发明名称 影像感测器及其制造方法
摘要 提供一影像感测器,其有效防止光电二极体的透明电极断裂或断开且增加其灵敏度。此感测器包括(a)一透明基底;(b)在基底上形成一第一介电层;(c)在第一介电层上间隔排置下层电极;(d)在第一介电层上形成一图案化的半导体层以与各自的下层电极重叠;(e)在半导体层上形成透明上层电极以与各自的下层电极重叠;(f)形成一第二介电层以覆盖上层电极、半导体层及下层电极;以及(g)在第二介电层上形成一图案化的信号线;信号线藉由第二介电层的接触窗而共同与位于半导体层重叠部的各自的上层电极作电性连接;图案化的半导体层具有岛状画素部来界定感测器的画素区域,以经由上层电极、与信号线层重叠的重叠部,以及与具有重叠部的画素区域互联之互联部来接收入射光;上层电极、画素部及下层电极构成了光电二极体。
申请公布号 TW506118 申请公布日期 2002.10.11
申请号 TW089124993 申请日期 2000.11.24
申请人 电气股份有限公司 发明人 松野文彦
分类号 H01L27/04;H01L31/08;H04N5/335 主分类号 H01L27/04
代理机构 代理人 洪澄文 台北巿信义路四段二七九号三楼
主权项 1.一种影像感测器,包括: (a)一透明基底; (b)一第一介电层,形成在上述基底上; (c)一下层电极,间隔排置在上述第一介电层上; (d)一图案化的半导体层,形成在上述第一介电层上 ,以与上述各自的下层电极重叠; (e)一透明上层电极,形成在上述半导体层上,以与 上述各自的下层电极重叠; (f)一第二介电层,用以覆盖上述上层电极、上述半 导体层及上述下层电极;以及 (g)一图案化的信号线,形成在上述第二介电层上; 上述信号线藉由上述第二介电层的接触窗而共同 与位于上述半导体层重叠部的上述各自的上层电 极作电性连接; 其中上述图案化的半导体层具有岛状画素部来界 定上述感测器的画素区域,以经由上述上层电极、 与上述信号线层重叠的重叠部,以及与具有一对应 的上述重叠部之一的每一上述画素区域互联之互 联部来接收入射光; 以及其中每一上述上层电极、一对应的上述半导 体层的上述画素之一及一对应的上述下层电极之 一构成一光电二极体。2.如申请专利范围第1项之 感测器,更包括一图案化的光遮蔽层形成于上述半 导体层及上述基底之间; 其中上述光遮蔽层用以防止光经由上述基底进入 而到达上述半导体层。3.如申请专利范围第2项之 感测器,其中上述光遮蔽层遮蔽经由上述基底进入 的光而不进入上述半导体层的互联部与重叠部。4 .如申请专利范围第2项之感测器,其中形成的上述 光遮蔽层与上述半导体层的互联部及重叠部整个 重叠。5.如申请专利范围第2项之感测器,其中上述 光遮蔽层与上述上层电极共同电性连接。6.如申 请专利范围第1项之感测器,其中更包括一图案化 的光遮蔽层形成于上述半导体层及上述基底之间; 其中上述光遮蔽层用以防止在上述半导体层的互 联部内产生的一多余载子而扩散至上述半导体层 的画素部,上述多余的载子系藉由经过上述基底进 入的光的吸收而产生于上述半导体层互联部内。7 .如申请专利范围第6项之感测器,其中上述光遮蔽 层的宽度等于上述多余载子的扩散长度及上述光 遮蔽层与上述各自的下层电极的一重叠区域宽度 总和。8.如申请专利范围第6项之感测器,其中上述 光遮蔽层与上述上层电极共同电性连接。9.如申 请专利范围第1项之感测器,其中更包括一第一图 案化光遮蔽层形成于上述半导体层与上述第一中 间层介电层之间,及一第二图案化光遮蔽层形成于 上述第一中间层介电层与上述基底之间; 其中上述第一光遮蔽层藉由间隙而与上述各自的 下层电极分离且设置上述第二光遮蔽层以覆盖上 述间隙; 以及其中上述第一及第二光遮蔽层共同来防止光 经由上述基底进入而到达上述半导体层的重叠与 互联部。10.如申请专利范围第9项之感测器,其中 设置的上述第二光遮蔽层与上述第一光遮蔽层及 上述各自的下层电极重叠。11.如申请专利范围第9 项之感测器,其中上述第一及第二光遮蔽层与上述 上层电极共同电性连接。12.一种影像感测器的制 造方法,包括下列步骤: (a)在一透明基底上形成一第一介电层; (b)在上述第一介电层上间隔排置下层电极; (c)在上述第一介电层上形成一图案化的半导体层 以与上述各自的下层电极重叠; (d)在上述半导体层上形成透明上层电极以与上述 各自的下层电极重叠; (e)形成一第二介电层以覆盖上述上层电极、上述 半导体层及上述下层电极;以及 (f)藉由上述第二介电层的接触窗使上述信号线层 与位于上述半导体层重叠部的上述各自的上层电 极共同电性连接而在上述第二介电层上形成一图 案化的信号线; 其中于步骤(c)中,形成图案化半导体层以具有岛状 画素部来界定上述感测器的画素区域,以经由上述 上层电极、与上述信号线层重叠的重叠部,以及与 具有一对应的上述重叠部之一的每一上述画素区 域互联之互联部来接收入射光; 以及其中每一上述上层电极、一对应的上述半导 体层的上述画素之一及一对应的上述下层电极之 一构成一光电二极体。13.如申请专利范围第12项 之方法,更包括一图案化的光遮蔽层形成于上述半 导体层及上述基底之间的步骤; 其中上述光遮蔽层用以防止光经由上述基底进入 而到达上述半导体层。14.如申请专利范围第13项 之方法,其中形成的上述光遮蔽层遮蔽经由上述基 底进入的光而不进入上述半导体层的互联部与重 叠部。15.如申请专利范围第13项之方法,其中形成 的上述光遮蔽层与上述半导体层的互联部及重叠 部整个重叠。16.如申请专利范围第13项之方法,其 中上述光遮蔽层与上述上层电极共同电性连接。 17.如申请专利范围第12项之方法,其中更包括一图 案化的光遮蔽层形成于上述半导体层及上述基底 之间的步骤; 其中上述光遮蔽层用以防止在上述半导体层的互 联部内产生的一多余载子而扩散至上述半导体层 的画素部,上述多余的载子系藉由经过上述基底进 入的光的吸收而产生于上述半导体层互联部内。 18.如申请专利范围第17项之方法,其中上述光遮蔽 层的宽度等于上述多余载子的扩散长度及上述光 遮蔽层与上述各自的下层电极的一重叠区域宽度 总和。19.如申请专利范围第17项之方法,其中上述 光遮蔽层与上述上层电极共同电性连接。20.如申 请专利范围第12项之方法,其中更包括一第一图案 化光遮蔽层形成于上述半导体层与上述第一中间 层介电层之间的步骤; 以及一第二图案化光遮蔽层形成于上述第一中间 层介电层与上述基底之间的步骤; 其中上述第一光遮蔽层藉由间隙而与上述各自的 下层电极分离且设置上述第二光遮蔽层以覆盖上 述间隙; 以及其中上述第一及第二光遮蔽层共同来防止光 经由上述基底进入而到达上述半导体层的重叠与 互联部。21.如申请专利范围第20项之方法,其中设 置上述第二光遮蔽层以与上述第一光遮蔽层及上 述各自的下层电极重叠。22.如申请专利范围第20 项之方法,其中上述第一及第二光遮蔽层与上述上 层电极共同电性连接。图式简单说明: 第1图系绘示出习知影像感测器配置之部分平面示 意图。 第2图系绘示出沿第1图中II-II线的剖面图。 第3图系绘示出沿第1图中III-III线的剖面图。 第4图系绘示出沿第1图中IV-IV线的剖面图。 第5图系绘示出根据本发明第一实施例之影像感测 电路配置之电路图。 第6图系绘示出根据第5图中第一实施例之影像感 测器配置之部分平面示意图。 第7图系绘示出沿第6图中VII-VII线的剖面图。 第8图系绘示出沿第6图中VIII-VIII线的剖面图 第9图系绘示出沿第6图中IX-IX线的剖面图。 第10A到10C图系分别绘示出沿第6图中VII-VII线的部 分剖面示意图,展示出根据第5图中第一实施例之 影像感测器制造方法。 第11A到11C图,系分别绘示出沿第6图中IX-IX线的部分 剖面示意图,展示出根据第5图中第一实施例之影 像感测器制造方法。 第12图系绘示出装配有根据第5图中第一实施例之 影像感测器之影像扫描器剖面示意图。 第13图系绘示出沿第6图中VII-VII线的部分剖面示意 图,展示出根据本发明第二实施例之影像感测器的 配置。 第14图系绘示出沿第6图中VII-VII线的部分剖面示意 图,展示出根据本发明第三实施例之影像感测器的 配置。 第15A及15B图系绘示出沿第6图中VII-VII线的部分剖 面示意图,分别展示出根据第14图中第三实施例之 影像感测器制造方法。
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