[發明專利]半導體器件及制造圖像傳感器器件的方法

有效

• 申請號: 201611155540.2
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN107342300B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 朱彥璋;杜友倫;蔡正原
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

提供一種用于在圖像傳感器中形成像素的系統和方法。在實施例中，一種半導體器件包含：圖像傳感器，圖像傳感器包含位于襯底中的第一像素區和第二像素區，第一像素區鄰近第二像素區；位于第一像素區上方的第一抗反射涂層，第一抗反射涂層為第一波長范圍的入射光減少反射；位于第二像素區上方的第二抗反射涂層，第二抗反射涂層為第二波長范圍的入射光減少反射，第二波長范圍不同于第一波長范圍。本發明實施例還提供一種半導體器件及制造圖像傳感器器件的方法。

技術領域

本發明實施例涉及半導體領域，具體涉及半導體器件及制造圖像傳感器器件的方法。

背景技術

互補金屬氧化物半導體圖像傳感器(CIS)通常利用一系列光電二極管，其在半導體襯底的像素區陣列內形成，以便感測光何時影響光電二極管。傳輸晶體管，其接近每個光電二極管且位于每個像素區內，其可以被形成以便由光電二極管中的感測光產生的信號在所需時間傳輸。這樣的光電二極管和傳輸晶體管允許圖像在所需時間被捕獲，其由在所需時間操作傳輸晶體管。

通常可以在任何一個前側照明組或后側照明組來形成互補金氧化物半導體圖像傳感器。在前側照明組中，光從圖像傳感器的“前”側，其上已經形成傳輸晶體管，傳遞到光電二極管。在背面照明組中，在襯底的前側形成傳輸晶體管、金屬層和介電層，并且光被允許從襯底的“后”側傳遞到光電二極管，使得光擊中光電二極管，在其到達傳輸晶體管、介電層，或金屬層之前。CIS的一些構造包括抗反射涂層(ARC)，其允許更多的光通過減少從襯底和遠離光電二極管反射的光的數量，從而到達光電二極管。

發明內容

根據本發明的一個方面，提供一種半導體器件，包括：圖像傳感器，包括在襯底中的第一像素區和第二像素區，第一像素區鄰近第二像素區；第一抗反射涂層，位于第一像素區的上方，第一抗反射涂層為第一波長范圍的入射光減少反射；以及第二抗反射涂層，位于第二像素區的上方，第二抗反射涂層為第二波長范圍的入射光減少反射，第二波長范圍不同于第一波長范圍。

根據本發明的另一方面，提供一種半導體器件，包括：襯底；位于襯底的第一像素區中的第一光敏二極管；以及位于襯底的第二像素區中的第二光敏二極管，其中，第一像素區與第二像素區具有不同的尺寸。

根據本發明的另一方面，提供一種制造圖像傳感器器件的方法，方法包括：在襯底的第一區中注入離子以形成第一光敏二極管；在襯底的第二區中注入離子以形成第二光敏二極管，其中，第一區鄰近第二區；在第一區的上方沉積第一材料的第一層，其中，第一層為第一抗反射涂層；以及在第二區的上方沉積第二材料的第二層，其中，第二層為第二抗反射涂層，并且第二層與第一層不同。

附圖說明

結合附圖閱讀以下詳細說明，可更好地理解本公開的各方面。值得注意的是，依照同行業標準的慣例，許多特征并非按比例繪制。實際上，為論述清楚，各功能件的尺寸可任意增加或減少。

圖1A例示根據一些實施例的具有像素區陣列的圖像傳感器。

圖1B例示根據一些實施例位于襯底中的第一光敏二極管、第二光敏二極管和第三光敏二極管上方的抗反射涂層。

圖1C例示根據一些實施例的量子效率與抗反射涂層厚度的圖表。

圖2例示根據一些實施例濾光器和微透鏡在襯底上方的形成。

圖3例示根據一些實施例的抗反射涂層的形成。

圖4例示根據一些實施例包括不同材料的抗反射涂層的形成。

圖5例示根據一些實施例的具有不同抗反射涂層的光敏二極管的量子效率的圖表。

圖6A至圖6B例示根據一些實施例的像素區陣列。

圖7例示根據一些實施例的信噪比與綠色像素大小的圖表。

具體實施方式