[發(fā)明專利]光學(xué)準直器、半導(dǎo)體裝置及其形成方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010885422.7
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN112687708A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳信宇;翁睿均;潘漢宗;張佑誠;黎俊朋;陳信樺;邱俊杰;劉彥江;許希丞;胡景翔;洪嘉駿;李佳烜;杜立揚;拉瓦亞·沙納卡瓦拉普;吳威鼎;蔣季宏
• 申請（專利權(quán)）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;G06K9/00;G02B27/30
• 代理公司: 隆天知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 傅磊;黃艷

本公開實施例公開光學(xué)準直器、半導(dǎo)體裝置及其形成方法。在一實施例中，光學(xué)準直器包含：介電層；基底；以及多個通孔，其中介電層形成于基底上方，其中多個通孔被配置為沿介電層的第一表面的橫向方向延伸的陣列，其中多個通孔的每一者在垂直方向從介電層的第一表面延伸通過介電層和基底至基底的第二表面，其中基底具有整體雜質(zhì)摻雜濃度等于或大于1×10¹⁹cm^?3和第一厚度，且其中基底的整體雜質(zhì)摻雜濃度和第一厚度被配置為允許光學(xué)準直器過濾一波長范圍的光。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實施例涉及半導(dǎo)體技術(shù)，且特別涉及光學(xué)準直器、半導(dǎo)體裝置及其形成方法。

背景技術(shù)

為了防止來自周圍紅外光(infrared，IR)源的噪聲，接觸式影像感測器(contactimage sensor，CIS)(例如指紋感測器)，通常使用玻璃濾光片。此類應(yīng)用中的玻璃濾光片通常為厚的(例如400-500μm)，以提供對周圍紅外光噪聲的有效過濾，特別是在大的入射角(15°)的情況下。此導(dǎo)致笨重的組件及高成本。需要開發(fā)符合經(jīng)濟效益的方法來過濾周圍紅外光，以減少接觸式影像感測器中的噪聲。

發(fā)明內(nèi)容

在一些實施例中，提供光學(xué)準直器，光學(xué)準直器包含介電層；基底；以及多個通孔，其中介電層形成于基底上方，其中多個通孔被配置為沿介電層的第一表面的橫向方向延伸的陣列，其中多個通孔的每一者在垂直方向從介電層的第一表面延伸通過介電層和基底至基底的第二表面，其中基底具有整體雜質(zhì)摻雜濃度等于或大于1×10¹⁹cm^-3和第一厚度，且其中基底的整體雜質(zhì)摻雜濃度和第一厚度被配置為允許光學(xué)準直器過濾一波長范圍的光。

在一些其他實施例中，提供半導(dǎo)體裝置，半導(dǎo)體裝置包含至少一光學(xué)感測元件；以及光學(xué)準直器；其中光學(xué)準直器包括：第一介電層、第一基底和多個通孔，其中第一介電層形成于第一基底上方，其中多個通孔被配置為沿第一介電層的第一表面的橫向方向延伸的陣列，其中多個通孔的每一者在垂直方向從第一介電層的第一表面延伸通過第一介電層和第一基底至第一基底的第二表面，其中第一基底具有整體雜質(zhì)摻雜濃度等于或大于1×10¹⁹cm^-3和第一厚度，且其中第一基底的整體雜質(zhì)摻雜濃度和第一厚度被配置為允許光學(xué)準直器過濾一波長范圍的光。

在另外一些實施例中，提供半導(dǎo)體裝置的形成方法，此方法包含在有著第一介電層的第一基底上形成準直器結(jié)構(gòu)，其中準直器結(jié)構(gòu)包括多個通孔，其中多個通孔的每一者在垂直方向從第二介電層的第一表面延伸通過第二介電層和第二基底至第二基底的第二表面，其中第二基底具有整體雜質(zhì)摻雜濃度等于或大于1×10¹⁹cm^-3和第一厚度，且其中第二基底的整體雜質(zhì)摻雜濃度和第一厚度被配置為允許準直器結(jié)構(gòu)過濾一波長范圍的光。

附圖說明

根據(jù)以下的詳細說明并配合說明書附圖可以更加理解本發(fā)明實施例。應(yīng)注意的是，根據(jù)本產(chǎn)業(yè)的標準慣例，圖示中的各種部件(feature)并未必按照比例繪制。事實上，可能任意的放大或縮小各種部件的尺寸，以做清楚的說明。也應(yīng)強調(diào)的是，附圖僅顯示出本發(fā)明的典型實施例，因此不應(yīng)視為對范圍的限制，本發(fā)明可同等地應(yīng)用于其他實施例中。

圖1顯示依據(jù)本發(fā)明一些實施例的形成半導(dǎo)體裝置的例示性方法的流程圖。

圖2A、2B、2C、2D、2E和2F顯示依據(jù)本發(fā)明一些實施例，通過圖1的方法在各個制造階段期間的有著準直器(collimator)的例示性半導(dǎo)體裝置的剖面示意圖。

圖3顯示依據(jù)本發(fā)明一些實施例的有著準直器的半導(dǎo)體裝置的例示性剖面示意圖。

圖4顯示依據(jù)本發(fā)明一些實施例的在準直器結(jié)構(gòu)中的蝕刻開口的側(cè)壁輪廓的例示性剖面示意圖。

圖5A顯示依據(jù)本發(fā)明一些實施例的有著準直器的半導(dǎo)體裝置的例示性上視圖。