[发明专利]紫外线感测元件以及制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种紫外线感测元件，且特别是一种具有高讯噪比的紫外线感测元件。

背景技术

应用于传统半导体的光感测元件，例如光二极管(Photo Diode)，常应用于可见光或红外线的侦测感应用途。相对地，紫外线的波长较短(0~400nm)，仅能穿透半导体在较浅层区域以产生光电子，而可见光以及红外线则可穿透半导体较深区域并产生光电子以致漂移至较浅层区域。须侦测受感测光中的紫外线波段时，来自较长波段光线的漂移光电子常对紫外线波段的感测讯号判读造成干扰；故受感测光须排除不必要波段光线的影响，以得到高讯噪比(S/N ratio)的讯号质量。现有技术的解决方式为加多层滤光膜于光感应元件上方以滤除不必要的较长波段光线；当感测元件接受的受感测光仅有紫外线波段，可降低来自较长波段光线的干扰。

然而，多层滤光膜的制程良率极低，此因于每堆栈滤光膜一次都增加一次不良率的损耗；此外，堆栈次数越多，良率就越低；且多层膜的材料成本昂贵，例如银等贵金属。因此，如何提升紫外线感测元件的讯噪比，降低制作成本，改善生产良率，实为相关领域的人员所重视的议题之一。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种紫外线感测元件及制作方法，其可有效地提高紫外线感测的质量，达到高讯噪比的效果。

本发明的其它目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。

为达上述之一或部分或全部目的或是其它目的，本发明的一实施例提出一种紫外线感测元件，例如可供使用于一三晶体管(three-transistor,3T)影像感测电路中，其包括一第一导电型基材、一第二导电型掺杂区、以及一高浓度第一导电型掺杂区。第一导电型基材具有一受光面。第二导电型掺杂区设置于第一导电型基材内且邻接于受光面。高浓度第一导电型掺杂区，邻接于第二导电型掺杂区下方。

在本发明的一实施例中，提出另一种可供使用于三晶体管影像感测电路中的紫外线感测元件，此紫外线感测元件较前实施例还至少包括一高浓度第二导电型掺杂区，此高浓度第二导电型掺杂区邻接于高浓度第一导电型掺杂区下方。

在本发明的又一实施例中提出另一种紫外线感测元件，例如可供使用于一四晶体管(four-transistor,4T)影像感测电路中，其包括一第一导电型基材、一高浓度第一导电型表面掺杂区、一第二导电型掺杂区、以及一高浓度第一导电型掺杂区。第一导电型基材，具有一受光面。高浓度第一导电型表面掺杂区，设置于第一导电型基材内且邻接于受光面。第二导电型掺杂区，邻接于高浓度第一导电型表面掺杂区下方。高浓度第一导电型掺杂区，邻接于第二导电型掺杂区下方。

在本发明的一实施例中，提出另一种可供使用一四晶体管影像感测电路中的紫外线感测元件，此紫外线感测元件较前项实施例还至少包括一高浓度第二导电型掺杂区，此高浓度第二导电型掺杂区邻接于高浓度第一导电型掺杂区下方。

本发明的另一实施例提出一种紫外线感测元件的制作方法，其至少包括以下步骤：首先，提供一第一导电型基材，其具有一受光面；之后，在受光面下方形成一第二导电型掺杂区；以及，形成一高浓度第一导电型掺杂区，其设置于第二导电型掺杂区下方。

在本发明的一实施例中，提出另一种紫外线感测元件的制作方法，较前实施例还至少包括：形成一高浓度第二导电型掺杂区，其设置于高浓度第一导电型掺杂区下方。

本发明的一实施例提出一种紫外线感测元件的制作方法，其至少包括以下步骤：首先，提供一第一导电型基材，其具有一受光面；在受光面下方形成一高浓度第一导电型表面掺杂区；形成一第二导电型掺杂区，其设置于高浓度第一导电型表面掺杂区下方；以及，形成一高浓度第一导电型掺杂区，其设置于第二导电型掺杂区下方。

在本发明的一实施例中，提出另一种紫外线感测元件的制作方法，较前实施例还至少包括：形成一高浓度第二导电型掺杂区，其设置于高浓度第一导电型掺杂区下方。

基于上述，在本发明的紫外线感测元件，利用邻接于第二导电型掺杂区下的高浓度第一导电型掺杂区，形成一电位障碍，使来自较长波段光线的漂移光电子不易通过电位障碍而进入浅层的第二导电型掺杂区，进而干扰紫外线波段的讯号判读。另外，本紫外线感测元件通过标准半导体制程进行制作，因此可有效地降低紫外线感测元件的制作成本并具有较为简单的制作步骤。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明