发明名称 高量子效率之影像感测器及其制造方法
摘要 本发明提供一种高量子效率之影像感测器的制造方法,其系于利用无边界接触窗制程与互补金氧半导体制程结合的制程进行影像感测器的制造时,于进行自动对准金属矽化物制程之后,且于形成氮化矽或氮氧化矽停止层之前,进行一道微影蚀刻制程,此微影蚀刻制程系用于移除感光区之浅沟槽隔离结构,使感光二极体上方的叠层结构之折射率由上而下依序递增。此外,本发明并提供一种高量子效率之影像感测器的结构。
申请公布号 TWI297105 申请公布日期 2008.05.21
申请号 TW093102748 申请日期 2004.02.06
申请人 台湾积体电路制造股份有限公司 发明人 杨敦年;伍寿国;钱河清;曾建贤;林政贤
分类号 G03F7/207(2006.01) 主分类号 G03F7/207(2006.01)
代理机构 代理人 洪澄文 台北市大安区信义路4段279号3楼;颜锦顺 台北市大安区信义路4段279号3楼
主权项 1.一种高量子效率之影像感测器的制造方法,包括: 提供一基底; 于该基底中形成一浅沟槽隔离结构,用以定义一主 动区及一感光区; 于对应于该感光区之该浅沟槽隔离结构下方形成 一感光二极体; 移除对应于该感光区之该浅沟槽隔离结构,至暴露 出该感光二极体的表面; 顺应性形成一第一介电层于该感光二极体表面;以 及 于该第一介电层上形成一内层介电层,其中该第一 介电层的折射率介于该内层介电层的折射率与该 感光二极体的折射率之间。 2.如申请专利范围第1项所述之高量子效率之影像 感测器的制造方法,其中该内层介电层的折射率小 于该第一介电层的折射率,该第一介电层的折射率 小于该感光二极体的折射率。 3.如申请专利范围第1项所述之高量子效率之影像 感测器的制造方法,其中在形成该感光二极体之后 ,且在移除对应于该感光区之该浅沟槽隔离结构, 至暴露出该感光二极体的表面之前,更包括: 于该主动区形成一电晶体,该电晶体包括一闸极介 电层、一闸极电极和一对源极/汲极区,其中该对 源极/汲极区之一与该感光二极体连接;以及 进行自动对金属矽化物制程,以于该对源极/汲极 区形成一金属矽化物层。 4.如申请专利范围第1项所述之高量子效率之影像 感测器的制造方法,其中该第一介电层的材质为氮 化矽或氮氧化矽。 5.如申请专利范围第4项所述之高量子效率之影像 感测器的制造方法,其中该内层介电层的材质为氧 化矽。 6.如申请专利范围第1项所述之高量子效率之影像 感测器的制造方法,其中该第一介电层更包括顺应 性形成于该浅沟槽隔离结构的表面。 7.如申请专利范围第1项所述之高量子效率之影像 感测器的制造方法,其中该感光二极体系由将一N 井区设置于该基底中所构成,且该基底为P型基底 。 8.如申请专利范围第1项所述之高量子效率之影像 感测器的制造方法,其中该感光二极体系由将一P 井区设置于该基底中所构成,且该基底为N型基底 。 9.如申请专利范围第1项所述之高量子效率之影像 感测器的制造方法,其中移除对应于该感光区之该 浅沟槽隔离结构至暴露出该感光二极体的表面的 方法包括: 于已形成该金属矽化物层之该基底上形成一光阻 层,该光阻层大致暴露出该感光区之区域; 以该光阻层为蚀刻罩幕,对该感光区之该浅沟槽隔 离结构进行蚀刻,至暴露出该感光二极体的表面; 以及移除该光阻层。 10.一种高量子效率之影像感测器,包括: 一基底,该基底具有一感光区和一主动区; 一浅沟槽隔离结构,设置于该基底中,用以定义该 主动区; 一感光二极体,设置于该感光区,且设置于该浅沟 槽隔离结构之底部水平线下方; 一第一介电层,设置于该感光二极体表面,且与该 感光二极体接触;以及 一内层介电层,设置于该第一介电层上,其中该内 层介电层的折射率小于该第一介电层的折射率,该 第一介电层的折射率小于该感光二极体的折射率 。 11.如申请专利范围第10项所述之高量子效率之影 像感测器,更包括一电晶体,设置该主动区,该电晶 体包括一闸极介电层、一闸极电极和一对源极/汲 极区,其中该对源极/汲极区之一与该感光二极体 连接。 12.如申请专利范围第11项所述之高量子效率之影 像感测器,更包括一金属矽化物层,设置于该对源 极/汲极区和该闸极电极表面。 13.如申请专利范围第10项所述之高量子效率之影 像感测器,其中该第一介电层的材质为氮化矽或氮 氧化矽。 14.如申请专利范围第13项所述之高量子效率之影 像感测器,其中该内层介电层的材质为氧化矽。 15.如申请专利范围第10项所述之高量子效率之影 像感测器,其中该感光二极体系由将一N井区设置 于该基底中所构成,且该基底为P型基底。 16.如申请专利范围第10项所述之高量子效率之影 像感测器,其中该感光二极体系由将一P井区设置 于该基底中所构成,且该基底为N型基底。 17.一种高量子效率之影像感测器,包括: 一基底,该基底具有一感光区和一主动区; 一沟槽,设置于该基底中之该感光区; 一感光二极体,设置于该感光区,且设置于该沟槽 之底部水平线下方; 一第一介电层,设置于该感光二极体表面,且与该 感光二极体接触;以及 一内层介电层,设置于该第一介电层上,其中该第 一介电层的折射率介于该内层介电层的折射率与 该感光二极体的折射率之间。 18.如申请专利范围第17项所述之高量子效率之影 像感测器,其中该内层介电层的折射率小于该第一 介电层的折射率,该第一介电层的折射率小于该感 光二极体的折射率。 19.如申请专利范围第17项所述之高量子效率之影 像感测器,更包括一电晶体,设置该主动区,该电晶 体包括一闸极介电层、一闸极电极和一对源极/汲 极区,其中该对源极/汲极区之一与该感光二极体 连接。 20.如申请专利范围第19项所述之高量子效率之影 像感测器,更包括一金属矽化物层,设置于该对源 极/汲极区和该闸极电极表面。 21.如申请专利范围第17项所述之高量子效率之影 像感测器,其中该第一介电层的材质为氮化矽或氮 氧化矽。 22.如申请专利范围第21项所述之高量子效率之影 像感测器,其中该内层介电层的材质为氧化矽。 23.如申请专利范围第17项所述之高量子效率之影 像感测器,其中该感光二极体系由将一N井区设置 于该基底中所构成,且该基底为P型基底。 24.如申请专利范围第17项所述之高量子效率之影 像感测器,其中该感光二极体系由将一P井区设置 于该基底中所构成,且该基底为N型基底。 图式简单说明: 第1图系绘示传统之无自动对准矽化物制程之影像 感测器的剖面图。 第2图系绘示传统与自动对准金属矽化物制程相容 ,且感光二极体设置于浅沟槽隔离结构下方之影像 感测器的剖面图。 第3图系绘示传统与自动对准金属矽化物制程及无 边界接触窗制程相容,且感光二极体设置于浅沟槽 隔离结构下方之影像感测器的剖面图。 第4图系绘示根据本发明一第一实施例之一种影像 感测器的剖面图。 第5图系为本发明与传统之感光二极体的量子效率 (QE)对波长之关系图。 第6A图至第6C图为一系列之剖面图,其说明本发明 一较佳实施例之一种与互补金氧半导体制程和无 边界接触窗制程相容之影像感测器的制造流程。
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