TWI375320B - Image sensor and manufacturing method thereof - Google Patents

Description

1375320 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種轉換光影像為電訊號之半導體裝置，尤其 係關於一種影像感測器。影像感測器大致被分類為電荷輕合裝置 (charge coupled device ; CCD)影像感測器或互補金屬氧化半導 體（complementaiy metal oxide semiconductor ; CMOS)影像减測 器（CMOS image sensor ; CIS )。 【先前技術】 通常，影像感測器之光二極體係透過離子植入形成於具有讀 出電路之基板尹。然而，為了增加晝素數目且不增加晶片尺寸， 光二極體之尺寸減少得越來越多，光接收部之區域也減少，從而 影像品質降低。 此外，因為堆疊高度未如同光接收部之區域減少的一樣多， 所以入射至光接收部之光子數也由於稱為艾瑞盤（airydisk)之光 繞散而減少。 作為克服此限制的一種選擇，業界已經嘗試使用非晶矽 (silicon，Si)形成光二極體，或者形成讀出電路於石夕基板中以 及使用例如曰曰圓對j ju (wafer t〇 wafer)之接合方法形成光二極 體於°賣出電路上（稱為三維（three-dimensional ;3D)影像感測器）。 光二極體透過金屬線連接讀出電路。 依照習知技術，晝素之間的裝置隔離未被完全被實現〇 7 丨320 匕卜依知技術之影像感測器，由於線路和溫度等周邊 因素，可能產生泄露電流，可導致暗電流。 此外’依照習知技術’因為轉移電晶體之源極和難均被大 量攙雜N型雜質，所以出現「第19圖」所示之電荷分享（㈣e —η8)縣。#電荷分享縣出麟，輸㈣像之錄度降低 並且可施產生影像錯誤。 此外，依照習知技術，因為光電荷未迅速地在光二極體和讀 出電路之間移動，所以暗電流被產生，或者飽和度和靈敏度降低。 【發明内容】 _ 本發明實糊_於—種影像_狀其製造方法。 ±實施例提供-種影像感測器，可包含：第一基板，包含提供 項出電路之晝素部以及提供周邊電路之周邊部；賴介電層，位 於第一基板上，層間介$ 接齡㈣⑵ 接㈣f路之第—線路以及連 声。雷 < 一線路；晶狀半導體層，位於對應晝素部之部分 ^層m極體和第二光二極體，位於晶狀半導體 Γ先=:體和第二先二極體透過裝置隔離溝槽： 體和第一光一極分別連接一 1 隔離層，位於包侧嶋㈣料瓣上=裝置 晶狀半導體層上的龍隔離如連接部衫-光：1ΓΓ層暴 上部^極層中’此暴露部選擇性地暴露第—光二極體 之上甚域，以及純化層；位於其上提供暴露部之第一基板上體 1375320 另-實施例中，虛設晝素可被提供於晶片之晝素部之邊緣 - 處。此虛設晝素可用於測試。 、 . 此外，一種影像感測器之製造方法包含：形成讀出電路於第 -基板之畫素紅以及周邊電路於第—基板之周邊部上；形成層 間介電層於第-基板上’層間介電層包含連接讀出電路之第一: * 路以及連翻邊線路之第二線路；形成包含晶狀半導體層之第二 • 基板；形成光二極體層於晶狀半導體層中；接合第—基板與包含 • 晶狀半導體層之第二基板；清除第一基板之-部分以暴露第一基 板上之光一極體於；形成裝置隔離溝槽於晶狀半導體層中，分離 光二極體層之區域以形成分別連接第一線路之第一光二極體和第 二光二極體；形成裝置隔離層於包含裝置隔離溝槽之晶狀半導體 層上；形成上部電極層於裝置隔離層上，這樣上部電極層連接第 一光二極體之一部分；清除上部電極層之一部分以形成暴露部， 選擇性地暴露第-光二極體之上部區域；以及形成鈍化層於形成 • 暴露部之層間介電層上。 一或多個貫施例之細節在附圖和以下描述中加以說明。其他 特徵從實施方式、圖式以及申請專利範圍中顯而易見。 v 【實施方式】 現在結合附圖描述影像感測器之製造方法之各實施例。 「第16圖」所示係為實施例之影像感測器之剖視圖。 影像感測器可包含♦•第一基板100,包含其尹形成有讀出電路 9 1375320 ⑽之晝素部A ’以及其帽成有周邊電路之周邊部b ;層間介電 層160，形成於第一基板1〇〇上，線路15〇和驗連接讀出電路 並且線路170連接周邊電路；晶狀半導體層，位於對應 晝素部A之部分層間介電層⑽上；第—光二極體2〇5和第二光 二極體20〜形成於晶狀半導體層、中，透過裝置隔離區域故 針對母-早疋畫素被隔離（請參考「第8圖」），並且分別連接線 路⑼和15〇a;裝置隔離層250，形成於包含裝置隔離區域235 之曰曰狀半導體層200上；上部電極層26〇，穿透裝置隔離層25〇 以連接部分第H體歉暴露部265，形成於上部電極層· t以選擇性地暴露第ϋ體2〇5之上部區域；以及純化層 27〇 ’形成於第-基板1〇〇上並且包含於暴露部265。 第-光二極體205可為主畫素，透過第一通孔2分電連接上 部電極層26G以完成實質作業。第二光二極體施可為虛設晝 素’未連接上部電極層。因為用作虛設畫素之第二光二極體 2^5a可排除上部電極層之泄露因子，所以可用作測量精雜 露電流之參考晝素。例如，第n㈣5a被提供於晶片之邊 緣區域。 第-鈍化層270和第二鈍化層28〇可放置於第一基板勘上， 上部電極層26〇形成第—基板励上。第一鈍化層別可透過上 部電極層260之第-暴露部265形成於裝置隔離層25〇上。 裝置隔離層250可形成於晶狀半導體層2〇〇中以隔離每一單 1375320 元晝素之第一光二極體205。 . 此外，第一鈍化層270和第二鈍化層280可形成於其上形成 .有晶狀半導體層20〇之層間介電層160上，以保護第-光二極體 205和周邊部B之線路170。 第16圖」中未解釋之參考標號在以下的製造方法中被解釋。 以下結合「第1圖」、「第2圖」、「第3圖」、「第4圖」、「第5 圖」、「第6圖」、「第7圖」、「第8圖」、「第9圖」、「第1〇圖」、「第 > 11圖」、「第12圖」、「第13圖」、「第14圖」、「第15圖」以及「第 16圖」描述實施例之影像感測器之製造方法。 凊參考「第1圖」’讀出電路和線路150及150a可形成於第 一基板100之晝素部A上。 第一基板100可為單晶或多晶矽基板，並且可為攙雜p型雜 質或n_雜質之基板。裝置隔離區域110可形成於第一基板100中 以定義主動區域。包含每一單元畫素之電晶體之讀出電路12〇可 •形成於主動區域中。 結合「第2圖」詳細描述讀出電路12〇和線路15〇。 請參考「第2圖」’讀出電路12〇可包含轉移電晶體Tx 121、 重設電晶體Rx 123、驅動電晶體Dx 125以及選擇電晶體Sx 127。 形成電晶體之閘極之後，包含浮動擴散區域171) 131以及各電晶體 之源極/汲極區域133、135及137之離子植入區域可被形成。其 間，不同實施例中，讀出電路120可為三電晶體（3Tr)、四電晶 11 1375320 體（4Τ〇及五電晶體（則其中之_，其中三電晶體包含重設電 晶體Rx、驅動電晶體Dx以及選擇電晶體Sx，五電晶體包含轉移 電曰曰體Tx、重设電晶體Rx、驅動電晶體Dx、選擇電晶體&以及 位址讀取電晶體。 形成讀出 d餘⑽之対包含碱電氣接面 區域140於第-基板獅中，以及形成連接線路⑼之第一導電 類型連接區域147於電氣接面區域14〇上。 例如’電氣接面區域140可為pN接面，但並非限制於此。例 如，電氣接面區域140可包含形成於第二導電類财i4i (或第二 導電類型蟲晶層）上之第__導電類型離子植人層143，以及形成於 第-導電翻離子植人層143上之第二導f麵離子植入層 45例如PN接面可為「第2圖」所示之第二導電類型離子植 入層145 (PO) /第一導電類型離子植入層143 (Ν·) /第二導電 類型井141 (Ρ-)接面，但並非限制於此。一個實施例中，第一 基板100可被攙雜第二導電類型雜質。 依照一實施例’裝置被設計為轉移電晶體Τχ之源極和汲極之 間存在電位差，這樣光電荷可完全被傾印。因此，因為光二極體 產生的光電荷完全被傾印至浮動擴散區域，輸出影像之靈敏度可 被增加。 就是說，依照一實施例，電氣接面區域140形成於形成有讀 出電路120之第一基板励巾，以允許在轉移電晶體Txm側面 12 之源極和祕α產生驗差，這樣錢射完全被傾印。 以下詳細贿-實施例之光電荷之傾印結構Q 浮動擴散區域FD 131之節點係為N+接面，PNp歷接面盘 之不同’係為魏接面區域戰糊麵未完全被傳送至此， PNP P/N/P接面在敢電壓時夾止。此電壓被稱从止電壓 —ge)’取決於第二導電類型離子植入層i45(p〇區域） 和第-導電類獅子植人層143 (N韻）之攙雜濃度。 特別地’當轉移電晶敍121被打開時，第一光二極體2〇5 產生之電子機至電氣接面區域14()(_接面），被轉移至浮動 擴散層FD 131之節點並且被轉換為電壓。 因為電氣接面區域140 (P_/p_接面）之最大電壓值變為夾 止電[’浮動擴散FD 131之節點之最大電壓值變為重設電晶體 Rx 123之閥值電壓Vth，如「第18圖」所示，藉由轉移電晶體τχ 121之側面之間的電位差，晶片上部中第一光二極體2〇5產生的電 子可完全被傾印至浮動擴散FD 131之節點，不會出現電荷分享。 就是說，依照一實施例’於四電晶體（4_Tr)主動晝素感測器 (active pixel sensor ; ApS)重設作業期間，ρ〇/Ν /ρ井接面而非 Ν+/Ρ-井接面形成於第一基板中，以允許+電壓被應用至 井接面之第-導電類型離子植人層143 (N_區域），以及允許接地 電壓被應用至第二導電類型離子植入層145(p〇)和第二導電類型 井141 (P-井）’這樣夾止在預定電壓時被產生於P0/N-/P-井雙接 13 1375320 面處’或者更多在雙載子接面電晶體（bipolar junction transistoi·; . BJT)結構中。這被稱為夾止電壓。因此，轉移電晶體Tx之開/ • 關作業期間，電位差被產生於轉移電晶體Tx 121之源極和汲極之 間，透過轉移電晶體Τχ全部傾印來自Ν-井之光電荷至浮動擴散 FD 131，從而抑制電荷分享現象。 * 因此，與習知技術中光二極體簡單地連接Ν+接面的例子不 * 同’可避免例如飽和度降低以及靈敏度降低之限制。 • 接下來’第一導電類型連接區域147可形成於光二極體和讀 出電路之間以提供光電荷之快速運動路徑，這樣暗電流來源被最 小化’飽和度降低和靈敏度降低可被抑制。 為此目的，依照一實施例，用於歐姆接觸之例如第一導電類 型連接區域147之η+擾雜區域可形成於電氣接面區域14〇 (Ρ0/Ν-/Ρ-接面）上。第一導電類型連接區域147可被形成以穿透 第二導電類型離子植入層145 (Ρ0)以接觸第一導電類型離子植入 • 層143(Ν-區域）。 • 其間，為了抑制第一導電類型連接區域147變為泄露來源， • 第一導電類型連接區域147之寬度可被最小化。為此目的，一個 實施例中，在為第一金屬接觸151a姓刻一通孔之後，插栓植入 (plug implant)可被完成。另一實施例中，離子植入圖案（圖中 未表示）可被形成’然後第一導電類型連接區域147可使用離子 植入圖案作為離子植入遮罩被形成。 14 1375320 就是說，此實施辦，用N-型雜質局部且大量地僅僅擾雜接 觸形成部之倾於歐姆接觸之形成，_最小化暗訊號。在 習知技術之大量攙雜整個轉移電晶體（Τχ來源）之例子中，暗訊 號可透過矽表面搖擺接合而被增加。 層間介電層160和線路150可形成於第一基板1〇〇上。線路 150可ι 3第一金屬接觸151a、第一金屬⑸'第二金屬⑸、第 一金屬153以及第四金屬接觸154，但實施例並非限制於此。 線路150可為每一單元晝素形成以連接第-光二極體205與 -貝出電路120 ’從而轉移第—光二極體2〇5之光電荷。當連接讀出 電 之線路150被形成時，連接周邊部B之線路170也可被 办成線路15〇和17〇可由包含金屬、合金或石夕之多種導電材料 形成。 、形成於晝素部A中之線路15〇係針對每一單元晝素而形成，

以轉移光—極體之光電荷至讀出電路iL，晝素部A之第 一線路1SG連接完缝質作業之單元晝素，第二線路馳可連接 虛设畫素。形成線路150之第三金屬153之製程步驟中，塾⑽ 可形成於周邊部3中。 可 P- 製 、明參考「第3圖」’包含晶狀半導體層雇之第二基未 丫 f第—基板2〇係為單晶或多晶石夕基板並且可為$ ^雜質或&型雜質之基板。晶狀半導體層200可透過完成 程形成於第二基板2〇上而形成。 15 請參考「第4圖」，光二極體層201可形成於晶狀半導體層2〇〇 中。光二極體層201可透過離子植入實現n-型第—雜質區域22〇 和P·型第二雜質區域230於晶狀半導體層200中而形成因此，pN 接面可形成於晶狀半導體層200中。 此外，歐姆接觸層210可透過植入高濃度型雜質至第一雜 質區域220之表面内而形成。 依照一實施例，因為第一雜質區域220比第二雜質區域23〇 形成得更厚，所以電荷儲存容量可增加，就是說，Ν_層被形成得 更厚以延伸消耗區，這樣可容納光電荷之容量可被提高。 雖然圖中未表示，氫離子層可形成於晶狀半導體層2〇〇和第 二基板20之間。或者，介電層被隱埋於晶狀半導體層2〇〇和第二 基板20之間。在第二基板2〇被清除以後，介電層可透過濕蝕刻 製程被清除。祕子層和介電制於分離第二基板與晶狀半導體 層 200。 请參考「第5圖」，第一基板1〇〇和包含晶狀半導體層2〇〇之 第二基板20被彼此接合。歐姆接觸層21〇之表面可被放置於層間 ”電層160上’然後接合被完成，其中層間介電層脱係為第一 基板100之表面。然後，下型線路15〇和歐姆接觸層」〇被電連 接。 叫多考第6圖」’第二基板2〇可被清除以暴露光二極體層 201就疋„兒’ s第一基板2〇被清除時’薄膜之晶狀半導體層2⑻ 1375320 保留於第一基板100上。例如，使用氫離子層（圖中未表示）戋 介電層（圖中未表示）作為參考，第二基板20可使用刀片或化學 機械研磨（chemical mechanical polishing ; CMP)製程被清除。 請參考「第7圖」’ |置隔離圖案24〇可形成於晶狀半導體層 2〇〇上。裝置隔離圖案240可透過形成如氧化層之介電層於光二極 體層2〇1上然後將其圖案化而形成，這樣它可選擇性地暴露晶狀 半導體層細。此外’裝置隔離圖案24()可暴露與周邊部b對應 之部分晶狀半導體層2〇〇。 ❼考f 8圖」’裝置隔離溝槽235可形成於晶狀半導體層 200卜透過使用裝置隔離圖案作為_遮罩，裝置隔離溝槽 235可透過選擇性地_晶狀半導體層綱而形成。藉由如此使 ΐ.；!! 201 ^ ▲，接針對母—單元畫素而分離之線路150。 單元主素5、遠^接線路150之第一光二極體205可為實質作業之 此外之H極體咖可為虛設畫素。 被形成時，離溝槽 其二:離:9^ 可使用例如氧切之透明介電·:板⑻上。裝置隔離層250 均而形成。因為裝置隔離層250形 1375320 成於層間介電層160上，同時填充裝置隔離溝槽235之内部，因 此第一光二極體205和第二光二極體205a可彼此被隔離。此外， 因為裝置隔離層250形成於層間介電層160之整個表面上方，它 可保護第一光二極體205和第二光二極體205a以及周邊部B之線 路 170。 請參考「第10圖」’第一通孔255和第二通孔257可形成於 裝置隔離層250中。第一通孔255和第二通孔257可透過清除部 分裝置隔離層250而形成，並且可分別暴露第一光二極體205之 局部表面和線路17〇。 請參考「第11圖」’上部電極層260可形成於包含第一通孔 255和第二通孔257之裝置隔離層250上。透過沈積導電材料於包 含第一通孔255和第二通孔257之裝置隔離層250上，上部電極 層260可形成。例如’上部電極層260可由例如鈦、鋁、銅、銘 和鎮之不透明金屬層形成。 上部電極層260可透過第一通孔255電連接針對每一單元書 素隔離之第一光二極體205。此外’上部電極層260可透過第二通 孔257電連接周邊部b之線路170。上部電極層260從第一通孔 255延伸至第二通孔257，以遮蔽第二光二極體2〇5a之上表面。 因此’導向第二光二極體205a之光線可被上部電極層260阻擔。 上部電極層260僅僅連接第一光二極體205(而非第二光二極 體205a)，這樣第一光二極體205完成實質作業。此外，因為上部 18 1375320 電極層260未電連接第二光二極體2〇5a，第二光二極體2〇5&可用 作虛設晝素。通常，泄露電流之測量期間，泄露電流因素可能由 於下部線路和_L部線路而造成。依照線路15G之泄露電流未產生 之實施例’料重設線狀虛設畫素未連接上部電極層，這樣 重設線路之泄露電流因素可被排除，因此可實賴露電流之準確 測量。因為胁露電雜接影像暗訊號，第二光二減肠用作 虛設晝素’這樣第二光二極體2〇1 2 3 4a可用作暗訊叙參考晝素。

此外，因為上部電極層260用作第二光二極體2〇5a之阻擋 層’比較内部和外部訊號由於溫度原因造成之差值，這樣熱晝素 之關聯輸出影像可被改善。 月>考帛12圖」’第-暴露部265可形成於上部電極層260 中以暴露針對每-單元晝素形成之第—光二極體2()5之光接收區 域。透過清除針對每一單元畫素而形成的第一光二極體2仍之對 應之部分上部電極層勘，第一暴露部265可確保第一光二極體 205之光接收區域。 此外S第-暴露部施形成時，暴露與墊18〇對應之部分 裝置隔離層250之第二暴露部267可被形成。 1 月參考「第13圖」，第一鈍化層27〇和第二鈍化層28〇可來 2 成於層間介電層16〇上，其中第一暴露部施和第二暴露部撕 3 形成於層間介電層16〇上。第一鈍化層27〇透過第一暴露部浪 4 接觸裝置_ 25G1些實施例中，第—鈍化層，可為氧化層 1375320 或氮化層。另外，第二鈍化層280可為氮化層或氧化層。 請參考「第14圖」，暴露周邊部B之墊18〇之墊孔285可被 形成。透過清除與墊180對應之部分層間介電層16〇、裝置隔離層 250、第一鈍化層270以及第二鈍化層280,墊孔285可暴露墊18〇。

明參考「第15圖」’墊鈍化層29〇可形成於形成有墊孔285 之層間介電層16G上。在形絲色濾光片3⑻和微透鏡（圖中未 表示）之後續製程期間，墊鈍化層290驗抑制墊18〇避免被污 染。例如，塾鈍化層290可為厚度大約办綱埃之四乙基石夕酸鹽 (tetra ethyl ortho silicate ; TEOS )層。 印參考「第16圖」’彩色濾、光片3⑻和微透鏡（圖中未表示） 可形成於第-光二極體205和第二光二極體施對應之部分倾 化層290上。-個彩色濾光片3〇〇可針對每一單元晝素而形成以 從入射光中分離色彩。

意圖 第17圖」所示係為另一實施例之影像感測器之局部詳細示 請參考「第η圖」，影像感測器可包含：形成有讀出電路⑽ =-基板歉_15〇,形购—紐臟， ㈣出電路12〇;以及光二極體（圖中未表示），電連接綠路150並 且形成於第一基板100上之晶狀半導體層中。 此實施例可採用「第2圖」、「第3圖曰」、「第4圖」 「第6圖」、「第7圖」、「第8圖」、「第9圖」、「第ι〇圖」、「二: 20 1^/5320 圖」、第12圖」、「第13圖」、「第14圖」、「第15圖」以及「第 16圖」所述實施例之技術特徵。 例如，每一第一光二極體2〇5可透過裝置隔離溝槽235和裝 置隔離層250㈣單元晝素被隔離。此外，鈍化層，可形成於 其上形成有第-光二極體205之層間介電層16〇上，以保護光二 極體205和其他裳置。此外，第二光二極體施係為虛設晝素， 未連接上部電極層260 ’第二光二極體施可被形成以測量泄露 電流。 其間’與上述實施例不同，「第17圖」所示實施例表示第一 導電類型連接區域148形成於電氣接面區域14〇 一側。 依照-Λ施例’用於歐姆接觸之第一導電類型連接區域148 (Ν+連接區域）可形成於電氣接面區域⑽（ρ·#接面）上。 廷樣，因為裝置作業於被應用至t氣接面區域i4Q (膽情_接面） 之反向碰’第-導電類型連接區域148 (讲連接區域）和第— 金屬接觸1仏之形成製程提供泄露來源，因此電場（el*腿； EF)可產生於縣面上。接觸形成製程期間，電場内部產生的晶 體缺陷作為泄露來源。 此外’在第-導電類型連接區域148⑽連接區域）形成於 電氣接面區域丨40 (Ρ〇/Ν·/Ρ·接面）之表面上的實例中，電場係由 148 (Ν+接面）/第二導電類型離子植 入層145 (Ρ0)而被增加。此電場也用作泄露來源。 1375320 因此，此實施例提出一種佈局，其中第一金屬接觸151a被形 成於未攙雜p〇層但是包含第一導電類型連接區域148(N+連接區 域）之主動區域中。然後，第一金屬接觸151a透過第一導電類型 連接區域148 (N+連接區域）連接第—導電類型離子植入層143 (N·接面）。 依妝貝把例，電場未產生於石夕表面上，可有助於降低三維積 體互補金屬氧化半導體影像感測器之暗電流。 本說明書中所指，，一個實施例一實施例"、實施例實 例等表不聯繫本發明至少一個實施例中包含的該實施例所描述 特別特徵、結構或特點。說明書中不同位置出現的這種術語並非 必須全部指相同的實⑭卜此外’ #特_特徵、結構或特點係 結合任意實_描述時，在本領域技術人員的熟絲_結合其 他實施例會影響這些特徵、結構或特點。 雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本 發明。在不脫離本發明之精神和範圍内，所為之更動與潤飾，均 屬本發明之專娜護顧之内。尤其地，各種更動與修正可能為 本發明揭露、圖式以及申請專利細之内主題組合排列之組:部 和/或排列。除了組件部和/或排列之更動與修正之外，本領域 技術人員明顯還可看出其他使用方法。 — 【圖式簡單說明】 第1圖至第16圖所示為實施例之影像感測器之製造製裎之刊 22 1375320 視圖； 第17圖所示為實施例之影像感測器之局部詳細示意圖； 第18圖所示為實施例之讀出電路之光電荷傾印結構之示意 圖；以及 第19圖所示為習知技術之讀出之光電荷傾印結構之示意圖。 【主要元件符號說明】

20 第二基板 100 第一基板 110 裝置隔離層 120 讀出電路 121 轉移電晶體Tx 123 重設電晶體Rx 125 驅動電晶體Dx 127 選擇電晶體Sx 130 離子植入區域 131 浮動擴散區域FD 133 源極/汲極區域 135 源極及極區域 137 源極/汲極區域 140 電氣接面區域 141 第二導電類型井 23 1375320

143 第一導電類型離子植入層 145 第二導電類型離子植入層 147 第一導電類型連接區域 148 第一導電類型連接區域 150 線路 150a 線路 151 第一金屬 151a 第一金屬接觸 152 第二金屬 153 第三金屬 154a 第四金屬接觸 160 層間介電層 170 線路 180 墊 200 晶狀半導體層 201 光二極體層 205 第一光二極體 205a 第二光二極體 210 歐姆接觸層 220 第一雜質區域 230 第二雜質區域 24 1375320

235 裝置隔離溝槽 240 裝置隔離圖案 250 裝置隔離層 255 第一通孔 257 第二通孔 260 上部電極層 265 第一暴露部 270 第一純化層 280 第二鈍化層 285 墊孔 290 塾鈍化層 300 彩色濾·光片 A 晝素部 B 周邊部

25

Claims (1)

1. 、申請專利範圍： —種影像感測器，包含： —第一基板，包含提供一讀出電路之一晝素部以及提供— 周邊電路之一周邊部； -層間介電層’位於該第-基板上，該層間介電層包含連 接該讀出電路之第一線路以及連接該周邊電路夕一第二線路； 晶狀半導體層，位於對應該晝素部之部分該層間介電層 上； 9 一第-光二極體和一第二光二極體，位於該晶狀半導體層 中’該第-光二極體和該第二光二極體透過裝置隔離溝槽被分 離’該第H體和該第H踏別連接該第—線路其中 之線路； 1 -裝置隔離層’位於包含該裝置_溝槽之該晶狀半導體 層上； 、-上《極層’通過該晶狀铸體層上的該裝置隔離層以 連接部分該第一光二極體； -暴露部’位於該上部電極層巾，絲露部選擇性地暴露 該第—光二極體之一上部區域；以及 一鈍化層；位於其上提供該暴露部之該第—基板上。 如請求項1所述之影像感測器，其中該晶狀半導體層上之該裝 置隔離層之-部分包含暴_第—光二極體之—第—通孔，並 且其中該均電極料職第—财電連接該第4二 1375320 3·如請求項i所述之影像感測器，其中該第一光二極體包含連接 該上部電極層之-主畫素以完成—實質作#，該第二光二極體 包含未連接該上部電極層之一虛設畫素。 4·如請求項i所述之影像感測器，其中該讀出電路包含—電氣接 面區域於該第—基板中，其中該f氣接面_包含：" 一第-導電類型離子植入區域於該第—基板+.以及

   。一第二導電類型離子植福域於該第―導電類型離子植 入區域上。 5. 如請求項4所述之影像感測器，更包 . 尺已3弟一導電類型連接區 域’電連猶電氣接面區域上之該第一線路。 6. 如請求項4 之影縣聰，其愧錢接面 ΡΝΡ接面。 一 7. 如料項i所述之影像感測器，其中該讀出電路包含一電晶體 之一源極和一汲極之間產生的一電位差。 8. 如請求項7所述之影像感測器，其中該電晶體係為一轉移電晶 =’=且_叙該雜之—離子獻敍低於該電晶體之 極處—浮動擴散區域之一離子植入; 農度。 9·二請所述之影像感測器，更包含-第-導電類型連接區 '電連接該電氣接面區域—側之該第—線路。 、古做項.9所述之树❹^器，其，該第—導電類型連接區域 Ί亥第-基板之—裝置隔離區域和該電氣接面區域之 27 間，並且細該第-基板之該裝置隔雜域和該電氣接 域。 u.—種影像感測器之製造方法’該方法包含： 形成-讀出電路於-第-基板之—晝素部上以及_周邊 電路於該弟一基板之一周邊部上；

   形成-層間介電層於該第-基板上，該層間介電層包含連 接該讀出電路之第-線路以及連接該周邊線路之—第二線路； 形成包含一晶狀半導體層之—第二基板； 形成一光二極體層於該晶狀半導體層中； 板上 接合該第-基板與包含該晶狀半導體層之該第二基板； 清除該第二基板之—部分以暴露該光二極體於該第一基 形成裝置隔離溝槽於該晶狀半導體射，分離該光二極體

   層之區域，以形成分職接該第—線路之―第—光二極體和一 第二光二極體； 形成-裝置隔離層於包含裝置隔離溝槽之該晶狀半導體 層上； 形成-上部電極層於該褒置隔離層上，從而該上部電極層 連接該第一光二極體之一部分； 清除該上部電極層之—部分以形成—暴露部，選擇性地暴 露該第一光二極體之—上部區域；以及 28 1375320 形成一鈍化層於該層間介電層上，該暴露部形成於該層間 介電層上。 12. 如請求項η所述之影像感測器之製造方法，其中形成該裝置 隔離溝槽期間，對應該周邊部之該晶狀半導體之—部分被清 除’這樣該周邊部中一線路被暴露。 13. 如請求項11所述之影像❹彳器之製造方法，其+形成該上部 電極層包含： 形成一第一通孔於該晶狀半導體層上該裝置隔離層之一 部分中，以暴露該第一光二極體之一局部表面；以及 形成一金屬層於包含該第一通孔之該裝置隔離層上。 14. 如請求項13所述之影像❹化之製造方法，更包含形成在該 第-通孔祕麟，軸暴露-線路之—第二通孔於該周邊: 中，該上捶廣逸過該第二通孔電連接該周邊部之該線路。 15. 如請求項η所述之影像感·之製造方法，其中形成該讀出 電路於該第-基板之步驟包含形成—錢接面區域於該第一 基板中’其中形成該電氣接面區域於該第—基板中之步驟包 含： 形成-第-導電_離子植人區域於該第—基板中；以及 形成-第二導電類型離子植人區域於該第一導電類型離 子植入區域上。 !6‘如請求項〗5所述之影彳_·之製造方法，更包含形成連接 29 ! 1375320 該線路其-之―第―導€_連接區域於該電氣接面區域上。 17.如請求項16所述之影像感測器之製造方法其中形成該第一 導電類型達接區域係完成於完成該第一線路其一之一接職 刻之後。 „ 15所述之影像感測器之製造方法，更包含形扁 二線路其-之-第—導電類型連接.區域於該電氣接面區=

   19.如請求項18所述之影縣·之製造妓， ==形成於該第-基板之-裝二 電氣接面區域。叙接觸該第一基板之該裂置隔離區域和該

   30