[发明专利]影像感测元件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种影像感测元件和其制造方法，特别涉及一种具有较少像素和像素间串扰(cross talk)的影像感测元件和其制造方法。

背景技术

影像传感器将光信号转成电信号。现今，随着电脑和通讯工业的发展，高效率影像传感器的需求增加，且其可应用在各种领域，例如数字相机、摄录像机、个人通讯系统、游戏元件、监视器、医疗用的微相机、机器人等。

影像传感器的单位像素将入射光转换成电信号，且使用光电转换器(photoelectric converter)将对应量的光转换成电荷。此外，影像传感器的单位像素可经由读出操作复制影像信号。然而，入射光可能会形成不位于光电转换器的电荷，举例来说，在互补式金属氧半晶体管(CMOS)影像传感器中，载子可移动至相邻像素的转换器且在该转换器进行转换，进而形成所熟知的像素与像素间的串扰(cross talk)。

请参照图1，像素与像素间的串扰可分成以下种类：一、光学串扰(optical crosstalk)A，其在反射光6射入光电转换器25的单位像素的相邻像素时发生，反射光6是通过金属导线M1、M2和M3的顶部和侧部反射形成，或者折射光是通过不均匀层或包括具有不同折射系数的内层绝缘层的多层结构折射形成；二、电子串扰(electrical crosstalk)B，其当长波长入射光7在单位像素的光电转换器2的下部或侧部产生的电荷传送至相邻单位像素的光电转换器2所产生。

对于黑白影像传感器发生串扰时，会减低分辨率，导致影像变形。对于使用RGB的彩色滤光阵列(color filter array，CFA)，由于较长波长的红色光发生串扰的几率相当高，更会严重影响画质。再者，串扰会导致相邻像素的晕染效应(blooming effect)，使得影像模糊不清。

发明内容

根据上述，本发明提供一种影像感测元件，包括基底，具有第一导电型态；具有第一导电型态的外延层位于基底上，其中外延层包括对应于第一入射光的第一像素区和对应于第二入射光的第二像素区，其中第一入射光的波长大于第二入射光的波长；光二极管，设置于外延层的上部部分；用来减少影像感测元件的像素至像素间串扰的第一深阱，位于第二像素区中外延层的下部部分，其中外延层至少部分第一像素区中不包括第一深阱。

本发明提供一种影像感测元件的制作方法，包括提供基底，具有第一导电型态；形成具有第一导电型态的外延层于基底上，其中外延层包括对应于第一入射光的第一像素区、对应于第二入射光的第二像素区和对应于第三入射光的第三像素区，其中第一入射光的波长大于第二入射光的波长，第二入射光的波长大于第三入射光的波长；使用掩模，进行注入工艺，形成第一深阱于外延层的下部部分，用来减少影像感测元件的像素间串扰，其中掩模对应于第一像素区的部分具有盖层，但对应于第二和第三像素区的部分暴露，所以注入可在外延层的第二和第三像素区形成第一深阱，外延层至少部分第一像素区中不包括第一深阱；及形成光二极管，在外延层的上部部分。

为让本发明的上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下：

附图说明

图1显示传统影像感测元件的剖面图。

图2显示影像传感器的像素，其包括申请人发现的问题。

图3显示相对量子效率为纵轴，波长为横轴的R、G、B光的曲线图。

图4A显示本发明实施例影像感测元件的绿色像素结构的剖面图。

图4B显示本发明实施例影像感测元件的蓝色像素结构的剖面图。

图4C显示本发明实施例影像感测元件的红色像素结构的剖面图。

图5显示本发明实施例新颖的像素埋藏阱掩模。

图6显示本发明另一实施例影像感测元件的红色像素结构的剖面图。

图7显示本发明另一实施例影像感测元件的红色像素结构的剖面图。

图8A显示本发明另一实施例影像感测元件的绿色像素结构的剖面图。

图8B显示本发明另一实施例影像感测元件的蓝色像素结构的剖面图。

图8C显示本发明另一实施例影像感测元件的红色像素结构的剖面图。

图9A显示本发明又另一实施例影像感测元件的绿色像素结构的剖面图。

图9B显示本发明又另一实施例影像感测元件的蓝色像素结构的剖面图。

图9C显示本发明又另一实施例影像感测元件的红色像素结构的剖面图。