影像传感器制造技术

本发明专利技术公开一种影像传感器，包括多个色彩像素。每一个该色彩像素包括基板，具有第一面以及与该第一面相对的第二面，其中该第一面接收入射光。光电二极管形成在该基板的像素区域内。深沟槽隔离结构设置在该基板中，由该第一面延伸到该第二面以及围绕该光电二极管。内介电层设置在该基板的该第二面上。硅层设置在该内介电层中，且在该基板的该第二面上方。自对准硅化物层形成在该硅层上。金属壁设置在该内介电层中且在该基板的该第二面上，由该深沟槽隔离结构向外延伸。电路结构设置在该内介电层中，与该金属壁接触，其中该电路结构与在该金属壁与该自对准硅化物层之间的间隙重叠。

Image Sensor

【技术实现步骤摘要】
影像传感器
本专利技术涉及一种半导体元件技术，且特别是涉及影像传感器的技术。
技术介绍
影像传感器是取得影像的元件，其配合现代科技的数据化的电子产品，在日常生活中有广大的应用。例如在照相机或是摄影机的应用，可以获取数字影像。数字影像一般是由多个像素以阵列方式组合成一个影像。每一个子像素对应所负责的原色，是由一个子影像传感元件所制造完成。传感元件事是半导体结构。如一般所知，一个色彩是至少由三个原色所组成，因此每一个完整的像素，一般至少会包含对应三个原色。从硬件结构上，会包含对应三个颜色传感元件。因此，一个影像需要大量的像素来组合。这些像素以阵列的方式组成一个数字影像。当配合电子装置的体积缩小以及高影像分辨率的需求，影像传感器的技术也继续研发，以能够对应缩小影像传感器的使用面积，达到更大的影像分辨率。在本专利技术是关于影像传感器的技术，更例如是背照式的影像传感器。一般而言，一个像素用于聚及影像光的透镜以及感应影像光的光电二极管会配置在入射光的一面，而电子电路的部分会配置在背后。这些影像传感器是益以二维的阵列方式分布。当像素面积缩小时，在维持对光的足够感应，传感元件的面积缩小时，其结构会以垂直的方向延伸，而像素之间的干扰就会更加显著，其中例如相邻像素之间的串扰，而影响影像的品质。在半导体制造技术中，如何减少相邻像素之间的串扰(cross-talk)是需要考虑的问题，而影像传感器的半导体制造技术中，元件的结构仍是需要因应研发。
技术实现思路
依据一实施例，本专利技术提出一种影像传感器，包括多个色彩像素。每一个该色彩像素包括基板，具有第一面以及与该第一面相对的第二面，其中该第一面接收入射光。光电二极管形成在该基板的像素区域内。深沟槽隔离结构设置在该基板中，由该第一面延伸到该第二面以及围绕该光电二极管。内介电层设置在该基板的该第二面上。硅层设置在该内介电层中，且在该基板的该第二面上方。自对准硅化物层形成在该硅层上。金属壁设置在该内介电层中且在该基板的该第二面上，由该深沟槽隔离结构向外延伸。电路结构设置在该内介电层中，与该金属壁接触，其中该电路结构与在该金属壁与该自对准硅化物层之间的间隙重叠。依据一实施例，在所述的影像传感器，其还包括抗反射层，在该基板的该第一面。介电层设置在该抗反射层上。色彩滤光层设置在介电层上方。透镜设置在该色彩滤光层上，其中该透镜接收该入射光的一部分。格状结构设置在该介电层及色彩滤光层中，围绕该像素区域。依据一实施例，在所述的影像传感器，该色彩滤光层是红色、绿色或蓝色。依据一实施例，在所述的影像传感器，该硅层是多晶硅层。依据一实施例，在所述的影像传感器，该多晶硅层是直接设置在该基板的该第二面上。依据一实施例，在所述的影像传感器，该电路结构包含金属线结构以将由该光电二极管所产生的信号导出。依据一实施例，在所述的影像传感器，该深沟槽隔离结构及该金属壁是连接在一起，以形成一遮壁，围绕该光电二极管，该硅层及该自对准硅化物层。依据一实施例，在所述的影像传感器，该电路结构的上表面，也接收该入射光被该金属壁反射的一部分光，且将该部分光反射回到该光电二极管。依据一实施例，在所述的影像传感器，该自对准硅化物层反射该入射光的一部分光回到该光电二极管。依据一实施例，在所述的影像传感器，该金属壁、该自对准硅化物层及该电路结构的上表面一起形成可以反射光的凹陷反射底面。依据一实施例，在所述的影像传感器，相邻两个该像素共用该深沟槽隔离结构与该金属壁的一部分。依据一实施例，在所述的影像传感器，该深沟槽隔离结构是单体结构。附图说明包含附图以便进一步理解本专利技术，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本专利技术的实施例，并与描述一起用于解释本专利技术的原理。图1为本专利技术一实施例，影像传感器的基本架构示意图；图2为本专利技术一实施例，影像传感器剖面结构示意图；以及图3～图5为本专利技术一实施例，影像传感器制造流程剖面结构示意图。附图标号说明50、60:影像传感器90:工作基板92:操作晶片100:基板100a:第一面100b:第二面102:深沟槽隔离结构104:光电二极管106:抗反射层108:介电层110:色彩滤光层112:格状结构114:透镜116:内介电层120:电路结构122、124:入射光130:金属壁132:硅层134:硅化物层136、138:入射光140:光学层142:电路层具体实施方式现将详细地参考本专利技术的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在图式和描述中用来表示相同或相似部分。本专利技术针对影像传感器提出改良技术。对于背照式的影像传感器，可以减少像素之间的串扰。串扰类型大致上分为光谱串扰、光学串扰、电性串扰。本专利技术提出的金属壁，如后面描述可有效降低光学串扰。另外，自对准硅化物层也可以防止漏光，而可以降低电性串扰。本专利技术提出多个实施例来说明本专利技术技术，但是本专利技术不限于所举的实施例。本专利技术深入研究一般的背照式影像传感器的基本架构，其所可能产生的问题，以利于提出改进的技术。图1为依据本专利技术一实施例，影像传感器的基本架构示意图。参阅图1，一般的背照式的影像传感器50包括多个色彩像素。每一个该色彩像素包括基板100，具有第一面100a以及与第一面100a相对的第二面100b。第一面100a接收入射光122、124。入射光122、124是来自目标环境的色彩影像光，其通过影像传感器50来取得影像。另外，光电二极管104形成在基板100中所预定的像素区域内。深沟槽隔离结构102设置在基板100中，由第一面100a延伸到第二面100b以及围绕光电二极管104。深沟槽隔离结构102可以阻档或反射进入此像素的余光，防止直接进入到相邻的像素。另外对应每一个像素，其包含抗反射层106设置在基板100的第一面100a上。介电层108设置在抗反射层106上。色彩滤光层110，设置在介电层108上方。色彩滤光层110对应原色，例如是红色、绿色或蓝色的色彩滤光层。透镜114设置在色彩滤光层110上，其中透镜114接收入射光122、124，其是由环境进入到传感器的所有入射光的一部分。格状结构112设置在介电层108及色彩滤光层110中，对应光电二极管104的位置而围绕像素区域。对于电路的设置，其包括内介电层116设置在基板100的第二面100b上。在内介电层116中包括电路结构120，可以将光电二极管104所产生的信号导引出，以供后端电子装置处理。本专利技术探究上述背照式的影像传感器50的架构，其至少会存在有一些问题。例如，就一部分的入射光122，其可能会没有全部被光电二极管104吸收而漏出，产升漏光。另一路径的入射光124可能会进入到电路结构120，而被反射到相邻的像素，而引起串扰。经本专利技术对上述背照式的影像传感器50的架构的研究，提出更进一步的改良技术，以减少漏光而提升光的收集效率，另外有有效减少相邻像素的串扰。图2为依据本专利技术一实施例，影像传感器剖面结构示意图。参阅图2，本实施例提出的影像传感器60是以影像传感器50的实施例的架构为基础，再进一步的修改。影像传感器60根据制造流程，基本上可以分为光学层140与电路层142，其中电路层142会先从基板100开始到电路结构120等制造完成，其后光学层140在电路层142有基板1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种影像传感器，其特征在于，包括:多个色彩像素，每一个该色彩像素包括:基板，具有第一面以及与该第一面相对的第二面，其中该第一面接收入射光；光电二极管，形成在该基板中的像素区域内；深沟槽隔离结构，设置在该基板中，由该第一面延伸到该第二面以及围绕该光电二极管；内介电层，设置在该基板的该第二面上；硅层，设置在该内介电层中，且在该基板的该第二面上方；自对准硅化物层，形成在该硅层上；金属壁，设置在该内介电层中且在该基板的该第二面上，由该深沟槽隔离结构向外延伸；以及电路结构，设置在该内介电层中，与该金属壁接触，其中该电路结构与在该金属壁与该自对准硅化物层之间的间隙重叠。

【技术特征摘要】
1.一种影像传感器，其特征在于，包括:多个色彩像素，每一个该色彩像素包括:基板，具有第一面以及与该第一面相对的第二面，其中该第一面接收入射光；光电二极管，形成在该基板中的像素区域内；深沟槽隔离结构，设置在该基板中，由该第一面延伸到该第二面以及围绕该光电二极管；内介电层，设置在该基板的该第二面上；硅层，设置在该内介电层中，且在该基板的该第二面上方；自对准硅化物层，形成在该硅层上；金属壁，设置在该内介电层中且在该基板的该第二面上，由该深沟槽隔离结构向外延伸；以及电路结构，设置在该内介电层中，与该金属壁接触，其中该电路结构与在该金属壁与该自对准硅化物层之间的间隙重叠。2.根据权利要求1所述的影像传感器，其特征在于，还包括:抗反射层，在该基板的该第一面；介电层，设置在该抗反射层上；色彩滤光层，设置在介电层上方；透镜，设置在该色彩滤光层上，其中该透镜接收该入射光的一部分；以及格状结构，设置在该介电层及色彩滤光层中，围绕该像素区域。3.根据权利要求2所述的影像传感器，其特征在于，该色彩滤光层是红色、绿色或蓝色。4.根据权利要求1所述的影像...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈利洋，邢国忠，谢丞聿，许荐恩，
申请(专利权)人：联华电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71