[发明专利]包括折射结构的像素感测器及其形成方法

说明书

一种包括折射结构的像素感测器及其形成方法，像素感测器可包括该像素感测器的一基板中的一主深沟槽隔离(DTI)结构及一或多个子DTI结构，以增大该像素感测器在较大入射角下的量子效率。该一或多个子DTI结构可定位于该主DTI结构的周边内且一光电二极管上方。该一或多个子DTI结构可用以提供入射光的自大的入射角至该光电二极管中的一行进路径在于，该一或多个子DTI结构可填充有一氧化物材料以增大至该一或多个子DTI结构中的光穿透。此情形可减小该基板的一顶表面处的反射，借此准许入射光折射至该基板中且折射朝向该光电二极管。

技术领域

本揭示是有关于一种像素感测器，特别是关于一种包括折射结构的像素感测器。

背景技术

互补金属氧化物半导体(Complementary metal oxide semiconductor；CMOS)影像感测器利用光敏式CMOS电路以将光能转换成电能。光敏式CMOS电路可包括形成于硅基板中的光电二极管。随着光电二极管曝露至光，电荷在光电二极管中被诱发(被称作光电流)。光电二极管可耦接至切换晶体管，该切换晶体管用以对光电二极管的电荷取样。色彩可通过将滤光器置放于光敏式CMOS电路上方来判定。

通过CMOS影像感测器的像素感测器接收到的光通常是基于三原色：红色、绿色及蓝色(R,G,B)。感测每一色彩的光的像素感测器可经由使用彩色滤光器来界定，该彩色滤光器允许特定色彩的光波长通过而至光电二极管中。一些像素感测器可包括近红外线(nearinfrared；NIR)滤通器，该NIR滤通器阻断可见光且使NIR光通过而至光电二极管。

发明内容

本揭露的一实施方式为一种像素感测器，包含：一光电二极管，该光电二极管位于该像素感测器的一基板中；一深沟槽隔离(DTI)结构，该DTI结构至少部分包围该基板中的该光电二极管；及多个折射结构，该些折射结构是在该光电二极管上方且是在该基板中的该DTI结构的一周边内。

本揭露的另一实施方式为一种形成包括折射结构的像素感测器方法，包含以下步骤：在一像素感测器的一基板中形成一第一深沟槽隔离(DTI)结构，该DTI结构至少部分包围该基板中的一光电二极管(304)；在该基板中于该光电二极管上方且该第一DTI结构的一周边内形成多个第二DTI结构；在该基板中于该光电二极管上方且在该些第二DTI结构之间形成一高吸收区；及运用一氧化物材料填充该第一DTI结构、该些第二DTI结构及该高吸收区。

本揭露的另一实施方式为一种像素感测器，包含：一光电二极管，该光电二极管包括于该像素感测器的一基板中；一高吸收区，该高吸收区是大致在该基板中的该光电二极管的一中心上方；一深沟槽隔离(DTI)结构，该DTI结构至少部分包围该基板中的该光电二极管；及多个折射结构，该些折射结构是在该DTI结构的一周边内、自该基板的一顶表面延伸朝向该光电二极管，其中该些折射结构中的每一者定位于该高吸收区的一各别侧附近。

附图说明

本发明的态样在与随附附图一起研读时自以下详细描述内容来最佳地理解。应注意，根据行业中的标准惯例，各种特征未按比例绘制。实际上，各种特征的尺寸可为了论述清楚经任意地增大或减小。

图1为本文中所描述的系统及/或方法可予以实施的实例环境的图；

图2为本文中所描述的实例像素阵列的图；

图3A至图3F为本文中所描述的实例像素感测器的图；

图4A至图4G为本文中所描述的实例实施的图；

图5为本文中所描述的量子效率效能数据的图；

图6A至图6D为本文中所描述的实例像素感测器组态的图；

图7为图1的一或多个装置的实例组件的图；

图8为与形成像素感测器相关的实例制程的流程图。

【符号说明】