實例，其中在各個視圖中相似參考編號指代相似零件，除非另有規定。
圖1是示意性地說明根據本發明實施例的高動態範圍(high dynamic range，“HDR”)成像系統的一個實例的框圖。
圖2是包括四個組合彩色像素的多色高動態範圍圖像感測器的平面圖說明，所述四個組合彩色像素中的每一像素包括具
有由介電性深溝槽隔離(dielectric deep trench isolation，d-DTI)結構隔離的四個光電二極體的四個高動態範圍子像素。
圖3是根據本發明實施例的包括四個組合彩色像素的多色高動態範圍圖像感測器的平面圖說明，所述四個組合彩色像素中的每一像素包括四個高動態範圍子像素，所述四個高動態範圍子像素具有由混合深溝槽隔離(hybrid deep trench isolation，h-DTI)結構及介電性深溝槽隔離結構隔離的四個光電二極體。
圖4是沿著A-A’方向對根據本發明實施例的圖3中所示示例性圖像感測器的放大截面說明。
圖5A到圖5D說明根據本發明實施例的圖4中所示圖像感測器的示例性製作方法。
在圖式的數個視圖中，對應參考字母指示對應元件。所屬領域的技術人員應瞭解，圖中的元件是出於簡潔及清晰目的而說明，未必按比例繪製。舉例來說，圖中元件中的一些元件的尺寸可相對於其他元件被放大以幫助增進對本發明的各種實施例的理解。此外，可商業化實施例中有用或必需的常見但透徹理解的元件未加以繪示，以形成本發明的這些各種實施例的較清晰視圖。
具體實施方式
本文中闡述具有混合深溝槽隔離結構及介電性深溝槽隔離結構二者的圖像感測器的設備及方法的實例。在以下說明中，陳述眾多具體細節以提供對實例的透徹理解。然而，相關領域的技術人員應認識到，可在無具體細節中的一者或多者的情況下或
者利用其他的方法、元件、材料等來實踐本文中所述的技術。在其他實例中，未詳細地示出或闡述眾所周知的結構、材料或操作以免使某些方面模糊。
在本說明書通篇提及“一個實例”或“一個實施例”意指結合實例所述的特定的特徵、結構或特性包括在本發明的至少一個實例中。因此，在本說明書通篇各處出現的短語“在一個實例中”或“在一個實施例中”未必全部均指代同一實例。此外，特定的特徵、結構或特性可以任何適合方式組合在一個或多個實例中。
在本說明書通篇，使用數個技術用語。這些用語具有在其所屬技術中的一般含義，除非本文中專門加以定義或其使用的上下文另外明確地表明。應注意，元件名稱與元件符號在本檔通篇可互換使用(例如，Si與矽)；然而，二者具有相同的含義。
圖1是說明成像系統100的一個實例的框圖。成像系統100包括像素陣列104、控制電路103、讀出電路101及功能邏輯102。在一個實例中，像素陣列104是光電二極體或圖像感測器像素(例如，像素P1、P2...、Pn)的二維(two-dimensional，2D)陣列。如所說明，光電二極體被排列成行(例如，行R1到行Ry)及列(例如，列C1到列Cx)以獲取人、地方、物體等的圖像資料，然後可使用所述圖像資料來呈現人、地方、物體等的二維圖像。然而，在其他實例中，應瞭解光電二極體並不一定被排列成行及列，而是可採用其他配置。
在一個實例中，在像素陣列104中的圖像感測器光電二極體/像素已獲取了其圖像資料或圖像電荷之後，讀出電路101讀出所述圖像資料且然後將圖像資料傳送到功能邏輯102。在各種實例中，讀出電路101可包括放大電路、模數轉換(analog-to-digital，ADC)電路或其他電路。功能邏輯102可僅存儲圖像資料，或者甚至通過施加後圖像效應(例如，裁剪、旋轉、移除紅眼、調整亮度、調整對比度等)來操控圖像資料。在一個實例中，讀出電路101可沿著讀出列線一次讀出一行圖像資料(予以說明)，或者可使用各種其他技術(未說明)來讀出圖像資料，例如串列讀出(serial readout)或全並行(full parallel readout)同時讀出所有像素。
在一個實例中，控制電路103耦合到像素陣列104以控制像素陣列104中的所述多個光電二極體的操作。舉例來說，控制電路103可生成快門信號來控制圖像獲取。在一個實例中，快門信號是同時啟用像素陣列104內的所有像素以在單個獲取窗期間同時擷取其各自的圖像資料的全域快門信號。在另一實例中，快門信號是滾動快門信號，使得像素的每一行、每一列或每一群組在連續獲取窗期間被依序啟用。在另一實例中，圖像獲取與例如閃光等照明效果是同步進行的。
在一個實例中，數位照相機、手機、膝上型電腦、汽車等中可包括成像系統100。另外，成像系統100也可耦合到其他的硬體部分，例如處理器(通用處理器等)、記憶體元件、輸出(通
用序列匯流排(Universal Serial Bus，USB)埠、無線發射器、高清晰度多媒體介面(High Definition Multimedia Interface，HDMI)埠等)、照明設備/閃光燈、電輸入(鍵盤、觸摸顯示器、跟蹤墊(track pad)、滑鼠、麥克風等)及/或顯示器。其他硬體部分可將指令傳輸到成像系統100，從成像系統100提取圖像資料，或操控由成像系統100供應的圖像資料。
圖2是包括四個組合彩色像素的多色高動態範圍圖像感測器200的平面圖說明，所述四個組合彩色像素中的每一像素包括具有四個光電二極體的四個高動態範圍子像素。所述四個組合彩色像素包括組合紅色像素202、第一組合綠色像素203、第二組合綠色像素204及組合藍色像素205。每一組合彩色像素包括四個高動態範圍子像素，所述四個高動態範圍子像素包括共用位於彩色像素的中心處的共用浮動擴散區的4個光電二極體，其中每一光電二極體具有各自的轉移柵極。舉例來說，組合紅色像素202具有四個光電二極體202a、202b、202c及202d。光電二極體202a具有轉移柵極202aa，光電二極體202b具有轉移柵極202bb，光電二極體202c具有轉移柵極202cc，且光電二極體202d具有轉移柵極202dd。光電二極體202a、202b、202c及202d共用位於組合紅色像素202的中心處的共用浮動擴散區202e。存在標準介電性深溝槽隔離結構201以隔離相鄰的光電二極體來防止發生電串擾。然而，此介電性深溝槽隔離結構201無法完全阻擋具有不同的濾色器的相鄰的子像素感光元件之間的光學串擾，例如光電二
極體202b與203a之間的光學串擾、光電二極體202d與203c之間的光學串擾、光電二極體204b與205a之間的光學串擾、或者光電二極體204d與205c之間的光學串擾。期望改進具有不同的濾色器的相鄰的子像素之間的隔離結構，以不僅減少電串擾而且也減少光學串擾以達到更高的成像解析度。
圖3是根據本發明實施例的包括四個組合彩色像素的多色高動態範圍圖像感測器300的平面圖說明，所述四個組合彩色像素中的每一像素包括四個高動態範圍子像素，所述四個高動態範圍子像素具有由混合深溝槽隔離結構及介電性深溝槽隔離結構二者隔離的四個光電二極體。在一個實例中，四個組合彩色像素包括組合紅色像素302、組合藍色像素303、組合綠色像素304及組合紅外線(infrared，IR)像素305。所述四個組合彩色像素也可包括組合次級原色(品紅、黃色及青色)像素、組合黑色像素及組合白色(或清晰)像素。相鄰的組合彩色像素可以是相同的組合彩色像素或不同的組合彩色像素。每一組合彩色像素包括四個高動態範圍子像素，所述四個高動態範圍子像素包括共用位於組合彩色像素的中心處的共用浮動擴散區的4個光電二極體，且每一光電二極體具有其自己的轉移柵極。高動態範圍子像素中的每一者可具有相同的實體配置及電路配置。高動態範圍子像素也可具有不同的實體配置及電路配置。在每一組合彩色像素內，皆存在介電性深溝槽隔離結構301a以隔離具有相同濾色器的兩個相鄰的子像素的兩個相鄰的光電二極體以防止發生電串擾。在具有
不同的濾色器的兩個相鄰的組合彩色像素之間，存在混合深溝槽隔離結構301b以隔離具有不同的濾色器的兩個相鄰的子像素的兩個相鄰的光電二極體，以防止發生光學串擾及電串擾二者。在一個實例中，每一組合彩色像素在所有側上被混合深溝槽隔離結構301b封閉。
在圖3中所示的一個實例中，組合紅色像素302具有四個光電二極體302a、302b、302c及302d。光電二極體302a具有轉移柵極302aa，光電二極體302b具有轉移柵極302bb，光電二極體302c具有轉移柵極302cc，且光電二極體302d具有轉移柵極302dd。光電二極體302a、光電二極體302b、光電二極體302c及光電二極體302d共用位於組合紅色像素302的中心處的共用浮動擴散區302e。組合綠色像素304具有四個光電二極體304a、304b、304c及304d。光電二極體304a具有轉移柵極304aa，光電二極體304b具有轉移柵極304bb，光電二極體304c具有轉移柵極304cc，且光電二極體304d具有轉移柵極304dd。光電二極體304a、光電二極體304b、光電二極體304c及光電二極體304d共用位於組合綠色像素304的中心處的共用浮動擴散區304e。在組合紅色像素302內，介電性深溝槽隔離結構301a隔離光電二極體302a與光電二極體302b，隔離光電二極體302c與光電二極體302d，隔離光電二極體302a與光電二極體302c，且隔離光電二極體302b與光電二極體302d。在組合綠色像素304內，介電性深溝槽隔離結構301a隔離光電二極體304a與光電二極體304b，隔離光電二極體
304c與光電二極體304d，隔離光電二極體304a與光電二極體304c，且隔離光電二極體304b與光電二極體304d。組合紅色像素302相鄰於組合綠色像素304。在組合紅色像素302與組合綠色像素304之間，存在混合深溝槽隔離結構301b以隔離光電二極體302c與相鄰的光電二極體304a，且隔離光電二極體302d與相鄰的光電二極體304b。組合紅色像素302及組合綠色像素304二者在所有側上被混合深溝槽隔離結構301b封閉。
圖4是沿著圖3中所示A-A’方向對根據本發明實施例的示例性圖像感測器400的截面說明。圖像感測器400包含半導體材料410，半導體材料410的第一側414作為半導體材料410的後側，且半導體材料410的第二側408作為半導體材料410的前側。在第一側414上，存在介電材料415、多個金屬網格416、多個濾色器402及404以及多個微透鏡418。在第二側408上，存在多個轉移柵極419及介電材料407。在半導體材料410中存在：多個光電二極體401a、401b、401c及401d，可具有相同的或不同的實體配置；多個淺溝槽隔離(shallow trench isolation，STI)結構409，從第二側408朝第一側414延伸；多個深隔離井411，設置在第一側414與第二側408之間；多個介電性深溝槽隔離結構417，從第一側414朝第二側408延伸；及多個混合深溝槽隔離結構420，從第一側414朝第二側408延伸。
在所說明實例中，相鄰的光電二極體通過深隔離井411彼此分離。設置在具有不同的濾色器的兩個相鄰的光電二極體之
間的第一深隔離井411a包括相對於與半導體材料410的第一側414垂直的的入射光光學對齊的一個相應的混合深溝槽隔離結構420及一個淺溝槽隔離結構409。設置在具有相同的濾色器的兩個相鄰的光電二極體之間的第二深隔離井411b包括相對於與半導體材料410的第一側414垂直的入射光光學對齊的一個相應的介電性深溝槽隔離結構417及一個淺溝槽隔離結構409。
在圖4中所說明的實例中，介電性深溝槽隔離結構417中的每一者僅包含介電材料且從半導體材料410的第一側414朝半導體材料410的第二側408延伸。混合深溝槽隔離結構420中的每一者包括淺的部分413及深的部分412。淺的部分413從半導體材料410的第一側414朝半導體材料410的第二側408延伸。淺的部分413包括介電材料區413a及金屬區413b，使得介電材料區413a的至少一部分設置在金屬區413b與半導體材料410之間。深的部分412從淺的部分413延伸且設置在淺的部分413與半導體材料410的第二側408之間。深的部分412可包括介電材料區412a，介電材料區412a可具有與介電材料區413a相同的或不同的介電材料。介電材料區412a及介電材料區413a可包含一種類型的介電材料。介電材料區412a及介電材料區413a還可包括由不同類型的介電材料形成的多個層，其中每一層可具有包含至少一種正電荷介電材料或一種負電荷介電材料的不同類型的介電材料。鄰接半導體材料410的層在所使用的所有介電材料中可具有最高的介電常數。在一個實例中，多個層可包括SiO2層以及位於
SiO2層與半導體材料410之間的高k值材料層。
在一些實例中，金屬區413b可包括由以下構成的群組中的任一者：W、Al、Cu、Ag、Au、Ti、Ta、Pb及Pt。介電性深溝槽隔離結構417及混合深溝槽隔離結構420二者中的介電材料可包括氧化物/氮化物，例如氧化矽(SiO2)、氧化鉿(HfO2)、氮化矽(Si3N4)、氮氧化矽(SiOxNy)、氧化鉭(Ta2O5)、氧化鈦(TiO2)、氧化鋯(ZrO2)、氧化鋁(Al2O3)、氧化鑭(La2O3)、氧化鐠(Pr2O3)、氧化鈰(CeO2)、氧化釹(Nd2O3)、氧化鉕(Pm2O3)、氧化釤(Sm2O3)、氧化銪(Eu2O3)、氧化釓(Gd2O3)、氧化鋱(Tb2O3)、氧化鏑(Dy2O3)、氧化鈥(Ho2O3)、氧化鉺(Er2O3)，氧化銩(Tm2O3)、氧化鐿(Yb2O3)、氧化鎦(Lu2O3)、氧化釔(Y2O3)等。另外，根據本發明的教示，相關領域的技術人員應認識到，可使用上述金屬/半導體以及其氧化物/氮化物/氮氧化物的任何化學計量組合。
可通過電隔離個別的光電二極體來減小相鄰的光電二極體之間的電串擾的量值。每一個別混合深溝槽隔離結構420的淺的部分413中的介電材料區413a及深的部分412中的介電材料區412a可至少部分地電隔離與不同的濾色器光學對齊的相鄰的光電二極體，所述濾色器鄰近半導體材料410的第一側414設置。介電材料區413a也電隔離淺的部分413中的金屬區413b與個別的光電二極體。具有相同的濾色器的相鄰的光電二極體可由每一個別的介電性深溝槽隔離結構417至少部分地電隔離。
每一個別混合深溝槽隔離結構420中的金屬區413b可減小所述多個光電二極體401a、401b、401c及401d中具有不同的濾色器的相鄰的光電二極體之間的光學串擾的量值。金屬區413b可吸收、反射或折射入射光以將光學串擾最小化。在一個實例中，金屬區413b的至少一部分比混合深溝槽隔離結構420的深的部分412寬。如所說明，個別混合深溝槽隔離結構420的金屬區413b可從半導體材料410的第一側414朝深的部分412漸縮。金屬區413b的漸縮量可被設計成使得離軸入射光穿過半導體材料410的第一側414傳播，並被金屬區413b朝所述多個光電二極體401a、401b、401c及401d中的每一者反射。
在圖4中所說明的一個實例中，權衡使用混合深溝槽隔離結構420還是介電性深溝槽隔離結構417來隔離相鄰的光電二極體。對於混合深溝槽隔離結構420來說，金屬區413b中的金屬材料(例如W)可吸收入射光以將光學串擾最小化，然而，光吸收也會使圖像感測器的敏感性劣化。對於介電性深溝槽隔離結構417來說，深溝槽中的介電材料417a不能吸收、反射或折射入射光來將光學串擾最小化。為維持圖像感測器的敏感性且減少光學串擾及電串擾，混合深溝槽隔離結構420僅放置在具有不同的濾色器的兩個相鄰的光電二極體之間，而介電性深溝槽隔離結構417僅放置在具有相同的濾色器的兩個相鄰的光電二極體之間。在一個實例中，具有紅色濾色器402的光電二極體401b與具有綠色濾色器404的光電二極體401c被混合深溝槽隔離結構420隔離，且
具有紅色濾色器402的光電二極體401a與也具有紅色濾色器的光電二極體401b被介電性深溝槽隔離結構417分離。在圖3中所說明的另一實例中，組合多色像素202、203、204及205中的每一者在所有側上被混合深溝槽隔離結構301b環繞，且在組合多色像素中的每一者內，僅存在介電性深溝槽隔離結構301a來分離相鄰的子像素。
圖5A到圖5D說明用於制作圖4中所示圖像感測器的示例性方法500。圖5A到圖5D中的一些或所有出現在方法500中的次序不應被視為是限制性的。而是，受益於本發明的所屬領域的技術人員應理解，方法500中的一些可以未說明的各種次序來執行或甚至被並存執行。此外，方法500可省略某些工藝步驟及圖以免使某些方面模糊。或者，方法500可包括在本發明的一些實施例/實例中可能並非必需的額外工藝步驟及圖。
圖5A說明具有相對的第一側521與第二側520的半導體材料504。在一個實例中，半導體材料504是矽。將多個光電二極體501a、501b、501c及501d設置在第一側521與第二側520之間的半導體材料504中。在一個實例中，所述多個光電二極體是通過離子植入而形成。在半導體材料504中設置多個深隔離井502。每一個別的深隔離井502可從半導體材料504的第一側521延伸到半導體材料504的第二側520。在一個實例中，將個別的光電二極體501a、501b、501c及501d設置在個別的深隔離井502之間。在一個實例中，所述多個深隔離井502是通過離子植入而
形成。蝕刻出多個第一溝槽503，所述多個第一溝槽503從半導體材料504的第一側521朝半導體材料504的第二側520延伸。在一個實例中，在個別的深隔離井502內蝕刻出每一個別的第一溝槽503，使得每一個別的第一溝槽503設置在對應深隔離井502內。
圖5B說明在所述多個第一溝槽503中的一些中選擇性地加寬淺的部分505以形成鄰近半導體材料504的第一側521的多個第二溝槽503a的步驟，其中具有經加寬淺的部分505的所述多個第二溝槽503a中的每一者設置在具有不同的濾色器的兩個相鄰的光電二極體之間，所述濾色器將在圖5D中所說明的步驟之後的後續步驟中被設置(圖5A到圖5D中未說明)。
在一個實例中，將使光電二極體501a及光電二極體501b與紅色濾色器光學對齊，且將使光電二極體501c及光電二極體501d與綠色濾色器光學對齊。第二溝槽503a設置在光電二極體501b與光電二極體501c之間。第一溝槽503設置在光電二極體501a與光電二極體501b之間。
在一個實例中，將所述多個第二溝槽503a中的深的部分506設置在淺的部分505與半導體材料504的第二側520之間。在一個實例中，淺的部分505從半導體材料504的第一側521朝半導體材料504的第二側520漸縮，使得鄰近第一側521的淺的部分505的寬度大於鄰近第二側520的深的部分506的寬度。
圖5C說明在所述多個第一溝槽503及第二溝槽503a內
沉積介電材料508。在一個實例中，所述多個第一溝槽503被介電材料508完全填充。另一方面，所述多個第二溝槽503a中的深的部分506也被介電材料508完全填充。多個第二溝槽503a的淺的部分505被介電材料508部分地填充，介電材料508設置在第二溝槽503a的淺的部分505的側壁上。在沉積了介電材料508之後，在淺的部分505中間形成空的空間507，如圖5C中所示。
圖5D說明在所述多個第二溝槽503a的淺的部分505中沉積金屬509以填充圖5C中所示的空的空間507。在一個實例中，圖5C中的空的空間507被金屬509完全填充。在金屬509與半導體材料504之間存在介電材料508的至少一部分以電隔離金屬509與半導體材料504。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
Claims (6)
- 一種製作像素陣列的方法，包括：提供半導體材料，所述半導體材料具有第一側及與所述第一側相對的第二側；蝕刻出至少兩個第一溝槽結構及至少一個第二溝槽結構，其中所有所述溝槽均具有相同的幾何結構且均從所述半導體材料的所述第一側朝所述半導體材料的所述第二側延伸；加寬所述第二溝槽結構，以形成與所述半導體材料的所述第一側鄰近的淺的部分以及設置在所述淺的部分與所述半導體材料的所述第二側之間的深的部分；在所述第二溝槽結構的所述深的部分及所述淺的部分內以及在所述兩個第一溝槽結構內沉積介電材料；在所述第二溝槽結構的所述淺的部分的區內沉積金屬，使得所述淺的部分內的所述介電材料設置在所述金屬與所述半導體材料之間；在所述半導體材料中設置第一組合像素，所述第一組合像素在所述半導體材料的所述第一側與所述第二側之間，其中所述第一組合像素包括被配置成接收第一波長的光的至少兩個相鄰的第一感光元件，且其中所述第一溝槽結構中的一者設置在所述兩個相鄰的第一感光元件之間；在所述半導體材料中設置第二組合像素，所述第二組合像素在所述半導體材料的所述第一側與所述第二側之間，其中所述第二組合像素包括被配置成接收第二波長的光的至少兩個相鄰的第二感光元件，其中所述第一溝槽結構中的另一者設置在所述兩個相鄰的第二感光元件之間；以及其中所述第一組合像素相鄰於所述第二組合像素，且所述第二溝槽結構設置在所述第一組合像素與所述第二組合像素之間。
- 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中所述第二溝槽結構的所述淺的部分從所述半導體材料的所述第一側朝所述半導體材料的所述第二側漸縮，使得所述第二溝槽結構的所述淺的部分的寬度大於所述第二溝槽結構的所述深的部分的寬度，所述淺的部分鄰近所述半導體材料的所述第一側，所述深的部分鄰近所述半導體材料的所述第二側。
- 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中沉積在所述第二溝槽結構的所述淺的部分內的所述金屬的至少一部分比所述第二溝槽結構的所述深的部分寬。
- 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中所述金屬從所述半導體材料的所述第一側朝所述第二溝槽結構的所述深的部分漸縮，使得離軸入射光的光線穿過所述半導體材料的所述第一側傳播並被所述金屬朝所述第一感光元件及所述第二感光元件中的一者反射。
- 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中所述第一波長與所述第二波長不同。
- 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中所述介電材料是負電荷介電材料中的一種或者正電荷介電材料中的一種。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US15/478,085 US10181490B2 (en) | 2017-04-03 | 2017-04-03 | Cross talk reduction for high dynamic range image sensors |
| US15/882,925 US10204951B2 (en) | 2017-04-03 | 2018-01-29 | Cross talk reduction for high dynamic range image sensors |
| US15/882,925 | 2018-01-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201933597A TW201933597A (zh) | 2019-08-16 |
| TWI677086B true TWI677086B (zh) | 2019-11-11 |
Family
ID=63669865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW108103236A TWI677086B (zh) | 2017-04-03 | 2019-01-29 | 製作像素陣列的方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US10181490B2 (zh) |
| CN (2) | CN108695347B (zh) |
| TW (1) | TWI677086B (zh) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019012739A (ja) * | 2017-06-29 | 2019-01-24 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 固体撮像素子および撮像装置 |
| US10461109B2 (en) | 2017-11-27 | 2019-10-29 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Multiple deep trench isolation (MDTI) structure for CMOS image sensor |
| KR102609559B1 (ko) * | 2019-04-10 | 2023-12-04 | 삼성전자주식회사 | 공유 픽셀들을 포함하는 이미지 센서 |
| CN110061023A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-07-26 | 德淮半导体有限公司 | 图像传感器及其制造方法 |
| CN110112162B (zh) * | 2019-05-17 | 2021-11-30 | 德淮半导体有限公司 | 图像传感器及其形成方法 |
| KR20200145978A (ko) * | 2019-06-21 | 2020-12-31 | 삼성전자주식회사 | 이미지 센서 |
| US11201124B2 (en) * | 2019-07-29 | 2021-12-14 | Omnivision Technologies, Inc. | Semiconductor devices, semiconductor wafers, and methods of manufacturing the same |
| US11240449B2 (en) | 2019-09-18 | 2022-02-01 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Solid-state imaging device and imaging device with combined dynamic vision sensor and imaging functions |
| CN110634899B (zh) * | 2019-09-26 | 2022-02-01 | 上海华力集成电路制造有限公司 | 背照式图像传感器光电子隔离层网栅的辅助图形结构 |
| US11244979B2 (en) | 2019-12-19 | 2022-02-08 | Omnivision Technologies, Inc. | Deep trench isolation (DTI) structure for CMOS image sensor |
| US11329086B2 (en) | 2019-12-27 | 2022-05-10 | Omnivision Technologies, Inc. | Method and structure to improve image sensor crosstalk |
| US20220302194A1 (en) * | 2021-03-18 | 2022-09-22 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Image sensor with scattering structure |
| US20220352220A1 (en) * | 2021-04-28 | 2022-11-03 | Omnivision Technologies, Inc. | Pixel layout with photodiode region partially surrounding circuitry |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9111993B1 (en) * | 2014-08-21 | 2015-08-18 | Omnivision Technologies, Inc. | Conductive trench isolation |
| TWI502737B (zh) * | 2013-11-01 | 2015-10-01 | Omnivision Tech Inc | 影像感測器之大－小像素方案 |
| CN107039468A (zh) * | 2015-08-06 | 2017-08-11 | 联华电子股份有限公司 | 影像感测器及其制作方法 |
| TW201730929A (zh) * | 2015-12-11 | 2017-09-01 | 台灣積體電路製造股份有限公司 | 像素隔離裝置及製造方法 |
| TW201735244A (zh) * | 2016-03-24 | 2017-10-01 | 台灣積體電路製造股份有限公司 | 深溝槽隔離結構及其形成方法 |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100745985B1 (ko) * | 2004-06-28 | 2007-08-06 | 삼성전자주식회사 | 이미지 센서 |
| US20060180885A1 (en) * | 2005-02-14 | 2006-08-17 | Omnivision Technologies, Inc. | Image sensor using deep trench isolation |
| JP2006344644A (ja) * | 2005-06-07 | 2006-12-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置およびカメラならびに固体撮像装置の製造方法 |
| US20070059897A1 (en) * | 2005-09-09 | 2007-03-15 | Armin Tilke | Isolation for semiconductor devices |
| US7800192B2 (en) * | 2008-02-08 | 2010-09-21 | Omnivision Technologies, Inc. | Backside illuminated image sensor having deep light reflective trenches |
| CN101645420A (zh) * | 2008-08-04 | 2010-02-10 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | Cmos图像传感器及其形成方法、半导体器件形成方法 |
| JP2012028459A (ja) * | 2010-07-21 | 2012-02-09 | Sony Corp | 半導体装置、固体撮像装置、半導体装置の製造方法、固体撮像装置の製造方法、電子機器 |
| JP2015012127A (ja) * | 2013-06-28 | 2015-01-19 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子および電子機器 |
| US9496304B2 (en) * | 2013-08-15 | 2016-11-15 | Omnivision Technologies, Inc. | Image sensor pixel cell with switched deep trench isolation structure |
| US10276620B2 (en) * | 2014-02-27 | 2019-04-30 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Image sensor device and method for forming 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 |
| US9130072B1 (en) * | 2014-04-15 | 2015-09-08 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. | Backside illuminated image sensor and method of manufacturing the same |
| CN105097851A (zh) * | 2014-05-04 | 2015-11-25 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 一种cmos图像传感器及其制造方法和电子装置 |
| US9825073B2 (en) * | 2014-05-23 | 2017-11-21 | Omnivision Technologies, Inc. | Enhanced back side illuminated near infrared image sensor |
| US9564468B2 (en) * | 2015-03-20 | 2017-02-07 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Composite grid structure to reduce crosstalk in back side illumination image sensors |
| US9437645B1 (en) * | 2015-03-20 | 2016-09-06 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Composite grid structure to reduce cross talk in back side illumination image sensors |
| US9431452B1 (en) * | 2015-05-13 | 2016-08-30 | Omnivision Technologies, Inc. | Back side illuminated image sensor pixel with dielectric layer reflecting ring |
| US9704904B2 (en) * | 2015-08-27 | 2017-07-11 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Deep trench isolation structures and methods of forming same |
| CN106505029B (zh) * | 2015-09-08 | 2019-11-01 | 中芯国际集成电路制造（天津）有限公司 | 浅沟槽隔离结构及其形成方法、cmos图像传感器 |
| US9786704B2 (en) * | 2015-09-10 | 2017-10-10 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | CMOS image sensor structure with crosstalk improvement |
| US9443899B1 (en) * | 2015-11-04 | 2016-09-13 | Omnivision Technologies, Inc. | BSI CMOS image sensor with improved phase detecting pixel |
| US9893111B2 (en) * | 2016-04-13 | 2018-02-13 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Full-PDAF (phase detection autofocus) CMOS image sensor structures |
| US9923009B1 (en) * | 2016-11-03 | 2018-03-20 | Omnivision Technologies, Inc. | Image sensor with hybrid deep trench isolation |
-
2017
- 2017-04-03 US US15/478,085 patent/US10181490B2/en active Active
-
2018
- 2018-01-29 US US15/882,925 patent/US10204951B2/en active Active
- 2018-02-07 CN CN201810121152.5A patent/CN108695347B/zh active Active
-
2019
- 2019-01-23 CN CN201910062944.4A patent/CN110098208B/zh active Active
- 2019-01-29 TW TW108103236A patent/TWI677086B/zh active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI502737B (zh) * | 2013-11-01 | 2015-10-01 | Omnivision Tech Inc | 影像感測器之大－小像素方案 |
| US9111993B1 (en) * | 2014-08-21 | 2015-08-18 | Omnivision Technologies, Inc. | Conductive trench isolation |
| CN107039468A (zh) * | 2015-08-06 | 2017-08-11 | 联华电子股份有限公司 | 影像感测器及其制作方法 |
| TW201730929A (zh) * | 2015-12-11 | 2017-09-01 | 台灣積體電路製造股份有限公司 | 像素隔離裝置及製造方法 |
| TW201735244A (zh) * | 2016-03-24 | 2017-10-01 | 台灣積體電路製造股份有限公司 | 深溝槽隔離結構及其形成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20180286897A1 (en) | 2018-10-04 |
| US10181490B2 (en) | 2019-01-15 |
| CN108695347B (zh) | 2019-08-27 |
| CN110098208A (zh) | 2019-08-06 |
| TW201933597A (zh) | 2019-08-16 |
| US20180286895A1 (en) | 2018-10-04 |
| US10204951B2 (en) | 2019-02-12 |
| CN110098208B (zh) | 2020-08-11 |
| CN108695347A (zh) | 2018-10-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI677086B (zh) | 製作像素陣列的方法 | |
| TWI649866B (zh) | 具有混合深溝槽隔離之圖像感測器 | |
| US10412287B2 (en) | Solid-state imaging device and method for manufacturing electronic apparatus | |
| US11056524B2 (en) | Image pickup device, method of manufacturing image pickup device, and electronic apparatus | |
| US8450728B2 (en) | Solid-state imaging device, method of manufacturing the same, and electronic apparatus | |
| TWI698027B (zh) | 具有增強之近紅外線量子效率的互補式金氧半導體影像感測器 | |
| TWI643321B (zh) | 堆疊式影像感測器 | |
| TWI677974B (zh) | 具有增強近紅外量子效率及調變轉移功能之互補式金氧半導體影像感測器 | |
| CN107195644A (zh) | 偏置深沟槽隔离 | |
| CN113130522B (zh) | 具有部分囊封衰减层的图像传感器 | |
| TWI674668B (zh) | 用於高動態範圍影像感測器之減少串擾 | |
| US9799696B1 (en) | Isolation structure in photodiode | |
| JP2020167421A (ja) | 光検出装置および電子機器 | |
| US20230361136A1 (en) | Pixel structure and method for manufacturing a pixel structure | |
| US20230395627A1 (en) | Quad photodiode microlens arrangements, and associated systems and methods | |
| US9986192B1 (en) | Through-semiconductor and through-dielectric isolation structure | |
| TW202415087A (zh) | 四重光電二極體微透鏡配置以及相關聯之系統及方法 | |
| TW202347749A (zh) | 中央深溝渠絕緣位移 |