[發明專利]半導體影像感測器和制造半導體影像感測器的方法

在審

• 申請號: 202110320061.6
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN114464634A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 盧俊良;邱鉦皓;林煥恩;周俊豪;李國政
• 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: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

一種半導體影像感測器和制造半導體影像感測器的方法，半導體影像感測器包括像素。像素包括第一基板；以及在第一基板中的光電二極管。半導體影像感測器還包括電性連接到像素的互連件結構。半導體影像感測器還包括在介于互連件和光電二極管之間的反射結構，其中反射結構配置為將穿過光電二極管的光反射回朝向光電二極管。

技術領域

本揭示內容是關于具有反射組件的半導體影像感測器和其制造方法。

背景技術

半導體影像感測器用于檢測光。半導體影像感測器包括互補式金屬氧化物半導體(CMOS)影像感測器(CIS)以及電荷耦合裝置(CCD)感測器。半導體影像感測器用于例如數字相機和移動電話的裝置中。半導體影像感測器包括前照式感測器(FSI)以及背照式感測器(BSI)。前照式感測器經由互連件結構接收光，而背照式感測器從基板的與互連件結構的相對側吸收光。

影像感測器包括多個像素的一陣列。多個像素的此陣列分為多個像素群組，在每個群組內具有多個個別的像素。在一像素群組之內的多個像素的各者設計為檢測光的一特定的光譜，例如，紅、藍、綠、或白。來自入射光的光子接觸像素的多個光感測組件。然后，這些光感測組件根據檢測到的光子的數量產生多個電子。來自接收的光子和所產生的電子的轉換速率被測量為量子效率(QE)。隨著每數量的光子所產生的電子的數目增加，量子效率也增加。隨著量子效率增加，半導體影像感測器的影像品質也增加。

發明內容

本揭示內容的一些實施方式提供了一種半導體影像感測器，包含：像素、互連件結構、以及反射結構。其中像素包含：第一基板；和光電二極管。光電二極管在第一基板中。互連件結構電性連接到像素。反射結構在介于互連件結構和光電二極管之間，其中反射結構配置為將通過光電二極管的光反射回朝向光電二極管。

本揭示內容的另一些實施方式提供了一種半導體影像感測器，包含：像素陣列、互連件結構、以及第一反射結構。像素陣列包含：第一像素和第二像素。第一像素配置為檢測綠光。第二像素配置為檢測除綠光以外的光。互連件結構電性連接到第一像素和第二像素中的各者。第一反射結構在介于互連件結構和第一像素之間，其中第一互連件結構配置為將穿過第一像素的光反射回朝向第一像素，并且介于互連件結構和第二像素之間的空間沒有第一反射結構。

本揭示內容的又另一些實施方式提供了一種制造半導體影像感測器的方法，此方法包含：在基板中形成光電二極管；在基板中形成凹陷處；在凹陷處中沉積犧牲材料；在犧牲材料上方形成互連件結構；在互連件結構中蝕刻多個溝槽；以及經由使蝕刻劑穿過所述多個溝槽而移除犧牲材料。

附圖說明

本揭示內容的多個態樣可由以下的詳細描述并且與所附附圖一起閱讀，得到最佳的理解。注意的是，根據產業界的標準慣例，各個特征并未按比例繪制。事實上，為了討論的清楚性起見，各個特征的尺寸可任意地增加或減小。

圖1是根據一些實施方式的半導體影像感測器的截面視圖；

圖2是根據一些實施方式的半導體影像感測器的截面視圖；

圖3A是根據一些實施方式的半導體影像感測器的截面視圖；

圖3B是根據一些實施方式的半導體影像感測器的截面視圖；

圖4是根據一些實施方式的用于半導體影像感測器的像素陣列的俯視圖；

圖5是根據一些實施方式的制造半導體影像感測器的方法的流程圖；

圖6A至圖6F是根據一些實施方式的在制造的各個階段時的半導體影像感測器的截面視圖。

【符號說明】

100:半導體影像感測器

110:像素

112:基板

114:阻擋層