[發明專利]影像感應器集成芯片

有效

• 申請號: 201711246847.8
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN109427832B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 李昇展;周耕宇;周正賢;蔡正原;杜友倫
• 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: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 馮志云;張福根

本公開實施例涉及影像感應器集成芯片，其具有的深溝槽隔離結構具有反射元件。影像感應器集成芯片包含影像感應元件安排在基底內，多個突出部沿著基底的第一側安排在影像感應元件之上，一或更多吸收增強層安排在這些突出部上方且在突出部之間，多個深溝槽隔離結構安排于溝槽內且設置于影像感應元件的相對兩側，并從基底的第一側延伸至基底內，這些深溝槽隔離結構各自包含反射元件，其具有一或更多反射區配置為反射電磁輻射。通過使用反射元件反射電磁輻射，使相鄰的像素區之間的串音(cross?talk)減少，藉此改善影像感應器集成芯片的效能。

技術領域

本公開實施例涉及影像感應器集成芯片，特別涉及具有深溝槽隔離結構的影像感應器集成芯片。

背景技術

具有感應器的集成電路(Integrated circuits，IC)廣泛用于現代的各種電子裝置中。近年來，已開始廣泛使用互補式金屬氧化物半導體(complementary metal-oxidesemiconductor，CMOS)影像感應器，且大量取代電荷耦合裝置(charge-coupled devices，CCD)影像感應器。相較于電荷耦合裝置影像感應器，互補式金屬氧化物半導體影像感應器因為其低功耗、尺寸小、數據處理快速、數據直接輸出和低制造成本愈來愈受到喜愛。互補式金屬氧化物半導體影像感應器的一些類型包含前照式(front-side illuminated，FSI)影像感應器和背照式(back-side illuminated，BSI)影像感應器。

發明內容

根據一些實施例，提供影像感應器集成芯片。影像感應器集成芯片包含影像感應元件安排于基底內，多個突出部沿著基底的第一側安排在影像感應元件上方，一或更多吸收增強層安排在這些突出部上且在突出部之間，以及多個深溝槽隔離(DTI)結構安排在多個溝槽內且設置在影像感應元件的相對兩側，這些深溝槽隔離結構從基底的第一側延伸至基底內，其中深溝槽隔離結構包含反射元件配置為反射電磁輻射。

根據另一些實施例，提供影像感應器集成芯片。影像感應器集成芯片包含影像感應元件安排在基底內，其中基底具有內部表面定義出多個溝槽從基底的背側延伸至基底內，且在影像感應元件的相對兩側，多個突出部沿著基底的背側安排在影像感應元件上方，一或更多吸收增強層接觸這些突出部且位在突出部上，以及多個反射元件安排在這些溝槽內，其中這些反射元件與基底被一或更多介電材料隔開。

根據又一些實施例，提供影像感應器集成芯片的形成方法。此方法包含在基底的第一側執行第一蝕刻工藝，以定義出沿著基底的第一側的多個突出部，以及在基底的第一側執行第二蝕刻工藝，以定義出延伸至基底內的多個溝槽，其中第一蝕刻工藝和第二蝕刻工藝為分開的蝕刻工藝。此方法更包含在這些突出部上且在突出部之間形成一或更多吸收增強層，以及對一或更多吸收增強層執行第三蝕刻工藝，以形成延伸至這些溝槽內的空腔。此方法更包含在這些溝槽內形成反射元件。

附圖說明

為了讓本公開實施例的各個觀點能更明顯易懂，以下配合所附附圖作詳細說明。應該注意，根據產業的標準范例，各個部件(features)未必按比例繪制。實際上，為了清楚的討論，各種部件的尺寸可以被任意增大或減小。

圖1繪示影像感應器集成芯片的一些實施例的剖面圖，影像感應器集成芯片具有深溝槽隔離(deep trench isolation，DTI)結構，其包含反射元件配置為減少像素區之間的串音(cross-talk)。

圖2繪示影像感應器集成芯片的另一些實施例的剖面圖，影像感應器集成芯片具有背側深溝槽隔離(back-side deep trench isolation，BDTI)結構，其包含反射元件。

圖3繪示影像感應器集成芯片的另一些實施例的剖面圖，影像感應器集成芯片具有背側深溝槽隔離(BDTI)結構，其包含反射元件。

圖4A至圖4C繪示背側深溝槽隔離(BDTI)結構的另一些實施例的一些剖面圖，背側深溝槽隔離(BDTI)結構包含反射元件。