本發(fā)明實(shí)施例是有關(guān)一種影像感測(cè)器,且特別是提供一種影像感測(cè)器及其制作方法。
背景技術(shù):
許多現(xiàn)今的電子元件包含影像感測(cè)器,其中影像感測(cè)器可將光學(xué)影像轉(zhuǎn)換為用以代表光學(xué)影像的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。一般用于電子元件中的影像感測(cè)器的一種型式是背面照射(backsideillumination;bsi)影像感測(cè)器。背面照射影像感測(cè)器包含光偵測(cè)器的陣列,其中光偵測(cè)器的陣列是位于內(nèi)連接結(jié)構(gòu)上,且其是配置于相對(duì)側(cè),以做為內(nèi)連接結(jié)構(gòu),并用以接收輻射線。此種配置允許輻射線可照射于光偵測(cè)器上,且輻射線不會(huì)被內(nèi)連接結(jié)構(gòu)中的傳導(dǎo)特征阻擋,故背面照射影像感測(cè)器對(duì)于入射輻射線具有高感光度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
一實(shí)施例為一種影像感測(cè)器。此影像感測(cè)器包含像素感測(cè)器、內(nèi)連接結(jié)構(gòu)和反射器。像素感測(cè)器是配置于半導(dǎo)體基材的底側(cè)上,且像素感測(cè)器包含光偵測(cè)器,且此光偵測(cè)器配置于半導(dǎo)體基材內(nèi)。內(nèi)連接結(jié)構(gòu)是配置于半導(dǎo)體基材和像素感測(cè)器下。其中,內(nèi)連接結(jié)構(gòu)包含內(nèi)連接層與接觸窗,且接觸窗由內(nèi)連接層延伸至像素感測(cè)器。前述的反射器是配置于光偵測(cè)器下,且介于內(nèi)連接層和光偵測(cè)器之間。反射器是配置以朝光偵測(cè)器反射入射輻射線。
另一實(shí)施例為一種制作影像感測(cè)器的方法。此方法是先形成第一層間介電(interlayerdielectric;ild)層,以覆蓋半導(dǎo)體基材和像素感測(cè)器,其中像素感測(cè)器是配置于半導(dǎo)體基材上。然后,對(duì)第一ild層進(jìn)行蝕刻,以形成反射區(qū)域于像素感測(cè)器的光偵測(cè)器上,其中像素感測(cè)器的光偵測(cè)器是配置于半導(dǎo)體基材中。接著,形成反射器于光偵測(cè)器上,且此反射器形成于反射區(qū)域中。之后,形成第二ild層,以覆蓋反射器。而后,形成內(nèi)連接層于第一ild層和第二ild層上,且此內(nèi)連接層電性耦合接觸窗。其中,接觸窗是由內(nèi)連接層延伸至像素感測(cè)器。
又一實(shí)施例為一種影像感測(cè)器。此影像感測(cè)器包含內(nèi)連接結(jié)構(gòu)、光偵測(cè)器和反射器。內(nèi)連接結(jié)構(gòu)是配置于半導(dǎo)體基材下,且此內(nèi)連接結(jié)構(gòu)包含堆疊于ild區(qū)域內(nèi)的傳導(dǎo)特征的層。光偵測(cè)器是配置于半導(dǎo)體基材內(nèi)。前述的反射器是配置于光偵測(cè)器下,且介于內(nèi)連接結(jié)構(gòu)和光偵測(cè)器之間。其中,反射器是配置以朝光偵測(cè)器反射入射輻射線。
附圖說明
從以下結(jié)合所附附圖所做的詳細(xì)描述,可對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)施方式有更佳的了解。需注意的是,根據(jù)業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)務(wù),各特征并未依比例繪示。事實(shí)上,為了使討論更為清楚,各特征的尺寸可任意地增加或減少。
圖1是繪示具有反射器的背面照射(backsideilluminated;bsi)影像感測(cè)器的一些實(shí)施例的剖視圖;
圖2a至圖2d是繪示圖1的反射器的各種實(shí)施例的剖視圖;
圖3是繪示圖1的bsi影像感測(cè)器的一些更詳盡的實(shí)施例的剖視圖;
圖4是繪示圖1的bsi影像感測(cè)器中的像素感測(cè)器的一些實(shí)施例的電路圖;
圖5是繪示圖1的bsi影像感測(cè)器的一些實(shí)施例的上視圖;
圖6至圖9、圖10a至圖10d、圖11a、圖11b、圖12至圖16、圖17a至圖17d、圖18a、圖18b和圖19至圖27是繪示制造具有反射器的bsi影像感測(cè)器的方法的各種實(shí)施例的一系列剖視圖;
圖28與圖29是繪示制造具有反射器的bsi影像感測(cè)器的方法的各種實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施方式
以下的揭露提供了許多不同的實(shí)施例或例子,以實(shí)施發(fā)明的不同特征。以下所描述的構(gòu)件與安排的特定例子是用以簡(jiǎn)化本發(fā)明實(shí)施例。當(dāng)然這些僅為例子,并非用以做為限制。舉例而言,在描述中,第一特征形成于第二特征上方或上,可能包含第一特征與第二特征以直接接觸的方式形成的實(shí)施例,而也可能包含額外特征可能形成在第一特征與第二特征之間的實(shí)施例,如此第一特征與第二特征可能不會(huì)直接接觸。此外,本發(fā)明實(shí)施例可能會(huì)在各例子中重復(fù)參考數(shù)字及/或文字。這樣的重復(fù)是基于簡(jiǎn)單與清楚的目的,以其本身而言并非用以指定所討論的各實(shí)施例及/或配置之間的關(guān)系。
另外,在此可能會(huì)使用空間相對(duì)用語(yǔ),例如“向下(beneath)”、“下方(below)”、“較低(lower)”、“上方(above)”、“較高(upper)”等等,以方便描述來說明如附圖所繪示的一元件或一特征與另一(另一些)元件或特征的關(guān)系。除了在圖中所繪示的方向外,這些空間相對(duì)用詞意欲含括元件在使用或操作中的不同方位。設(shè)備可能以不同方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或在其他方位上),因此可利用同樣的方式來解釋在此所使用的空間相對(duì)描述符號(hào)。
一些背面照射(backsideilluminated;bsi)影像感測(cè)器包含配置于半導(dǎo)體基材內(nèi)的光偵測(cè)器陣列,且此半導(dǎo)體基材是位于內(nèi)連接結(jié)構(gòu)上。光偵測(cè)器自內(nèi)連接結(jié)構(gòu)延伸,并深入至半導(dǎo)體基材。光偵測(cè)器亦可自靠近內(nèi)連接結(jié)構(gòu)處延伸。光偵測(cè)器是配置于內(nèi)連接結(jié)構(gòu)的相對(duì)側(cè)上,以接收輻射線(如光)。
為了增加光偵測(cè)器對(duì)于輻射線的感光度,光偵測(cè)器可延伸更深入半導(dǎo)體基材,而可增加吸收輻射線的面積。然而,增加光偵測(cè)器延伸的深度會(huì)增加制作成本。其次,為了增加光偵測(cè)器對(duì)于輻射線的感光度,內(nèi)連接結(jié)構(gòu)的傳導(dǎo)特征可用以朝光偵測(cè)器反射回輻射線,進(jìn)而提供光偵測(cè)器兩種吸收輻射線的機(jī)會(huì)。然而,傳導(dǎo)特征是借著內(nèi)連接結(jié)構(gòu)的至少一層間介電(interlayerdielectric;ild)層與光偵測(cè)器相隔開,故輻射線可能偏離至相鄰的像素感測(cè)器,并引起干擾。
本發(fā)明實(shí)施例是針對(duì)高感光度與低干擾且具有反射器的bsi影像感測(cè)器。在一些實(shí)施例中,像素感測(cè)器配置于半導(dǎo)體基材的底側(cè)上,且像素感測(cè)器包含配置于半導(dǎo)體基材內(nèi)的光偵測(cè)器。內(nèi)連接結(jié)構(gòu)是配置于半導(dǎo)體基材下,且內(nèi)連接結(jié)構(gòu)包含接觸窗,其中此接觸窗是由內(nèi)連接結(jié)構(gòu)的內(nèi)連接層延伸至像素感測(cè)器。反射器是配置于光偵測(cè)器下,且介于內(nèi)連接層與光偵測(cè)器。反射器是配置以將通過光偵測(cè)器的輻射線反射回光偵測(cè)器。
借著配置反射器于光偵測(cè)器下,光偵測(cè)器有利地具有兩種吸收輻射線的機(jī)會(huì),且此輻射線是照射于光偵測(cè)器上。第一種機(jī)會(huì)發(fā)生于當(dāng)幅射線初始照射于光偵測(cè)器上,且第二種機(jī)會(huì)發(fā)生于當(dāng)輻射線反射回光偵測(cè)器。如此一來,光偵測(cè)器對(duì)于入射的輻射線具有高感光度。再者,借著配置反射器于內(nèi)連接層與光偵測(cè)器之間,反射器是靠近光偵測(cè)器,且干擾是有利地減少。
請(qǐng)參照?qǐng)D1,且具有反射器102的bsi影像感測(cè)器的一些實(shí)施例的剖示圖100是被提供。如圖所繪,反射器102是配置于像素感測(cè)器106的光偵測(cè)器104下,且反射器102是配置以將通過光偵測(cè)器104的輻射線108反射回光偵測(cè)器104。借著將輻射線108反射回光偵測(cè)器104,光偵測(cè)器104具有高感光度。反射器102進(jìn)一步地是配置于內(nèi)連接層110上,且內(nèi)連接層110是通過接觸窗112電性耦合像素感測(cè)器106,其中接觸窗112延伸于內(nèi)連接層110與像素感測(cè)器106之間。借著配置反射器102于內(nèi)連接層110上,并介于內(nèi)連接層110和光偵測(cè)器104之間,此反射器102是靠近光偵測(cè)器104,且像素感測(cè)器106與相鄰的像素感測(cè)器(未顯示)間的干擾是極小的。
像素感測(cè)器106是配置于半導(dǎo)體基材114的底側(cè),且像素感測(cè)器106包含光偵測(cè)器104。光偵測(cè)器104是配置以吸收照射在其上的輻射線108,且于一些實(shí)施例中,光偵測(cè)器104接觸反射器102。其次,光偵測(cè)器104是配置于半導(dǎo)體基材114中,或以其他方式包含相對(duì)摻雜形式的摻雜半導(dǎo)體區(qū)域,做為半導(dǎo)體基材114的鄰近區(qū)域。在一些實(shí)施例中,像素感測(cè)器106更包含浮動(dòng)擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)(floatingdiffusionnode;fdn)116與轉(zhuǎn)移晶體管118。fdn116是配置以儲(chǔ)存由光偵測(cè)器104轉(zhuǎn)移的電荷,且轉(zhuǎn)移晶體管118是配置以選擇性地轉(zhuǎn)移電荷至fdn116。fdn116是配置于半導(dǎo)體基材114中,或以其他方式包含相對(duì)摻雜形式的摻雜半導(dǎo)體區(qū)域,做為半導(dǎo)體基材114的鄰近區(qū)域。轉(zhuǎn)移晶體管118包含配置于半導(dǎo)體基材114上的柵極120。柵極120是橫向地相鄰于光偵測(cè)器104,且以柵極介電層122與半導(dǎo)體基材144間隔。再者,轉(zhuǎn)移晶體管118包含配置于半導(dǎo)體基材114中的源極區(qū)域/漏極區(qū)域,其中源極區(qū)域/漏極區(qū)域分別是位于柵極120的相對(duì)側(cè),并于柵極120上定義通道區(qū)域124。在一些實(shí)施例中,源極區(qū)域/漏極區(qū)域的一者是光偵測(cè)器104,及/或源極區(qū)域/漏極區(qū)域的一者是fdn116。
內(nèi)連接結(jié)構(gòu)126位于像素感測(cè)器106與半導(dǎo)體基材114下面,且內(nèi)連接結(jié)構(gòu)126覆蓋像素感測(cè)器160的底側(cè)與半導(dǎo)體基材114的底側(cè)。內(nèi)連接結(jié)構(gòu)126不但包含內(nèi)連接層110與接觸窗112,且還有ild區(qū)域128。內(nèi)連接層110是通過一或多個(gè)傳導(dǎo)特征(未顯示)所定義,且接觸窗112由傳導(dǎo)特征的一者延伸至像素感測(cè)器106。在一些實(shí)施例中,接觸窗112延伸至轉(zhuǎn)移晶體管118的柵極120。ild區(qū)域128覆蓋并隔絕內(nèi)連接層110與接觸窗112,以及一些實(shí)施例中的反射器102。
請(qǐng)參照?qǐng)D2a至圖2d,圖1的反射器102的各種實(shí)施例的剖視圖200a至剖視圖200d是被提供。如圖2a的剖視圖200a所繪示,反射器102包含第一部分202和第二部分204,其中第二部分204沿著光偵測(cè)器104配置。反射器102于第一部分202和第二部分204間是不連續(xù)的,且于一些實(shí)施例中,第一部分202和第二部分204是不同的材料。在其他實(shí)施例中,第一部分202和第二部分204是相同的材料。第一部分202和第二部分204可例如為銅、鈦、鉻、鈮、鉛、鈀、金、銀、鋁、鋁銅、鎢或其他反射材料等。
第一部分202是配置于光偵測(cè)器下,且于內(nèi)連接層110上。在一些實(shí)施例中,第一部分202接觸光偵測(cè)器104。其次,第一部分202橫向地由光偵測(cè)器104的第一側(cè)朝向光偵測(cè)器104的第二側(cè)延伸,其中光偵測(cè)器104的第二側(cè)是相對(duì)于第一側(cè)。在一些實(shí)施例中,第一部分202以均一的厚度t橫向延伸,及/或以第一部分202的上表面或頂表面206為平面且面向光偵測(cè)器104的方式橫向延伸。隔離區(qū)域208是配置于光偵測(cè)器104的第一側(cè)上,且于一些實(shí)施例中,轉(zhuǎn)移晶體管118是配置于光偵測(cè)器104的第二側(cè)上。隔離區(qū)域208從第一部分202延伸出來至半導(dǎo)體基材114的底側(cè)。
第二部分204是配置于第一部分202上,且第二部分204是配置于隔離區(qū)域208內(nèi)。在一些實(shí)施例中,第二部分204接觸第一部分202及/或被隔離區(qū)域208限制。再者,第二部分204從第一部分202延伸出來至隔離區(qū)域208。在一些實(shí)施例中,第二部分204以均一的寬度w延伸至隔離區(qū)域208中,及/或以側(cè)壁表面210為平面且面向光偵測(cè)器104的方式延伸。
借著沿著光偵測(cè)器104配置第一部分202和第二部分204,通過光偵測(cè)器104的輻射線108可被反射回光偵測(cè)器104。其次,借著配置第二部分204,使其橫向地相鄰于光偵測(cè)器104,輻射線108可被避免朝相鄰的像素感測(cè)器(未顯示)反射。舉例而言,輻射線108可從第一部分202反射,并朝向相鄰的像素感測(cè)器(未顯示)和第二部分204,再?gòu)牡诙糠?04反射回光偵測(cè)器104。因此,光偵測(cè)器104具有高感光度,且其干擾極小。
如圖2b的剖視圖200b所繪示的內(nèi)容,反射器102包含第一部分202和第二部分204,且于第一部分202和第二部分204間連續(xù)地延伸。其次,第一部分202和第二部分204是相同的材料。舉例而言,第一部分202和第二部分204可例如為銅、鈦、鉻、鈮、鉛、鈀、金、銀、鋁、鋁銅、鎢或其他反射材料等。
如圖2c的剖視圖200c所繪示的內(nèi)容,反射器102具有一內(nèi)凹的上表面或頂表面212與凸出的下表面或底表面214。上表面或頂表面212與下表面或底表面214橫向地延伸于光偵測(cè)器104的相對(duì)側(cè),且于一些實(shí)施例中,上表面或頂表面212與下表面或底表面214具有相同的足跡。此足跡是上表面或頂表面212或下表面或底表面214投影至水平面的二維投影。在一些實(shí)施例中,反射器102對(duì)于中心軸c是對(duì)稱的,其中此中心軸c是垂直于上表面或頂表面212,且配置于反射器102的寬度w的中心點(diǎn)。其次,在一些實(shí)施例中,由反射器102的邊緣橫向地移動(dòng)至中心點(diǎn)時(shí),反射器102的厚度t是由0或預(yù)期的數(shù)值增加。
借著配置反射器102于光偵測(cè)器104下,通過光偵測(cè)器104的輻射線108可被反射回光偵測(cè)器104。如此一來,光偵測(cè)器104具有高感光度。再者,借著配置具有內(nèi)凹剖面的反射器102的上面或頂面,輻射線108是被聚焦于焦點(diǎn)平面216,其中焦點(diǎn)平面216是橫向地延伸并通過光偵測(cè)器104。舉例而言,平行照射于上表面或頂表面212上的輻射線108的光線可被反射至焦點(diǎn)平面216上共同的焦點(diǎn)。如此一來,干擾是極小的。
如圖2d的剖視圖200d所繪示的內(nèi)容,反射器102的上表面或頂表面212是內(nèi)凹的,且反射器102的下表面或底表面214是平面的。其次,由反射器102的邊緣橫向地移動(dòng)至反射器102的寬度w的中心點(diǎn)時(shí),反射器102的厚度t是減少的。
請(qǐng)參照?qǐng)D3,圖1的bsi影像感測(cè)器的一些更詳盡的實(shí)施例的剖視圖300是被提供。如圖所繪,半導(dǎo)體基材114能容納隔離區(qū)域208和像素感測(cè)器106于半導(dǎo)體基材114的底側(cè)上。半導(dǎo)體基材114可例如為硅的大基材或其他半導(dǎo)體。隔離區(qū)域208是配置以電性及/或光性隔離像素感測(cè)器106與相鄰的像素感測(cè)器(未顯示),且隔離區(qū)域208延伸至半導(dǎo)體基材114中。其次,隔離區(qū)域208是配置于像素感測(cè)器106的相對(duì)側(cè)上,且于一些實(shí)施例中,橫向地圍繞像素感測(cè)器106。隔離區(qū)域208可例如為淺溝渠隔離(shallowtrenchisolation;sti)區(qū)域、植入隔離區(qū)域或深溝渠隔離(deeptrenchisolation;dti)區(qū)域。像素感測(cè)器106是配置以感測(cè)入射光,且像素感測(cè)器106包含光偵測(cè)器104。再者,在一些實(shí)施例中,像素感測(cè)器106包含fdn116和轉(zhuǎn)移晶體管118。像素感測(cè)器106可例如為主動(dòng)式像素感測(cè)器(activepixelsensor;aps)。
光偵測(cè)器104和fdn116是配置于半導(dǎo)體基材中,且是相對(duì)摻雜形式(n型或p型)的摻雜半導(dǎo)體區(qū)域,以做為半導(dǎo)體基材114的各自區(qū)域,其中這些各自區(qū)域是圍繞摻雜半導(dǎo)體區(qū)域。光偵測(cè)器104是配置以產(chǎn)生并儲(chǔ)存對(duì)入射輻射線反應(yīng)的電荷,且fdn116是配置以儲(chǔ)存由光偵測(cè)器104轉(zhuǎn)移至此的電荷。在一些實(shí)施例中,光偵測(cè)器104及/或fdn116具有減少的深度及/或集中度的多個(gè)橫向延伸302,分別做為光偵測(cè)器104及/或fdn116的主體。
轉(zhuǎn)移晶體管118是配置以轉(zhuǎn)移電荷至fdn116,其中此電荷是累積于光偵測(cè)器104中。轉(zhuǎn)移晶體管118包含配置于半導(dǎo)體基材114上的柵極120,其中柵極120是橫向相鄰于光偵測(cè)器104。柵極120是借著柵極介電層122與半導(dǎo)體基材114相隔開,且于一些實(shí)施例中,柵極120具有側(cè)壁表面,且此側(cè)壁表面沿著側(cè)壁間隔304配置。柵極120可例如為金屬、摻雜多晶硅或其他傳導(dǎo)材料。柵極介電層122可例如為二氧化硅、高k介電材料(即具有超過3.9的介電常數(shù)(k)的介電材料)或其他介電材料。側(cè)壁間隔304可例如為氮化硅、氮氧化硅或其他介電材料。轉(zhuǎn)移晶體管118還包含源極區(qū)域/漏極區(qū)域。源極區(qū)域/漏極區(qū)域配置于半導(dǎo)體基材114中,且源極區(qū)域/漏極區(qū)域是分別配置于柵極120的相對(duì)側(cè)上,并定義通道區(qū)域124于柵極120上。其中,柵極120選擇性地傳導(dǎo)施加于柵極120的偏壓。源極區(qū)域/漏極區(qū)域是相對(duì)摻雜形式的摻雜半導(dǎo)體區(qū)域,以做為半導(dǎo)體基材114的各自區(qū)域,其中這些各自區(qū)域是圍繞摻雜半導(dǎo)體區(qū)域。在一些實(shí)施例中,源極區(qū)域/漏極區(qū)域的一者是光偵測(cè)器104,及/或源極區(qū)域/漏極區(qū)域的一者是fdn116。
內(nèi)連接結(jié)構(gòu)126是位于半導(dǎo)體基材114與像素感測(cè)器106下,且內(nèi)連接結(jié)構(gòu)126覆蓋像素感測(cè)器106的底側(cè)和半導(dǎo)體基材114的底側(cè)。內(nèi)連接結(jié)構(gòu)126包含ild區(qū)域128與多個(gè)內(nèi)連接層110和306(即金屬層),且這些內(nèi)連接層110和306堆疊于ild區(qū)域128內(nèi)。在一些實(shí)施例中,ild區(qū)域128可例如為二氧化硅、低k介電材料(即具有低于3.9的介電常數(shù)(k)的介電材料)、硅磷玻璃(phosphosilicateglass;psg)、其他介電材料或上述材料的任意組合。舉例而言,ild區(qū)域128可包含二氧化硅或psg層與多個(gè)低k介電層,且這些低k介電層堆疊于二氧化硅或psg層下。
內(nèi)連接層110和306是通過各自的傳導(dǎo)特征308所定義,如線或墊。其次,在一些實(shí)施例中,相較于其他內(nèi)連接層110共有的厚度t2,最遠(yuǎn)離半導(dǎo)體基材的內(nèi)連接層306具有較大的厚度t1。內(nèi)連接層110和306通過內(nèi)連接窗312電性耦合另一者,且內(nèi)連接窗312于相鄰的內(nèi)連接層延伸。再者,最靠近半導(dǎo)體基材114的內(nèi)連接層110是通過一或多個(gè)接觸窗112電性耦合像素感測(cè)器106,且這些接觸窗112是由內(nèi)連接層110延伸至像素感測(cè)器106。舉例而言,接觸窗112可由內(nèi)連接層110延伸至轉(zhuǎn)移晶體管118的柵極120。內(nèi)連接層110和306、接觸窗112和內(nèi)連接窗312可例如為銅、鈦、鉻、鈮、鉛、鈀、金、銀、鋁、鎢或其他反射材料等的金屬。
反射層102是配置于光偵測(cè)器104下,且反射層102是配置以將通過光偵測(cè)器104的輻射線朝光偵測(cè)器104反射回。借著朝光偵測(cè)器104反射回輻射線,光偵測(cè)器104具有高感光度。反射器102是進(jìn)一步地配置于最靠近半導(dǎo)體基材114的內(nèi)連接層110上。借著配置反射器102于最靠近半導(dǎo)體基材114的內(nèi)連接層110上,反射器102是靠近光偵測(cè)器104。其次,可能反射至相鄰的像素感測(cè)器(未顯示)的輻射線是少的且干擾極小。在一些實(shí)施例中,反射器102直接鄰接光偵測(cè)器104,及/或反射器102是根據(jù)圖2a至圖2d的實(shí)施例的一者配置。再者,在一些實(shí)施例中,反射器102是銅、鈦、鉻、鈮、鉛、鈀、金、銀、鋁、鎢、其他傳導(dǎo)材料或上述材料的任意組合。
在一些實(shí)施例中,支撐元件314是透過內(nèi)連接結(jié)構(gòu)126配置并附加于半導(dǎo)體基材114下。支撐元件314可例如為大基材或積體電路(integratedcircuit;ic)晶片。在一些實(shí)施例中,ic晶片是透過內(nèi)連接結(jié)構(gòu)126電性耦合像素感測(cè)器106。ic晶片可舉例包含額外的半導(dǎo)體基材(未顯示)和配置于額外的半導(dǎo)體基材上的額外的內(nèi)連接結(jié)構(gòu)(未顯示)。
保護(hù)層316是配置于半導(dǎo)體基材114和像素感測(cè)器106上,且保護(hù)層316配置于半導(dǎo)體基材114做為內(nèi)連接結(jié)構(gòu)126的相對(duì)側(cè)。保護(hù)層316包含填滿彩色濾光層318且以微透鏡320覆蓋的井。保護(hù)層316可例如為介電層的多層堆疊,且此多層堆疊可例如為堆疊于一對(duì)氧化層間的氮化層。彩色濾光層318是配置以選擇性地傳送指定的光色或指定的輻射線波長(zhǎng)至像素感測(cè)器106,且微透鏡320是配置以聚焦入射的輻射線至彩色濾光層318及/或像素感測(cè)器106上。
請(qǐng)參照?qǐng)D4,圖1的bsi影像感測(cè)器中的像素感測(cè)器106的一些實(shí)施例的電路圖400是被提供。如圖所繪示的內(nèi)容,fdn116是選擇性地通過轉(zhuǎn)移晶體管118耦合光偵測(cè)器104,且fdn116是選擇性地通過重置晶體管(resettransistor)404耦合電源402。光偵測(cè)器104可例如為光二極管,及/或電源402可例如為直流(directcurrent;dc)電源。轉(zhuǎn)移晶體管118是配置以轉(zhuǎn)移電荷至fdn116,其中此電荷是累積于光偵測(cè)器104中。重置晶體管404是配置以清除儲(chǔ)存于fdn116的電荷。fdn116限制限制源極跟隨晶體管(sourcefollowertransistor)406,其中源極跟隨晶體管406選擇性地耦合電源402至行選擇晶體管(rowselecttransistor)408,且行選擇晶體管408選擇性地耦合源極跟隨晶體管406至輸出端410。源極跟隨晶體管406是配置以非破壞地讀取并放大儲(chǔ)存于fdn116的電荷,且行選擇晶體管408是配置以對(duì)讀出電路選擇像素感測(cè)器106。
當(dāng)圖1的bsi影像感測(cè)器中的像素感測(cè)器106被描述為如圖4所繪示的五個(gè)晶體管(5t)aps,像素感測(cè)器106的其他實(shí)施例可包含更多或更少晶體管。舉例而言,像素感測(cè)器106的其他實(shí)施例可包含如二個(gè)、三個(gè)或六個(gè)晶體管。
請(qǐng)參照?qǐng)D5,圖1的bsi影像感測(cè)器的一些實(shí)施例的上視圖500是被提供。如圖所繪示的內(nèi)容,bsi影像感測(cè)器的邏輯區(qū)域502橫向圍繞隔離區(qū)域208,其中像素感測(cè)器106、504和506是被配置于隔離區(qū)域208內(nèi)。邏輯區(qū)域502可包含如邏輯及/或記憶元件(未顯示),且邏輯及/或記憶元件是配置以讀取及/或儲(chǔ)存像素感測(cè)器106、504和506對(duì)應(yīng)入射輻射線索產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。隔離區(qū)域208是配置以隔離像素感測(cè)器106、504和506,且隔離區(qū)域208可例如為sti區(qū)域。
像素感測(cè)器106、504和506是被指定輻射線的各波長(zhǎng)。在一些實(shí)施例中,像素感測(cè)器106、504和506是擇一地被指定為輻射線的紅光波長(zhǎng)(即大約620納米至750納米)、輻射線的綠光波長(zhǎng)(即大約495納米至570納米)和輻射線的藍(lán)光波長(zhǎng)(即大約450納米至495納米)。舉例而言,標(biāo)示為“r”的像素感測(cè)器506是指定為輻射線的紅光波長(zhǎng),標(biāo)示為“b”的像素感測(cè)器504是指定為輻射線的藍(lán)光波長(zhǎng),且標(biāo)示為“g”的像素感測(cè)器106是指定為輻射線的綠光波長(zhǎng)。再者,在一些實(shí)施例中,根據(jù)拜爾過濾器馬賽克(bayerfiltermosaic),像素感測(cè)器106、504和506交錯(cuò)于紅光波長(zhǎng)、綠光波長(zhǎng)和藍(lán)光波長(zhǎng)之間。
依據(jù)圖1、圖2a至圖2d或圖3中的像素感測(cè)器106,像素感測(cè)器106、504和506是分別地配置,且像素感測(cè)器106、504和506包含各自的彩色濾光層(未顯示),其中,根據(jù)輻射線的指定波長(zhǎng),這些各自的彩色濾光層是配置以過濾入射的輻射線。舉例而言,如圖3所示,像素感測(cè)器106包含配置于其上的彩色濾光層318。其次,像素感測(cè)器106、504和506包含各自的光偵測(cè)器104、508和510,以及各自的反射器102、512和514(未顯示于圖中),其中這些各自的反射器102、512和514位于光偵測(cè)器104、508和501下。
在一些實(shí)施例中,依據(jù)對(duì)各像素感測(cè)器106、504和506的輻射線的指定波長(zhǎng),反射器102、512和514是不同的材料。反射器102、512和514的材料可選自于優(yōu)化輻射線的指定波長(zhǎng)的反射系數(shù)的材料。舉例而言,指定為輻射線的綠光波長(zhǎng)的反射器102可為對(duì)綠光波長(zhǎng)具有高反射系數(shù)(相對(duì)于藍(lán)光波長(zhǎng)和紅光波長(zhǎng))的第一材料,指定為輻射線的藍(lán)光波長(zhǎng)的反射器512可為對(duì)藍(lán)光波長(zhǎng)具有高反射系數(shù)(相對(duì)于綠光波長(zhǎng)和紅光波長(zhǎng))的第二材料,且指定為輻射線的紅光波長(zhǎng)的反射器514可為對(duì)紅光波長(zhǎng)具有高反射系數(shù)(相對(duì)于綠光波長(zhǎng)和藍(lán)光波長(zhǎng))的第三材料。
再者,在一些實(shí)施例中,反射器102、512和514是以與此矩陣的一中心間的距離成正比及/或在遠(yuǎn)離此矩陣的此中心的方向中的方式,分別橫向偏移于光偵測(cè)器104、508和510。此橫向的偏移可例如是就光偵測(cè)器104、508和510的邊緣及/或中心與反射器102、512和514而言。在一些實(shí)施例中,光偵測(cè)器104、508和510的中心、反射器102、512和514與矩陣是指各自的足跡的質(zhì)量中心。此足跡是指投影至水平面的二維投影。
請(qǐng)參照?qǐng)D6至圖9、圖10a至圖10d、圖11a、圖11b、圖12至圖16、圖17a至圖17d、圖18a、圖18b和圖19至圖27,制造具有反射器102(請(qǐng)參照如圖10c、圖11a、圖17c、圖18a或圖22)的bsi影像感測(cè)器的方法的各種實(shí)施例的一系列剖視圖是被提供。
如圖6的剖視圖600所繪示的內(nèi)容,第一ild層602是形成以覆蓋隔離區(qū)域208、像素感測(cè)器106和半導(dǎo)體基材114。其次,在一些實(shí)施例中,第一ild層602是形成具有平面的上表面或頂表面604,及/或第一ild層602是以二氧化硅、psg或低k介電材料所形成。隔離區(qū)域208延伸至半導(dǎo)體基材114中,且隔離區(qū)域208是配置于光感測(cè)器106的相對(duì)側(cè)上。光感測(cè)器106包含光偵測(cè)器104,且于一些實(shí)施例中,光感測(cè)器106亦包含fdn116和轉(zhuǎn)移晶體管118。光偵測(cè)器104和fdn116是配置于半導(dǎo)體基材114中。轉(zhuǎn)移晶體管118包含柵極120,其中柵極120配置于半導(dǎo)體基材114上,且柵極120借著柵極介電層122與半導(dǎo)體基材114隔開。再者,轉(zhuǎn)移晶體管118包含源極區(qū)域/漏極區(qū)域,其中源極區(qū)域/漏極區(qū)域分別配置于柵極120的相對(duì)側(cè)上,以于柵極120下定義出通道區(qū)域124。源極區(qū)域/漏極區(qū)域可例如為光偵測(cè)器104和fdn116。甚者,在一些實(shí)施例中,轉(zhuǎn)移晶體管118包含側(cè)壁間隔304,且此側(cè)壁間隔304沿著柵極120的側(cè)壁表面排列。
在一些實(shí)施例中,形成第一ild層602的流程包含沉積或用別的方法生成第一ild層602于隔離區(qū)域208、像素感測(cè)器106和半導(dǎo)體基材114上。舉例而言,第一ild層602可例如是通過化學(xué)氣相沉積(chemicalvapordeposition;cvd)或物理氣相沉積(physicalvapordeposition;pvd)等氣相沉積方法沉積,或者利用熱氧化法生成。之后,對(duì)第一ild層602的上表面或頂表面604進(jìn)行平面化。此平面化可通過化學(xué)機(jī)械研磨(chemicalmechanicalpolish;cmp)進(jìn)行。
請(qǐng)參照?qǐng)D7至圖9和圖10a至圖10d,制造具有反射器102(請(qǐng)參照如圖10c)的bsi影像感測(cè)器的方法的第一實(shí)施例的一系列剖視圖700至900與1000a至1000d是被提供。第一實(shí)施例可例如參考圖2a。
如圖7的剖視圖700所繪示的內(nèi)容,對(duì)第一ild層602進(jìn)行第一蝕刻,以形成第一開口702。第一開口702是形成以曝露半導(dǎo)體基材114,并曝露隔離區(qū)域208,其中此隔離區(qū)域208是位于橫向相鄰于光偵測(cè)器104的位置。其次,第一開口702是形成以定義出反射器102(請(qǐng)參照如圖10c)形成于其中的反射區(qū)域,且在一些實(shí)施例中,第一開口702是形成于橫向相鄰轉(zhuǎn)移晶體管124的位置。甚者,在一些實(shí)施例中,進(jìn)行第一蝕刻的流程包含沉積并圖案化第一光阻層于第一ild層602上。之后,當(dāng)使用第一光阻層704做為光罩時(shí),第一蝕刻劑706是施加于第一ild層602,以形成第一開口702。于形成第一開口702后,第一光阻層704是被移除。
如圖8的剖視圖800所繪示的內(nèi)容,透過第一開口702(請(qǐng)參照如圖7)對(duì)隔離區(qū)域208進(jìn)行第二蝕刻,以形成第二開口802于隔離區(qū)域208中。在一些實(shí)施例中,第二開口802是受限于隔離區(qū)域208來形成,故第二開口802的側(cè)壁表面和第二開口802的下表面或底表面是與半導(dǎo)體基材114的整體分隔開來并隔離。其次,在一些實(shí)施例中,進(jìn)行第二蝕科的流程包含沉積并圖案化第二光阻層804于第一ild層602上,且部分地填滿第一開口702,因此隔離區(qū)域208是部分地被曝露出。之后,當(dāng)使用第二光阻層804做為光罩時(shí),第二蝕刻劑806是施加于隔離區(qū)域208,以形成第二開口802。于形成第二開口802后,第二光阻層804是被移除。
如圖9的剖視圖900所繪示的內(nèi)容,第一反射層902形成以覆蓋第一ild層602,并填滿第一開口702和第二開口802(請(qǐng)參照如圖7與圖8)。其次,在一些實(shí)施例中,第一反射層902是形成具有平面的上表面或頂表面904,及/或第一反射層902是以鋁、銀、金、鋁銅、銅或其他金屬形成。甚者,在一些實(shí)施例中,形成第一反射層902的流程包含沉積或以其他方法生成第一反射層902,以覆蓋第一ild層602,并填滿第一開口702和第二開口802。之后,對(duì)第一反射層902的上表面或頂表面904進(jìn)行平面化,以平面化第一反射層902的上表面或頂表面904。
如圖10a的剖視圖1000a所繪示的內(nèi)容,對(duì)第一反射層902進(jìn)行第三蝕刻,以回蝕第一反射層902,直至第一反射層902的上表面或頂表面904大約是與隔離區(qū)域208的上表面或頂表面1002一致。在一些實(shí)施例中,進(jìn)行第三蝕刻的流程包含對(duì)第一反射層902施加第三蝕刻劑1004,直至第一反射層902的上表面或頂表面904大約是與隔離區(qū)域208的上表面或頂表面1002一致。相對(duì)于第一ild層602,第三蝕刻劑1004可例如是對(duì)第一反射層902優(yōu)先的(即較為敏感)。
如圖10b的剖視圖1000b所繪示的內(nèi)容,第二反射層1006是形成以覆蓋第一ild層602,并填滿第一開口702(請(qǐng)參照如圖10a)。其次,在一些實(shí)施例中,第二反射層1006是形成具有平面的上表面或頂表面1008,及/或第二反射層1006是以鋁、銀、金、鋁銅、銅或其他金屬。甚者,在一些實(shí)施例中,形成第二反射層1006的流程包含沉積或以其他方法生成第二反射層1006,以覆蓋第一ild層602,并填滿第一開口702。之后,對(duì)第二反射層1006的上表面或頂表面1008進(jìn)行平面化,以平面化第一反射層1006的上表面或頂表面1008。
如圖10c的剖視圖1000c所繪示的內(nèi)容,對(duì)第二反射層1006進(jìn)行第四蝕刻,以回蝕第二反射層1006的上表面或頂表面1008至低于第一ild層602的上表面或頂表面604,因此第二反射層1006是限制于第一開口702中。于進(jìn)行第四蝕刻后,于第一開口702和第二開口802(請(qǐng)參照如圖8)中的第一反射層902與第二反射層1006的區(qū)域整體地定義出反射器102。在一些實(shí)施例中,進(jìn)行第四蝕刻的流程包含對(duì)第二反射層1006施加第四蝕刻劑1010,直至第二反射層1006是回蝕至第一開口702。
如圖10d的剖視圖1000d所繪示的內(nèi)容,第二ild層1012形成以填滿第一開口702(請(qǐng)參照如圖10c),并具有上表面或頂表面1014,其中上表面或頂表面1014是與第一ild層602的上表面或頂表面604一致。在一些實(shí)施例中,第二ild層1012是形成以具有上表面或頂表面1014,且此上表面或頂表面1014是與第一ild層602的上表面或頂表面604共平面。其次,在一些實(shí)施例中,第二ild層1012可例如是以二氧化硅、psg或低k介電材料所形成。甚者,在一些實(shí)施例中,形成第二ild層1012的流程包含沉積或以其他方法生成第二ild層1012,以填滿第一開口702,并覆蓋第一ild層602。之后,對(duì)第二ild層1012的上表面或頂表面進(jìn)行平面化,及/或第二ild層1012是回蝕。
請(qǐng)參照?qǐng)D7至圖9、圖11a與圖11b,制造反射器102(請(qǐng)參照如圖11a)的方法的第二實(shí)施例的一系列剖視圖700至900、1100a和1100b是被提供。圖11a和圖11b的操作是被進(jìn)行,以替代圖10a至圖10d的操作,且是于圖7至圖9的操作之后。第二實(shí)施例可例如參考圖2b。
如圖11a的剖視圖1100a所繪示的內(nèi)容,對(duì)第一反射層902進(jìn)行第三蝕刻,以回蝕第一反射層902的上表面或頂表面904至低于第一ild層602的上表面或頂表面604,因此第一反射層902是受限于第一開口702和第二開口802(請(qǐng)參照如圖8)。于進(jìn)行第三蝕刻后,于第一開口702和第二開口802(請(qǐng)參照如圖8)中的第一反射層902的區(qū)域定義出反射器102。在一些實(shí)施例中,進(jìn)行第三蝕刻的流程包含對(duì)第一反射層902進(jìn)行第三蝕刻劑1004,直至第一反射層902的上表面或頂表面904是明顯地被回蝕。
如圖11b的剖視圖1100b所繪示的內(nèi)容,第二ild層1012是形成以填滿第一開口(請(qǐng)參照如圖11a),并具有上表面或頂表面1014,其中上表面或頂表面1014是與第一ild層602的上表面或頂表面604一致。其次,在一些實(shí)施例中,形成第二ild層1012的流程包含沉積或以其他方法生成第二ild層1012,且接著對(duì)第二ild層1012的上表面或頂表面1014進(jìn)行平面化及/或回蝕。
請(qǐng)參照?qǐng)D12至圖16和圖17a至圖17d,制造反射器102(請(qǐng)參照如圖17c)的方法的第三實(shí)施例的一系列剖視圖1200至1600和1700a至1700d是被提供。圖12至圖16和圖17a至圖17d的操作是被進(jìn)行,以替代前述方法的第一實(shí)施例與第二實(shí)施例的操作,且是于圖6的操作之后。第三實(shí)施例可例如參考圖2c。
如圖12的剖視圖1200所繪示的內(nèi)容,第三光阻層1202是形成于第一ild層602上,并于光偵測(cè)器104的相對(duì)側(cè)橫向地延伸。在一些實(shí)施例中,形成第三光阻層1202的流程包含沉積第三光阻層1202于第一ild層602上,且接著利用第一光罩圖案化第三光阻層1202。
如圖13的剖視圖1300所繪示的內(nèi)容,第一回焊(reflow)或蝕刻制程是進(jìn)行于第三光阻層1202上,以彎曲第三光阻層1202的上表面或頂表面1302,故上表面或頂表面1302是凸出的。在一些實(shí)施例中,第一回焊或蝕刻制程是一回焊制程,且此回焊制程包含加熱第三光阻層1202直至第三光阻層1202開始熔融且第三光阻層1202的上表面或頂表面1302彎曲時(shí)。舉例而言,回焊制程可通過以110℃至130℃的環(huán)境溫度加熱第三光阻層1202的方式來進(jìn)行。
如圖14的剖視圖1400所繪示的內(nèi)容,第四光阻層1402是形成于第一ild層602上,并位于第三光阻層1202的相對(duì)側(cè)。在一些實(shí)施例中,第四光阻層1402是形成以具有厚度t1,厚度t1是大于第三光阻層1202的厚度t2,及/或第四光阻層1402是橫向地相鄰于第三光阻層1202。其次,在一些實(shí)施例中,形成第四光阻層1402的流程包含沉積第四光阻層1402于第一ild層602和第三光阻層1202上,且接著利用第二光罩圖案化第四光阻層。甚者,在一些實(shí)施例中,依照第三光阻層1202,第四光阻層1402是以相反的光阻類型所形成,因此第一光罩和第二光罩是相同的。舉例而言,第三光阻層1202可為正型光阻,且第二光阻層1402可為負(fù)型光阻,或者反的亦可。
如圖15的剖視圖1500所繪示的內(nèi)容,第五蝕刻是進(jìn)行至第一ild層602中,以形成第一開口702于光偵測(cè)器104上,且第一開口702具有凸出的下表面或底表面1502。其次,第一開口702是形成,以定義反射器102(請(qǐng)參照如圖17c)形成于其中的反射區(qū)域,且于一些實(shí)施例中,第一開口702是形成于轉(zhuǎn)移晶體管124和隔離區(qū)域208之間。甚者,在一些實(shí)施例中,進(jìn)行第五蝕刻的流程包含對(duì)第一ild層602、第三光阻層1202與第四光阻層1402(請(qǐng)參照如圖14)施加第五蝕刻劑1504,以形成第一開口702。第五蝕刻劑1504對(duì)第一ild層602、第三光阻層1202和第四光阻層1402是相同優(yōu)先的,因此第三光阻層1202和第四光阻層1402是被侵蝕。于形成第一開口702后,第三光阻層1202和/或第四光阻層1402是被移除。
如圖16的剖視圖1600所繪示的內(nèi)容,第一反射層902是形成,以覆蓋第一ild層602,并填滿第一開口702(請(qǐng)參照如圖15)。其次,在一些實(shí)施例中,第一光阻層902是形成具有平面的上表面或頂表面904。甚者,在一些實(shí)施例中,形成第一反射層902的流程包含沉積或以其他方式生成第一反射層902,且接著對(duì)第一反射層902進(jìn)行平面化。
如圖17a的剖視圖1700a所繪示的內(nèi)容,第五光阻層1702是形成于第一反射層902上,并橫向延伸于光偵測(cè)器104的相對(duì)側(cè)間。在一些實(shí)施例中,形成第五光阻層1702的流程包含沉積第五光阻層1702于第一反射層902上,且接著利用第三光罩圖案化第五光阻層1702。第三光罩可例如是相同于第一光罩。
如圖17b的剖視圖1700b所繪示的內(nèi)容,第二回焊或蝕刻制程是進(jìn)行于第五光阻層1702上,以彎曲第五光阻層1702的上表面或頂表面1704,故上表面或頂表面1704是凸出的。在一些實(shí)施例中,第二回焊或蝕刻制程是一回焊制程,且此回焊制程包含加熱第五光阻層1702直至第五光阻層1702開始熔融且第五光阻層1702的上表面或頂表面1704彎曲時(shí)。
如圖17c的剖視圖1700c所繪示的內(nèi)容,對(duì)第一反射層902進(jìn)行第六蝕刻,以回蝕第一反射層902的上表面或頂表面904至低于第一ild層602的上表面或頂表面604,故第一反射層902是受限于第一開口702。其次,第六蝕刻彎曲第一反射層902的上表面或頂表面904,故上表面或頂表面是凸出的。于進(jìn)行第六蝕刻后,第一開口702中的第一反射層902的區(qū)域定義出反射器102。在一些實(shí)施例中,進(jìn)行第六蝕刻的流程包含對(duì)第一反射層902和第五光阻層1702施加第六蝕刻劑1706,直至第一反射層902是明顯地回蝕。第六蝕刻劑1706對(duì)第五光阻層1702和第一反射層902是相同優(yōu)先的,故施加第六蝕刻劑1706時(shí),第五光阻層1702是被侵蝕并移除。
如圖17d的剖視圖1700d所繪示的內(nèi)容,第二ild層1012是形成,以填滿第一開口702(請(qǐng)參照如圖17c),并具有上表面或頂表面1014,其中上表面或頂表面1014是與第一ild層602的上表面或頂表面604一致。在一些實(shí)施例中,形成第二ild層1012的流程包含沉積或以其他方式生成第二ild層1012,且接著對(duì)第二ild層1012進(jìn)行平面化。
請(qǐng)參照?qǐng)D12至圖16、圖18a和圖18b,制造反射器102(請(qǐng)參照如圖18a)的方法的第四實(shí)施例的一系列剖視圖1200至1600、1800a和1800b是被提供。圖18a和圖18b的操作是被進(jìn)行,以替代圖17a至圖17d的操作,且是于圖12至圖16的操作之后。第四實(shí)施例可例如參考圖2d。
如圖18a的剖視圖1800a所繪示的內(nèi)容,對(duì)第一反射層902進(jìn)行第六蝕刻,以回蝕第一反射層902的上表面或頂表面904至低于第一ild層602的上表面或頂表面,因此第一反射層902是受限于第一開口702。于進(jìn)行第六蝕刻后,第一開口702中的第一反射層902的區(qū)域定義出反射器。在一些實(shí)施例中,進(jìn)行第六蝕刻的流程包含對(duì)第一反射層902施加第六蝕刻劑1706,直至第一反射層是明顯地被回蝕。
如圖18b的剖視圖1800b所繪示的內(nèi)容,第二ild層1012是形成,以填滿第一開口702(請(qǐng)參照如圖18a),并具有上表面或頂表面1014,其中上表面或頂表面1014是與第一ild層602的上表面或頂表面604一致。在一些實(shí)施例中,形成第二ild層1012的流程包含沉積或以其他方式生成第二ild層1012,且接著對(duì)第二ild層1012進(jìn)行平面化。
請(qǐng)參照?qǐng)D19至圖23,制造反射器102(請(qǐng)參照如圖22)的方法的第五實(shí)施例的一系列剖視圖1900至2300是被提供。圖19至圖23的操作是被進(jìn)行,以替代前述方法的第一實(shí)施例、第二實(shí)施例、第三實(shí)施例與第四實(shí)施例的操作,且是于圖6的操作之后。第五實(shí)施例可例如參考圖2d。
如圖19的剖視圖1900所繪示的內(nèi)容,對(duì)第一ild層602進(jìn)行第七蝕刻,以移除第一ild層602的區(qū)域,其中此區(qū)域是橫向圍繞光偵測(cè)器104。其次,第七蝕刻是被進(jìn)行,以定義出反射器102(請(qǐng)參照如圖22)形成于其中的反射區(qū)域,且在一些實(shí)施例中,第七蝕刻是被進(jìn)行,以限制第一ild層602于轉(zhuǎn)移晶體管124和隔離區(qū)域208間。甚者,在一些實(shí)施例中,進(jìn)行第七蝕刻的流程包含沉積和利用第四光罩圖案化第六光阻層1902于第一ild層602上。之后,利用第六光阻層1902做為光罩時(shí),對(duì)第一ild層602施加第七蝕刻劑1904,以移除第一ild層602的周圍區(qū)域。
如圖20的剖視圖2000所繪示的內(nèi)容,對(duì)第一ild層602進(jìn)行第三回焊或蝕刻制程,以彎曲第一ild層602的上表面或頂表面604,故上表面或頂表面604是凸出的。在一些實(shí)施例中,第三回焊或蝕刻制程是一回焊制程,且此回焊制程包含加熱第一ild層602直至第一ild層602開始熔融且第一ild層602的上表面或頂表面604彎曲時(shí)。
如圖21的剖視圖2100所繪示的內(nèi)容,第一反射層902是形成,以覆蓋第一ild層602、像素感測(cè)器106和半導(dǎo)體基材114。其次,在一些實(shí)施例中,第一光阻層902是形成具有平面的上表面或頂表面904。甚者,在一些實(shí)施例中,形成第一反射層902的流程包含沉積或以其他方式生成第一反射層902,且接著對(duì)第一反射層902進(jìn)行平面化。
如圖22的剖視圖2200所繪示的內(nèi)容,對(duì)第一反射層902進(jìn)行第八蝕刻,以移除橫向圍繞光偵測(cè)器104及/或第一ild層602的第一反射層902的區(qū)域。在一些實(shí)施例中,第八蝕刻是進(jìn)一步地被進(jìn)行,以限制第一反射層902直接于第一ild層602上。于進(jìn)行第八蝕刻后,配置于光偵測(cè)器104上的第一反射層902的區(qū)域定義出反射器102。在一些實(shí)施例中,進(jìn)行第八蝕刻的流程包含沉積和利用第五光罩圖案化第七光阻層2202于第一反射層902上。第五光罩可例如是相同于第四光罩。之后,利用第七光阻層2202做為光罩時(shí),對(duì)第一反射層902施加第八蝕刻劑2204,以移除第一反射層902的周圍區(qū)域。于移除周圍區(qū)域后,第七光阻層2202是被移除。
如圖23的剖視圖2300所繪示的內(nèi)容,第二ild層1012是形成,以覆蓋第一反射層902、像素感測(cè)器106和半導(dǎo)體基材114。其次,在一些實(shí)施例中,第二ild層1012是形成具有平面的上表面或頂表面1014。甚者,在一些實(shí)施例中,形成第二ild層1012的流程包含沉積或以其他方式生成第二ild層1012,且接著對(duì)第二ild層1012的上表面或頂表面1014進(jìn)行平面化。
請(qǐng)參照?qǐng)D24至圖27,依據(jù)前述實(shí)施例的一者,一系列繪示于形成反射器102(請(qǐng)參照如圖10c、圖11a、圖17c、圖18a或圖22)后所進(jìn)行之后步驟的剖視圖2400至2700是被提供。雖然是依據(jù)圖10d的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)所繪示,但此后步驟亦可進(jìn)行于圖11b、圖17d、圖18b和圖23的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
如圖24的剖視圖2400所繪示的內(nèi)容,內(nèi)連接結(jié)構(gòu)306是形成于第一ild層602和第二ild層1012上,并借著接觸窗112電性耦合柵極102,其中接觸窗112由內(nèi)連接結(jié)構(gòu)306,經(jīng)過第一ild層602及/或第二ild層1012,延伸至像素感測(cè)器306。在一些實(shí)施例中,接觸窗112延伸至轉(zhuǎn)移晶體管118的柵極102,及/或接觸窗112和內(nèi)連接結(jié)構(gòu)306是由傳導(dǎo)材料所形成,其中傳導(dǎo)材料可例如為銅、鋁、鎢、金或其他傳導(dǎo)材料。其次,在一些實(shí)施例中,接觸窗112和內(nèi)連接結(jié)構(gòu)306是依據(jù)類雙鑲嵌制程或類單鑲嵌制程所形成。類雙鑲嵌制程和類單鑲嵌制程分別是不限于銅的雙鑲嵌制程和單鑲嵌制程,因此其他材料可用以替代銅。
如圖25的剖視圖2500所繪示的內(nèi)容,對(duì)內(nèi)連接結(jié)構(gòu)306進(jìn)行第九蝕刻,以形成傳導(dǎo)特征310于第一ild層602和第二ild層1012上。在一些實(shí)施例中,進(jìn)行第九蝕刻的流程包含沉積并圖案化于內(nèi)連接結(jié)構(gòu)306上的第八光阻層2502,故第八光阻層2502遮蔽相當(dāng)于傳導(dǎo)特征310的內(nèi)連結(jié)構(gòu)306的區(qū)域。之后,利用第八光阻層2502做為遮罩,對(duì)內(nèi)連接結(jié)構(gòu)306施加第九蝕刻劑2504,以形成傳導(dǎo)特征310。隨后,第八光阻層2502是被移除。
如圖26的剖視圖2600所繪示的內(nèi)容,第三ild層2602是形成,以覆蓋內(nèi)連接結(jié)構(gòu)306、第一ild層602和第二ild層1012。其次,在一些實(shí)施例中,第三ild層2602是形成具有平面的上表面或頂表面2604,及/或第三ild層2602是由二氧化硅、psg、低k介電材料或其他介電材料所形成。甚者,在一些實(shí)施例中,形成第三ild層2602的流程包含沉積或以其他方式生成第三ild層2602,且接著對(duì)第三ild層2602進(jìn)行平面化。
如圖未繪示的內(nèi)容,對(duì)于額外的內(nèi)連接結(jié)構(gòu),圖24至圖26的操作可重復(fù)進(jìn)行。舉例而言,額外的內(nèi)連接結(jié)構(gòu)可形成于第三ild層2602上,且額外的內(nèi)連接結(jié)構(gòu)可通過內(nèi)連接窗電性耦合內(nèi)連接層306,其中內(nèi)連接窗是由額外的內(nèi)連接結(jié)構(gòu),經(jīng)由第三ild層2602,延伸至內(nèi)連接層。額外的內(nèi)連接結(jié)構(gòu)可接著被進(jìn)行第十蝕刻,以于第三ild層2602上形成額外的傳導(dǎo)特征,且第四ild層可形成,以覆蓋額外的內(nèi)連接層。
如圖27的剖視圖2700所繪示的內(nèi)容,圖26的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)是旋轉(zhuǎn)180度,且保護(hù)層316是形成于半導(dǎo)體基材114上。在一些實(shí)施例中,保護(hù)層316是由氮化硅或二氧化硅所形成。其次,在一些實(shí)施例中,形成保護(hù)層316的流程包含沉積或通過如熱氧化或氣相沉積等其他方法生成保護(hù)層316。亦如圖27的剖視圖2700所繪示的內(nèi)容,彩色濾光層318是形成并埋藏于保護(hù)層316中,且微透鏡320是形成并覆蓋彩色濾光層318。
請(qǐng)參照?qǐng)D28,制造具有反射器的bsi影像感測(cè)器的方法的各種實(shí)施例的流程圖2800是被提供。
于操作2802中,第一ild層是形成,以覆蓋半導(dǎo)體基材的第一側(cè)和配置于第一側(cè)上的像素感測(cè)器。請(qǐng)參照如圖6。
于操作2804中,對(duì)第一ild層進(jìn)行第一蝕刻,以于像素感測(cè)器的光偵測(cè)器上形成開口。請(qǐng)參照如圖7或圖12至圖15。
于操作2806中,反射器形成于開口中,且于光偵測(cè)器上。請(qǐng)參照如圖8至10c、圖8、9與11a、圖16至17c,或者圖16與18a。
于操作2808中,第二ild層是形成,以填滿反射器上的開口。請(qǐng)參照如圖10d、圖11b、圖17d或圖18d。
于操作2810中,內(nèi)連接層是形成于第一ild曾和第二ild層上,且內(nèi)連接層通過接觸窗電性耦合像素感測(cè)器,其中接觸窗是由內(nèi)連接層延伸至像素感測(cè)器。請(qǐng)參照如圖24。
于操作2812中,對(duì)內(nèi)連接層進(jìn)行第二蝕刻,以形成傳導(dǎo)特征。請(qǐng)參照如圖25。
于操作2814中,第三ild層是形成,以覆蓋內(nèi)連接層。請(qǐng)參照如圖26。
于操作2816中,保護(hù)層、彩色濾光層、微透鏡或上述的組合是形成于半導(dǎo)體基材的第二側(cè),其中半導(dǎo)體基材的第二側(cè)是相對(duì)于第一側(cè)。請(qǐng)參照如圖27。
請(qǐng)參照?qǐng)D29,制造具有反射器的bsi影像感測(cè)器的方法的其他實(shí)施例的流程圖2900是被提供。
于操作2902中,第一ild層是形成,以覆蓋半導(dǎo)體基材的第一側(cè)和配置于第一側(cè)上的像素感測(cè)器。請(qǐng)參照如圖6。
于操作2904中,對(duì)第一ild層型第一蝕刻,以移除橫向圍繞化素感測(cè)器的光偵測(cè)器的第一ild層的區(qū)域。請(qǐng)參照如圖19。
于操作2906中,回焊制程是進(jìn)行于第一ild層上,以彎曲第一ild層的上表面或頂表面。請(qǐng)參照如圖20。
于操作2908中,反射器形成于第一ild層上。請(qǐng)參照如圖21和22。
于操作2910中,第二ild層是形成,以覆蓋半導(dǎo)體基材、像素感測(cè)器和反射器。請(qǐng)參照如圖23。
于操作2912中,內(nèi)連接層是形成于第一ild層和第二ild層上,且內(nèi)連接層通過接觸窗電性耦合化素感測(cè)器,其中接觸窗由內(nèi)連階層延伸至像素感測(cè)器。請(qǐng)參照如圖24。
于操作2914中,對(duì)內(nèi)連接層進(jìn)行第二蝕刻,以形成傳導(dǎo)特征。請(qǐng)參照如圖25。
于操作2916中,第三ild層是形成,以覆蓋內(nèi)連接層。請(qǐng)參照如圖26。
于操作2918中,保護(hù)層、彩色濾光層、微透鏡或上述的組合是形成于半導(dǎo)體基材的第二側(cè),其中半導(dǎo)體基材的第二側(cè)是相對(duì)于第一側(cè)。請(qǐng)參照如圖27。
盡管圖28和圖29所描述的方法如圖所繪示,這些操作或項(xiàng)目的圖示的順序并無意圖限制本發(fā)明實(shí)施例。舉例而言,一些操作可以不同的順序操作,及/或與本發(fā)明實(shí)施例所描述及/或描述的操作或項(xiàng)目外的操作同時(shí)進(jìn)行。其次,本發(fā)明實(shí)施例的一或多種實(shí)施方式或?qū)嵤├校⒎撬欣L示的操作均須被實(shí)施,且本發(fā)明實(shí)施例所描述的一或多個(gè)操作可以一或多個(gè)操作及/或階段完成。
因此,如前所述,本發(fā)明實(shí)施例提供一種影像感測(cè)器。像素感測(cè)器是配置于半導(dǎo)體基材的底側(cè),且像素感測(cè)器包含光偵測(cè)器,其中光偵測(cè)器配置于半導(dǎo)體基材內(nèi)。內(nèi)連接結(jié)構(gòu)配置于半導(dǎo)體基材和像素感測(cè)器下,且內(nèi)連接結(jié)構(gòu)包含內(nèi)連接層與接觸窗,其中接觸窗由內(nèi)連階層延伸至像素感測(cè)器。反射器配置于光偵測(cè)器下,并介于內(nèi)連接層和光偵測(cè)器間。反射器是配置以朝光偵測(cè)器反射入射輻射線。
在其他實(shí)施例中,本發(fā)明實(shí)施例提供一種制作影像感測(cè)器的方法。第一ild層是形成,以覆蓋半導(dǎo)體基材和配置于半導(dǎo)體基材上的像素感測(cè)器。對(duì)第一ild層進(jìn)行蝕刻,以于像素感測(cè)器的光偵測(cè)器上形成反射區(qū)域,其中像素感測(cè)器的光偵測(cè)器是配置于半導(dǎo)體基材中。反射器是形成于光偵測(cè)器上,且于反射區(qū)域中。第二ild層是形成,以覆蓋反射器。內(nèi)連接層是形成于第一ild層和第二ild層上,且內(nèi)連接層電性耦合接觸窗,其中接觸窗由內(nèi)連接層延伸至像素感測(cè)器。
在另一其他實(shí)施例中,本發(fā)明實(shí)施例提供一種影像感測(cè)器。所有內(nèi)連接結(jié)構(gòu)配置于半導(dǎo)體基材下,且內(nèi)連接結(jié)構(gòu)包含堆疊于ild區(qū)域內(nèi)的傳導(dǎo)特征的層。光偵測(cè)器是配置于半導(dǎo)體基材內(nèi)。反射器是配置于光偵測(cè)器下,且介于內(nèi)連接結(jié)構(gòu)和光偵測(cè)器之間。反射器是配置以朝光偵測(cè)器反射入射輻射線。
上述已概述數(shù)個(gè)實(shí)施例的特征,因此熟悉此技藝者可更了解本發(fā)明實(shí)施例的態(tài)樣。熟悉此技藝者應(yīng)了解到,其可輕易地利用本發(fā)明實(shí)施例做為基礎(chǔ),來設(shè)計(jì)或潤(rùn)飾其他制程與結(jié)構(gòu),以實(shí)現(xiàn)與在此所介紹的實(shí)施例相同的目的及/或達(dá)到相同的優(yōu)點(diǎn)。熟悉此技藝者也應(yīng)了解到,這類對(duì)等架構(gòu)并未脫離本發(fā)明實(shí)施例的精神和范圍,且熟悉此技藝者可在不脫離本發(fā)明實(shí)施例的精神和范圍下,在此進(jìn)行各種的更動(dòng)、取代與修改。