• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    本發明提供一種背側照射型互補式金氧半導體影像感測器的製造方法。上述背側照射型互補式金氧半導體影像感測器的製造方法包括使用一前側離子植入製程於一基板上方形成一光主動區和相鄰於光主動區的一延伸光主動區。使用一背側離子植入製程形成延伸光主動區。上述背側照射型互補式金氧半導體影像感測器更包括位於基板背側上的一雷射退火層。延伸光主動區有助於增加光子轉換成電子的數量以改善量子效率。
    公开号:TW201324754A
    申请号:TW101133246
    申请日:2012-09-12
    公开日:2013-06-16
    发明作者:Shiu-Ko Jangjian；Volume Chien；Szu-An Wu
    申请人:Taiwan Semiconductor Mfg；
    IPC主号:H01L27-00
    专利说明:
    背側照射型互補式金氧半導體影像感測器的製造方法
    本發明係有關於一種背側照射型互補式金氧半導體影像感測器的製造方法，特別係有關於一種背側照射型互補式金氧半導體影像感測器的光二極體製造方法。
    隨著製程的發展，互補式金氧半導體(CMOS)影像感測器因具有本質上的優點，所以使得CMOS影像感測器的普及率係超過電荷耦合元件(CCDs)。特別地，CMOS影像感測器可具有高影像擷取率(acquisition rate)、低操作電壓、低電力消耗和高雜訊免除能力(noise immunity)。另外，可於相同於邏輯和記憶體元件的量產晶片生產線上製造CMOS影像感測器。結果，一CMOS影像感測器晶片可包括影像感測器和例如放大器、交流/直流轉換器和類似元件之必需邏輯元件兩者。
    CMOS影像感測器為像素化的金氧半導體。一CMOS影像感測器典型地包括一感光圖像元件(像素)，每一個像素可包括電晶體(開關電晶體和重置電晶體)、電容和一感光元件(例如一光二極體)。一CMOS影像感測器係使用感光CMOS電路，將光子轉換成電子。感光CMOS電路典型地包括形成於一矽基板中的一光二極體。當光二極體暴露於光中，光二極體中會感應出一電荷。當光從一物件入射至像素上，每一個像素會產生與落於光二極體上的光數量成比例的電子。並且，像素中的電子會轉換為一電壓訊號，且進一步藉由交流/直流轉換器轉變為數位訊號。複數個周圍電路可接收上述數位訊號且處理上述數位訊號，以顯示上述物件的影像。
    一CMOS影像感測器可包括例如介電層和內連線金屬層的複數個額外層，形成於基板的頂部，其中內連線金屬層係用於將光二極體耦接至周圍電路。CMOS影像感測器之具有額外層的一側通常視為前側，而具有基板一側通常視為背側。CMOS影像感測器可係依據光路徑的不同進一步分為兩個主要類別，稱為前側照射(FSI)型CMOS影像感測器和背側照射(BSI)型CMOS影像感測器。
    在一前側照射型CMOS影像感測器中，從物件發出的光會入射至CMOS影像感測器的前側，穿過介電層和內連線金屬層，最後落於光二極體上。在光路徑中的上述額外層(例如不透明和反射的金屬層)會限制被光二極體吸收的光數量，會降低量子效率。相反地，在一背側照射型CMOS影像感測器中，上述額外層不會造成阻礙。光入射至CMOS影像感測器的背側。結果，光可經過一直接的路徑撞擊光二極體。這種直接的路徑有助於增加光子轉換成電子的數量。
    因此，在此技術領域中，有需要一種背側照射型互補式金氧半導體影像感測器及其製造方法，以克服習知技術的缺點。
    有鑑於此，本發明一實施例係揭露一種背側照射型互補式金氧半導體影像感測器的製造方法，包括使用一前側離子植入製程，於一基板上方形成一光主動區；使用一背側離子植入製程，形成相鄰上述光主動區的一延伸光主動區。。
    本發明另一實施例係揭露一種背側照射型互補式金氧半導體影像感測器的製造方法，包括提供具有一第一導電類型的一重摻雜基板；於上述重摻雜基板上成長一輕摻雜磊晶層；從上述重摻雜基板的一前側，將具有一第二導電類型的離子植入於上述輕摻雜磊晶層中；從上述重摻雜基板的上述前側，將具有上述第一導電類型的離子植入於上述輕摻雜磊晶層中；薄化上述重摻雜基板，直到暴露上述輕摻雜磊晶層為止；從上述重摻雜基板的一背側，將具有上述第二導電類型的離子植入於上述輕摻雜磊晶層中。
    本發明又一實施例係揭露一種背側照射型互補式金氧半導體影像感測器的製造方法，包括提供一晶片，具有一P型重摻雜基板；於上述P型重摻雜基板上成長一P型輕摻雜磊晶層；從上述晶片的一前側，將N型離子植入於上述P型輕摻雜磊晶層中，以形成一N型光二極體區；從上述晶片的上述前側，將P型離子植入於上述P型輕摻雜磊晶層中，以形成一P型光二極體區，其中上述P型光二極體區和上述N型光二極體區形成一P-N接面；翻轉上述晶片；將上述晶片接合至一載板上；薄化上述P型重摻雜基板；從上述晶片的一背側，將P型離子植入於上述P型輕摻雜磊晶層中，以延伸上述P-N接面。
    以下以各實施例詳細說明並伴隨著圖式說明之範例，做為本發明之參考依據。在不脫離本發明之精神和範圍內，任何熟悉此項技藝者，可依據此項技藝，以清楚地形成本發明其他的實施例。而本發明之保護範圍僅為申請專利範圍之附屬項所限制。
    第1圖為本發明一實施例之背側照射型互補式金氧半導體影像感測器的簡化剖面圖。背側照射型互補式金氧半導體影像感測器100形成於位於一矽基板上方的一磊晶層中。依據背側照射型互補式金氧半導體影像感測器的製程，係於一背側薄化製程中移除矽基板。如第1圖所示，剩餘一部分磊晶層103。一光主動區104和一延伸光主動區106係形成於剩餘的磊晶層103中。
    光主動區(例如光主動區104)可包括例如光二極體，係利用將雜質離子植入磊晶層103中形成光二極體。並且，光主動區可為一P-N接面光二極體、一PNP光電晶體、一NPN光電晶體或類似元件。在本發明一實施例中，例如光主動區104的光主動區可包括形成於一N型區上的一P型層，其中N型區係形成於從一P型半導體基板(圖未顯示)成長的一磊晶層103上。
    背側照射型互補式金氧半導體影像感測器100更包括形成於磊晶層103上的一隔絕區114。可使用場氧化物區或淺溝槽隔絕(STI)物來做為隔絕區114。如第1圖所示，隔絕區114係包圍光主動區104和延伸光主動區106，以使背側照射型互補式金氧半導體影像感測器100的光主動區104與相鄰的影像感測器隔開(圖未顯示)。
    背側照射型互補式金氧半導體影像感測器100可包括形成於基板上方的複數個額外層，例如介電層110和內連線金屬層112。為了簡化起見，之後背側照射型互補式金氧半導體影像感測器100具有上述額外層的一側係視為前側，且具有上述基板的一側係視為背側。
    在說明書中，光主動區的深度係定義為基板的前側和相對於前側之光主動區的邊緣之間的距離。舉例來說，光主動區104的深度係定義為D1，在本發明一實施例中，深度D1的範圍介於2μm至2.5μm之間。類似地，延伸光主動區106的深度係定義為D2，深度D2的範圍介於4μm至5μm之間。
    本發明實施例的延伸光主動區(例如延伸光主動區106)的一優點為將光主動區延伸至一較深區域係幫助光111撞擊上述光主動區，使更多光子可轉換為電子而不被基板吸收。另外，較厚的光主動區係幫助改善背側照射型互補式金氧半導體影像感測器100的光子電子反應。結果，可以改善背側照射型互補式金氧半導體影像感測器100的量子效應。形成延伸光主動區的詳細製程係參考第2-8圖及其敘述。
    第2-8圖為利用雙重離子植入製程製造背側照射型互補式金氧半導體影像感測器的方法。第2圖為本發明一實施例之進行一前側離子植入製程後之背側照射型互補式金氧半導體影像感測器晶片的剖面圖。背側照射型互補式金氧半導體影像感測器晶片200包括一基板102，其具有一第一導電類型。在本發明一實施例中，基板102為一P型重摻雜基板。可由矽、鍺、矽鍺、梯度矽鍺、絕緣層上覆半導體、碳、石英、藍寶石、玻璃等類似材料或多層(例如應力層)形成基板102。一輕摻雜P型磊晶層103係成長於P型重摻雜基板102上。
    在本發明一實施例中，從晶片的前側，將N型雜質離子植入P型磊晶層103中，以形成一N型光二極體區(圖未顯示)。另外，從晶片的前側，將P型雜質離子植入N型光二極體區中，以形成一P型光二極體區(圖未顯示)。上述N型光二極體區和P型光二極體區進一步形成一光主動區(光二極體區)104。如第2圖所示，光二極體區104係形成位於P型重摻雜基板102上方的P型磊晶層103中。
    背側照射型互補式金氧半導體影像感測器晶片200可包括複數個像素，每一個像素係包括一光二極體區(例如光二極體區104)。為了防止相鄰像素產生串音(crosstalk)，可使用一隔絕區204來包圍上述光二極體區。在本發明一實施例中，上述隔絕區可為一淺溝槽隔絕(STI)結構。可利用蝕刻上述基板的一部分以形成溝槽，且以氧化材料及/或其他介電材料填充上述溝槽以形成上述淺溝槽隔絕(STI)結構。隔絕區204係有助於防止來自相鄰像素的反射光到達光二極體區104。
    通常於光二極體區104上方形成一介電層110。應注意例如電晶體、電容或類似元件之其他電路系統(圖未顯示)也可形成於光二極體區104上方。在本發明一實施例中，介電層110係形成一平坦層，可使其他層(例如金屬內連線層)形成於其上。在本發明一實施例中，介電層110可由例如氧化矽、硼磷矽玻璃(BPSG)、磷矽玻璃(PSG)、氟化矽玻璃(FSG)、碳摻雜之氧化矽或類似材料之低介電常數介電材料構成。可利用例如化學氣相沉積(CVD)或類似製程等任何適當的製程形成介電層110。
    可於介電層110上方形成一金屬內連線層112。對於一特定應用，可利用電漿蝕刻法或一鑲嵌製程圖案化金屬內連線層112，且可由任何適當的導電材料構成金屬內連線層112。舉例來說，上述導電材料可適當地包括鋁、銅、摻雜多晶矽或類似材料。可形成接觸孔插塞和介層孔插塞(圖未顯示)，以提供金屬內連線層與其下電路系統之間的電性連接。
    第3圖為本發明一實施例之進行翻轉和接合於一載板202後之背側照射型互補式金氧半導體影像感測器晶片的剖面圖。一旦形成金屬內連線層112，係翻轉背側照射型互補式金氧半導體影像感測器晶片200且進一步接合於一矽或玻璃載板202上。特別地，背側照射型互補式金氧半導體影像感測器晶片200的前側係面向載板202。可使用不同的接合技術來接合背側照射型互補式金氧半導體影像感測器晶片200和載板202。在本發明一實施例中，適當的接合技術可包括黏著接合法、真空接合法、陽極接合法或類似接合法。載板202可提供足夠的機械支撐，以抵抗來自薄化製程的切割步驟產生的力。薄化製程將會說明如下述之第4圖的敘述中。
    第4圖為第3圖所示的背側照射型互補式金氧半導體影像感測器晶片在晶片背側進行薄化製程之後的剖面圖。在背側照射型互補式金氧半導體影像感測器晶片的製程中，係薄化上述基板直到移除P型重摻雜基板102(如第3圖所示)且暴露出P型磊晶層103為止。更詳細來說，係薄化上述背側照射型互補式金氧半導體影像感測器晶片200的基板背側至一厚度，範圍為4μm至5μm。這種薄化的基板層係允許光通過上述基板(圖未顯示)且撞擊內嵌於基板中的光二極體且不會被基板吸收。可利用例如切割法、研磨法及/或化學蝕刻法之適當製程作為上述薄化製程。
    第5圖為第4圖所示之背側照射型互補式金氧半導體影像感測器晶片在晶片背側進行背側離子植入製程之後的剖面圖。從背側照射型互補式金氧半導體影像感測器晶片200的背側，將N型雜質離子502植入於薄化P型磊晶層103中。結果形成一延伸光主動區106。在本發明一實施例中，延伸光主動區106將光主動區的深度從2μm延伸至4μm。如此，更多的光子會撞擊光主動區。因而會改善如第5圖所示的背側照射型互補式金氧半導體影像感測器量子效率。
    第6圖為第5圖所示之背側照射型互補式金氧半導體影像感測器晶片在晶片背側形成一P型重摻雜層之後的剖面圖。此外，可於薄化的基板的背側上形成一薄P型重摻雜層108，以增加光子轉換為電子的數量。上述P型重摻雜離子植入製程會導致晶格缺陷。為了修復晶格缺陷及活化P型重摻雜離子，可於背側照射型互補式金氧半導體影像感測器晶片200的背側上進行一雷射退火製程。
    第7圖為第6圖所示之背側照射型互補式金氧半導體影像感測器晶片在形成一彩色濾光片之後的剖面圖。可使用彩色濾光層702以允許具特定波長的光通過且同時反射其他波長的光，因而允許影像感測器測定被光主動區104和延伸光主動區106接收的光的顏色。彩色濾光層702可有多種變化，例如紅色、綠色和藍色濾光層。也可使用例如青綠色、黃色、洋紅色等其他的組合做為彩色濾光層702。彩色濾光層702的色彩數目也可以有多種變化。
    在本發明一實施例中，彩色濾光層702可包括一顏料或染料材料，例如為一丙烯酸(acrylic)。舉例來說，添加一顏料或染料之聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate,PMMA)或聚甲基丙烯酸環氧丙酯(poly(glycidyl methacrylate),PGMA)等適當的材料可形成彩色濾光層702。然而，也可使用其他的材料。可使用任何適當的常用製程形成彩色濾光層702。
    第8圖為第7圖所示之背側照射型互補式金氧半導體影像感測器晶片在形成一微透鏡層之後的剖面圖。微透鏡層802可由可以被圖案化且形成透鏡的任何材料構成，例如為一高穿透率的丙烯酸聚合物(acrylic polymer)。微透鏡層802的厚度可約為0.1μm至2.5μm。在本發明一實施例中，可使用液態的一材料且利用常用的旋轉塗佈(spin-on)技術形成微透鏡層802。上述方法會產生一大體上平坦的表面，且微透鏡層802會有一大體上均勻的厚度，因而微透鏡的均勻度更好。也可使用例如像化學氣相沉積法(CVD)、物理氣相沉積法(PVD)或類似方法的沉積技術之其他方式形成微透鏡層802。
    第9圖為本發明另一實施例之背側照射型互補式金氧半導體影像感測器的剖面圖。在一背側照射型互補式金氧半導體影像感測器中，會有複數個像素，而每一個像素為形成於一矽基板的一光二極體。在本發明一實施例中，基板910可為成長於一P型基板(圖未顯示)上的一P型磊晶層。為了簡化起見，在不同實施例中僅顯示一個像素。
    如第9圖所示，像素900包括由一P型摻雜區914和一N型摻雜區912構成的一二極體。可從晶片的前側進行一離子植入製程形成P型摻雜區914。在本發明一實施例中，P型摻雜區914係摻雜例如硼之P型雜質材料。P型摻雜區914的雜質濃度範圍約從1016/cm3至1019/cm3。
    在本發明一實施例中，可使用一雙重離子植入製程形成N型摻雜區912。可於基板(磊晶層)910中摻雜例如磷的N型雜質材料以形成一N型摻雜區912。在本發明一實施例中，上述前側離子植入製程的雜質濃度範圍約從1016/cm3至1019/cm3。
    在基板背側進行薄化製程之後，係從基板的背側進行一第二離子植入製程。從薄化基板的背側，將例如磷的N型雜質材料摻雜於N型摻雜區912中。在本發明一實施例中，上述背側離子植入製程的雜質濃度範圍約從1017/cm3至1020/cm3。結果，N型摻雜區912下部的雜質濃度會高於上部。
    上述背側離子植入製程會幫助將光二極體延伸至基板910的較深區域。這種光二極體的延伸會改善量子效率。在一背側照射型互補式金氧半導體影像感測器像素中，因為例如藍光的入射光僅可穿透約1.5μm的基板，所以基板係薄化至約2μm。然而，薄化基板可能無法提供用於光子-電子轉換的較大P-N接面。藉由從像素900的背側進行一第二離子植入製程，可將P-N接面延伸至一較深區域。如此，可對入射光子變化P-N接面。因此改善像素900的量子效率。
    為了避免相鄰像素的干擾，可使用一隔絕區來防止相鄰像素之間的串音。可利用一淺溝槽隔絕(STI)結構926、晶胞P型井(cell p-well，以下簡稱CPW)區924和一深P型井(deep p-well，以下簡稱DPW)區922形成隔絕區。上述隔絕區的形成方式已敘述於第2圖的說明中，因而在此不再重覆敘述。
    CPW區924由例如硼或類似材料之P型材料形成。CPW區924的雜質濃度範圍約從1015/cm3至1019/cm3。CPW區924的摻雜深度範圍約從0μm至1μm。DPW區922的雜質濃度範圍約從1013/cm3至1018/cm3。DPW區922的摻雜深度範圍約從0.5μm至3μm。像素900可包括例如閘極氧化層918、P型重摻雜(P+)層908、抗反射層906、彩色濾光層904和微透鏡層902等常用的其他層，因而在此不再詳細敘述。
    第10圖為應用一背側離子植入製程於一互補式金氧半導體影像感測器(CMOS image sensor)的方法的流程圖。進行步驟1002，對一互補式金氧半導體影像感測器晶片進行一前側離子植入製程，以形成不同的摻雜區，例如光主動區和隔絕區。在本發明一實施例中，光主動區的深度可約為2μm。
    進行步驟1004，翻轉互補式金氧半導體影像感測器晶片，且接合至一載板上。在背側照射型互補式金氧半導體影像感測器晶片的製程中，係對基板的背側進行一薄化製程，使基板的厚度降低為約4μm。這種薄化的基板係有助於允許光從基板的背側穿透上述基板。
    進行步驟1006，對光主動區進行一背側N型離子植入製程，使光主動區的深度從約2μm延伸至約等於4μm。這種延伸的光主動區係有助於光子通過上述基板且撞擊光二極體區。進行步驟1008，可利用一離子植入製程，於薄化的基板上形成一薄P型重摻雜(P+)層，以改善的量子效率。在本發明一實施例中，薄P型重摻雜(P+)層的厚度範圍約從100Å至1μm。進行步驟1010，可對基板的背側進行一雷射退火製程，以修復因為P型重摻雜(P+)離子植入製程產生的缺陷，且活化P型重摻雜(P+)離子。
    第11圖為三條曲線，顯示單次離子植入的背側照射型互補式金氧半導體影像感測器和雙重離子植入的背側照射型互補式金氧半導體影像感測器的性能不同處。第11圖的縱軸係表示光主動區的摻雜密度(doping density)。更詳細地，光主動區的摻雜密度係表示光主動區中的光子可轉換為電子而不被基板吸收。
    曲線1104和曲線1106為利用一前側離子植入製程形成的一背側照射型互補式金氧半導體影像感測器的一光主動區的摻雜密度。兩條曲線係顯示在深度大於2μm時，光主動區的摻雜密度會下降。相比之下，曲線1102係顯示具有相同結構的條件下，當從晶片前側的深度大於4μm時，光主動區仍會維持高摻雜密度。換句話說，這種延伸的光主動區係允許光從晶片背側撞擊光二極體區而不會被基板吸收。
    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，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定為準。
    100‧‧‧背側照射型互補式金氧半導體影像感測器
    102、910‧‧‧基板
    103‧‧‧磊晶層
    104‧‧‧光主動區
    106‧‧‧延伸光主動區
    108‧‧‧P型重摻雜層
    110‧‧‧介電層
    111‧‧‧光
    112‧‧‧內連線金屬層
    114‧‧‧隔絕區
    D1、D2‧‧‧深度
    200‧‧‧背側照射型互補式金氧半導體影像感測器晶片
    202‧‧‧載板
    204‧‧‧隔絕區
    502‧‧‧N型雜質離子
    702‧‧‧彩色濾光層
    802‧‧‧微透鏡層
    900‧‧‧像素
    902‧‧‧微透鏡層
    904‧‧‧彩色濾光層
    906‧‧‧抗反射層
    908‧‧‧P型重摻雜層
    912‧‧‧N型摻雜區
    914‧‧‧P型摻雜區
    918‧‧‧閘極氧化層
    922‧‧‧深P型井區
    924‧‧‧晶胞P型井區
    926‧‧‧淺溝槽隔絕結構
    1002、1004、1006、1008、1010‧‧‧步驟
    1102、1104、1106‧‧‧曲線
    第1圖為本發明一實施例之背側照射型互補式金氧半導體影像感測器的簡化剖面圖。
    第2圖為本發明一實施例之進行一前側離子植入製程後之背側照射型互補式金氧半導體影像感測器晶片的剖面圖。
    第3圖為本發明一實施例之進行翻轉和接合於一載板後之背側照射型互補式金氧半導體影像感測器晶片的剖面圖。
    第4圖為第3圖所示的背側照射型互補式金氧半導體影像感測器晶片在晶片背側進行薄化製程之後的剖面圖。
    第5圖為第4圖所示之背側照射型互補式金氧半導體影像感測器晶片在晶片背側進行背側離子植入製程之後的剖面圖。
    第6圖為第5圖所示之背側照射型互補式金氧半導體影像感測器晶片在晶片背側形成一P型重摻雜層之後的剖面圖。
    第7圖為第6圖所示之背側照射型互補式金氧半導體影像感測器晶片在形成一彩色濾光片之後的剖面圖。
    第8圖為第7圖所示之背側照射型互補式金氧半導體影像感測器晶片在形成一微透鏡層之後的剖面圖。
    第9圖為本發明另一實施例之背側照射型互補式金氧半導體影像感測器的剖面圖。
    第10圖為應用一背側離子植入製程於一互補式金氧半導體影像感測器的方法的流程圖。
    第11圖為三條曲線，顯示單次離子植入的背側照射型互補式金氧半導體影像感測器和雙重離子植入的背側照射型互補式金氧半導體影像感測器的性能不同處。
    104‧‧‧光主動區
    106‧‧‧延伸光主動區
    108‧‧‧P型重摻雜層
    110‧‧‧介電層
    112‧‧‧內連線金屬層
    200‧‧‧背側照射型互補式金氧半導體影像感測器晶片
    202‧‧‧載板
    204‧‧‧隔絕區
    702‧‧‧彩色濾光層
    802‧‧‧微透鏡層
    权利要求:
    Claims (10)
    [1] 一種背側照射型互補式金氧半導體影像感測器的製造方法，包括下列步驟：使用一前側離子植入製程，於一基板上方形成一光主動區；以及使用一背側離子植入製程，形成相鄰該光主動區的一延伸光主動區。
    [2] 如申請專利範圍第1項所述之背側照射型互補式金氧半導體影像感測器的製造方法，更包括：形成一磊晶層，其中該光主動區和該延伸光主動區係嵌入該磊晶層；於該磊晶層中形成一隔絕區，其中該隔絕區包圍該光主動區和該延伸光主動區；於光主動區上方形成一介電層；以及於該介電層上方形成一金屬內連線層。
    [3] 如申請專利範圍第2項所述之背側照射型互補式金氧半導體影像感測器的製造方法，其中該磊晶層為一P型輕摻雜層，且其中該光主動區為一光二極體，包括：一N型光二極體區；以及一P型光二極體區。
    [4] 如申請專利範圍第1項所述之背側照射型互補式金氧半導體影像感測的製造方法，更包括：於該基板的一背側上形成一P型重摻雜層；以及對該P型重摻雜層進行一雷射退火製程。
    [5] 一種背側照射型互補式金氧半導體影像感測器的製造方法，包括下列步驟：提供具有一第一導電類型的一重摻雜基板；於該重摻雜基板上成長一輕摻雜磊晶層；從該重摻雜基板的一前側，將具有一第二導電類型的離子植入於該輕摻雜磊晶層中；從該重摻雜基板的該前側，將具有該第一導電類型的離子植入於該輕摻雜磊晶層中；薄化該重摻雜基板，直到暴露該輕摻雜磊晶層為止；以及從該重摻雜基板的一背側，將具有該第二導電類型的離子植入於該輕摻雜磊晶層中。
    [6] 如申請專利範圍第5項所述之背側照射型互補式金氧半導體影像感測器的製造方法，其中：該第一導電類型為P型；以及該第二導電類型為N型。
    [7] 如申請專利範圍第5項所述之背側照射型互補式金氧半導體影像感測器的製造方法，更包括：於該輕摻雜磊晶層上形成一P型重摻雜層；對該P型重摻雜層進行一雷射退火製程；於該P型重摻雜層上形成一彩色濾光片層；以及於該彩色濾光片層上形成一微透鏡層。
    [8] 如申請專利範圍第5項所述之背側照射型互補式金氧半導體影像感測器的製造方法，更包括：藉由從該重摻雜基板的該前側，將N型離子植入該輕摻雜磊晶層中，形成一N型光二極體區；以及藉由從該重摻雜基板的該前側，將P型離子植入該輕摻雜磊晶層中，形成一P型光二極體區。
    [9] 如申請專利範圍第8項所述之背側照射型互補式金氧半導體影像感測器的製造方法，更包括：於該輕摻雜磊晶層中形成一隔絕區，其中該隔絕區包圍由該N型光二極體區和該P型光二極體區形成的一光二極體區，且其中該光二極體區嵌入該輕摻雜磊晶層中；蝕刻該輕摻雜磊晶層的一部分；以及以介電材料填充該部分，以形成該隔絕區。
    [10] 如申請專利範圍第9項所述之背側照射型互補式金氧半導體影像感測器的製造方法，更包括：藉由從該重摻雜基板的該背側，將P型離子植入該輕摻雜磊晶層中，以延伸該光二極體區。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    TWI517368B|2016-01-11|背側照射型互補式金氧半導體影像感測器的製造方法
    US8941204B2|2015-01-27|Apparatus and method for reducing cross talk in image sensors
    US9136302B2|2015-09-15|Apparatus for vertically integrated backside illuminated image sensors
    US9484376B2|2016-11-01|Semiconductor isolation structure and manufacturing method thereof
    KR20040036087A|2004-04-30|광의 파장에 따라 포토다이오드의 깊이가 다른 씨모스이미지센서 및 그 제조 방법
    KR20100079058A|2010-07-08|이미지센서 및 그 제조방법
    KR20110079323A|2011-07-07|이미지 센서 및 그 제조방법
    TW201806137A|2018-02-16|影像感測器及其製作方法
    US9786707B2|2017-10-10|Image sensor isolation region and method of forming the same
    CN105185800A|2015-12-23|互补金属氧化物半导体图像传感器及其制造方法
    TWI476911B|2015-03-11|半導體裝置及其製造方法
    US20110140219A1|2011-06-16|Photoelectric conversion device
    TW201511243A|2015-03-16|影像感測元件及其形成方法
    TWI540688B|2016-07-01|半導體裝置、背照式影像感測器裝置及其形成方法
    JPWO2011030413A1|2013-02-04|固体撮像装置およびその製造方法
    US8652868B2|2014-02-18|Implanting method for forming photodiode
    CN108538868B|2021-01-15|图像传感器及其制作方法
    KR20100045239A|2010-05-03|굴절률이 다른 혼색 방지 절연막 구조를 갖는이미지 센서및 그 제조 방법
    US20210193706A1|2021-06-24|Image sensor and method of fabricating same
    TW202127543A|2021-07-16|影像感測件、光學結構及其形成方法
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    KR20130065571A|2013-06-19|
    TWI517368B|2016-01-11|
    US9123608B2|2015-09-01|
    CN103165633B|2015-12-09|
    US20130149807A1|2013-06-13|
    KR101443438B1|2014-09-24|
    CN103165633A|2013-06-19|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    TWI501643B|2013-07-29|2015-09-21|Uchange Technology Co Ltd|基於互補式金氧半導體之影像感測系統及其方法|EP0778621B1|1995-12-06|2008-08-13|Sony Corporation|Semiconductor device comprising a photodiode and a bipolar element, and method of fabrication|
    JP4525144B2|2004-04-02|2010-08-18|ソニー株式会社|固体撮像素子及びその製造方法|
    CN101552280B|2006-09-20|2012-07-18|富士胶片株式会社|背面照明成像器件及其制造方法、半导体基片和成像设备|
    US7781715B2|2006-09-20|2010-08-24|Fujifilm Corporation|Backside illuminated imaging device, semiconductor substrate, imaging apparatus and method for manufacturing backside illuminated imaging device|
    KR101439434B1|2007-10-05|2014-09-12|삼성전자주식회사|이미지 센서 및 그 제조 방법|
    US20090200580A1|2008-02-08|2009-08-13|Omnivision Technologies, Inc.|Image sensor and pixel including a deep photodetector|
    US8357984B2|2008-02-08|2013-01-22|Omnivision Technologies, Inc.|Image sensor with low electrical cross-talk|
    US7741666B2|2008-02-08|2010-06-22|Omnivision Technologies, Inc.|Backside illuminated imaging sensor with backside P+ doped layer|
    US20100109060A1|2008-11-06|2010-05-06|Omnivision Technologies Inc.|Image sensor with backside photodiode implant|
    US7952096B2|2008-12-08|2011-05-31|Omnivision Technologies, Inc.|CMOS image sensor with improved backside surface treatment|
    KR101738532B1|2010-05-25|2017-05-22|삼성전자 주식회사|상부 고농도 ｐ 영역을 포함하는 후면 조사형 이미지 센서 및 그 제조 방법|
    US8338856B2|2010-08-10|2012-12-25|Omnivision Technologies, Inc.|Backside illuminated image sensor with stressed film|
    US8466530B2|2011-06-30|2013-06-18|Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd.|Co-implant for backside illumination sensor|US9112090B2|2012-01-31|2015-08-18|Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd.|UV radiation recovery of image sensor|
    US9347890B2|2013-12-19|2016-05-24|Kla-Tencor Corporation|Low-noise sensor and an inspection system using a low-noise sensor|
    US9748294B2|2014-01-10|2017-08-29|Hamamatsu Photonics K.K.|Anti-reflection layer for back-illuminated sensor|
    US9406797B2|2014-03-07|2016-08-02|Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd.|Semiconductor integrated circuit with dislocations|
    US9410901B2|2014-03-17|2016-08-09|Kla-Tencor Corporation|Image sensor, an inspection system and a method of inspecting an article|
    CN104393006B|2014-09-30|2018-03-30|上海华力微电子有限公司|背照式cis产品的制作方法|
    CN105575980A|2014-10-14|2016-05-11|中芯国际集成电路制造有限公司|背照式图像传感器的制作方法及背照式图像传感器|
    CN104706334B|2015-03-30|2017-08-11|京东方科技集团股份有限公司|一种具有健康监测功能的显示面板及显示装置|
    US10313622B2|2016-04-06|2019-06-04|Kla-Tencor Corporation|Dual-column-parallel CCD sensor and inspection systems using a sensor|
    US10778925B2|2016-04-06|2020-09-15|Kla-Tencor Corporation|Multiple column per channel CCD sensor architecture for inspection and metrology|
    CN109065565B|2018-09-29|2021-03-02|德淮半导体有限公司|图像传感器及其形成方法|
    US11114491B2|2018-12-12|2021-09-07|Kla Corporation|Back-illuminated sensor and a method of manufacturing a sensor|
    CN109950263A|2019-03-20|2019-06-28|德淮半导体有限公司|图像传感器及其形成方法|
    CN110137191A|2019-04-19|2019-08-16|德淮半导体有限公司|图像传感器及其形成方法|
    US20210351221A1|2020-05-06|2021-11-11|Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd.|Photonic device and method having increased quantum effect length|
    法律状态:
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    US201161569018P| true| 2011-12-09|2011-12-09||
    US13/416,004|US9123608B2|2011-12-09|2012-03-09|Backside illuminated CMOS image sensor|
    [返回顶部]