TWI755976B - 感光畫素、影像感測器以及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

一種感光畫素，包含：基底、感光區、浮動擴散區、轉移閘極以及控制電極。感光區位於基底內。浮動擴散區位於感光區旁邊的基底內。轉移閘極設置在基底上且延伸到感光區中。控制電極位於基底上且延伸到浮動擴散區中。

Description

感光畫素、影像感測器以及其製造方法
本揭露實施例是有關一種感光畫素，且具體來說，是有關於一種包括有感光畫素的影像感測器以及其製造方法。
互補式金屬氧化物半導體(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor；CMOS)影像感測器(CMOS image sensor；CIS)是使用在包含例如數位相機等諸多應用中。影像感測器是將光學影像轉換成可表示為數位影像的數位資料。影像感測器包含用於檢測光且記錄所檢測到的光的強度(亮度)的畫素陣列(或柵格)。畫素陣列透過累積電荷來對光作出回應。接著使用(例如透過其它電路)累積的電荷來提供用於合適的應用(例如數位相機)中的顏色及亮度信號。
本揭露實施例提供一種感光畫素，包括基底、感光區、浮動擴散區、轉移閘極以及控制電極。感光區位於所述基底內。浮動擴散區位於所述感光區旁邊的所述基底內。轉移閘極設置在所述 基底上且延伸到所述感光區中。控制電極位於所述基底上且延伸到所述浮動擴散區中。
本揭露實施例提供一種影像感測器，包括多個畫素，且所述多個畫素當中的至少一個畫素包括：第一感光區、第一轉移閘極、第二感光區、第二轉移閘極、浮動擴散區、控制電極。第一感光區位於基底內。第一轉移閘極設置在所述基底的前側上且延伸到所述第一感光區中。第二感光區位於所述基底內。第二轉移閘極設置在所述基底的所述前側上且延伸到所述第二感光區中。浮動擴散區從所述基底的所述前側設置到所述基底內的位置處，其中所述浮動擴散區在所述第一感光區與所述第二感光區之間共用。控制電極，位於所述基底的所述前側上且延伸到所述浮動擴散區中。
本揭露實施例提供一種製造影像感測器的方法，包括以下步驟：使用第一摻雜劑摻雜基底；透過使用不同於所述第一摻雜劑的第二摻雜劑摻雜所述基底來在所述基底內形成第一感光區；在所述第一感光區旁邊的所述基底內形成浮動擴散區；在所述基底的前側上形成第一轉移閘極且延伸到所述第一感光區中；以及在所述基底的所述前側上形成控制電極且延伸到所述浮動擴散區中。
102:基底
102FT:前側
102BK:背側
104A:閘極介電
104B:介電層
106:層間介電層
108:載體基底
110:抗反射層
112:彩色濾光片
114:微透鏡
130A:輕摻雜井
130B:重摻雜井
A1、A2、A3、A4、A5:第一摻雜井
B1、B2、B3:第二摻雜井
DC:驅動電路
FD:浮動擴散區
OP1、OP2:開口
PD、PD1、PD2、PD3、PD4:感光區
PXL:書素
RST:重置電晶體
Sb、Sb1、Sb2、Sb3、Sb4:子書素
SEL:選擇電晶體
SF:源極隨耦器電晶體
TxT:轉移閘極電晶體
Tx、Tx1、Tx2、Tx3、Tx4:轉移閘極
Va:控制電極
VDD:DC電壓供應端子
Vout:輸出端
當結合附圖閱讀時從以下詳細描述最好地理解本揭露實施例的各方面。應注意，根據業界中的標準慣例，各個特徵未按比例繪製。實際上，為了論述清楚起見，可任意增大或減小各種特徵的關鍵尺寸。
圖1A到圖1E是根據本揭露的一些示範性實施例的製造影像感測器的方法中的各個階段的示意性剖面圖。
圖2是根據本揭露的一些示範性實施例的畫素的示意性上視圖。
圖3是根據本揭露的一些示範性實施例的影像感測器的等效電路圖。
圖4A到圖4C是根據本揭露的一些比較例所繪示從影像感測器中的感光區到浮動擴散區的電荷轉移的電位井圖。
圖5A到圖5C是根據本揭露的一些示範性實施例所繪示從影像感測器中的感光區到浮動擴散區的電荷轉移的電位井圖。
以下揭露內容提供用於實施所提供主題的不同特徵的多個不同實施例或實例。下文描述元件及佈置的具體實例以簡化本揭露。當然，這些元件及佈置只是實例且並不希望為限制性的。舉例來說，在以下描述中，第二特徵在第一特徵上方或上的形成可包含第二特徵與第一特徵直接接觸地形成的實施例，且還可包含在第二特徵與第一特徵之間可形成額外特徵以使得第二特徵與第一 特徵可不直接接觸的實施例。另外，本揭露可在各種實例中重複元件符號及/或字母。這種重複是出於簡化及清楚的目的且本身並不指示所論述的各種實施例及/或配置之間的關係。
另外，為易於描述，在本文中可使用例如“在...之下”、“在...下方”、“下部”、“在...上”、“在...上方”、“上覆”、“在...之上”、“上部”以及類似術語的空間相對術語來描述一個元件或特徵與如諸圖中所說明的另一(一些)元件或特徵的關係。除圖中所描繪的定向之外，空間相關術語意圖涵蓋裝置在使用或操作中的不同定向。設備可以其它方式定向(旋轉90度或處於其它定向)，且本文中所使用的空間相對描述詞因此可同樣地進行解釋。
圖1A到圖1E是根據本揭露的一些示範性實施例的製造影像感測器的方法中的各個階段的示意性剖面圖。參考圖1A，提供具有前側102FT及背側102BK的基底102。在一些實施例中，基底102可包括任何類型的半導體主體(例如，矽/CMOS塊體、SiGe、SOI等)，如半導體晶圓或是晶圓上的一或多個晶片，以及形成在其上及/或與其相關聯的任何其它類型的半導體及/或外延層。在一些實施例中，基底102摻雜有具有第一導電類型的第一摻雜劑。此外，屬於第一導電類型的多個第一摻雜井(A1、A2、A3、A4以及A5)形成於基底102中。在一些實施例中，第一摻雜井(A1、A2、A3、A4以及A5)中的每一個具有相同或不同的摻雜濃度，且這種摻雜濃度可基於設計需求進行調整。舉例來說，第一摻雜井(A1、A2、A3、A4以及A5)可具有在從約1014/cm3 到約1019/cm3的範圍內的摻雜濃度。雖然在圖1A中示出五個第一摻雜井(A1、A2、A3、A4以及A5)，但應注意，基底102中的第一摻雜井的數目並不限於此。在一些替代實施例中，第一摻雜井的數目及摻雜井的區域可基於設計需求進行適當地調整。
此外，在一些實施例中，可透過使用具有第二導電類型的第二摻雜劑來摻雜基底102來在基底102內形成感光區(photosensing region)PD。在某些實施例中，第二摻雜劑不同於第一摻雜劑。舉例來說，在一個示範性實施例中，第一摻雜劑是P型摻雜劑，而第二摻雜劑是N型摻雜劑。然而，本揭露並不限於此。在一些其它實施例中，第一摻雜劑是N型摻雜劑，而第二摻雜劑是P型摻雜劑。如圖1A中所示出，在一些實施例中，感光區PD透過在基底102內形成多個第二摻雜井(B1、B2以及B3)而形成。在一些實施例中，第二摻雜井(B1、B2以及B3)可具有從約1014/cm3到約1019/cm3的範圍內的摻雜濃度。在一個示範性實施例中，第二摻雜井(B1、B2以及B3)的摻雜濃度從基底102的前側102FT到基底的背側102BK增大。換句話說，第二摻雜井B2可具有高於第二摻雜井B1的摻雜濃度，且第二摻雜井B3可具有高於第二摻雜井B2的摻雜濃度。然而，這並不解釋為對本揭露的限制。在一些實施例中，第二摻雜井(B1、B2以及B3)中的每一個具有相同或不同的摻雜濃度，且這種摻雜濃度可基於設計需求進行調整。類似地，第二摻雜井的數目及摻雜井的區域可基於設計需求進行適當地調整。
如在圖1A中所進一步示出，在一些實施例中，感光區PD嵌入於基底102內且由第一摻雜井(A1、A2、A3、A4以及A5)所包圍。在某些實施例中，當照射入射光時，感光區PD能夠響應於入射光而累積影像電荷。舉例來說，在一些實施例中，感光區PD及基底102彼此接觸以形成P-N接面光電二極體(P-N junction photodiode)，所述P-N接面光電二極體配置成將輻射轉換成電信號。
在一些實施例中，浮動擴散區(floating diffusion region)FD設置在感光區PD旁邊的基底102內。舉例來說，將浮動擴散區FD從基底102的前側102FT設置到基底102內的位置。在某些實施例中，浮動擴散區FD位於基底102的第一摻雜井A2上。此外，浮動擴散區FD可包含第二導電類型的輕摻雜井130A，以及第二導電類型的重摻雜井130B。在一些實施例中，輕摻雜井130A位於基底102的第一摻雜井A2上，且重摻雜井130B位於輕摻雜井130A上。在一個示範性實施例中，當感光區PD摻雜有N型摻雜劑且基底102摻雜有P型摻雜劑時，那麼浮動擴散區FD的輕摻雜井130A可為輕摻雜n井，且重摻雜井130B可為重摻雜n井。在一些實施例中，浮動擴散區FD可充當用於儲存影像電荷的電容器。
參考圖1B，在摻雜基底102以形成各種摻雜區之後，可將基底102圖案化以形成開口(OP1、OP2)。在一些實施例中，圖案化製程可包含微影製程及蝕刻製程。舉例來說，在一些實施例 中，延伸到感光PD中的開口OP1形成於基底102中，且延伸到浮動擴散區FD中的另一開口OP2形成於基底102中。在示範性實施例中，開口OP1延伸穿過第二摻雜井B3且朝感光區PD的第二摻雜井B1延伸。此外，在一些實施例中，開口OP2延伸穿過浮動擴散區FD且朝基底102的第一摻雜井A2延伸。在一些實施例中，開口OP1的深度實質上等同於開口OP2的深度。在某些實施例中，開口OP1及開口OP2以相同的步驟進行圖案化。
在一些實施例中，在形成開口OP1及開口OP2之後，可在開口OP1中形成閘極介電104A，且可在開口OP2中形成介電層104B。在一些實施例中，閘極介電104A共形地(conformally)形成於開口OP1的側壁上以覆蓋感光區PD。以類似的方式，介電層104B共形地形成於開口OP2的側壁上以覆蓋浮動擴散區FD。在一些實施例中，閘極介電104A及介電層104B由相同的材料形成。然而，本揭露並不限於此。在替代性實施例中，閘極介電104A及介電層104B可由不同的材料形成。
在示範性實施例中，閘極介電104A及介電層104B由以下材料形成：例如氧化矽、氮化矽、氮氧化矽或高k介電材料。高k介電材料是具有大於4的介電常數的一般介電材料。在一些實施例中，高k介電材料可包含金屬氧化物。用於高k介電材料的金屬氧化物的實例包含Li、Be、Mg、Ca、Sr、Sc、Y、Zr、Hf、Al、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu及/或其混合物的氧化物。在一些實施例中，閘極介電104A及介 電層104B可使用以下合適的製程來形成，例如原子層沉積(atomic layer deposition；ALD)、化學氣相沉積(chemical vapor deposition；CVD)、物理氣相沉積(physical vapor deposition；PVD)、熱氧化、UV-具氧氧化或其組合。此外，閘極介電104A及介電層104B可在相同的步驟中形成，或可根據它們的材料的選擇而在不同步驟中形成。
參考圖1C，在一些實施例中，在形成閘極介電104A及介電層104B之後，轉移閘極Tx(例如垂直轉移閘極(vertical transfer gate))及控制電極Va分別形成於閘極介電104A及介電層104B上方以及開口OP1及開口OP2內。在一些實施例中，轉移閘極Tx位於基底102的前側102FT上且延伸到感光區PD中。在一些實施例中，轉移閘極Tx由閘極介電104A包圍且由閘極介電104A與感光區PD間隔開。在某些實施例中，轉移閘極Tx穿過第二摻雜井B3延伸到基底102中且朝感光區PD的第二摻雜井B1延伸。在一些實施例中，控制電極Va位於基底102的前側102FT上且延伸到浮動擴散區FD中。在一些實施例中，控制電極Va由介電層104B包圍且由介電層104B與浮動擴散區FD間隔開。在某些實施例中，控制電極Va延伸到浮動擴散區FD中且延伸到基底102中以使得所述控制電極Va由第一摻雜井A2、輕摻雜井130A以及重摻雜井130B包圍。
此外，在示範性實施例中，延伸到感光區PD中的轉移閘極Tx的深度實質上等同於延伸到浮動擴散區FD中的控制電極Va 的深度。在一個示範性實施例中，轉移閘極Tx的深度及控制電極Va的深度是0.05微米或大於0.05微米。雖然轉移閘極Tx的深度與控制電極Va的深度繪示為實質上相等，然而，本揭露並不限於此。在一些替代實施例中，轉移閘極Tx的深度不同於控制電極Va的深度。舉例來說，轉移閘極Tx的深度可大於控制電極Va的深度。或者，轉移閘極Tx的深度可小於控制電極Va的深度。
在一些實施例中，轉移閘極Tx及控制電極Va可在相同的步驟中形成且由相同的材料形成。然而，本揭露並不限於此。在一些替代實施例中，轉移閘極Tx及控制電極Va可在不同的步驟中形成且由不同的材料形成。在一些實施例中，轉移閘極Tx及控制電極Va可由例如多晶矽或金屬的材料製成。此外，轉移閘極Tx及控制電極Va可透過使用以下合適的製程來形成，例如原子層沉積(ALD)、化學氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)、鍍覆或其組合。
在示範性實施例中，轉移閘極Tx及控制電極Va在第一摻雜井(A1、A2、A3、A4以及A5)及第二摻雜井(B1、B2以及B3)形成於基底102中之後形成。然而，本揭露並不限於此。在一些替代實施例中，第一摻雜井(A1、A2、A3、A4以及A5)及第二摻雜井(B1、B2以及B3)可在形成轉移閘極Tx及控制電極Va之後形成。換句話說，可在形成轉移閘極Tx及控制電極Va之後執行基底102的摻雜以形成各種摻雜區。
參考圖1D，在下一步驟中，一或多個層間介電層106可 形成於轉移閘極Tx及控制電極Va上方以覆蓋轉移閘極Tx及控制電極Va。在一些實施例中，層間介電層106可包括低k介電層(即，具有小於約3.9的介電常數的介電質)、超低k介電層或氧化物(例如氧化矽)中的一或多個。在一些實施例中，多個接觸件(圖中未繪示)可分佈於層間介電層106內以電性連接到轉移閘極Tx、控制電極Va且可朝浮動擴散區FD延伸。在示範性實施例中，載體基底108還可由層間介電層106附接或接合到基底102的前側102FT。載體基底108可以是承載晶圓、專用積體電路(application-specific integrated circuit；ASIC)、其它感測電路或任何可支援、輔助影像感測器的電路或與影像感測器電路共同起作用的可適用的結構。
參考圖1E，在一些實施例中，抗反射層110設置於基底102的背側102BK上方。在一些實施例中，抗反射層110可包括氧化、氮化、高k介電材料，例如氧化鋁(aluminum oxide；AlO)、氧化鉭(tantalum oxide；TaO)、氧化鉿(hafnium oxide；HfO)、氧化鉿矽(hafnium silicon oxide；HfSiO)、氧化鉿鋁(hafnium aluminum oxide；HfAlO)或氧化鉿鉭(hafnium tantalum oxide；HfTaO)或其組合。如在圖1E中進一步所示，多個彩色濾光片112是分佈在抗反射層110上方的基底102的背側102BK上方。舉例來說，抗反射層110包夾在彩色濾光片112與基底102之間。多個彩色濾光片112分別配置成傳輸入射輻射或入射光的特定波長。舉例來說，第一彩色濾光片(例如，紅色濾光片)可傳輸具有第一 範圍內的波長的光，而第二彩色濾光片(例如，綠色濾光片)可傳輸具有不同於第一範圍的第二範圍內的波長的光。在一些實施例中，多個彩色濾光片112可佈置在上覆於基底102的柵格結構內。在一些實施例中，柵格結構可包括介電材料。
此外，在一些實施例中，多個微透鏡114可佈置在基底102的背側102BK上方的多個彩色濾光片112上方。在一些實施例中，微透鏡114具有抵接多個彩色濾光片112的實質上平坦的底部表面及彎曲的上部表面。在某些實施例中，彎曲的上部表面配置成聚焦入射輻射或入射光。在影像感測器的操作期間，透過微透鏡114將入射輻射或入射光聚焦到下方的感光區PD，其中可生成電子-電洞對以產生光電流。至此，可完成根據本揭露的一些示範性實施例的影像感測器的子畫素Sb。
圖2是根據本揭露的一些示範性實施例的畫素的示意性上視圖。如圖2中所示出，描述影像感測器，所述影像感測器包含具有四個子畫素(Sb1、Sb2、Sb3、Sb4)的畫素PXL。然而，本揭露並不限於此。在一些替代實施例中，畫素PXL可根據設計需求而具有三個子畫素或大於三個子畫素。本文中所描述的子畫素(Sb1、Sb2、Sb3、Sb4)與圖1A到圖1E中所描述的子畫素Sb相同。因此，類似的元件符號可用以描述相同的或相似的部件。此外，為易於說明，從圖2中省略了多個摻雜井(第一摻雜井及第二摻雜井)。
參考圖2，在一些實施例中，畫素PXL包含並列佈置的 四個子畫素(Sb1、Sb2、Sb3、Sb4)。在示範性實施例中，第一子畫素Sb1包含位於基底102內的第一感光區PD1及延伸到第一感光區PD1中的第一轉移閘極Tx1。第二子畫素Sb2包含位於基底102內的第二感光區PD2及延伸到第二感光區PD2中的第二轉移閘極Tx2。第三子畫素Sb3包含位於基底102內的第三感光區PD3及延伸到第三感光區PD3中的第三轉移閘極Tx3。類似地，第四子畫素Sb4包含位於基底102內的第四感光區PD4及延伸到第四感光區PD4中的第四轉移閘極Tx4。在一些實施例中，子畫素(Sb1、Sb2、Sb3以及Sb4)中的每一個的感光區(PD1、PD2、PD3、PD4)可在相同的步驟中形成。此外，子畫素(Sb1、Sb2、Sb3以及Sb4)中的每一個的轉移閘極(Tx1、Tx2、Tx3、Tx4)可在相同的步驟中形成。
在示範性實施例中，浮動擴散區FD在第一感光區PD1、第二感光區PD2、第三感光區PD3以及第四感光區PD4之間共用。換句話說，可將累積於感光區(PD1、PD2、PD3以及PD4)中的每一者中的影像電荷轉移到相同的浮動擴散區FD以便讀出。在一些實施例中，浮動擴散區FD可與第一感光區PD1、第二感光區PD2、第三感光區PD3以及第四感光區PD4交疊。此外，在一些實施例中，控制電極Va延伸到浮動擴散區FD中且延伸到基底102中，其中控制電極Va電容耦合到浮動擴散區FD。
在一些實施例中，影像感測器的畫素PXL還可包括位於與轉移閘極(Tx1、Tx2、Tx3、Tx4)鄰接的基底102上的多個重 置電晶體(reset transistors)RST、多個選擇電晶體(selection transistors)SEL以及多個源極隨耦器電晶體(source follower transistors)SF。在某些實施例中，重置電晶體RST、選擇電晶體SEL以及源極隨耦器電晶體SF位於轉移閘極(Tx1、Tx2、Tx3、Tx4)旁邊的基底102的前側102FT上。在一些實施例中，重置電晶體RST、選擇電晶體SEL以及源極隨耦器電晶體SF中的每一者可包括設置於基底102上方的閘極電極(圖中未繪示)及設置在基底102內的一對源極/汲極(source/drain；S/D)區(圖中未繪示)。在影像感測器的操作期間，轉移閘極(Tx1、Tx2、Tx3、Tx4)控制從感光區(PD1、PD2、PD3以及PD4)到浮動擴散區FD的電荷轉移。如果在浮動擴散區FD內的電荷水準足夠高的話，則會啟動源極隨耦器電晶體SF且根據用於定址的選擇電晶體SEL的操作來選擇性地輸出電荷。
圖3是根據本揭露的一些示範性實施例的影像感測器的等效電路圖。在示範性實施例中，當入射光(含有充足能量的光子)衝擊感光區PD(可以是上文提到的感光區PD1、感光區PD2、感光區PD3、感光區PD4中的任一個)時，產生電子-電洞對且還產生光電流(或電荷)。在一些實施例中，轉移閘極電晶體TxT(可包含上文提到的轉移閘極Tx1、轉移閘極Tx2、轉移閘極Tx3、轉移閘極Tx4中的任一個)提供選擇性地將電荷或光電流轉移到浮動擴散區FD的功能。
舉例來說，在示範性實施例中，可對轉移閘極電晶體TxT 施加偏壓來產生電場以使得產生用於電荷的移動的溝道。在一些實施例中，由於生成電場，所以儲存於感光區PD中的電荷會被拉出且進入轉移閘極電晶體TxT的溝道。隨後，這些電荷可行進穿過轉移閘極電晶體TxT的溝道以到達浮動擴散區FD。
如在圖3中進一步所示，重置電晶體RST在DC電壓供應端子VDD與浮動擴散區FD之間電性連接以選擇性地清除浮動擴散區FD處的電荷。舉例來說，重置電晶體RST可回應於重置信號而將浮動擴散區FD放電或充電到預設電壓。在一些實施例中，可對控制電極Va施加偏壓，且控制電極Va可電耦合到浮動擴散區FD以形成電容，以使得累積於浮動擴散區FD中的電荷量可增加。源極隨耦器電晶體SF在DC電壓供應端子VDD與輸出端Vout之間電性連接，且由浮動擴散區FD門控，以允許在不去除電荷的情況下觀察浮動擴散區FD處的電荷水準。在一些實施例中，源極隨耦器電晶體SF能夠提供高阻抗輸出。舉例來說，源極隨耦器電晶體SF可以是放大器電晶體(amplifier transistor)，所述放大器電晶體放大用於讀出操作的浮動擴散區FD的信號。選擇電晶體SEL(或列選擇電晶體(row select transistor))在源極隨耦器電晶體SF與輸出端Vout之間電性連接以選擇性地輸出與浮動擴散區FD處的電荷成比例的電壓。此外，電流源可連接於選擇電晶體SEL與輸出端Vout之間。
在操作期間，影像感測器在預定的整合時間區段內暴露於光學影像。在這時間段內，影像感測器透過累積與光強度成比例 的電荷來記錄入射到感光區PD上的光強度。在預定整合時間區段過後，讀取累積的電荷量。在一些實施例中，透過短暫地啟動重置電晶體RST來讀取感光區PD的累積的電荷量以清除儲存於浮動擴散區FD處的電荷。隨後，啟動選擇電晶體SEL且透過在預定轉移時間區段內啟動轉移閘極電晶體TxT來將感光區PD的累積電荷轉移到浮動擴散區FD。在預定轉移時間區段期間，監測輸出端Vout處的電壓。隨著電荷被轉移，輸出端Vout處的電壓被改變。在預定轉移時間區段之後，在輸出端Vout處觀察到的電壓的變化與記錄在感光區處的光的強度成比例。
在示範性實施例中，在圖3中示出的影像感測器的電路圖可以是用於執行讀出功能的驅動電路。然而，圖3中所繪示的影像感測器的電路圖僅是實例，且本揭露並不限於此。在一些替代實施例中，影像感測器可具有不同的電路設計。舉例來說，將驅動電路描繪為圖3中的四個電晶體(four transistor；4T)電路。然而，在一些替代實施例中，驅動電路DC可以是3T電路、5T電路或任何其它合適的電路。
圖4A到圖4C是根據本揭露的一些比較例所繪示從影像感測器中的感光區到浮動擴散區的電荷轉移的電位井圖。在圖4A到圖4C中繪示的比較例中，描述包含在圖1E中示出的子畫素Sb的全部元件但控制電極Va除外的影像感測器的操作。參考圖4A，在影像感測器的操作期間，影像電荷累積於感光區PD中。在一些實施例中，由轉移閘極Tx(或轉移閘極電晶體TxT)控制的最小 電位或障壁電位(barrier potential)位於感光區PD與浮動擴散區FD之間。參考圖4B，當對轉移閘極Tx施加偏壓時(或當轉移閘極電晶體TxT導通時)，障壁電位會降低，這使得累積於感光區PD中的電荷轉移到浮動擴散區FD。參考圖4C，在閉合轉移閘極Tx之後，儲存於浮動擴散區FD中的電荷被讀出以選擇性地輸出影像資料。在一些實施例中，根據浮動擴散區FD儲存電荷的能力，感光區PD中的累積電荷可能會不完全地消耗或轉移。舉例來說，在比較例中，可達到浮動擴散區FD的滿井容量(full well capacity)(參看圖4B)。因而，一些累積電荷可溢流回到感光區PD。因此，可能發生溢出(blooming)，這又反過來影響所輸出影像的品質。
圖5A到圖5C是根據本揭露的一些示範性實施例所繪示從影像感測器中的感光區到浮動擴散區的電荷轉移的電位井圖。在繪示於圖5A到圖5C中的示範性實施例中，描述包含在圖1E中示出的子畫素Sb的全部元件(具有控制電極Va)的影像感測器的操作。參考圖5A，在影像感測器的操作期間，影像電荷累積於感光區PD中。在一些實施例中，由轉移閘極Tx(或轉移閘極電晶體TxT)控制的最小電位或障壁電位與圖4A中所描述的相同。然而，由於在讀出期間存在控制電極(Va)電容耦合到浮動擴散區FD的情況，所以累積於浮動擴散區FD中的電荷(電壓)量可提高或增加。因而，參考圖5B，當對轉移閘極Tx施加偏壓時(或當轉移閘極電晶體TxT導通時)，障壁電位降低，這允許在不溢流的情況下將累積於感光區PD中的電荷轉移到浮動擴散區FD。隨後， 參考圖4C，在閉合轉移閘極Tx之後，儲存於浮動擴散區FD中的電荷被讀出以選擇性地輸出影像資料。在示範性實施例中，控制電極Va用來增加浮動擴散區FD的滿井容量，且可緩解溢出影響。
在以上所提到的實施例中，影像感測器包含具有電容耦合到浮動擴散區的控制電極的畫素。因而，在影像感測器的操作期間，可增加浮動擴散區FD的滿井容量且可提高儲存於中浮動擴散區FD中的電荷量。綜上所述，可緩解溢出影響且可改善影像感測器的性能。影像感測器也可適用於雙轉換增益(dual conversion gain)應用。
根據本揭露的一些實施例，感光畫素包含：基底、感光區、浮動擴散區、轉移閘極以及控制電極。感光區位於基底內。浮動擴散區位於感光區旁邊的基底內。轉移閘極設置在基底上且延伸到感光區中。控制電極位於基底上且延伸到浮動擴散區中。
在一些實施例中，所述的感光畫素更包括位於所述基底內的介電層，其將所述控制電極與所述浮動擴散區間隔開，其中所述控制電極電容耦合到所述浮動擴散區。在一些實施例中，所述的感光畫素更包括位於所述基底內的閘極介電，從而將所述轉移閘極與所述基底的所述感光區間隔開。在一些實施例中，所述的感光畫素更包括位於與所述轉移閘極鄰接的所述基底上的重置電晶體、選擇電晶體以及源極隨耦器電晶體。
根據本揭露的某一其它實施例，影像感測器包含多個畫素。多個畫素當中的至少一個畫素包含第一感光區、第一轉移閘 極、第二感光區、第二轉移閘極、浮動擴散區以及控制電極。第一感光區位於基底內。第一轉移閘極設置在基底的前側上且延伸到第一感光區中。第二感光區位於基底內。第二轉移閘極設置在基底的前側上且延伸到第二感光區中。浮動擴散區從基底的前側設置到基底內的位置，其中浮動擴散區在第一感光區與第二感光區之間共用。控制電極位於基底的前側上且延伸到浮動擴散區中。
在一些實施例中，所述的影像感測器更包括：第一閘極介電，位於所述基底內，並將所述第一轉移閘極與所述第一感光區間隔開，以及第二閘極介電，位於所述基底內，並將所述第二轉移閘極與所述第二感光區間隔開。在一些實施例中，所述的影像感測器更包括位於與所述前側相反面的所述基底的背側上的彩色濾光片及微透鏡。
根據本揭露的又一實施例，描述一種製造影像感測器的方法。方法包含以下步驟。使用第一摻雜劑摻雜基底。透過使用不同於第一摻雜劑的第二摻雜劑摻雜基底來在基底內形成第一感光區。在第一感光區旁邊的基底內形成浮動擴散區。第一轉移閘極形成於基底的前側上且延伸到第一感光區中。控制電極形成於基底的前側上且延伸到浮動擴散區中。
在一些實施例中，其中形成所述第一轉移閘極包括：形成延伸到所述基底的所述第一感光區中的開口；形成位於所述開口的側壁上的第一閘極介電以覆蓋所述第一感光區；以及在所述開口中及所述基底上方形成所述第一轉移閘極，其中所述第一轉移 閘極由所述第一閘極介電包圍。在一些實施例中，形成所述控制電極包括：形成延伸到所述基底的所述浮動擴散區中的開口；形成位於所述開口的側壁上的介電層以覆蓋所述浮動擴散區；以及在所述開口中及所述基底上方形成所述控制電極，其中所述控制電極由所述介電層包圍。在一些實施例中，形成所述浮動擴散包括：在具有第一導電類型的所述基底的第一摻雜井上形成第二導電類型的輕摻雜井；以及形成位於所述輕摻雜井上的所述第二導電類型的重摻雜井，其中所述控制電極延伸到所述浮動擴散區中且延伸到所述基底中，以使得所述控制電極由所述第一摻雜井、所述輕摻雜井以及所述重摻雜井包圍。在一些實施例中，所述的方法，更包括：透過使用所述第二摻雜劑摻雜所述基底來在所述基底內形成第二感光區；以及在所述基底的前側上形成第二轉移閘極且延伸到所述第二感光區中，其中所述浮動擴散區在所述第一感光區與所述第二感光區之間共用。在一些實施例中，所述的方法，更包括：提供位於與所述前側相反面的所述基底的背側上的彩色濾光片及微透鏡。
前文概述若干實施例的特徵以使得所屬領域的技術人員可更好地理解本揭露的各方面。所屬領域的技術人員應瞭解，他們可輕易地將本揭露用作設計或修改用於實現本文中所引入的實施例的相同目的及/或達成相同優勢的其它製程及結構的基礎。所屬領域的技術人員還應認識到，這類等效構造並不脫離本揭露的精神及範圍，且其可在不脫離本揭露的精神及範圍的情況下在本文 中進行各種改變、替代及更改。
102:基底
102BK:背側
102FT:前側
104A:閘極介電
104B:介電層
106:層間介電層
108:載體基底
110:抗反射層
112:彩色濾光片
114:微透鏡
130A:輕摻雜井
130B:重摻雜井
A1、A2、A3、A4、A5:第一摻雜井
B1、B2、B3:第二摻雜井
FD:浮動擴散區
PD:感光區
Sb:子畫素
Tx:轉移閘極
Va:控制電極

Claims (10)

  1. 一種感光畫素，包括：基底；感光區，位於所述基底內；浮動擴散區，位於所述感光區旁邊的所述基底內；轉移閘極，設置在所述基底上且延伸到所述感光區中；以及控制電極，位於所述基底上且延伸到所述浮動擴散區中。
  2. 如請求項1所述的感光畫素，其中所述浮動擴散區位於具有第一導電類型的所述基底的第一摻雜井上，且所述浮動擴散區包括位於所述第一摻雜井上的第二導電類型的輕摻雜井，及位於所述輕摻雜井上的所述第二導電類型的重摻雜井。
  3. 如請求項2所述的感光畫素，其中所述控制電極延伸到所述浮動擴散區中且延伸到所述基底中，以使得所述控制電極由所述第一摻雜井、所述輕摻雜井以及所述重摻雜井所包圍。
  4. 如請求項1所述的感光畫素，其中延伸到所述感光區中的所述轉移閘極的深度等同於延伸到所述浮動擴散區中的所述控制電極的深度。
  5. 一種影像感測器，包括多個畫素，且所述多個畫素當中的至少一個畫素包括：第一感光區，位於基底內；第一轉移閘極，設置在所述基底的前側上且延伸到所述第一感光區中； 第二感光區，位於所述基底內；第二轉移閘極，設置在所述基底的所述前側上且延伸到所述第二感光區中；浮動擴散區，從所述基底的所述前側設置到所述基底內的位置處，其中所述浮動擴散區在所述第一感光區與所述第二感光區之間共用；以及控制電極，位於所述基底的所述前側上且延伸到所述浮動擴散區中。
  6. 如請求項5所述的影像感測器，其中所述多個畫素當中的所述至少一個畫素更包括：第三感光區，位於所述基底內；第三轉移閘極，設置在所述基底上且延伸到所述第三感光區中；第四感光區，位於所述基底內；以及第四轉移閘極，設置在所述基底上且延伸到所述第四感光區中，其中所述浮動擴散區在所述第一感光區、所述第二感光區、所述第三感光區以及所述第四感光區之間共用。
  7. 如請求項5所述的影像感測器，其中所述浮動擴散區位於具有第一導電類型的所述基底的第一摻雜井上，且所述浮動擴散區包括位於所述第一摻雜井上的第二導電類型的輕摻雜井，及位於所述輕摻雜井上的所述第二導電類型的重摻雜井。
  8. 如請求項7所述的影像感測器，其中所述控制電極延伸到所述浮動擴散區中且延伸到所述基底中以使得所述控制電極由所述第一摻雜井、所述輕摻雜井以及所述重摻雜井所包圍。
  9. 如請求項7所述的影像感測器，更包括位於所述基底內的介電層，其將所述控制電極與所述浮動擴散區間隔開，其中所述控制電極是電容耦合到所述浮動擴散區。
  10. 一種製造影像感測器的方法，包括：使用第一摻雜劑摻雜基底；透過使用不同於所述第一摻雜劑的第二摻雜劑摻雜所述基底來在所述基底內形成第一感光區；在所述第一感光區旁邊的所述基底內形成浮動擴散區；在所述基底的前側上形成第一轉移閘極且延伸到所述第一感光區中；以及在所述基底的所述前側上形成控制電極且延伸到所述浮動擴散區中。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI782650B (zh) * 2021-08-03 2022-11-01 力晶積成電子製造股份有限公司 背照式影像感測器的製造方法
US20230069164A1 (en) * 2021-08-30 2023-03-02 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. Semiconductor image sensor and method for forming the same
TWI831452B (zh) * 2022-11-01 2024-02-01 大陸商北京集創北方科技股份有限公司 吸收波長可調之感光元件、圖像採集裝置以及資訊處理裝置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120085888A1 (en) * 2010-10-08 2012-04-12 Renesas Electronics Corporation Back-side illuminated solid-state imaging device
US20130009039A1 (en) * 2011-07-05 2013-01-10 Sony Corporation Solid-state imaging device, manufacturing method thereof, and electronic device
US20160079438A1 (en) * 2008-08-08 2016-03-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing semiconductor device
TW201733102A (zh) * 2016-01-14 2017-09-16 豪威科技股份有限公司 影像感測器及影像感測器製造之方法
TW201735387A (zh) * 2015-12-28 2017-10-01 瑞薩電子股份有限公司 半導體裝置及其製造方法
TW201830681A (zh) * 2016-11-03 2018-08-16 美商豪威科技股份有限公司 具有混合深溝槽隔離之圖像感測器
TW201903971A (zh) * 2017-04-27 2019-01-16 日商瑞薩電子股份有限公司 半導體裝置及其製造方法
TW201946257A (zh) * 2018-04-20 2019-12-01 日商索尼股份有限公司 攝像元件、積層型攝像元件及固體攝像裝置
TW201947753A (zh) * 2018-05-09 2019-12-16 美商菲絲博克科技有限公司 多光電二極體像素單元

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060255380A1 (en) 2005-05-10 2006-11-16 Nan-Yi Lee CMOS image sensor
KR101003246B1 (ko) 2004-04-28 2010-12-21 크로스텍 캐피탈, 엘엘씨 Ｃｍｏｓ 이미지센서
KR102622057B1 (ko) * 2016-12-29 2024-01-05 삼성전자주식회사 이미지 센서
KR102427832B1 (ko) 2017-04-12 2022-08-02 삼성전자주식회사 이미지 센서
US10566380B2 (en) * 2017-10-18 2020-02-18 Omnivision Technologies, Inc. Image sensor with dual trench isolation structures at different isolation structure depths
KR102506885B1 (ko) * 2018-02-27 2023-03-06 삼성전자주식회사 이미지 센서
US10734434B2 (en) * 2018-05-18 2020-08-04 Omnivision Technologies, Inc. Vertical overflow drain combined with vertical transistor

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160079438A1 (en) * 2008-08-08 2016-03-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing semiconductor device
US20180040741A1 (en) * 2008-08-08 2018-02-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing semiconductor device
US20120085888A1 (en) * 2010-10-08 2012-04-12 Renesas Electronics Corporation Back-side illuminated solid-state imaging device
US20130009039A1 (en) * 2011-07-05 2013-01-10 Sony Corporation Solid-state imaging device, manufacturing method thereof, and electronic device
TW201735387A (zh) * 2015-12-28 2017-10-01 瑞薩電子股份有限公司 半導體裝置及其製造方法
TW201733102A (zh) * 2016-01-14 2017-09-16 豪威科技股份有限公司 影像感測器及影像感測器製造之方法
TW201830681A (zh) * 2016-11-03 2018-08-16 美商豪威科技股份有限公司 具有混合深溝槽隔離之圖像感測器
TW201903971A (zh) * 2017-04-27 2019-01-16 日商瑞薩電子股份有限公司 半導體裝置及其製造方法
TW201946257A (zh) * 2018-04-20 2019-12-01 日商索尼股份有限公司 攝像元件、積層型攝像元件及固體攝像裝置
TW201947753A (zh) * 2018-05-09 2019-12-16 美商菲絲博克科技有限公司 多光電二極體像素單元

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