[发明专利]半导体装置及其制造方法

说明书

本公开涉及一种半导体装置及其制造方法。所述半导体装置包括：衬底，包括辐射感测单元，所述衬底具有接收入射辐射的第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面；以及第一绝缘层，位于所述衬底的第二表面之上，所述第一绝缘层包括与辐射感测单元对应的侧面开口，在俯视图中所述侧面开口位于所述辐射感测单元的至少一侧；以及阻挡件，位于所述侧面开口中，所述阻挡件包括辐射吸收材料或者辐射反射材料。

技术领域

本公开涉及半导体装置及其制造方法，更具体地，涉及图像传感器及其制造方法，其能够提高量子转化效率以及改善辐射感测单元之间的串扰。

背景技术

图像传感器是将辐射(例如光辐射，包括但不限于可见光、红外线、紫外线等)转化为电信号的半导体装置。图像传感器包括有用于感测辐射的辐射感测单元(例如像素)。

图像传感器可以被大体分为前照式图像传感器以及背照式图像传感器。

相比于前照式图像传感器，由于在背照式(BSI)图像传感器中，辐射从背面进入，而诸如金属布线层等可能影响辐射接收的部件形成在正面。因此，背照式图像传感器显著地提高了低辐射照条件下的拍摄效果。

然而，在现有技术中仍存在改进背照式图像传感器的需求。

发明内容

本公开的一个实施例的目的之一是提供一种改进的半导体装置及其制造方法。

根据本公开的第一方面，提供了一种半导体装置，包括：衬底，包括辐射感测单元，所述衬底具有接收入射辐射的第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面；第一绝缘层，位于所述衬底的第二表面之上，所述第一绝缘层包括与辐射感测单元对应的侧面开口，在俯视图中所述侧面开口位于所述辐射感测单元的至少一侧；以及阻挡件，位于所述侧面开口中，所述阻挡件包括辐射吸收材料或者辐射反射材料。

在一个实施例中，所述第一绝缘层包括还包括重叠开口，在俯视图中所述重叠开口与所述辐射感测单元的至少一部分重叠。所述半导体装置还包括：阻挡层，位于所述重叠开口中，所述阻挡层包括辐射吸收材料或者辐射反射材料。

在一个实施例中，所述半导体装置还包括：阻挡层，所述阻挡层位于所述第一绝缘层之上，所述阻挡层包括辐射吸收材料或者辐射反射材料，在俯视图中所述阻挡层与所述辐射感测单元的至少一部分重叠。

在一个实施例中，在俯视图中所述阻挡层至少与所述辐射感测单元全部重叠。

在一个实施例中，所述半导体装置是背照式图像传感器，所述辐射感测单元被形成为邻近所述衬底的第二表面，所述第一表面是衬底的背面。

在一个实施例中，所述辐射感测单元包括辐射感测元件和开关器件，所述开关器件具有位于所述衬底的第二表面处或者位于所述第二电极之上的电极。所述半导体装置还包括穿过所述第一绝缘层到所述电极的通路。

在一个实施例中，所述半导体装置还包括：在所述第一绝缘层上围绕所述阻挡层的第二绝缘层，以及在所述第二绝缘层中的与所述通路电连接的布线。

根据本公开另一方面，提供了一种半导体装置的制造方法，包括：提供衬底，包括辐射感测单元，所述衬底具有接收入射辐射的第一表面与所述第一表面相对的第二表面；在所述衬底的第二表面之上形成第一绝缘层；在所述第一绝缘层中形成第一开口，所述第一开口包括对应于辐射感测单元的侧面开口，其中在俯视图中所述侧面开口位于所述辐射感测单元的至少一侧；以及以辐射吸收材料或辐射反射材料填充所述第一开口。

在一个实施例中，所述第一开口还包括重叠开口，在俯视图中所述重叠开口与所述辐射感测单元的至少一部分重叠。