TWI675467B - 影像感測器及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
一種影像感測器，包括基底、感光元件、儲存節點、埋入式閘極結構與第一遮光層。感光元件設置在基底中。儲存節點設置在基底中。儲存節點與感光元件彼此分離。埋入式閘極結構包括埋入式閘極與第一介電層。埋入式閘極設置在基底中，且至少覆蓋部分儲存節點。第一介電層設置在埋入式閘極與基底之間。第一遮光層設置在埋入式閘極上，且位在儲存節點上方。第一遮光層電連接至埋入式閘極。
Description
本發明是有關於一種半導體元件及其製造方法，且特別是有關於一種影像感測器及其製造方法。
目前有些種類的影像感測器(如，全域快門影像感測器(global shutter image sensor))具有用以儲存訊號的儲存節點(storage node)。然而，雜散光(stray light)會對儲存在儲存節點中的訊號造成干擾。因此，如何有效地防止雜散光干擾為目前持續研究發展的目標。
本發明提供一種影像感測器及其製造方法，其可有效地防止雜散光干擾。
本發明提出一種影像感測器，包括基底、感光元件、儲存節點、埋入式閘極結構與第一遮光層。感光元件設置在基底中。儲存節點設置在基底中。儲存節點與感光元件彼此分離。埋入式閘極結構包括埋入式閘極與第一介電層。埋入式閘極設置在基底中，且至少覆蓋部分儲存節點。第一介電層設置在埋入式閘極與基底之間。第一遮光層設置在埋入式閘極上，且位在儲存節點上方。第一遮光層電連接至埋入式閘極。
依照本發明的一實施例所述，在上述影像感測器中，部分埋入式閘極可位在感光元件與儲存節點之間的基底中。
依照本發明的一實施例所述，在上述影像感測器中，第一遮光層的材料例如是金屬或金屬化合物。
依照本發明的一實施例所述，在上述影像感測器中，更可包括第二遮光層。第二遮光層設置在第一遮光層上。
依照本發明的一實施例所述，在上述影像感測器中，第一遮光層可具有延伸部。延伸部延伸至埋入式閘極中。
依照本發明的一實施例所述，在上述影像感測器中，延伸部更可延伸至第一介電層。
依照本發明的一實施例所述，在上述影像感測器中，延伸部可位在感光元件與儲存節點之間。
依照本發明的一實施例所述，在上述影像感測器中，更可包括第三遮光層。第三遮光層設置在第一遮光層與埋入式閘極之間。
依照本發明的一實施例所述，在上述影像感測器中，更可包括第二介電層。第二介電層設置在第一遮光層與埋入式閘極之間。延伸部穿過第二介電層而延伸至埋入式閘極中。
依照本發明的一實施例所述，在上述影像感測器中，更可包括釘紮層(pinning layer)。釘紮層設置在基底中，且位在感光元件與基底的表面之間。
依照本發明的一實施例所述，在上述影像感測器中，更包括閘極結構與浮置擴散區。閘極結構包括閘極與第三介電層。閘極設置在基底上，且位在埋入式閘極的遠離感光元件的一側。閘極與埋入式閘極彼此分離。第三介電層設置在閘極與基底之間。浮置擴散區設置在基底中，且位在閘極結構的遠離埋入式閘極結構的一側。
依照本發明的一實施例所述，在上述影像感測器中，更可包括彩色濾光層與微透鏡。彩色濾光層設置在感光元件上方。微透鏡設置在彩色濾光層上。
本發明提出一種影像感測器的製造方法，包括以下步驟。提供基底。在基底中形成感光元件。在基底中形成儲存節點。儲存節點與感光元件彼此分離。在基底中形成埋入式閘極結構。埋入式閘極結構包括埋入式閘極與第一介電層。埋入式閘極設置在基底中，且至少覆蓋部分儲存節點。第一介電層設置在埋入式閘極與基底之間。在埋入式閘極上形成第一遮光層。第一遮光層位在儲存節點上方，且電連接至埋入式閘極。
依照本發明的一實施例所述，在上述影像感測器的製造方法中，更可包括在第一遮光層上形成第二遮光層。
依照本發明的一實施例所述，在上述影像感測器的製造方法中，第一遮光層可具有延伸部。延伸部延伸至埋入式閘極中。
依照本發明的一實施例所述，在上述影像感測器的製造方法中，更可包括在第一遮光層與埋入式閘極之間形成第三遮光層。
依照本發明的一實施例所述，在上述影像感測器的製造方法中，更可包括在第一遮光層與埋入式閘極之間形成第二介電層。延伸部穿過第二介電層而延伸至埋入式閘極中。
依照本發明的一實施例所述，在上述影像感測器的製造方法中，更可包括在基底中形成釘紮層。釘紮位在感光元件與基底的表面之間。
依照本發明的一實施例所述，在上述影像感測器的製造方法中，更可包括以下步驟。在基底上形成閘極結構。閘極結構包括閘極與第三介電層。閘極設置在基底上，且位在埋入式閘極的遠離感光元件的一側。閘極與埋入式閘極彼此分離。第三介電層設置在閘極與基底之間。在基底中形成浮置擴散區。浮置擴散區位在閘極結構的遠離埋入式閘極結構的一側。
依照本發明的一實施例所述，在上述影像感測器的製造方法中，更可包括以下步驟。在感光元件上方形成彩色濾光層。在彩色濾光層上形成微透鏡。
基於上述，在上述影像感測器及其製造方法中，埋入式閘極設置在基底中，且至少覆蓋部分儲存節點。第一遮光層設置在埋入式閘極上，且位在儲存節點上方。因此，第一遮光層可阻擋雜散光照射到儲存節點，以有效地防止雜散光干擾。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1A至圖1F為本發明一實施例的影像感測器的製作流程剖面圖。
請參照圖1A，提供基底100。基底100例如是矽基底。在基底100中可具有隔離結構102。隔離結構102例如是淺溝渠隔離結構(STI)。隔離結構102的材料例如是氧化矽。在基底100上可形成有罩幕結構104。罩幕結構104可為單層結構或多層結構。在本實施例中，罩幕結構104是以多層結構為例來進行說明，但本發明並不以此為限。舉例來說，罩幕結構104包括罩幕層104a與罩幕層104b。罩幕層104a設置在基底100上。罩幕層104a的材料例如是氧化矽。罩幕層104b設置在罩幕層104a上。罩幕層104b的材料例如是氮化矽。
此外，基底100可具有第一導電型。以下，所記載的第一導電型與第二導電型可分別為P型導電型與N型導電型中的一者與另一者。在本實施例中，第一導電型是以P型導電型為例，且第二導電型是以N型導電型為例，但本發明並不以此為限。
接著，在基底100中形成感光元件106。感光元件106可為光二極體。在本實施例中，感光元件106例如是第二導電型(如，N型)的摻雜區，如第二導電型的井區。感光元件106的形成方法例如是離子植入法。
然後，在基底100中形成儲存節點108。儲存節點108與感光元件106彼此分離。儲存節點108例如是第二導電型(如，N型)的摻雜區，如第二導電型的井區。儲存節點108的形成方法例如是離子植入法。
接下來，可在基底100中形成釘紮層110。釘紮層110位在感光元件106與基底100的表面之間。釘紮層110可用以降低暗電流。釘紮層110例如是第一導電型(如，P型)的重摻雜區。釘紮層110的形成方法例如是離子植入法。
此外，所屬技術領域具有通常知識者可依據製程需求來決定感光元件106、儲存節點108與釘紮層110的形成順序。
之後，可在罩幕層104上形成圖案化光阻層112。圖案化光阻層112的材料例如是正型光阻材料或負型光阻材料。圖案化光阻層112的形成方法例如是進行微影製程。
再者，可在基底100中形成凹槽(recess)114。凹槽114可暴露出儲存節點108。凹槽114的形成方法例如是利用圖案化光阻層112作為罩幕，移除部分罩幕層104與部分基底100。部分罩幕層104與部分基底100的移除方法例如是乾式蝕刻法或濕式蝕刻法。
請參照圖1B，移除圖案化光阻層112。圖案化光阻層112的移除方法例如是乾式去光阻法(dry stripping method)或濕式去光阻法(wet stripping method)。
接著，可在凹槽114的表面上形成介電層116。介電層116的材料例如是氧化矽、氮化矽或其組合。介電層116的形成方法例如是熱氧化法、氮化法或化學氣相沉積法。
然後，可形成填滿凹槽114的導體層118。導體層118的材料例如是摻雜多晶矽。但本發明並不以此為限。導體層118的形成方法例如是化學氣相沉積法。導體層118可具有第一導電型或第二導電型。在本實施例中，導體層118是以具有第二導電型(如，N型)為例來進行說明。
請參照圖1C，可移除凹槽114以外的導體層118，而在基底100中形成埋入式閘極118a。凹槽114以外的導體層118的移除方法例如是以罩幕層104為終止層，對導體層118進行化學機械研磨製程。
藉此，可在基底100中形成埋入式閘極結構120。埋入式閘極結構120包括埋入式閘極118a與介電層116。埋入式閘極118a設置在基底100中，且至少覆蓋部分儲存節點108。部分儲存節點108可位在埋入式閘極118a的遠離感光元件106的一側的基底100中，且可延伸至基底100的表面。介電層116設置在埋入式閘極118a與基底100之間。在本實施例中，雖然埋入式閘極結構120是以上述方法形成，但本發明並不以此為限。
請參照圖1D，可移除罩幕層104。罩幕層104的移除方法例如是濕式蝕刻法。濕式蝕刻法所使用的蝕刻劑例如是磷酸或氫氟酸。所屬技術領域具有通常知識者可依照罩幕層104的材料來選用適合的蝕刻劑。
接著，可在基底100上形成閘極結構122。閘極結構122包括閘極124與介電層126，且更可包括間隙壁128。閘極124設置在基底100上，且位在埋入式閘極118a的遠離感光元件106的一側。閘極124與埋入式閘極118a彼此分離。介電層126設置在閘極124與基底100之間。間隙壁128設置在閘極124的側壁上。閘極結構122的形成方法可採用所屬技術領域具有通常知識者所周知的方法，於此不再說明。
然後，可在基底100中形成浮置擴散區130。浮置擴散區130位在閘極結構122的遠離埋入式閘極結構120的一側。浮置擴散區130可具有第二導電型(如，N型)。浮置擴散區130的形成方法例如是離子植入法。
請參照圖1E，在埋入式閘極118a上形成遮光層132。遮光層132位在儲存節點108上方，且電連接至埋入式閘極118a。遮光層132的材料例如是金屬或金屬化合物(如，金屬矽化物)。在本實施例中，遮光層132的材料是以金屬矽化物為例來進行說明。金屬矽化物例如是矽化鈷或矽化鎳。遮光層132的形成方法例如是進行自動對準金屬矽化物製程(salicidation process)。在另一實施例中，遮光層132的形成方法亦可採用化學氣相沉積法或物理氣相沉積法。
此外，可在閘極124上形成金屬矽化物層134。閘極結構122更可包括金屬矽化物層134。金屬矽化物層134的材料例如是金屬矽化物，如矽化鈷或矽化鎳。金屬矽化物層134的形成方法例如是進行自動對準金屬矽化物製程。金屬矽化物層134與遮光層132可藉由相同或不同製程形成。在遮光層132的材料為金屬矽化物的情況下，金屬矽化物層134與遮光層132可藉由同一道製程形成。舉例來說，可先在基底100上形成暴露出埋入式閘極118a與閘極124的自對準金屬矽化物阻擋層SAB，再藉由自動對準金屬矽化物製程分別在埋入式閘極118a與閘極124上形成遮光層132與金屬矽化物層134。在另一實施例中，在形成自對準金屬矽化物阻擋層SAB的步驟中，自對準金屬矽化物阻擋層SAB可延伸至部分埋入式閘極118a上，以覆蓋部分埋入式閘極118a，藉此有助於防止後續形成的遮光層132與基底100產生橋接。
請參照圖1F，可形成覆蓋埋入式閘極結構120與閘極結構122的介電層136。介電層136可為單層結構或多層結構。介電層136的材料例如是氧化矽、氮化矽或其組合。介電層136形成方法例如是化學氣相沉積法。
接著，可在介電層136中形成內連線結構138與內連線結構140。內連線結構138可經由遮光層132而電性連接於埋入式閘極118a。內連線結構140可經由金屬矽化物層134而電性連接於閘極128。內連線結構138與內連線結構140分別可包括接觸窗、導線或其組合。內連線結構140的材料例如是銅、鋁或鎢。內連線結構140的形成方法例如是金屬鑲嵌法或組合使用沉積製程、微影製程與蝕刻製程。此外，內連線結構138的層數與內連線結構140的層數可依照產品需求進行調整，並不限於圖式中所繪示的層數。
然後，可在感光元件106上方形成彩色濾光層142。在本實施例中，彩色濾光層142可形成在介電層136上。彩色濾光層142例如是紅色濾光層、綠色濾光層或藍色濾光層。彩色濾光層142的材料例如是光阻材料，而彩色濾光層142的形成方法可使用所屬技術領域具有通常知識者所周知的旋轉塗佈、對準、曝光、顯影等，於此不再說明。
接下來，可在彩色濾光層142上形成微透鏡144。微透鏡144的材料例如是光阻材料。微透鏡144的形成方法例如是先旋塗微透鏡材料層(未繪示)，再使用罩幕進行一個微影製程加上高溫熱烘烤成圓弧透鏡形，或其他所屬技術領域具有通常知識者所周知的旋轉塗佈、對準、曝光、顯影、蝕刻等，於此不再說明。
以下，藉由圖1F來說明本實施例的影像感測器146。此外，雖然影像感測器146的形成方法是以上述方法為例進行說明，但本發明並不以此為限。
請參照圖1F，影像感測器146包括基底100、感光元件106、儲存節點108、埋入式閘極結構120與遮光層132。影像感測器146可為全域快門影像感測器，但本發明並不以此為限。感光元件106設置在基底100中。儲存節點108設置在基底100中。儲存節點108與感光元件106彼此分離。部分儲存節點108可位在埋入式閘極118a的遠離感光元件106的一側的基底100中，且可延伸至基底100的表面。埋入式閘極結構120包括埋入式閘極118a與介電層116。埋入式閘極118a設置在基底100中，且至少覆蓋部分儲存節點108。部分埋入式閘極118a可位在感光元件106與儲存節點108之間的基底100中。介電層116設置在埋入式閘極118a與基底100之間。遮光層132設置在埋入式閘極118a上，且位在儲存節點108上方。遮光層132電連接至埋入式閘極118a。
影像感測器146更可包括釘紮層110、閘極結構122、浮置擴散區130、介電層136、內連線結構138、內連線結構140、彩色濾光層142與微透鏡144中的至少一者。釘紮層110設置在基底100中，且位在感光元件106與基底100的表面之間。閘極結構122包括閘極124與介電層126。閘極124設置在基底100上，且位在埋入式閘極118a的遠離感光元件106的一側。閘極124與埋入式閘極118a彼此分離。介電層126設置在閘極124與基底100之間。浮置擴散區130設置在基底100中，且位在閘極結構122的遠離埋入式閘極結構120的一側。介電層136覆蓋埋入式閘極結構120與閘極結構122。內連線結構138與內連線結構140位在介電層136中，且分別電性連接於埋入式閘極118a與閘極124。彩色濾光層142設置在感光元件106上方。在本實施例中，彩色濾光層142可設置在介電層136上。微透鏡144設置在彩色濾光層142上。
此外，影像感測器146中的各構件的材料、設置方式、導電型態、形成方法與功效已於上述實施例進行詳盡地說明，於此不再重複說明。
基於上述實施例可知，在影像感測器146及其製造方法中，埋入式閘極118a設置在基底100中，且至少覆蓋部分儲存節點108。遮光層132設置在埋入式閘極118a上，且位在儲存節點108上方。因此，遮光層132可阻擋雜散光照射到儲存節點108，以有效地防止雜散光干擾。
圖2為本發明另一實施例的影像感測器的剖面圖。
圖2的影像感測器200的製造方法與圖1F的影像感測器146的製造方法的差異如下。請參照圖2，在進行圖1E的步驟之後，可在遮光層132上形成遮光層202。遮光層202的材料例如是金屬或金屬化合物，如鈦(Ti)、氮化鈦(TiN)、鉭(Ta)、氮化鉭(TaN)、鎢(W)或鋁(Al)。遮光層202的形成方法例如是組合使用沉積製程、微影製程與蝕刻製程。此外，後續完成影像感測器200的方法可參照圖1F的說明，於此不再重複說明。
請參照圖1F與圖2，相較於影像感測器146，影像感測器200更可包括遮光層202。遮光層202設置在遮光層132上。內連線結構138可經由遮光層132與遮光層202而電性連接於埋入式閘極118a。此外，影像感測器200中的其他構件的配置方式、材料、形成方法與功效已於上述實施例中進行詳盡地說明，於此不再重複說明。
基於上述實施例可知，由於影像感測器200除了具有遮光層132之外，更具有遮光層202，因此可更有效地阻擋雜散光照射到儲存節點108，以更進一步地防止雜散光干擾。
圖3A至圖3C為本發明另一實施例的影像感測器的製作流程剖面圖。圖3A至圖3C為接續圖1E的步驟之後的製作流程剖面圖。
請參照圖3A，在進行圖1E的步驟之後，可在遮光層132與埋入式閘極118a中形成開口300。開口300可暴露出埋入式閘極118a。開口300的形成方法例如是藉由微影製程與蝕刻製程移除部分遮光層132與部分埋入式閘極118a。
請參照圖3B，可在遮光層132上形成填入開口300的遮光層302。藉此，可在埋入式閘極118a上形成遮光層302。遮光層302位在儲存節點108上方，且電連接至埋入式閘極118a。遮光層302可具有延伸部302a。延伸部302a延伸至埋入式閘極118a中。延伸部302a可位在感光元件106與儲存節點108之間。遮光層302的形成方法例如是組合使用沉積製程、微影製程與蝕刻製程。遮光層302的材料例如是金屬或金屬化合物，如鈦(Ti)、氮化鈦(TiN)、鉭(Ta)、氮化鉭(TaN)、鎢(W)或鋁(Al)。
在本實施例中，雖然遮光層302是以填滿開口300為例，但本發明並不以此為限。在另一實施例中，在遮光層302的厚度較薄的情況下，遮光層302亦可不填滿開口300。
請參照圖3C，可在基底100上形成介電層136、內連線結構138、內連線結構140、彩色濾光層142與微透鏡144。圖3B的影像感測器304中的介電層136、內連線結構138、內連線結構140、彩色濾光層142與微透鏡144的製造方法可參考圖1F的說明，於此不再重複說明。
此外，在上述影像感測器304的製造方法中，雖然在遮光層302與埋入式閘極118a之間會形成遮光層132，但本發明並不以此為限。在另一實施例中，影像感測器304的製造方法亦可不形成遮光層132。
以下，藉由圖3C來說明本實施例的影像感測器304。此外，雖然影像感測器304的形成方法是以上述方法為例進行說明，但本發明並不以此為限。
請參照圖3C，影像感測器304包括遮光層302，且更可選擇性地包括遮光層132。遮光層302設置在埋入式閘極118a上，且位在儲存節點108上方。遮光層302電連接至埋入式閘極118a。遮光層302具有延伸部302a。延伸部302a延伸至埋入式閘極118a中。延伸部302a可位在感光元件106與儲存節點108之間。遮光層132設置在遮光層302與埋入式閘極118a之間。此外，圖3C中的影像感測器304的其他構件的材料、設置方式、導電型態、形成方法與功效已於上述實施例進行詳盡地說明，於此不再重複說明。
基於上述實施例可知，在影像感測器304及其製造方法中，遮光層302可具有延伸部302a。如此一來，除了可藉由遮光層302的位在埋入式閘極118a的頂面上方的部分來阻擋雜散光之外，更可藉由遮光層302的延伸部302a來阻擋雜散光，因此可更進一步地防止雜散光干擾。
圖4為本發明另一實施例的影像感測器的剖面圖。
請同時參照圖3C與圖4，影像感測器400與影像感測器304的差異如下。在影像感測器400中，遮光層402的延伸部402a更可延伸至介電層116。此外，圖4的影像感測器400中的其他構件的配置方式、材料、形成方法與功效已於上述實施例中進行詳盡地說明，於此不再重複說明。
基於上述實施例可知，在影像感測器400中，由於遮光層402的延伸部402a更可延伸至介電層116，因此可有效地阻擋雜散光照射到儲存節點108，以更進一步地防止雜散光干擾。
圖5A至圖5C為本發明另一實施例的影像感測器的製作流程剖面圖。圖5A至圖5C為接續圖1E的步驟之後的製作流程剖面圖。
請參照圖5A，在進行圖1E的步驟之後，可在遮光層132上形成介電層500。此外，介電層500更可覆蓋閘極結構122。介電層500的材料例如是氧化矽。介電層500的形成方法例如是化學氣相沉積法。
接著，可在介電層500、遮光層132與埋入式閘極118a中形成開口502。開口502可暴露出埋入式閘極118a。開口502的形成方法例如是藉由微影製程與蝕刻製程移除部分介電層500、部分遮光層132與部分埋入式閘極118a。
請參照圖5B，可在介電層500上形成填入開口502的遮光層504。藉此，可在埋入式閘極118a上形成遮光層504。遮光層504位在儲存節點108上方，且電連接至埋入式閘極118a。遮光層504可具有延伸部504a。延伸部504a穿過介電層500而延伸至埋入式閘極118a中。延伸部504a可位在感光元件106與儲存節點108之間。遮光層504的形成方法例如是組合使用沉積製程、微影製程與蝕刻製程。遮光層504的材料例如是金屬或金屬化合物，如鈦(Ti)、氮化鈦(TiN)、鉭(Ta)、氮化鉭(TaN)、鎢(W)或鋁(Al)。
在本實施例中，雖然遮光層504是以填滿開口502為例，但本發明並不以此為限。在另一實施例中，在遮光層504的厚度較薄的情況下，遮光層504亦可不填滿開口502。
請參照圖5C，可在基底100上形成介電層136、內連線結構138、內連線結構140、彩色濾光層142與微透鏡144。內連線結構140會穿過介電層500而電性連接於閘極124。此外，圖5C的影像感測器506中的介電層136、內連線結構138、內連線結構140、彩色濾光層142與微透鏡144的製造方法可參考圖1F的說明，於此不再重複說明。
此外，在上述影像感測器506的製造方法中，雖然在介電層500與埋入式閘極118a之間會形成遮光層132，但本發明並不以此為限。在另一實施例中，影像感測器506的製造方法亦可不形成遮光層132。
以下，藉由圖5C來說明本實施例的影像感測器506。此外，雖然影像感測器506的形成方法是以上述方法為例進行說明，但本發明並不以此為限。
請同時參照圖5C與圖3C，影像感測器506與影像感測器304的差異如下。影像感測器506更可包括介電層500。介電層500設置在遮光層504與埋入式閘極118a之間。舉例來說，介電層500可設置在遮光層504與遮光層132之間。延伸部504a穿過介電層500而延伸至埋入式閘極118a中。在本實施例中，雖然延伸部504a的底部停留在埋入式閘極118a中，但本發明並不以此為限。在另一實施例中，延伸部504a更可延伸至介電層116。此外，圖5C中的影像感測器506的其他構件的材料、設置方式、導電型態、形成方法與功效已於上述實施例進行詳盡地說明，於此不再重複說明。
基於上述實施例可知，在影像感測器506及其製造方法中，遮光層504可具有延伸部504a。如此一來，除了可藉由遮光層504的位在埋入式閘極118a的頂面上方的部分來阻擋雜散光之外，更可藉由遮光層504的延伸部504a來阻擋雜散光，因此可更進一步地防止雜散光干擾。
在上述各個實施例中，雖然閘極結構122是以具有金屬矽化物層134為例，但本發明並不以此為限。在另一實施例中，閘極結構122亦可不具有金屬矽化物層134。
此外，雖然上述實施例的影像感測器是以具有一層或兩層遮光層為例，但本發明並不以此為限。在一些實施例中，遮光層的層數亦可為三層以上。亦即，不論遮光層的層數為一層或多層均屬於本發明所保護的範圍。
綜上所述，在上述實施例的影像感測器及其製造方法中，由於埋入式閘極設置在基底中，遮光層設置在埋入式閘極上且位在儲存節點上方，因此影像感測器可利用遮光層阻擋雜散光照射到儲存節點，以有效地防止雜散光干擾。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧基底
102‧‧‧隔離結構
104‧‧‧罩幕結構
104a、104b‧‧‧罩幕層
106‧‧‧感光元件
108‧‧‧儲存節點
110‧‧‧釘紮層
112‧‧‧圖案化光阻層
114‧‧‧凹槽
116、126、136、500‧‧‧介電層
118‧‧‧導體層
118a‧‧‧埋入式閘極
120‧‧‧埋入式閘極結構
122‧‧‧閘極結構
124‧‧‧閘極
128‧‧‧間隙壁
130‧‧‧浮置擴散區
132、202、302、402、504‧‧‧遮光層
134‧‧‧金屬矽化物層
138、140‧‧‧內連線結構
142‧‧‧彩色濾光層
144‧‧‧微透鏡
146、200、304、400、506‧‧‧影像感測器
300、502‧‧‧開口
302a、402a、504a‧‧‧延伸部
SAB‧‧‧自對準金屬矽化物阻擋層
圖1A至圖1F為本發明一實施例的影像感測器的製作流程剖面圖。 圖2為本發明另一實施例的影像感測器的剖面圖。 圖3A至圖3C為本發明另一實施例的影像感測器的製作流程剖面圖。 圖4為本發明另一實施例的影像感測器的剖面圖。 圖5A至圖5C為本發明另一實施例的影像感測器的製作流程剖面圖。
Claims (20)
- 一種影像感測器，包括： 基底； 感光元件，設置在所述基底中； 儲存節點，設置在所述基底中，其中所述儲存節點與所述感光元件彼此分離； 埋入式閘極結構，包括： 埋入式閘極，設置在所述基底中，且至少覆蓋部分所述儲存節點；以及 第一介電層，設置在所述埋入式閘極與所述基底之間；以及 第一遮光層，設置在所述埋入式閘極上，且位在所述儲存節點上方，其中所述第一遮光層電連接至所述埋入式閘極。
- 如申請專利範圍第1項所述的影像感測器，其中部分所述埋入式閘極位在所述感光元件與所述儲存節點之間的所述基底中。
- 如申請專利範圍第1項所述的影像感測器，其中所述第一遮光層的材料包括金屬或金屬化合物。
- 如申請專利範圍第1項所述的影像感測器，更包括第二遮光層，設置在所述第一遮光層上。
- 如申請專利範圍第1項所述的影像感測器，其中所述第一遮光層具有延伸部，且所述延伸部延伸至所述埋入式閘極中。
- 如申請專利範圍第5項所述的影像感測器，其中所述延伸部更延伸至所述第一介電層。
- 如申請專利範圍第5項所述的影像感測器，其中所述延伸部位在所述感光元件與所述儲存節點之間。
- 如申請專利範圍第5項所述的影像感測器，更包括第三遮光層，設置在所述第一遮光層與所述埋入式閘極之間。
- 如申請專利範圍第5項所述的影像感測器，更包括第二介電層，設置在所述第一遮光層與所述埋入式閘極之間，其中所述延伸部穿過所述第二介電層而延伸至所述埋入式閘極中。
- 如申請專利範圍第1項所述的影像感測器，更包括釘紮層，設置在所述基底中，且位在所述感光元件與所述基底的表面之間。
- 如申請專利範圍第1項所述的影像感測器，更包括： 閘極結構，包括： 閘極，設置在所述基底上，且位在所述埋入式閘極的遠離所述感光元件的一側，其中所述閘極與所述埋入式閘極彼此分離；以及 第三介電層，設置在所述閘極與所述基底之間；以及 浮置擴散區，設置在所述基底中，且位在所述閘極結構的遠離所述埋入式閘極結構的一側。
- 如申請專利範圍第1項所述的影像感測器，更包括： 彩色濾光層，設置在所述感光元件上方；以及 微透鏡，設置在所述彩色濾光層上。
- 一種影像感測器的製造方法，包括： 提供基底； 在所述基底中形成感光元件； 在所述基底中形成儲存節點，其中所述儲存節點與所述感光元件彼此分離； 在所述基底中形成埋入式閘極結構，其中所述埋入式閘極結構包括： 埋入式閘極，設置在所述基底中，且至少覆蓋部分所述儲存節點；以及 第一介電層，設置在所述埋入式閘極與所述基底之間；以及 在所述埋入式閘極上形成第一遮光層，其中所述第一遮光層位在所述儲存節點上方，且電連接至所述埋入式閘極。
- 如申請專利範圍第13項所述的影像感測器的製造方法，更包括在所述第一遮光層上形成第二遮光層。
- 如申請專利範圍第13項所述的影像感測器的製造方法，其中所述第一遮光層具有延伸部，且所述延伸部延伸至所述埋入式閘極中。
- 如申請專利範圍第15項所述的影像感測器的製造方法，更包括在所述第一遮光層與所述埋入式閘極之間形成第三遮光層。
- 如申請專利範圍第15項所述的影像感測器的製造方法，更包括在所述第一遮光層與所述埋入式閘極之間形成第二介電層，其中所述延伸部穿過所述第二介電層而延伸至所述埋入式閘極中。
- 如申請專利範圍第13項所述的影像感測器的製造方法，更包括在所述基底中形成釘紮層，其中所述釘紮層位在感光元件與所述基底的表面之間。
- 如申請專利範圍第13項所述的影像感測器的製造方法，更包括： 在所述基底上形成閘極結構，包括： 閘極，設置在所述基底上，且位在所述埋入式閘極的遠離所述感光元件的一側，其中所述閘極與所述埋入式閘極彼此分離；以及 第三介電層，設置在所述閘極與所述基底之間；以及 在所述基底中形成浮置擴散區，其中所述浮置擴散區位在所述閘極結構的遠離所述埋入式閘極結構的一側。
- 如申請專利範圍第13項所述的影像感測器的製造方法，更包括： 在所述感光元件上方形成彩色濾光層；以及 在所述彩色濾光層上形成微透鏡。
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