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TW201735383A - 影像感測器裝置及製造其之方法 - Google Patents

影像感測器裝置及製造其之方法 Download PDF

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TW201735383A TW105140929A TW105140929A TW201735383A TW 201735383 A TW201735383 A TW 201735383A TW 105140929 A TW105140929 A TW 105140929A TW 105140929 A TW105140929 A TW 105140929A TW 201735383 A TW201735383 A TW 201735383A
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Abstract

係揭示一種影像感測器裝置。該影像感測器裝置包括：一基板，具有一正面及一背面；一照射感測區，形成在該基板中；一開口，從該基板的該背面延伸至該基板中；一第一金屬氧化物膜，包括一第一金屬，該第一金屬氧化物膜係形成在該開口的一內表面上；以及一第二金屬氧化物膜，包括一第二金屬，該第二金屬氧化物膜係形成在該第一金屬氧化物膜上方；其中該第一金屬的陰電性係大於該第二金屬的陰電性。也揭示一種相關之製造方法。

Description

影像感測器裝置及製造其之方法
本揭露係關於一種影像感測器裝置及製造其之方法。
半導體影像感測器係用於感測光。互補式金屬氧化物半導體(complementary metal-oxide-semiconductor，CMOS)影像感測器(image sensors，CIS)及電荷耦合裝置(charge-coupled device，CCD)感測器係廣泛使用在各種應用中，諸如數位靜態相機或手機相機應用。這些裝置利用基板中的像素陣列，包括光電二極體及電晶體，其可吸收向基板投射之照射並轉換所感測照射成電訊號。 背側照明(back side illuminated，BSI)影像感測器裝置係一種影像感測器裝置。由於電晶體裝置大小隨著各技術世代縮小，現有BSI影像感測器裝置可能開始遭遇串擾及模糊議題。這些議題可能是在BSI影像感測器的相鄰像素之間的不充分隔離所造成。 因此，當現有製造BSI影像感測器裝置之方法對於它們的意欲目的而言已普遍足夠，它們未在每個方面完全令人滿意。
本揭露的一些實施例提供一種影像感測器裝置。該影像感測器裝置包括：一基板，具有一正面及一背面；一照射感測區，形成在該基板中；一開口，從該基板的該背面延伸至該基板中；一第一金屬氧化物膜，包括一第一金屬，該第一金屬氧化物膜係形成在該開口的一內表面上；以及一第二金屬氧化物膜，包括一第二金屬，該第二金屬氧化物膜係形成在該第一金屬氧化物膜上方；其中該第一金屬的陰電性係大於該第二金屬的陰電性。 本揭露的一些實施例提供一種影像感測器裝置。該影像感測器裝置包括：一基板，具有一正面及一背面；一照射感測區，形成在該基板中；一開口，從該基板的該背面延伸至該基板中；以及一膜，具有梯度折射率且在該開口的一內表面上方；其中該膜包括根據折射率以一順序堆疊之方式交替排列之複數個層，以及較靠近該基板之該等層的一層具有低於較遠離該基板之該等層的一層所具者的一折射率。 本揭露的一些實施例提供一種製造一影像感測器裝置之方法。該方法包括：提供一基板具有一正面及一背面；形成一照射感測區相鄰於該正面；從該背面形成一開口在該基板中；以及形成一第一金屬氧化物膜包括一第一金屬且在該開口的一內表面上；形成一第二金屬氧化物膜包括一第二金屬且在該第一金屬氧化物膜上方；其中該第一金屬的陰電性係大於該第二金屬的陰電性。
下列揭露提供許多用於實施所提供標的之不同特徵的不同實施例、或實例。為了簡化本揭露，於下描述組件及配置的具體實例。當然這些僅為實例而非意圖為限制性。例如，在下面說明中，形成第一特徵在第二特徵上方或上可包括其中第一及第二特徵係經形成為直接接觸之實施例，以及也可包括其中額外特徵可形成在第一與第二特徵之間而使得第一及第二特徵不可直接接觸之實施例。此外，本揭露可重複參考編號及/或字母於各種實例中。此重複係為了簡單與清楚之目的且其本身並不決定所討論的各種實施例及/或構形之間的關係。 再者，空間相關詞彙，諸如“在...之下”、“下面”、“下”、“上面”、“上”和類似詞彙，可為了使說明書便於描述如圖式繪示的一個元件或特徵與另一個（或多個）元件或特徵的相對關係而使用於本文中。除了圖式中所畫的方位外，這些空間相對詞彙也意圖用來涵蓋裝置在使用中或操作時的不同方位。該設備可以其他方式定向(旋轉90度或於其它方位)，據此在本文中所使用的這些空間相關說明符可以類似方式加以解釋。 儘管用以闡述本揭露寬廣範疇的數值範圍和參數係近似值，但是係盡可能精確地報告在具體實例中所提出的數值。然而，任何數值固有地含有某些必然自相應測試測量中發現的標準偏差所導致的誤差。亦，如本文中所使用，詞彙“約”一般意指在距給定值或範圍的10%、5%、1%、或0.5%內。替代地，詞彙“約”意指在本技術領域具有通常知識者所認知之平均值的可接受標準誤差內。除操作/工作實例外，或除非有另行具體指明，否則在所有情況下，所有的數值範圍、量、值、及百分比，諸如本文中所揭示之用於材料數量、時間持續期間、溫度、操作條件、量的比、及類似者的那些，應理解成以詞彙“約”所修飾者。據此，除非有相反指示，否則本揭露及所附申請專利範圍中所提出之數值參數係可依所欲變化之近似值。最少，各數值參數應至少按照所報告之有效位數之數目且藉由施加習知四捨五入技術而解釋。本文中，範圍可表示成從一個端點至另一個端點或在兩個端點之間。除非有另行指明，否則本文揭露的所有範圍係包含端點。 根據本揭露之影像感測器裝置係背側照明(BSI)影像感測器裝置。BSI影像感測器裝置包括電荷耦合裝置(CCD)、互補式金屬氧化物半導體((CMOS)影像感測器(CIS)、主動像素感測器(active-pixel sensor，APS)或被動像素感測器。影像感測器裝置可包括相鄰於像素網格提供之額外電路及輸出/輸入以提供像素的操作環境以及用以支持與像素的外部通信。 圖1至圖7係根據本揭露的一些實施例之在各種操作製造之影像感測器裝置的剖面圖。應理解，為了更佳理解本揭露之實施例，圖1至7被簡化。 參考圖1，影像感測器裝置100包括基板102。基板102係裝置基板。基板102可以是半導體基板。基板102可以是矽基板，摻雜有P型摻雜物，諸如硼，在該例子中，基板102係P型基板。替代地，基板102可以是另一合適的半導體材料。例如，基板102可以是矽基板，摻雜有N型摻雜物，諸如磷或砷，在該例子中，基板係N型基板。基板102可包括其它元素型半導體諸如鍺或金剛石。基板102可視需要包括化合物基板及/或合金半導體。又，基板102可包括磊晶層(外延層)、可為了性能增強而經應變、以及可包括絕緣體上矽(silicon-on-insulator，SOI)結構。 基板102具有正面104(也稱作前側)及背面106(也稱作背側)。對於BSI影像感測器裝置諸如影像感測器裝置100而言，入射照射通過背面106進入基板102。在一些實施例中，基板102具有厚度係在自約500 μm至約100 μm之範圍。根據一些實施例，基板102係以前端製程製造。例如，基板102包括各種區，其可包括像素區、週邊區、接墊區、及劃線區。為簡單起見，圖1至7中僅顯示像素區的一部分。 像素區包括照射感測區108及經摻雜隔離區110。照射感測區108係摻雜有與基板102所具者相反的摻雜極性。照射感測區108係藉由係藉由一或多個植入製程或擴散製程形成。照射感測區108係相鄰於或靠近基板102的正面104形成。雖然圖1中僅顯示像素區的一部分，像素區可進一步包括釘扎層光電二極體、光二極體閘極、重置電晶體、源極隨耦器電晶體、及轉移電晶體。為簡單起見，上面特徵的詳細結構未顯示在本揭露的圖式中。 照射感測區108係可操作以感測從背面106進入像素區的入射照射。入射照射可以是可見光。替代地，入射照射可以是紅外光(infrared，IR)、紫外光(ultraviolet，UV)、X-光、微波、其它合適種類的照射、或其組合。 根據一些實施例，經摻雜隔離區110係相鄰於照射感測區108。經摻雜隔離區110係相鄰於或靠近正面104形成。各相鄰照射感測區108對被相應經摻雜隔離區110之一者彼此分開。經摻雜隔離區110係摻雜有與基板102所具者相同的摻雜極性。在一些實施例中，經摻雜隔離區110的摻雜濃度係高於基板102所具者。例如，經摻雜隔離區110的摻雜濃度可以是在約1E16每cm3 至約1E20每cm3 。經摻雜隔離區110係藉由係藉由一或多個植入製程或擴散製程形成。 根據一些實施例，如圖1所顯示，隔離部件112係形成在經摻雜隔離區110中。隔離部件112係相鄰於或靠近基板102的正面104形成。在一些實施例中，隔離部件112係用以界定照射感測區108及經摻雜隔離區110的預定區。因此，隔離部件112可在形成照射感測區108及經摻雜隔離區110在之前形成。在一些實施例中，經摻雜隔離區110係對準隔離部件112。 隔離部件112包括淺溝渠隔離(shallow trench isolation，STI)結構及/或矽的局部氧化(local oxidation of silicon，LOCOS)結構。根據設計需求及製造考量，在一些實施例中，一些主動或被動部件，諸如金屬氧化物半導體場效電晶體(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，MOSFET)或接面電容器係形成在經摻雜隔離區110中。在經摻雜隔離區110中的主動及被動部件係被隔離部件112環繞及保護。隔離部件112的厚度係大於在經摻雜隔離區110中的主動及被動部件所具者。在一些實施例中，隔離部件112的厚度係在自約100埃至約5000埃之範圍。 在一些實施例中，隔離部件112係藉由從正面104形成溝渠在基板102中以及填充介電材料至溝渠中而形成。介電材料可包括氧化矽、氮化矽、氧氮化矽、低k材料、或其他合適的介電材料。可實施化學機械拋光(chemical mechanical polishing，CMP)製程以平坦化填充溝渠的介電材料的表面。 如圖1所顯示，影像感測器裝置100可進一步包括形成在基板102的正面104上方的互連結構114。互連結構114包括多個耦合至影像感測器裝置100的各種經摻雜部件、電路、及輸出/輸入之圖案化介電層及導電層。互連結構114包括層間介電(interlayer dielectric，ILD)及多層互連(multilayer interconnection，MLI)結構。MLI結構包括接點、通路及金屬線。為說明目的，多個導線116及通路/接點118係顯示在圖1中，咸理解導線116及通路/接點118僅為例示性。導線116及通路/接點118的實際位置及構形可取決於設計需求及製造考量變化。 根據一些實施例，參考圖2，緩衝層120係形成在互連結構114上。緩衝層120可包括介電材料諸如氧化矽。替代地，緩衝層120可包括氮化矽。緩衝層120係可藉由化學氣相沉積(chemical vapor deposition，CVD)、物理氣相沉積(physical vapor deposition，PVD)或其它合適的技術沉積。緩衝層120可藉由CMP製程平坦化以形成平滑表面。 然後，載體基板122係透過緩衝層120與基板102接合。因此，可實施基板102的背面106的加工。在一些實施例中，載體基板122係與基板102相似且包括矽材料。替代地，載體基板122可包括玻璃基板或其他合適的材料。載體基板122可藉由分子力(直接鍵結)、光熔合接合、金屬擴散接合、陽極接合、或藉由其它合適的接合技術接合至基板102。緩衝層120在基板102與載體基板122之間提供電隔離。載體基板122為形成在基板102的正面104上的各種部件提供保護。載體基板122也為如下所討論之加工基板102的背面106提供機械強度及支撐。 在載體基板122被接合之後，薄化製程接著被實施以從背面106薄化基板102。薄化製程可包括機械研磨製程。然後，蝕刻化學品可被施加在基板102的背面106上方以進一步薄化基板102至數微米等級的厚度。在一些實施例中，在薄化之後，基板102的厚度係在自約1 μm至約100 μm之範圍。 常見影像感測器裝置缺陷包括光學串擾、電串擾及暗電流。隨著影像像素大小及相鄰影像像素之間的間距持續縮小，缺陷變得更嚴重。光學串擾是指會降解像素的光感測可靠性及精確度之來自相鄰像素的光子干擾。暗電流可被界定成當沒有出現實際照明時存在的像素電流。換言之，暗電流是當沒有光子進入到光電二極體時流動通過光電二極體的電流。發生白色像素，其中過量漏電流造成來自像素的不正常高訊號。在圖2所顯示之影像感測器裝置100中，經摻雜隔離區110具有與照射感測區108所具者相反的摻雜極性以減少暗電流及白色像素缺陷。然而，經摻雜隔離區110單獨可能不夠有效地防止暗電流及白色像素缺陷。此外，經摻雜隔離區110無法解決由於照射感測區108與經摻雜隔離區110的相似折射率所致光學串擾缺陷。 參考圖3，蝕刻製程係實施在基板102的背面106上以形成多個開口124(或溝渠/凹槽)。蝕刻製程包括乾蝕刻製程。蝕刻遮罩(例如硬遮罩，本文中未繪示)可在實施蝕刻製程之前被形成。開口124之各者在基板102的背面106具有寬度W1。寬度W1可小於或實質上等於經摻雜隔離區110所具者。開口124可具有長方形形狀、梯形形狀、或其他合適的形狀。在一些實施例中，開口124之各者延伸在基板102的一半厚度上方但不到達隔離部件112。據此，被隔離部件112環繞的主動及被動部件不會被蝕刻製程損害。在一些實施例中，從基板102的背面106測量之開口124的深度係在自約1 μm至約10 μm之範圍。開口124的深度可藉由時間控制調整而不需蝕刻停止層。這些開口124係用以形成深溝渠隔離(deep-trench isolation，DTI)結構，其將於下面更詳細討論。在完成開口124的形成之後，在基板102中之DTI結構的內表面124'被暴露。 根據本揭露之例示性實施例，參考圖4A，高k膜126係形成在DTI結構的內表面124'上方。在一些實施例中，如可從高k膜126的局部放大部分看見，由如SiO2 所組成之薄中間層125可施加在基板102及高k膜126之間作為黏著促進層。中間層125的厚度可以是較佳小於約25埃。在一些實施例中，中間層125的厚度可以是約20埃。高k膜126可進一步覆蓋背面106。在例示性實施例中，高k膜126有效地在內表面124'的一側具備大於傳統介電膜所具者的整體表面負電荷。有效表面負電荷在DTI結構的內表面124'的另一側感應出有效表面正電荷。感應之有效表面正電荷滅絕由於在開口124形成期間之損害所導致之天生在內表面124'附近的帶負電晶體缺陷。因此，高k膜126的此種配置減少在影像感測器裝置100中的暗電流及/或白色像素。 根據一或多個實施例，高k膜126係包括XO高k層及YO高k層之高k金屬氧化物。X及Y係兩種元素週期表的元素，O係氧。尤其，XO高k層及YO高k層可以是氧化鉿、氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂、氧化鈣、氧化釔、氧化鉭、氧化鍶、二氧化鈦、氧化鑭、氧化鋇或可使用現有半導體沉積技術形成高k膜之其他金屬氧化物之至少兩者的組合。此外，XO高k層及YO高k層的順依序配置係根據X及Y關於它們的氧化物形式的陰電性決定。例如，X與Y中具有較大陰電性的元素係較靠近基板102設置。另一方面，X與Y中具有較小陰電性的元素係較遠離基板102設置。在這方面，高k膜126演示了具有較高陰電性元素的化合物較靠近基板102且具有較低陰電性元素的化合物較遠離基板102的陰電性梯度。 在例示性實施例中，梯度高k膜126係包含氧化鋁(Al2 O3 )層126_1及氧化鉿(HfO2 )層126_2。在一些實施例中，氧化鋁(Al2 O3 )層126_1的厚度可以是大於約30埃。在一些實施例中，氧化鋁(Al2 O3 )層126_1的厚度可以是約60埃。在一些實施例中，氧化鉿(HfO2 )層126_2的厚度可以是大於約30埃。在一些實施例中，氧化鉿(HfO2 )層126_2的厚度可以是約60埃。 在氧化鋁(Al2 O3 )層126_1中的鋁具有比氧化鉿(HfO2 )層126_2中的鉿所具者更強的傾向將電子(和電子密度)向自身吸引。高k層的梯度構形可幫助減輕會造成暗電流及白色像素的晶體缺陷。尤其，與現有單層介電膜相比，所揭示之具有以順序堆疊方式(即，在薄中間層125上的氧化鋁(Al2 O3 )層126_1以及進一步在氧化鋁(Al2 O3 )層126_1上的氧化鉿(HfO2 )層126_2)交替排列之高k層構形的梯度高k膜126可大幅減少暗電流及白色像素。 圖8係顯示測試根據先前技術中以及圖4A之例示性實施例中之製程製造之裝置的白色像素數目實驗結果的示意圖。從圖8可知，與其中單層氧化鉿(HfO2 )或氧化鋁(Al2 O3 )係形成在影像感測器裝置的背面上方之先前技術相比，包含氧化鉿(HfO2 )層126_2及氧化鋁(Al2 O3 )層126_1的梯度高k膜126顯著減少白色像素數目，因此大大改善影像感測器裝置100的像素性能。 高k金屬氧化物可使用CVD製程或PVD製程沉積。CVD製程可以是電漿增強化學氣相沉積(plasma enhanced chemical vapor deposition，PECVD)，包括电感耦合電漿增強化學氣相沉積(inductively coupled plasma enhanced chemical vapor deposition，ICPECVD)、低壓化學氣相沉積(low pressure chemical vapor deposition，LPCVD)、或有或沒有電漿之原子層沉積(atomic layer deposition，ALD)。這些製程可藉由改變製程參數，包括各種流速及功率參數微調，以有利於負電荷的累積，且可能涉及在膜沉積之後的處理步驟，以增加負電荷。所得高k金屬氧化物膜可具有富含氧之組成，具有帶負電填隙氧原子及/或懸掛/裂開金屬氧化物鍵，這兩者都導致累積負電荷。 根據本揭露的另一實施例，圖4B繪示形成在基板102的背面106及DTI結構的內表面124'上方的梯度高k膜126。與圖4A相似，如可從梯度高k膜126的局部放大部分看見，由如SiO2 所組成之薄中間層125可施加在基板102及梯度高k膜126之間作為黏著促進層。中間層125的厚度可以是較佳小於約25埃。在一些實施例中，中間層125的厚度可以是約20埃。梯度高k膜126可共形地覆蓋背面106，包括以共形方式覆蓋開口124的內表面124'。梯度高k膜126係包含氧化鋁(Al2 O3 )層126_1、氧化鉿(HfO2 )層126_2以及進一步之氧化鉭(Ta2 O5 )層126_3。在一些實施例中，氧化鋁(Al2 O3 )層126_1的厚度可以是大於約10至30埃。在一些實施例中，氧化鋁(Al2 O3 )層126_1的厚度可以是約31至60埃。在一些實施例中，氧化鉿(HfO2 )層126_2的厚度可以是約10至30埃。在一些實施例中，氧化鉿(HfO2 )層126_2的厚度可以是約31至60埃。在一些實施例中，氧化鉭(Ta2 O5 )層126_3的厚度可以是大於約10至30埃。在一些實施例中，氧化鉭(Ta2 O5 )層126_3的厚度可以是約31至60埃。 氧化鉭(Ta2 O5 )層126_3具有折射率約2.2，其係大於氧化鉿(HfO2 )層126_2的折射率(約2)；以及氧化鉿(HfO2 )層126_2的折射率也大於氧化鋁(Al2 O3 )層126_1的折射率(約1.6)。再者，氧化鋁(Al2 O3 )層126_1的折射率也大於薄中間層125的折射率(約1.4至1.5)。薄中間層125、氧化鋁(Al2 O3 )層126_1、氧化鉿(HfO2 )層126_2以及氧化鉭(Ta2 O5 )層126_3的堆疊層共同形成梯度抗反射塗層(anti-reflective coating，ARC)，其中高折射率材料及低折射率材料層以順序堆疊方式交替排列。梯度高k膜126顯著增加量子效率(quantum efficiency，QE)、光品質、進入照射感測區108的光量，並減少像素之間的光學串擾。 圖9係顯示測試根據先前技術中以及圖4B實施例中之製程製造之裝置的白色像素數目實驗結果的示意圖。從圖9可知，與先前技術相比，包含氧化鉭(Ta2 O5 )層126_3、氧化鉿(HfO2 )層126_2及氧化鋁(Al2 O3 )層126_1的梯度高k膜126顯著減少在約400 nm至約600 nm波長帶中的反射率，因此大大增加QE並減少像素之間的光學串擾。 然後，參考圖5，根據一些實施例，介電材料128係沉積在基板102的背面106上方。介電材料128填充開口124的其餘空間。在一些實施例中，介電材料128包括氧化矽、氮化矽、氧氮化矽、旋塗玻璃(spin on glass，SOG)、低k介電質、或其他合適的介電材料。介電材料128可藉由CVD、PVD、或另一合適的沉積技術沉積。在一些實施例中，在開口124外之介電材料128的一部份被薄化及平坦化。在下面的討論中，開口124及在開口124中梯度高k膜126及介電材料128的部分合稱深溝渠隔離結構130。 在一些實施例中，反射網格(未顯示)可形成在基板102上方，以防止入射照射移動到深溝渠隔離結構中而因此減少光學串擾缺陷。例如，反射網格可形成在介電材料128上。反射網格的各片可對準相應深溝渠隔離結構130之一者。在一些實施例中，反射網格可由金屬材料形成，諸如鋁、鎢、銅、鉭、鈦、其合金、或其組合。反射網格的各片可具有長方形形狀、倒梯形形狀、倒三角形形狀、或另一合適的形狀。反射網格可藉由合適的沉積製程及接著圖案化而形成。沉積製程包括電鍍、濺鍍、CVD、PVD或其它合適的沉積技術。CVD製程可以是PECVD，包括ICPECVD、LPCVD、或有或沒有電漿之ALD。 然後，參考圖6，根據一些實施例，透明填充層134係沉積在基板102的背面106上方。透明填充層134可由氧化矽、氮化矽、或合適的聚合物所製，且可藉由合適的技術形成，諸如CVD、PVD、或其組合。在一些實施例中，透明填充層134具有厚度係在自約10埃至約1000埃之範圍。在一些實施例中，透明填充層134作為影像感測器裝置100的抗反射層。抗反射層用以減少向影像感測器裝置100的背面106投射之入射照射的反射。 之後，參考圖7，根據一些實施例，濾色層136係形成在透明填充層134上方。濾色層136支持具有特定範圍波長入射照射的過濾，該特定範圍波長可對應於光的特定顏色，例如紅、綠或藍。濾色層136可用以允許僅具有預定色之光到達照射感測區108。然後，微透鏡層138可形成在濾色層136上方，以將入射照射向照射感測區導向。微透鏡層138可以各種配置且具有各種形狀，此係取決於微透鏡層138所用材料的折射率及/或在微透鏡層138與照射感測區108之間的距離。替代地，可將濾色層136及微透鏡層138的位置反過來而使得微透鏡層138可設置在基板102的背面106與濾色層138之間。 係描述用以形成影像感測器裝置之機制的實施例。包含以順序推疊之方式交替排列之具不同負電荷及折射率之材料的梯度高k膜可顯著減少暗電流及白色像素缺陷，並進一步改善QE。 本揭露的一些實施例提供一種影像感測器裝置。該影像感測器裝置包括：一基板，具有一正面及一背面；一照射感測區，形成在該基板中；一開口，從該基板的該背面延伸至該基板中；一第一金屬氧化物膜，包括一第一金屬，該第一金屬氧化物膜係形成在該開口的一內表面上；以及一第二金屬氧化物膜，包括一第二金屬，該第二金屬氧化物膜係形成在該第一金屬氧化物膜上方；其中該第一金屬的陰電性係大於該第二金屬的陰電性。 本揭露的一些實施例提供一種影像感測器裝置。該影像感測器裝置包括：一基板，具有一正面及一背面；一照射感測區，形成在該基板中；一開口，從該基板的該背面延伸至該基板中；以及一膜，具有梯度折射率且在該開口的一內表面上方；其中該膜包括根據折射率以一順序堆疊之方式交替排列之複數個層，以及較靠近該基板之該等層的一層具有低於較遠離該基板之該等層的一層所具者的一折射率。 本揭露的一些實施例提供一種製造一影像感測器裝置之方法。該方法包括：提供一基板具有一正面及一背面；形成一照射感測區相鄰於該正面；從該背面形成一開口在該基板中；以及形成一第一金屬氧化物膜包括一第一金屬且在該開口的一內表面上；形成一第二金屬氧化物膜包括一第二金屬且在該第一金屬氧化物膜上方；其中該第一金屬的陰電性係大於該第二金屬的陰電性。 前面列述了數個實施例的特徵以便本技術領域具有通常知識者可更佳地理解本揭露之態樣。本技術領域具有通常知識者應了解他們可輕易地使用本揭露作為用以設計或修改其他操作及結構之基礎以實現本文中所介紹實施例的相同目的及/或達成本文中所介紹實施例的相同優點。本技術領域具有通常知識者也應體認到此等均等構造不會悖離本揭露之精神及範疇，以及它們可在不悖離本揭露之精神及範疇下做出各種改變、取代、或替代。 再者，不意圖將本申請案的範疇限制於說明書中所描述之製程、機器、製造、物質的組成物、手段、方法、及步驟的具體實施例。從本發明之揭露，本技術領域中具有通常知識者將輕易地了解到，可根據本發明利用目前存在或待於日後開發出之實施如本文中所述之相應實施例實質上相同功能或達成如本文中所述之相應實施例實質上相同結果的製程、機器、製造、物質的組成物、手段、方法、或步驟。據此，隨附之申請專利範圍係意圖於它們的範疇中包括此等製程、機器、製造、物質的組成物、手段、方法、或步驟。
100‧‧‧影像感測器裝置
102‧‧‧基板
104‧‧‧正面
106‧‧‧背面
108‧‧‧照射感測區
110‧‧‧經摻雜隔離區
112‧‧‧隔離部件
114‧‧‧互連結構
116‧‧‧導線
118‧‧‧通路/接點
120‧‧‧緩衝層
122‧‧‧載體基板
124‧‧‧開口
124’‧‧‧內表面
125‧‧‧中間層
126‧‧‧高k膜
126_1‧‧‧氧化鋁層
126_2‧‧‧氧化鉿層
126_3‧‧‧氧化鉭層
128‧‧‧介電材料
130‧‧‧深溝渠隔離結構
134‧‧‧透明填充層
136‧‧‧濾色層
138‧‧‧微透鏡層
W1‧‧‧寬度
本揭露之態樣將在與隨附圖式一同閱讀下列詳細說明下被最佳理解。請注意，根據業界標準作法，各種特徵未依比例繪製。事實上，為了使討論內容清楚，各種特徵的尺寸可刻意放大或縮小。 圖1至圖7係根據本揭露的一些實施例之在各種操作製造之影像感測器裝置的剖面圖； 圖8係顯示測試根據先前技術中以及圖4A之例示性實施例中之製程製造之裝置的白色像素數目實驗結果的示意圖；以及 圖9係顯示測試根據先前技術中以及圖4B實施例中之製程製造之裝置的白色像素數目實驗結果的示意圖。
100‧‧‧影像感測器裝置
102‧‧‧基板
104‧‧‧正面
106‧‧‧背面
108‧‧‧照射感測區
110‧‧‧經摻雜隔離區
112‧‧‧隔離部件
114‧‧‧互連結構
116‧‧‧導線
118‧‧‧通路/接點
120‧‧‧緩衝層
122‧‧‧載體基板
126‧‧‧高k膜
128‧‧‧介電材料
130‧‧‧深溝渠隔離結構
134‧‧‧透明填充層
136‧‧‧濾色層
138‧‧‧微透鏡層

Claims (10)

  1. 一種影像感測器裝置，包含： 一基板，具有一正面及一背面； 一照射感測區，形成在該基板中； 一開口，從該基板的該背面延伸至該基板中； 一第一金屬氧化物膜，包括一第一金屬，該第一金屬氧化物膜係形成在該開口的一內表面上；以及 一第二金屬氧化物膜，包括一第二金屬，該第二金屬氧化物膜係形成在該第一金屬氧化物膜上方； 其中該第一金屬的陰電性係大於該第二金屬的陰電性。
  2. 如請求項1之影像感測器裝置，其中該第一金屬氧化物膜係共形地形成在該開口的一內表面上，或該第一金屬氧化物膜係共形地設置在該基板的該背面上方。
  3. 如請求項1之影像感測器裝置，其中該第一金屬包括鋁或該第二金屬包括鉿。
  4. 如請求項1之影像感測器裝置，其中該開口具有大於約1.5 um的一深度。
  5. 如請求項1之影像感測器裝置，其中該第一金屬氧化物膜與該第二金屬氧化物膜之各者的一厚度係大於約30埃。
  6. 如請求項1之影像感測器裝置，進一步包含一中間層，在該第一金屬氧化物膜與該開口的該內表面之間。
  7. 如請求項6之影像感測器裝置，其中該中間層包括SiO2 ，或該中間層的一厚度係小於25 μm。
  8. 一種影像感測器裝置，包含： 一基板，具有一正面及一背面； 一照射感測區，形成在該基板中； 一開口，從該基板的該背面延伸至該基板中；以及 一膜，具有梯度折射率且在該開口的一內表面上方； 其中該膜包括根據折射率以一順序堆疊之方式交替排列之複數個層，以及較靠近該基板之該等層的一層具有低於較遠離該基板之該等層的一層所具者的一折射率。
  9. 如請求項8之影像感測器裝置，其中該等層係金屬氧化物層，或該開口具有大於約1.5 um的一深度，或該等層之各者的一厚度係大於約30埃，或該膜係共形地形成在該基板的該背面上方，或該影像感測器裝置進一步包含一中間層在該膜與該開口的該內表面之間。
  10. 一種製造一影像感測器裝置之方法，包含： 提供一基板具有一正面及一背面； 形成一照射感測區相鄰於該正面； 從該背面形成一開口在該基板中；以及 形成一第一金屬氧化物膜包括一第一金屬且在該開口的一內表面上； 形成一第二金屬氧化物膜包括一第二金屬且在該第一金屬氧化物膜上方； 其中該第一金屬的陰電性係大於該第二金屬的陰電性。
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