影像感测装置、其形成方法及半导体装置

摘要

本发明提供一种影像感测装置，包括：一半导体基底，其具有一第一型导电性；一第一材料层，在该半导体基底上方，该第一材料层具有该第一型导电性；一第二材料层，在该第一材料层上方，该第二材料层具有一第二型导电性，该第二型导电性与该第一型导电性不同；以及复数个画素，在该第二材料层中。

主权项

一种影像感测装置，包括：一半导体基底，其具有一第一型导电性；一第一材料层，在该半导体基底上方，该第一材料层具有该第一型导电性；一第二材料层，在该第一材料层上方，该第二材料层具有一第二型导电性，该第二型导电性与该第一型导电性不同，其中该第二材料层为一磊晶层，且不包括深井区，且该第二材料层直接接触该第一材料层；以及复数个画素，在该第二材料层中。如申请专利范围第1项所述之影像感测装置，其中该些画素包括复数个微电子元件，该些微电子元件系选自由光二极体、固定层光二极体、光闸极、光电晶体、传导闸极电晶体、重置闸极电晶体、源极随耦电晶体、列选择电晶体及其组合所组成之群组。如申请专利范围第1项所述之影像感测装置，其中该半导体基底包括重掺杂该第一型导电性之掺杂质的半导体基底。如申请专利范围第3项所述之影像感测装置，其中该半导体基底可在操作过程中提供欧姆接触。如申请专利范围第3项所述之影像感测装置，其中该第一材料层包括轻掺杂该第一型导电性之掺杂质的磊晶层。如申请专利范围第5项所述之影像感测装置，其中该第一材料层可在操作过程中被施予偏压。如申请专利范围第5项所述之影像感测装置，其中该第二材料层包括轻掺杂该第二型导电性之掺杂质的磊晶层。如申请专利范围第1项所述之影像感测装置，更包括：复数个浅沟槽隔离元件，其中各浅沟槽隔离元件设置在该些画素之间；以及复数个防护环井区，其具有该第二型导电性，其中各防护环井区在各浅沟槽隔离元件下方。如申请专利范围第8项所述之影像感测装置，其中该第二材料层的厚度大于该些防护环井区的深度。如申请专利范围第8项所述之影像感测装置，其中该第二材料层的厚度约介于2.5μm至4μm之间。一种影像感测装置的形成方法，包括：提供一半导体基底，其具有一第一型导电性；在该半导体基底上方形成一第一材料层，该第一材料层具有该第一型导电性；在该第一材料层上方形成一第二材料层，该第二材料层具有一第二型导电性，该第二型导电性与该第一型导电性不同，其中该第二材料层为一磊晶层，且不包括深井区，且该第二材料层直接接触该第一材料层；以及在该第二材料层中形成复数个画素。如申请专利范围第11项所述之影像感测装置的形成方法，其中形成该第一材料层包括磊晶成长一第一磊晶层，该第一磊晶层系轻掺杂该第一型导电性之掺杂质。如申请专利范围第12项所述之影像感测装置的形成方法，其中形成该第二材料层包括磊晶成长一第二磊晶层，该第二磊晶层系轻掺杂该第二型导电性之掺杂质。如申请专利范围第12项所述之影像感测装置的形成方法，更包括对该第一材料层施予偏压以避免串音干扰。如申请专利范围第11项所述之影像感测装置的形成方法，其中形成该些画素包括形成复数个微电子元件，该些微电子元件系选自由光二极体、固定层光二极体、光闸极、光电晶体、传导闸极电晶体、重置闸极电晶体、源极随耦电晶体、列选择电晶体及其组合所组成之群组。如申请专利范围第11项所述之影像感测装置的形成方法，更包括：形成复数个浅沟槽隔离元件，其中各浅沟槽隔离元件设置在该些画素之间；以及形成复数个防护环井区，其具有该第二型导电性，其中各防护环井区在各浅沟槽隔离元件下方。一种半导体装置，包括：一基底，其具有一第一型掺杂质；一第一材料层，在该基底上方，该第一材料层具有该第一型掺杂质；一第二材料层，在该第一材料层上方，该第二材料层具有一第二型掺杂质，该第二型掺杂质与该第一型掺杂质不同，其中该第二材料层为一磊晶层，且不包括深井区，且该第二材料层直接接触该第一材料层；以及复数个影像感测元件，在该第二材料层中。如申请专利范围第17项所述之半导体装置，更包括：复数个浅沟槽隔离元件，用以隔离各影像感测元件；以及复数个井区，其具有该第二型掺杂质，且各井区在各浅沟槽隔离元件下方。如申请专利范围第18项所述之半导体装置，其中该基底系重掺杂该第一型掺杂质，该第一材料层系轻掺杂该第一型掺杂质，该第二材料层系轻掺杂该第二型掺杂质。如申请专利范围第19项所述之半导体装置，其中各影像感测元件包括一光二极体及至少一电晶体。