本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體元件及其制作方法，且特別是涉及一種影像感測(cè)器及其制作方法。

背景技術(shù)：

影像感測(cè)器，例如金屬-氧化物-半導(dǎo)體(meta-oxide-semiconductor，mos)影像感測(cè)器，是一種可將光學(xué)影像轉(zhuǎn)變成電子信號(hào)的半導(dǎo)體元件。目前已廣泛地被使用于消費(fèi)性電子產(chǎn)品，例如數(shù)字相機(jī)、個(gè)人通訊服務(wù)(personalcommunicationsservice，pcs)、游戲機(jī)(gameequipment)等高分辨率要求較高的產(chǎn)品。

為因應(yīng)消費(fèi)者對(duì)于高影像分辨率的要求，影像顯感測(cè)器的像素密度必須增加，意即每一單位像素(pixel)中的光電轉(zhuǎn)換元件(photoelectrictransducerdevice)，例如光二極管(photodiode)的尺寸將變小。然而，由于像素密度增加，相對(duì)應(yīng)的像素間距也將縮小，易導(dǎo)致相鄰的像素之間的電子及光學(xué)串音干擾(electricalandopticalcrosstalk)激增，甚至使分辨率嚴(yán)重劣化至所感應(yīng)的影像失真。

目前現(xiàn)有技術(shù)已有采用位于相鄰的像素之間的淺溝槽隔離(shallowtrenchisolation,sti)結(jié)構(gòu)來降低電串音干擾者。然而，由于淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的深度有所限制，不能夠提供令人滿意的電串音阻障(barrier)。尤其在背照式(backsideillumination，bsi)影像感測(cè)器的運(yùn)用上，淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)并不足以提供有效的光學(xué)串音干擾阻障。

因此有需要提供一種新式的影像感測(cè)器及其制作方法，以解決相鄰的像素之間產(chǎn)生電子及光學(xué)串音干擾的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明的一個(gè)方面是有關(guān)于一種影像感測(cè)器。此影像感測(cè)器包括半導(dǎo)體基材、多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件以及介電隔離結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體基材 具有后側(cè)表面(backsidesurface)以及與后側(cè)表面相對(duì)的前側(cè)表面(frontsidesurface)。光電轉(zhuǎn)換元件形成于前側(cè)表面上。介電隔離結(jié)構(gòu)由前側(cè)表面延伸進(jìn)入半導(dǎo)體基材之中，并穿過后側(cè)表面，用于隔離這些光電轉(zhuǎn)換元件，且形成一個(gè)格柵狀(grid)結(jié)構(gòu)凸設(shè)于后側(cè)表面。

本發(fā)明的另一個(gè)方面是有關(guān)于一種影像感測(cè)器的制作方法，此影像感測(cè)器的制作方法，包括下述部驟：首先，提供一個(gè)半導(dǎo)體基材，使半導(dǎo)體基材具有一個(gè)前側(cè)表面、與前側(cè)表面相對(duì)的一個(gè)后側(cè)表面、形成于前側(cè)表面上的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件以及介電隔離結(jié)構(gòu)。其中，介電隔離結(jié)構(gòu)由前側(cè)表面延伸進(jìn)入半導(dǎo)體基材之中，用于隔離這些光電轉(zhuǎn)換元件。之后，移除位于后側(cè)表面上的一部分半導(dǎo)體基材，使一部分介電隔離結(jié)構(gòu)暴露于外，并形成一個(gè)格柵狀結(jié)構(gòu)凸設(shè)于后側(cè)表面。

根據(jù)上述，本發(fā)明的實(shí)施例提出一種影像感測(cè)器及其制作方法，首先在半導(dǎo)體基材的前側(cè)表面上形成延伸進(jìn)入半導(dǎo)體基材內(nèi)部的介電隔離結(jié)構(gòu)，用于將半導(dǎo)體基材區(qū)隔成多個(gè)次像素(sub-pixel)區(qū)。再于每一個(gè)次像素區(qū)中形成至少一個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件用于形光電轉(zhuǎn)換元件。之后，再移除位于后側(cè)表面上的一部分半導(dǎo)體基材，使一部分介電隔離結(jié)構(gòu)暴露于外，并形成一個(gè)格柵狀結(jié)構(gòu)，凸設(shè)于后側(cè)表面。后續(xù)，再于格柵狀結(jié)構(gòu)上形成彩色濾光片及微透鏡結(jié)構(gòu)。其中，彩色濾光片可以延伸進(jìn)入格柵狀結(jié)構(gòu)之中。

由于，格柵狀結(jié)構(gòu)可以充分將由后側(cè)表面入射至不同次像素區(qū)的光線予以隔離，防止各個(gè)次像素區(qū)中的光電轉(zhuǎn)換元件所生成的光載流子(photo-carrier)與相鄰次像素之間產(chǎn)生的電子及光學(xué)串音干擾的問題。

再加上，格柵狀結(jié)構(gòu)通過暴露于半導(dǎo)體基材后側(cè)表面的一部分介電隔離結(jié)構(gòu)所定義而成。而格柵狀結(jié)構(gòu)和介電隔離結(jié)構(gòu)通過同一個(gè)光掩模蝕刻制作工藝所形成。換句話說，不需要額外的光掩模制作工藝和對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，即可在半導(dǎo)體基材的后側(cè)表面上形成介電隔離結(jié)構(gòu)以及與介電隔離結(jié)構(gòu)自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)的格柵結(jié)構(gòu)，用來隔離入射至不同次像素的光線。更可節(jié)省影像感測(cè)器的制造成本同時(shí)提高影像感測(cè)器整體裝置的制造精度。

附圖說明

圖1a至圖1g為本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的一系列制作金屬-氧化物-半導(dǎo)體影像感測(cè)器的制作工藝結(jié)構(gòu)剖面示意圖；

圖2為本發(fā)明的一實(shí)施例所繪示的格柵狀結(jié)構(gòu)上視圖；

圖3a至圖3c為本發(fā)明的另一實(shí)施例繪示制作金屬-氧化物-半導(dǎo)體影像感測(cè)器的部分制作工藝結(jié)構(gòu)剖面示意圖；

圖4a至圖4d為本發(fā)明的又一實(shí)施例繪示制作金屬-氧化物-半導(dǎo)體影像感測(cè)器的部分制作工藝結(jié)構(gòu)剖面示意圖；以及

圖5a至圖5c為本發(fā)明的再一實(shí)施例繪示制作金屬-氧化物-半導(dǎo)體影像感測(cè)器的部分制作工藝結(jié)構(gòu)剖面示意圖。

符號(hào)說明

100：金屬-氧化物-半導(dǎo)體影像感測(cè)器

101：半導(dǎo)體基材

101a：半導(dǎo)體基材的前側(cè)表面

101b：半導(dǎo)體基材的后側(cè)表面102：光電轉(zhuǎn)換元件

102a：光電二極管區(qū)102b：浮置漏極區(qū)

102c：柵極結(jié)構(gòu)103：介電隔離結(jié)構(gòu)

104：次像素區(qū)105:焊墊結(jié)構(gòu)

106：溝槽107：介電材料

108：格柵狀結(jié)構(gòu)108a：外框部

108b：凹陷部109：彩色濾光片

109r、109g、109b：彩色濾光單元

110：微透鏡111：金屬內(nèi)連線結(jié)構(gòu)

111a：金屬布線層111b：導(dǎo)電插塞

300：金屬-氧化物-半導(dǎo)體影像感測(cè)器

305a：間隙壁305：覆蓋層

312：絕緣層

400：金屬-氧化物-半導(dǎo)體影像感測(cè)器

403：介電隔離結(jié)構(gòu)403a：第一介電層

403b：阻光嵌入層403c：第二介電層

408：格柵狀結(jié)構(gòu)

500：金屬-氧化物-半導(dǎo)體影像感測(cè)器

503：介電隔離結(jié)構(gòu)503a：阻光襯里層

508：格柵狀結(jié)構(gòu)l：光線

具體實(shí)施方式

本發(fā)明是提供一種影像感測(cè)器及其制作方法，可解決現(xiàn)有光學(xué)及電子串音干擾的問題，并且同時(shí)節(jié)省制造成本提高制作工藝精度。為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉數(shù)種制作金屬-氧化物-半導(dǎo)體影像感測(cè)器的方法，做優(yōu)選實(shí)施例，并配合所附的附圖，作詳細(xì)說明如下。

但必須注意的是，這些特定的實(shí)施案例與方法，并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明仍可采用其他特征、元件、方法及參數(shù)來加以實(shí)施。優(yōu)選實(shí)施例的提出，僅用以例示本發(fā)明的技術(shù)特征，并非用以限定本發(fā)明的權(quán)利要求。該技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，將可根據(jù)以下說明書的描述，在不脫離本發(fā)明的精神范圍內(nèi)，作均等的修飾與變化。在不同實(shí)施例與附圖之中，相同的元件，將以相同的元件符號(hào)加以表示。

請(qǐng)參照?qǐng)D1a至圖1g，圖1a至圖1g為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的一系列制作金屬-氧化物-半導(dǎo)體影像感測(cè)器100的制作工藝結(jié)構(gòu)剖面示意圖。首先如圖1a所繪示，提供一半導(dǎo)體基材101。在本發(fā)明的一些實(shí)施例之中，半導(dǎo)體基材101可以是由半導(dǎo)體材質(zhì)，例如硅(si)、鍺(ge)，或化合半導(dǎo)體材質(zhì)，例如砷化鎵(gaas)，所構(gòu)成。但在另一些實(shí)施例中，半導(dǎo)體基材101也可以是一種絕緣層上覆硅(silicononinsulator，soi)基板。在本實(shí)施例之中，半導(dǎo)體基材101優(yōu)選是一種硅基材。

之后，在半導(dǎo)體基材101中形成介電隔離結(jié)構(gòu)103，用于將半導(dǎo)體基材101區(qū)隔成多個(gè)次像素區(qū)104。在本實(shí)施例之中，介電隔離結(jié)構(gòu)103可以是一種深溝槽隔離結(jié)構(gòu)(deeptrenchisolation)。介電隔離結(jié)構(gòu)103的形成包括下述部驟：首先在半導(dǎo)體基材101的前側(cè)表面101a上進(jìn)行蝕刻制作工藝，例如反應(yīng)性離子蝕刻(reactiveionetching，rie)制作工藝，用于在基材101之中形成至少一個(gè)溝槽106，由半導(dǎo)體基材101的前側(cè)表面101a向基材101內(nèi)部延伸，并在半導(dǎo)體基材101中定義出多個(gè)次像素104(如圖1b所繪示)。

之后，再以介電材質(zhì)107填充溝槽106。在本發(fā)明的一些實(shí)施例之中，溝槽106的深度優(yōu)選小于半導(dǎo)體基材101的深度。換句話說，溝槽106于并未穿過半導(dǎo)體基材101的后側(cè)表面101b(如圖1c所繪示)。介電材料107由包含硅氧化物的單層或多層抗反射材料所構(gòu)成。在本實(shí)施之中，介電材料107 可以包含二氧化硅。由填充介電材料107所形成的介電隔離結(jié)構(gòu)103，可以是包含二氧化硅的一種單層抗反射深溝隔離結(jié)構(gòu)，或是包含堆迭的二氧化硅層/氮化硅層/二氧化硅層的多層抗反射深溝隔離結(jié)構(gòu)。

然后，在半導(dǎo)體基材101的前側(cè)表面101a上進(jìn)行一前側(cè)制作工藝(frontsideprocess)，用于在半導(dǎo)體基材101的每一個(gè)次像素區(qū)104上形成至少一個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件102及其配線電路與焊墊結(jié)構(gòu)105(如圖1d所繪示)。在本發(fā)明的一些實(shí)施例之中，每一個(gè)被介電隔離結(jié)構(gòu)103所分隔的次像素區(qū)104中，可以僅包含有一個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件102。但在本發(fā)明的另一些實(shí)施例之中，每一個(gè)被介電隔離結(jié)構(gòu)103所分隔的次像素104中，可以包含多個(gè)的光電轉(zhuǎn)換元件102。

光電轉(zhuǎn)換元件102的形成包括下述步驟：首先于半導(dǎo)體基材101的前側(cè)表面101a上進(jìn)行至少一個(gè)離子注入制作工藝，用于在每一個(gè)次像素區(qū)104中的半導(dǎo)體基材101內(nèi)形成至少一個(gè)光電二極管(photodiode，pd)區(qū)102a以及相對(duì)應(yīng)的一個(gè)浮置漏極區(qū)102b，并使光電二極管區(qū)102a與浮置漏極區(qū)102b彼此分離。然后，再于每一個(gè)次像素區(qū)104中的半導(dǎo)體基材101的前側(cè)表面101a上，形成至少一個(gè)柵極結(jié)構(gòu)102c，與電二極管區(qū)102a和浮置漏極區(qū)102b相對(duì)應(yīng)，并且使柵極結(jié)構(gòu)102c鄰接對(duì)應(yīng)的光電二極管區(qū)102a和浮置漏極區(qū)102b。

接著，移除位于半導(dǎo)體基材101的后側(cè)表面101b上的一部分半導(dǎo)體基材101，使一部分介電隔離結(jié)構(gòu)103暴露于外，并形成一個(gè)格柵狀結(jié)構(gòu)108凸設(shè)于后側(cè)表面101b(如圖1e所繪示)。在本發(fā)明的一些實(shí)施例之中，移除一部分半導(dǎo)體基材101的步驟包括：先以，例如化學(xué)機(jī)械研磨(chemical-mechanicalpolishing，cmp)，在半導(dǎo)體基材101的后側(cè)表面101b進(jìn)行一個(gè)薄化制作工藝，將半導(dǎo)體基材101的厚度薄化至，例如實(shí)質(zhì)小于3μm的厚度。然后，在半導(dǎo)體基材101薄化后的后側(cè)表面101b進(jìn)行一蝕刻制作工藝，來移除一部分半導(dǎo)體基材101。例如在本實(shí)施例之中，可以采用濕式蝕刻制作工藝，以氫氧化四甲基銨(tetramethylammoniumhydroxide，tmah)或氫氟酸/硝酸/醋酸溶液(hydrofluoricacid/nitricacid/aceticacidsolution，hna)作為蝕刻劑來移除一部分半導(dǎo)體基材101，用于將一部分的介電隔離結(jié)構(gòu)103暴露于外，并形成一個(gè)格柵狀結(jié)構(gòu)108。

所形成的格柵狀結(jié)構(gòu)108包括由暴露于外的一部分介電隔離結(jié)構(gòu)103所 構(gòu)成的外框部108a以及由外框部108a與半導(dǎo)體基材101的后側(cè)表面101b所定義出來的多個(gè)凹陷部(recesses)108b。其中，每一個(gè)凹陷部108b分別對(duì)應(yīng)每一個(gè)次像素104。例如請(qǐng)參照?qǐng)D2，圖2為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所繪示的格柵狀結(jié)構(gòu)108上視圖。在本實(shí)施例中，格柵狀結(jié)構(gòu)108可以是具有行列直交圖案的棋盤狀結(jié)構(gòu)。但在其他實(shí)施例中，格柵狀結(jié)構(gòu)108的圖案可以根據(jù)光電轉(zhuǎn)換元件102的不同布局設(shè)計(jì)，而具有不同的圖案。

然后，在半導(dǎo)體基材101的后側(cè)表面101b和格柵狀結(jié)構(gòu)108之上形成彩色濾光片(colorfilter，cf)109，并且在彩色濾光片109之上形成多個(gè)微透鏡(microlenses)110。在本實(shí)施例中，彩色濾光片109具有多個(gè)彩色濾光單元，例如彩色濾光單元109r、109g和109b，與每一個(gè)次像素104對(duì)應(yīng)，并且分別延伸進(jìn)入格柵狀結(jié)構(gòu)108的相對(duì)應(yīng)的凹陷部108b之中(如圖1f所繪示)。微透鏡110，優(yōu)選是由玻璃、高分子塑化材質(zhì)(例如樹脂(epoxy)、丙二醇甲醚醋酸酯(propyleneglycolmono-methyletheracetate，pgmea)、聚甲基丙烯酯環(huán)氧丙烷)、半導(dǎo)體材質(zhì)(例如硅)或上述材質(zhì)的任意組合所構(gòu)成。

后續(xù)，再于進(jìn)行一連串后段制作工藝通過后段制作工藝(back-end-of-line；beol)，例如金屬鑲嵌制作工藝(metaldamasceneprocess)，在半導(dǎo)體基材101的前側(cè)表面101a上形成金屬內(nèi)連線結(jié)構(gòu)111，再進(jìn)行布線封裝制作工藝，即可形成如圖1g所繪示的影像感測(cè)器100。在本實(shí)施例之中，金屬內(nèi)連線結(jié)構(gòu)111包括多個(gè)金屬導(dǎo)布線層111a以及用來導(dǎo)通金屬布線層111a與焊墊105的導(dǎo)電插塞111b。

由半導(dǎo)體基材101的后側(cè)表面101b入射至不同次像素區(qū)104的光線l，受到凸設(shè)于半導(dǎo)體基材101的后側(cè)表面101b上的格柵狀結(jié)構(gòu)108以及位于半導(dǎo)體基材101中的介電隔離結(jié)構(gòu)103的阻擋與反射會(huì)被局限(隔離)在各自的次像素區(qū)104之中，可以防止各個(gè)次像素區(qū)104之間光學(xué)串音干擾的問題。另外，由于位于各個(gè)次像素區(qū)104中的光電轉(zhuǎn)換元件102已被位于半導(dǎo)體基材101中的介電隔離結(jié)構(gòu)103隔離。因此，各個(gè)次像素區(qū)104中的光電轉(zhuǎn)換元件102所生成的光載流子不會(huì)與相鄰接的次像素104產(chǎn)生電子串音干擾。

請(qǐng)參照?qǐng)D3a至圖3c，圖3a至圖3c為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例繪示制作金屬-氧化物-半導(dǎo)體影像感測(cè)器300的部分制作工藝結(jié)構(gòu)剖面示意圖。金屬-氧化物-半導(dǎo)體影像感測(cè)器300的結(jié)構(gòu)與制作過程大致與金屬-氧化物-半導(dǎo)體影像感測(cè)器100類似，差別僅在于形成金屬-氧化物-半導(dǎo)體影像感測(cè) 器300的彩色濾光層109之前，會(huì)先在格柵狀結(jié)構(gòu)108上形成間隙壁305a。由于形成格柵狀結(jié)構(gòu)108之前的制作工藝已詳述如前，因此相同的制作工藝部驟與結(jié)構(gòu)不在此贅述。

間隙壁305a的形成包括下述部驟：首先，在圖1e所繪示的結(jié)構(gòu)上依序形成絕緣層312和覆蓋層305，以毯覆于格柵狀結(jié)構(gòu)108的外框部108a以及位于凹陷部108b中的半導(dǎo)體基材101上(如圖3a所繪示)。接著進(jìn)行一非等向蝕刻(anisotropicetching)制作工藝，例如反應(yīng)性離子蝕刻，用于移除一部分的覆蓋層305，于格柵狀結(jié)構(gòu)108的外框部108a的多個(gè)側(cè)壁上形成多個(gè)間隙壁305a(如圖3b所繪示)。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，絕緣層312可以是，例如二氧化硅層或氮化硅層；構(gòu)成覆蓋層305的材質(zhì)可以選自于由金屬(例如，銅(cu)、銀(ag)、鋁(al)、鈦(ti)、鎢(w)、鉭(ta))、金屬氧化物(例如，氧化鋡(hfo2)、氧化鉭(ta2o5)等)、金屬氮化物(例如，氮化鈦(tin))、合金(例如鋁合金)以及上述的任意組合所組成的一族群

然后，在半導(dǎo)體基材101的后側(cè)表面101b和格柵狀結(jié)構(gòu)108之上形成彩色濾光片109，并且在彩色濾光片109之上形成多個(gè)微透鏡110。后續(xù)，再于進(jìn)行一連串后段制作工藝通過后段制作工藝，例如金屬鑲嵌制作工藝，在半導(dǎo)體基材101的前側(cè)表面101a上形成金屬內(nèi)連線結(jié)構(gòu)111，再進(jìn)行布線封裝制作工藝，即可形成如圖3c所繪示的影像感測(cè)器300。

由半導(dǎo)體基材101的后側(cè)表面101b入射至不同次像素區(qū)104的光線l，受到凸設(shè)于半導(dǎo)體基材101的后側(cè)表面101b上的格柵狀結(jié)構(gòu)108、間隙壁305a以及位于半導(dǎo)體基材101中的介電隔離結(jié)構(gòu)103的阻擋與反射會(huì)被局限(隔離)在各自的次像素區(qū)104之中。因此，可以防止各個(gè)次像素區(qū)104之間光學(xué)串音干擾的問題。另外，由于位于各個(gè)次像素區(qū)104中的光電轉(zhuǎn)換元件102已被位于半導(dǎo)體基材101中的介電隔離結(jié)構(gòu)103隔離。因此，各個(gè)次像素區(qū)104中的光電轉(zhuǎn)換元件102所生成的光載流子不會(huì)與相鄰接的次像素104產(chǎn)生電子串音干擾。

請(qǐng)參照?qǐng)D4a至圖4d，圖4a至圖4d為根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例繪示制作金屬-氧化物-半導(dǎo)體影像感測(cè)器400的部分制作工藝結(jié)構(gòu)剖面示意圖。金屬-氧化物-半導(dǎo)體影像感測(cè)器400的結(jié)構(gòu)與制作過程大致與金屬-氧化物-半導(dǎo)體影像感測(cè)器100類似，差別僅在于金屬-氧化物-半導(dǎo)體影像感測(cè)器300的介電隔離結(jié)構(gòu)403的結(jié)構(gòu)與形成方式與金屬-氧化物-半導(dǎo)體影像感測(cè)器 100有所不同。由于形成介電隔離結(jié)構(gòu)403之前的制作工藝已詳述如前，因此相同的制作工藝步驟與結(jié)構(gòu)不在此贅述。

介電隔離結(jié)構(gòu)403的形成包括下述部驟：首先，在圖1b所繪示的溝槽106的106a和底部106b上形成第一介電層403a(如圖4a所繪示)；再于第一介電層403a上形成具有高反光特性的阻光嵌入層(embeddedlightshieldinglayer)403b(如圖4b所繪示)；然后在阻光嵌入層403b上形成第二介電層403c，使阻光嵌入層403b嵌設(shè)于第一介電層403a和第二介電層403c之間(如圖4c所繪示)。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例之中，第一介電層403a和第二介電層403c可以分別是二氧化硅層或氮化硅層所構(gòu)成的單層結(jié)構(gòu)；或是由二氧化硅層/氮化硅層所構(gòu)成的雙層結(jié)構(gòu)；亦或是由二氧化硅層/氮化硅層/二氧化硅層所構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)。構(gòu)成阻光嵌入層403b的材質(zhì)可以選自于由氮化硅、多晶硅、金屬材質(zhì)(例如，銅、銀、鋁、鈦、鎢、鉭等)、金屬氧化物(例如，氧化鋡、氧化鉭等)、金屬氮化物(例如，氮化鈦)及上述任意組合所組成的一族群。

接著，進(jìn)行一前側(cè)制作工藝于半導(dǎo)體基材101的前側(cè)表面101a上的每一個(gè)次像素區(qū)104上形成至少一個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件102。之后，移除位于半導(dǎo)體基材101的后側(cè)表面101b上的一部分半導(dǎo)體基材101，使一部分介電隔離結(jié)構(gòu)403暴露于外，并形成一個(gè)格柵狀結(jié)構(gòu)408凸設(shè)于后側(cè)表面101b。然后，在半導(dǎo)體基材101的后側(cè)表面101b和格柵狀結(jié)構(gòu)408之上形成彩色濾光片109，并且在彩色濾光片109之上形成多個(gè)微透鏡110。后續(xù)，再于進(jìn)行一連串后段制作工藝通過后段制作工藝，例如金屬鑲嵌制作工藝，在半導(dǎo)體基材101的前側(cè)表面101a上形成金屬內(nèi)連線結(jié)構(gòu)111，再進(jìn)行布線封裝制作工藝，即可形成如圖4e所繪示的影像感測(cè)器400。

由半導(dǎo)體基材101的后側(cè)表面101b入射至不同次像素區(qū)104的光線l，受到凸設(shè)于半導(dǎo)體基材101的后側(cè)表面101b上的格柵狀結(jié)構(gòu)408以及位于半導(dǎo)體基材101中的介電隔離結(jié)構(gòu)403的阻擋與反射會(huì)被局限(隔離)在各自的次像素區(qū)104之中，可以防止各個(gè)次像素區(qū)104之間光學(xué)串音干擾的問題。另外，由于位于各個(gè)次像素區(qū)104中的光電轉(zhuǎn)換元件102已被位于半導(dǎo)體基材101中的介電隔離結(jié)構(gòu)403隔離。因此，各個(gè)次像素區(qū)104中的光電轉(zhuǎn)換元件102所生成的光載流子不會(huì)與相鄰接的次像素104產(chǎn)生的電子串音干擾。

請(qǐng)參照?qǐng)D5a至圖5c，圖5a至圖5c為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例繪示制作金屬-氧化物-半導(dǎo)體影像感測(cè)器500的部分制作工藝結(jié)構(gòu)剖面示意圖。金屬-氧化物-半導(dǎo)體影像感測(cè)器500的結(jié)構(gòu)與制作過程大致與金屬-氧化物-半導(dǎo)體影像感測(cè)器100類似，差別僅在于金屬-氧化物-半導(dǎo)體影像感測(cè)器500的介電隔離結(jié)構(gòu)503的結(jié)構(gòu)與形成方式與金屬-氧化物-半導(dǎo)體影像感測(cè)器100有所不同。由于形成介電隔離結(jié)構(gòu)503之前的制作工藝已詳述如前，因此相同的制作工藝部驟與結(jié)構(gòu)不在此贅述。

介電隔離結(jié)構(gòu)503的形成包括下述部驟：首先，形成阻光襯里層(lightshieldingliner)503a包覆于圖1b所繪示的溝槽106的側(cè)壁106a和底部106b上(如圖5a所繪示)；再以，例如先前所述的介電材質(zhì)107來填滿溝槽106(如圖5b所繪示)。其中，阻光襯里層503a的材質(zhì)可以是氮化硅、多晶硅或金屬氧化物，例如氧化鋡、氧化鉭、氮化鈦等。

接著，進(jìn)行一前側(cè)制作工藝于半導(dǎo)體基材101的前側(cè)表面101a上的每一個(gè)次像素區(qū)104上形成至少一個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件102。之后，移除位于半導(dǎo)體基材101的后側(cè)表面101b上的一部分半導(dǎo)體基材101，使一部分介電隔離結(jié)構(gòu)503暴露于外，并形成一個(gè)格柵狀結(jié)構(gòu)508凸設(shè)于后側(cè)表面101b。然后，在半導(dǎo)體基材101的后側(cè)表面101b和格柵狀結(jié)構(gòu)508之上形成彩色濾光片109，并且在彩色濾光片109之上形成多個(gè)微透鏡110。后續(xù)，再于進(jìn)行一連串后段制作工藝通過后段制作工藝，例如金屬鑲嵌制作工藝，在半導(dǎo)體基材101的前側(cè)表面101a上形成金屬內(nèi)連線結(jié)構(gòu)111，再進(jìn)行布線封裝制作工藝，即可形成如圖5c所繪示的影像感測(cè)器500。

由半導(dǎo)體基材101的后側(cè)表面101b入射至不同次像素區(qū)104的光線l，受到凸設(shè)于半導(dǎo)體基材101的后側(cè)表面101b上的格柵狀結(jié)構(gòu)508以及位于半導(dǎo)體基材101中的介電隔離結(jié)構(gòu)503的阻擋與反射會(huì)被局限(隔離)在各自的次像素區(qū)104之中，可以防止各個(gè)次像素區(qū)104之間光學(xué)串音干擾的問題。另外，由于位于各個(gè)次像素區(qū)104中的光電轉(zhuǎn)換元件102已被位于半導(dǎo)體基材101中的介電隔離結(jié)構(gòu)503隔離。因此，各個(gè)次像素區(qū)104中的光電轉(zhuǎn)換元件102所生成的光載流子不會(huì)與相鄰接的次像素104產(chǎn)生電子串音干擾。

根據(jù)上述，本發(fā)明的實(shí)施例提出一種影像感測(cè)器及其制作方法，首先在半導(dǎo)體基材的前側(cè)表面上形成延伸進(jìn)入半導(dǎo)體基材內(nèi)部的介電隔離結(jié)構(gòu)，用于將半導(dǎo)體基材區(qū)隔成多個(gè)次像素區(qū)。再于每一個(gè)次像素區(qū)中形成至少一個(gè) 光電轉(zhuǎn)換元件用于形光電轉(zhuǎn)換元件。之后，再移除位于后側(cè)表面上的一部分半導(dǎo)體基材，使一部分介電隔離結(jié)構(gòu)暴露于外，并形成一個(gè)格柵狀結(jié)構(gòu)，凸設(shè)于后側(cè)表面。后續(xù)，再于格柵狀結(jié)構(gòu)上形成彩色濾光片及微透鏡結(jié)構(gòu)。其中，彩色濾光片可以延伸進(jìn)入格柵狀結(jié)構(gòu)之中。

由于，格柵狀結(jié)構(gòu)可以充分將由后側(cè)表面入射至不同次像素區(qū)的光線予以隔離，防止各個(gè)次像素區(qū)中的光電轉(zhuǎn)換元件所生成的光載流子與相鄰次像素之間產(chǎn)生的電子及光學(xué)串音干擾的問題。

再加上，格柵狀結(jié)構(gòu)通過暴露于半導(dǎo)體基材后側(cè)表面的一部分介電隔離結(jié)構(gòu)所定義而成。而格柵狀結(jié)構(gòu)和介電隔離結(jié)構(gòu)通過同一個(gè)光掩模蝕刻制作工藝所形成。換句話說，不需要額外的光掩模制作工藝和對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，即可在半導(dǎo)體基材的后側(cè)表面上形成介電隔離結(jié)構(gòu)以及與介電隔離結(jié)構(gòu)自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)的格柵結(jié)構(gòu)，用來隔離入射至不同次像素的光線。更可節(jié)省影像感測(cè)器的制造成本同時(shí)提高影像感測(cè)器整體裝置的制造精度。

雖然結(jié)合以上優(yōu)選實(shí)施例公開了本發(fā)明，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何該技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以附上的權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。