影像感测器及其制作方法技术

本发明专利技术公开一种影像感测器及其制作方法。该影像感测器，其包括一感光元件、一内连线结构、一介电叠层、一反射层以及一阻障层。感光元件设置于一基底内，而内连线结构设置于基底表面。介电叠层设置于基底表面并覆盖感光元件，其中内连线结构设置于介电叠层内，且介电叠层的顶面包括至少一突起部分位于感光元件的一侧。反射层覆盖介电叠层的突起部分，且反射层的剖面形状包括一倒V字形图案或包括一倒U字形图案。阻障层覆盖于反射层上。

【技术实现步骤摘要】
影像感测器及其制作方法
本专利技术涉及一种影像感测器及其制作方法，尤其是涉及一种能改善跨越干扰(crosstalk)的影像感测器及其制作方法。
技术介绍
随着数字相机、电子扫描机等产品不断地开发与成长，市场上对影像感测元件的需求持续增加。目前常用的影像感测元件包含有电荷耦合感测元件(chargecoupleddevice，CCD)以及互补式金属氧化物半导体(complementarymetal-oxide-semiconductor，CMOS)影像感测元件(又称CMOSimagesensor，CIS)两大类，其中CMOS影像感测元件因具有低操作电压、低功率消耗与高操作效率、可根据需要而进行随机存取等优点，同时具有可整合于目前的半导体技术以大量制造的优势，因此应用范围非常广泛。CMOS影像感测器的感光原理是将入射光线区分为数种不同波长光线的组合，例如红、蓝、绿三色，再分别由半导体基底上的多个光学感测元件，如感光二极管(photodiode)予以接收，并将之转换为不同强弱的数字信号。然而，随着像素尺寸的微缩，感光二极管的尺寸也跟着微小化，使得像素之间的跨越干扰增加以及感光灵敏度降低。因此，如何提供具有低跨越干扰的影像感测器，仍为业界需要持续解决的问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种影像感测器及其制作方法，以改善影像感测器的跨越干扰。本专利技术的实施例提供了一种影像感测器，其包括一感光元件、一内连线结构、一介电叠层、一反射层以及一阻障层。该感光元件设置于一基底内，而该内连线结构设置于该基底表面。该介电叠层设置于该基底表面并覆盖该感光元件，其中该内连线结构设置于该介电叠层内，且该介电叠层的顶面包括至少一突起部分位于该感光元件的一侧。该反射层覆盖该介电叠层的突起部分，且该反射层的剖面形状包括一倒V字形图案或包括一倒U字形图案，而该阻障层覆盖于该反射层上。本专利技术的实施例另提供了一种影像感测器的制作方法，其包括下列步骤。首先提供一基底，并于该基底内形成一感光元件。接着，在该基底表面形成一内连线结构与一介电叠层，其中该内连线结构设置于该介电叠层中，且该介电叠层的顶面包括一突起部分位于该感光元件的一侧。然后，在该介电叠层上形成一图案化的反射层，该反射层至少覆盖该介电叠层的该突起部分，且该反射层的剖面形状包括一倒V字形图案或包括一倒U字形图案。附图说明图1至图5为本专利技术影像感测器制作方法的第一实施例的制作工艺示意图；图6为本专利技术影像感测器制作方法的第一实施例的制作工艺步骤流程图；图7至图8为本专利技术影像感测器制作方法的第一实施例的变化实施例的制作工艺示意图；图9至图10为本专利技术影像感测器制作方法的第二实施例的制作工艺示意图；图11至图12为本专利技术影像感测器制作方法的第二实施例的变化实施例的制作工艺示意图；图13至图15为本专利技术影像感测器制作方法的第三实施例的制作工艺示意图；图16为本专利技术影像感测器的第三实施例的变化实施例的剖面示意图。符号说明1、2、3、4、5、6影像感测器100基底100X像素区100Y周边区102感光元件104开关元件106隔离结构108层间介电层110内连线112突起部分114、114’反射层116介电层118光导管开口120、142、144光致抗蚀剂层122阻障层124光导管126绝缘层128、128R、128G、128B彩色滤光层130微聚光镜132导线开口134光导管开口图案136、146顶盖层138顶盖层开口140凹槽D距离L1、L2光线V1、V2接触洞具体实施方式为使熟悉本专利技术所属
的一般技术者能更进一步了解本专利技术，下文特列举本专利技术的较佳实施例，并配合所附图示，详细说明本专利技术的影像感测器及其制作方法及所欲达成的功效。请参考图1至图6，图1至图5为本专利技术影像感测器制作方法的第一实施例的制作工艺示意图，而图6为本专利技术影像感测器制作方法的第一实施例的制作工艺步骤流程图。根据本实施例，如图1所示，首先提供一基底100，其中基底100具有一像素区100X与一周边区100Y，且周边区100Y位于像素区100X的一侧。基底100可为半导体基底，例如为硅基底、外延硅基底、硅锗基底、碳化硅基底或绝缘层覆硅(silicon-on-insulator，SOI)基底，但不以此为限。然后，在基底100内形成多个感光元件102及至少一个开关元件104。感光元件102设置于像素区100X内，并位于基底100内靠近基底100表面的位置。感光元件102包括各种能将光能转换成电能的元件，例如可包括PN型感光二极管、PNP型感光二极管、NPN型感光二极管等，不以此为限。开关元件104设置于周边区100Y的基底100表面，本实施例的开关元件104是以金属氧化物半场效晶体管(metal-oxide-semiconductorfieldeffecttransistor，MOSFET)为例，但不以此为限。此外，可选择性地在基底100中形成多个隔离结构106，设置于周边区100Y与像素区100X(图1绘示于周边区100Y作为示意)，用以避免基底100中的元件相接触而发生短路。需注意的是，本专利技术不特别限定感光元件102、开关元件104与隔离结构106的制作顺序与相对设置位置。接着，在基底100表面形成一内连线结构与一介电叠层。介电叠层覆盖感光元件102、开关元件104与隔离结构106，而内连线结构设置于像素区100X及周边区100Y的介电叠层中。介电叠层包括多层层间介电层108，而内连线结构包括多条内连线110。举例而言，可先于一层层间介电层108上形成多条内连线110，后续再于该些内连线110上形成另一层层间介电层108，并重复进行上述步骤以形成内连线结构与介电叠层。另外，不同层的内连线110可通过各层层间介电层108中的接触洞V1串接形成内连线结构，而位于周边区100Y的内连线110可通过层间介电层108中的接触洞V2与开关元件104电连接。在本实施例中，层间介电层108是由高密度等离子体(highdensityplasma，HDP)化学气相沉积制作工艺所形成。当使用HDP化学气相沉积制作工艺形成层间介电层108时，会在层间介电层108的表面伴随形成多个突起部分，对应于各内连线110的位置，因此在以HDP化学气相沉积制作工艺制作完较下层的层间介电层108时，可另进行一平坦化制作工艺(例如化学机械研磨制作工艺)，使得下层层间介电层108具有平坦的表面。然而，本专利技术于形成最上层的层间介电层108时，并不额外进行平坦化制作工艺，由此以保留最上层的层间介电层108的多个突起部分112。换言之，本实施例的介电叠层的顶面包括突起部分112，其中突起部分112对应内连线110设置并位于感光元件102的一侧。本实施例内连线110与突起部分112的顶点之间的距离D为数百纳米，但不以此为限。此外，突起部分112的形状会依设置于其下的内连线110的形状而有所不同。举例而言，在像素区100X内的内连线110的宽度较窄，则像素区100X内的突起部分112的剖面可具有倒V字形图案，而在周边区100Y内的内连线110的宽度较宽，因此周边区100Y内的突起部分112可包括平坦表面，但不以此为限。在变化实施例中，像素区100X内的突起部分112的剖面也可具有倒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种影像感测器，包括：感光元件，设置于一基底内；内连线结构，设置于该基底表面；介电叠层，设置于该基底表面并覆盖该感光元件，其中该内连线结构设置于该介电叠层内，且该介电叠层的顶面包括至少一突起部分，位于该感光元件的一侧；反射层，覆盖该介电叠层的该突起部分，且该反射层的剖面形状包括一倒V字形图案或包括一倒U字形图案；以及阻障层，覆盖于该反射层上。

【技术特征摘要】
2016.10.14 TW 1051331731.一种影像感测器，包括：感光元件，设置于一基底内；内连线结构，设置于该基底表面；介电叠层，设置于该基底表面并覆盖该感光元件，其中该内连线结构设置于该介电叠层内，且该介电叠层的顶面包括至少一突起部分，位于该感光元件的一侧；反射层，覆盖该介电叠层的该突起部分，且该反射层的剖面形状包括一倒V字形图案或包括一倒U字形图案；以及阻障层，覆盖于该反射层上。2.如权利要求1所述的影像感测器，另包括顶盖层，设置于该阻障层与该反射层之间，其中该顶盖层具有实质上平坦的一顶面与垂直于该基底表面的侧壁，且该阻障层阶梯覆盖该顶盖层与该反射层。3.如权利要求2所述的影像感测器，其中该顶盖层包括金属材料或绝缘材料。4.如权利要求1或2所述的影像感测器，其另包括：绝缘层，设置于该阻障层上并阶梯覆盖该阻障层，且该绝缘层的表面形成一凹槽对应于该感光元件；彩色滤光层，填设于该凹槽内；以及微聚光镜，设置于该彩色滤光层上，并对应该感光元件设置。5.如权利要求4所述的影像感测器，其中该凹槽的剖面形状包括倒置的梯形或矩形。6.如权利要求1所述的影像感测器，其另包括：绝缘层，设置于该阻障层上，该绝缘层具有实质上平坦的一顶面；彩色滤光层，设置于该绝缘层上；以及微聚光镜，设置于该彩色滤光层上，并对应该感光元件设置。7.如权利要求1所述的影像感测器，另包括光导管，设置于该感光元件上并位于该介电叠层中，且该阻障层的一部分设置于该光导管与该介电叠层之间。8.一种影像感测器的制作方法，包括：提供一基底，并于该基底内形成一感光元件；在该基底表面形成一内连线结构与一介电叠层，其中该内连线结构设置于该介电叠层中，且该介电叠层的顶面包括一突起部分位于该感光元件的一侧；以及在该介电叠层上形成一图案化的反射层，该反射层至少覆盖该介电叠层...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟志平，吴建龙，何明佑，
申请(专利权)人：力晶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71