[發明專利]影像傳感器結構及其制造方法

在審

• 申請號: 202010089928.7
• 申請日: 2020-02-13
• 公開（公告）號: CN113130517A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 陳俊良;黃晉德;李世平
• 申請（專利權）人: 力晶積成電子制造股份有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

本發明公開一種影像傳感器結構及其制造方法，其中該影像傳感器結構包括基底、感光元件、濾光結構與隔離墻。感光元件位于基底中。濾光結構位于感光元件上方。濾光結構包括主濾光層與第一輔助濾光層。隔離墻圍繞濾光結構的側壁。濾光結構的折射率大于隔離墻的折射率。

技術領域

本發明涉及一種半導體元件及其制造方法，且特別是涉及一種影像傳感器結構及其制造方法。

背景技術

利用半導體制作工藝制作的影像感測元件可用來感測光線，例如互補式金屬氧化物半導體(complementary metal oxide semiconductor，CMOS)等。上述影像感測元件利用感測單元陣列來接收光能量并轉換為數字數據。然而，如何提升影像傳感器的光電轉換效率以及防止在影像傳感器產生光學串擾(optical crosstalk)為目前業界努力的目標。

發明內容

本發明提供一種影像傳感器結構及其制造方法，其可提升光電轉換效率并防止光學串擾。

本發明提出一種影像傳感器結構，包括基底、感光元件、濾光結構與隔離墻(separation wall)。感光元件位于基底中。濾光結構位于感光元件上方。濾光結構包括主濾光層與第一輔助濾光層。隔離墻圍繞濾光結構的側壁。濾光結構的折射率大于隔離墻的折射率。

依照本發明的一實施例所述，在上述影像傳感器結構中，主濾光層可為彩色濾光層。

依照本發明的一實施例所述，在上述影像傳感器結構中，濾光結構還可包括第二輔助濾光層。主濾光層、第一輔助濾光層與第二輔助濾光層可堆疊在基底上。

依照本發明的一實施例所述，在上述影像傳感器結構中，第一輔助濾光層可為紅外線截止濾光層(IR cut filter)與紫外線截止濾光層(UV cut filter)中的一者。第二輔助濾光層可為紅外線截止濾光層與紫外線截止濾光層中的另一者。

依照本發明的一實施例所述，在上述影像傳感器結構中，隔離墻的材料例如是氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、低介電常數材料(low dielectric constant material)或其組合。

依照本發明的一實施例所述，在上述影像傳感器結構中，在隔離墻中可具有孔洞。

依照本發明的一實施例所述，在上述影像傳感器結構中，更可包括隔離結構。隔離結構位于基底中。

依照本發明的一實施例所述，在上述影像傳感器結構中，隔離墻可連接至隔離結構。

依照本發明的一實施例所述，在上述影像傳感器結構中，基底的折射率可大于隔離結構的折射率。

依照本發明的一實施例所述，在上述影像傳感器結構中，隔離結構可貫穿基底。

依照本發明的一實施例所述，在上述影像傳感器結構中，還可包括界面層。界面層位于濾光結構與基底之間。

依照本發明的一實施例所述，在上述影像傳感器結構中，還可包括微透鏡層。微透鏡層位于濾光結構上。

依照本發明的一實施例所述，在上述影像傳感器結構中，影像傳感器結構可為背照式影像傳感器(backside illuminated image sensor，BSI image sensor)結構或前照式影像傳感器(front side illuminated image sensor，FSI image sensor)結構。

本發明提出一種影像傳感器結構的制造方法，包括以下步驟。在基底中形成感光元件。在感光元件上方形成濾光結構。濾光結構包括主濾光層與第一輔助濾光層。形成圍繞濾光結構的側壁的隔離墻。濾光結構的折射率大于隔離墻的折射率。