半導體結構及其制造方法
【專利摘要】本發明提供了一種半導體結構，包括：襯底，襯底包括第一側和第二側，第二側與第一側相對設置的并且配置為接收電磁輻射；阻擋層，設置在襯底的第二側上方；濾色鏡，設置在阻擋層上方；以及柵格，圍繞濾色鏡并且設置在阻擋層上方，其中，阻擋層配置為吸收或反射電磁輻射中的非可見光，并且阻擋層設置在柵格和襯底之間。本發明涉及半導體結構及其制造方法。
【專利說明】
半導體結構及其制造方法
技術領域
[0001]本發明涉及半導體結構及其制造方法。
【背景技術】
[0002]使用半導體器件的電子設備對于許多現代應用是必要的。半導體圖像傳感器通常包括在用于感測光的電子設備中。互補金屬氧化物半導體(CMOS)圖像傳感器(CIS)廣泛用于各種應用(諸如數碼相機和手機攝像頭)中。CMOS圖像傳感器通常包括像元(像素)的陣列。每個像素包括光電二極管、晶體管或電容器。當暴露于光時，在光電二極管中誘導電能。每個像素生成的電子與落在像素上的光的量成正比。電子在像素中轉化為電壓信號并且進一步轉換成數字信號。
[0003]取決于光路的不同，CMOS圖像傳感器分類為前側照明(FSI)圖像傳感器和背側照明(BSI)圖像傳感器。BSI圖像傳感器正在變得日益流行。響應于入射光，BSI圖像傳感器中的像素生成電信號。電信號的振幅取決于由相應的像素接收的入射光的強度。光入射在BSI圖像傳感器的襯底的背側上并且直接撞擊光電二極管而沒有受到形成在襯底的前側上的介電層和互連層的阻礙。這種直接入射使得BSI圖像傳感器對光更加敏感。
[0004]然而，隨著技術演化，圖像傳感器的尺寸正在變得越來越小，同時具有更強大的功能和更多數量的集成電路。BSI圖像傳感器的制造涉及許多復雜步驟和操作。由于涉及具有不同材料的更加不同的組件，所以增加了 BSI圖像傳感器的制造和集成操作的復雜性。BSI圖像傳感器的制造的復雜性的增加可以引起缺陷，諸如較差的量子效率(QE)、暗電流、較低的滿阱容量(FWC)、較高的產量損失等。BSI圖像傳感器產生為不期望的配置，不期望的配置將進一步加劇材料損耗并且增加制造成本。
[0005]因此，對修改BSI圖像傳感器器件的結構和制造方法存在持續的需求，以改進BSI圖像傳感器器件的性能以及減少處理BSI圖像傳感器的成本和時間。
【發明內容】
[0006]根據本發明的一個實施例，提供了一種半導體結構，包括:襯底，包括第一側和第二側，所述第二側與所述第一側相對設置并且配置為接收電磁輻射；阻擋層，設置在所述襯底的所述第二側上方；濾色鏡，設置在所述阻擋層上方；以及柵格，圍繞所述濾色鏡并且設置在所述阻擋層上方，其中，所述阻擋層配置為吸收或反射所述電磁輻射中的非可見光，并且所述阻擋層設置在所述柵格和所述襯底之間。
[0007]根據本發明的另一實施例，還提供了一種半導體結構，包括:襯底，包括第一側和第二側，所述第二側與所述第一側相對設置并且配置為接收電磁輻射；第一介電層，設置在所述襯底的所述第二側上方；第二介電層，設置在所述第一介電層和所述襯底的所述第二側上方；第一濾色鏡，設置在所述襯底的所述第二側上方并且配置為允許所述電磁輻射中的可見光穿過；以及第二濾色鏡，設置在所述襯底的所述第二側上方并且配置為允許所述電磁輻射中的紅外(IR)穿過；柵格，將所述第一濾色鏡與所述第二濾色鏡分隔開并且設置在所述第一介電層和所述第二介電層上方，其中，所述第一介電層和所述第二介電層圍繞所述第二濾色鏡。
[0008]根據本發明的又另一實施例，還提供了一種制造半導體結構的方法，包括:接收襯底，所述襯底包括第一側和與所述第一側相對的第二側；在所述襯底的所述第二側上方設置阻擋層；在所述阻擋層上方設置柵格；去除所述柵格的第一部分以形成第一凹槽；以及在所述第一凹槽內設置第一濾色鏡，并且所述第一濾色鏡與所述阻擋層交界，其中，所述阻擋層設置在所述柵格和所述襯底之間。在上述的方法中，設置所述阻擋層包括設置第一介電層和第二介電層。在上述的方法中，其中，設置所述阻擋層包括交替地設置多個第一介電層和多個第二介電層。在上述的方法中，還包括:去除所述柵格的第二部分和所述阻擋層的部分以形成第二凹槽；以及在所述第二凹槽內設置第二濾色鏡。
【附圖說明】
[0009]當結合附圖進行閱讀時，從以下詳細描述可最佳理解本發明的各方面。應該強調，根據工業中的標準實踐，各個部件未按比例繪制。實際上，為了清楚的討論，各個部件的尺寸可以任意地增大或減小。
[0010]圖1是根據本發明的一些實施例的半導體結構的立體圖。
[0011]圖2是根據本發明的一些實施例的沿著圖1中的AA’的半導體結構的截面圖。
[0012]圖3是根據本發明的一些實施例的半導體結構的立體圖。
[0013]圖4是根據本發明的一些實施例的沿著圖3中的BB’的半導體結構的截面圖。
[0014]圖5是根據本發明的一些實施例的半導體結構的立體圖。
[0015]圖6是根據本發明的一些實施例的沿著圖5中的CC’的半導體結構的截面圖。
[0016]圖7是根據本發明的一些實施例的半導體結構的立體圖。
[0017]圖8是根據本發明的一些實施例的沿著圖7中的DD’的半導體結構的截面圖。
[0018]圖9是根據本發明的一些實施例的半導體結構的立體圖。
[0019]圖10是根據本發明的一些實施例的沿著圖9中的EE’的半導體結構的截面圖。
[0020]圖11是根據本發明的一些實施例的半導體結構的立體圖。
[0021]圖12是根據本發明的一些實施例的沿著圖11中的FF’的半導體結構的截面圖。
[0022]圖13是根據本發明的一些實施例的沿著圖11中的GG’的半導體結構的截面圖。
[0023]圖14是根據本發明的一些實施例的圖像感測器件的立體圖。
[0024]圖15是根據本發明的一些實施例的沿著圖14中的HH’的圖像感測器件的截面圖。
[0025]圖16是根據本發明的一些實施例的制造半導體結構的方法的流程圖。
[0026]圖16A是根據本發明的一些實施例的具有襯底的半導體結構的截面圖。
[0027]圖16B是根據本發明的一些實施例的具有襯底和阻擋層的半導體結構的截面圖。
[0028]圖16C是根據本發明的一些實施例的具有襯底、第一介電層和第二介電層的半導體結構的截面圖。
[0029]圖16D是根據本發明的一些實施例的具有襯底、若干第一介電層和若干第二介電層的半導體結構的截面圖。
[0030]圖16E是根據本發明的一些實施例的具有襯底、阻擋層和柵格的半導體結構的截面圖。
[0031]圖16F是根據本發明的一些實施例的具有襯底、阻擋層和帶有第一凹槽的柵格的半導體結構的截面圖。
[0032]圖16G是根據本發明的一些實施例的具有襯底、阻擋層、柵格和第一濾色鏡的半導體結構的截面圖。
[0033]圖16H是根據本發明的一些實施例的具有襯底、第一介電層、第二介電層、柵格和第一濾色鏡的半導體結構的截面圖。
[0034]圖161是根據本發明的一些實施例的具有襯底、若干第一介電層、若干第二介電層、柵格和第一濾色鏡的半導體結構的截面圖。
[0035]圖17是根據本發明的一些實施例的制造半導體結構的方法的流程圖。
[0036]圖17A是根據本發明的一些實施例的具有襯底的半導體結構的截面圖。
[0037]圖17B是根據本發明的一些實施例的具有襯底和阻擋層的半導體結構的截面圖。
[0038]圖17C是根據本發明的一些實施例的具有襯底、第一介電層和第二介電層的半導體結構的截面圖。
[0039]圖17D是根據本發明的一些實施例的具有襯底、若干第一介電層和若干第二介電層的半導體結構的截面圖。
[0040]圖17E是根據本發明的一些實施例的具有襯底、阻擋層和柵格的半導體結構的截面圖。
[0041]圖17F是根據本發明的一些實施例的具有襯底、阻擋層和帶有第一凹槽的柵格的半導體結構的截面圖。
[0042]圖17G是根據本發明的一些實施例的具有襯底、阻擋層以及帶有第一凹槽與第二凹槽的柵格的半導體結構的截面圖。
[0043]圖17H是根據本發明的一些實施例的具有襯底、若干第一介電層、若干第二介電層以及帶有第一凹槽與第二凹槽的柵格的半導體結構的截面圖。
[0044]圖171是根據本發明的一些實施例的具有襯底、阻擋層、柵格和第一濾色鏡的半導體結構的截面圖。
[0045]圖17J是根據本發明的一些實施例的具有襯底、阻擋層、柵格、第一濾色鏡和第二濾色鏡的半導體結構的截面圖。
[0046]圖17K是根據本發明的一些實施例的具有襯底、第一介電層、第二介電層、柵格、第一濾色鏡和第二濾色鏡的半導體結構的截面圖。
[0047]圖17L是根據本發明的一些實施例的具有襯底、若干第一介電層、若干第二介電層、柵格、第一濾色鏡和第二濾色鏡的半導體結構的截面圖。
【具體實施方式】
[0048]以下公開內容提供了許多用于實現所提供主題的不同特征的不同實施例或實例。下面描述了組件和布置的具體實例以簡化本發明。當然，這些僅僅是實例，而不旨在限制本發明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接觸形成的實施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之間可以形成額外的部件，從而使得第一部件和第二部件可以不直接接觸的實施例。此外，本發明可在各個實例中重復參考標號和/或字符。該重復是為了簡單和清楚的目的，并且其本身不指示所討論的各個實施例和/或配置之間的關系。
[0049]而且，為便于描述，在此可以使用諸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等的空間相對術語，以描述如圖所示的一個元件或部件與另一個(或另一些)元件或部件的關系。除了圖中所示的方位外，空間相對術語旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。裝置可以以其他方式定向(旋轉90度或在其他方位上)，而本文使用的空間相對描述符可以同樣地作相應的解釋。
[0050]背側照明(BSI)圖像感測器件用于感測圖像的電磁輻射和重新分析圖像。BSI圖像感測器件包括制造的襯底以用于感測投射至器件內的圖像的電磁輻射以及根據電磁輻射生成信號以重新分析圖像。襯底的背側配置為接收入射電磁輻射。圖像的電磁輻射直接撞擊襯底中的光敏二極管，并且因此檢測電磁輻射的強度。
[0051]除了強度之外，也檢測圖像的電磁輻射所包含的顏色或波長。電磁輻射通常由可見光(諸如具有顏色的光)和非可見光(諸如紅外IR、紫外UV等)組成。BSI圖像感測器件通常檢測圖像的電磁輻射中的可見光的顏色。通過濾色鏡識別和獲得電磁輻射中的可見光的顏色。設置在襯底的背側上方的濾色鏡允許電磁輻射中的可見光穿過并且撞擊在襯底中的光敏二極管上。每個濾色鏡允許可見光的一種原色(紅、綠和藍)穿過，而其他顏色將被濾色鏡阻擋。因此，電磁輻射中的可見光的僅一種原色將撞擊在設置在相應的濾色鏡下方的相應的光敏二極管上。
[0052]另一方面，電磁輻射中的非可見光將由設置在濾色鏡上方的光學透鏡截斷。非可見光將由光學透鏡阻擋并且因此不能撞擊在濾色鏡和襯底上。然而，基于BSI圖像感測器件的這樣配置，僅獲得入射電磁輻射中的可見光。BSI圖像感測器件不能感測非可見光。除了圖像的顏色之外，諸如距離的其他因素對于重新分析圖像是必要的。例如，圖像的距離不能通過圖像的電磁輻射的顏色或強度精確地導出。因此，僅基于可見光不足以重新分析圖像。
[0053]在本發明中，公開了具有改進的半導體結構的圖像感測器件。半導體結構包括襯底和若干濾色鏡。襯底包括用于感測圖像的電磁輻射的若干光敏二極管。用于感測電磁輻射中的非可見光的非可見光像素限定在半導體結構中。濾色鏡允許非可見光穿過并且撞擊在相應的光敏二極管上，從而使得可以獲得非可見光以用于隨后的圖像處理。
[0054]此外，半導體結構限定有鄰近非可見光像素的可見光像素。阻擋層包括在可見光像素中并且設置在襯底和濾色鏡之間。阻擋層配置為吸收或反射諸如IR的非可見光。阻擋層包括諸如氮化物、氧化物或碳化物的若干介電層。阻擋層阻擋非可見光入射在可見光像素內的光敏二極管上。因此，僅可見光撞擊在可見光像素中的襯底上。
[0055]圖1是根據本發明的一些實施例的半導體結構100的立體圖。圖2是沿著圖1的AA’的半導體結構100的截面圖。在一些實施例中，半導體結構100配置為感測入射在半導體結構100上的圖像的電磁輻射。在一些實施例中，半導體結構100包括襯底101、阻擋層102、濾色鏡103和柵格104。
[0056]在一些實施例中，襯底101是硅襯底。在一些實施例中，襯底101包括硅、鍺、砷化鎵或其他合適的半導體材料。在一些實施例中，襯底101是以絕緣體上硅(SOI)、藍寶石上硅(SOS)、摻雜和未摻雜的半導體、由基底半導體底座支撐的硅的外延層或其他半導體結構的形式。在一些實施例中，襯底101是互補金屬氧化物半導體(CMOS)傳感器襯底。
[0057]在一些實施例中，襯底101的厚度Tl基本上大于約3 μπι。在一些實施例中，厚度Tl基本上大于約I μπι。在一些實施例中，襯底101由載體襯底支撐。在一些實施例中，載體襯底臨時地附接至襯底101。在若干操作之后將去除載體襯底。
[0058]在一些實施例中，襯底101包括第一側1la和與第一側1la相對的第二側101b。在一些實施例中，第一側1la稱為襯底101的前側，并且第二側1lb稱為襯底101的背側。在一些實施例中，襯底101的第一側1la配置為與金屬間介電(Hffi)層中的電路系統或互連結構電連接。在一些實施例中，襯底101的第二側1lb配置為接收諸如可見光、非可見光等的電磁輻射。在一些實施例中，襯底101的第一側1la附接有載體襯底。在一些實施例中，載體襯底臨時地附接至第一側101a，并且然后在若干操作之后從第一側1la去除載體襯底。
[0059]在一些實施例中，襯底101包括光敏二極管。光敏二極管設置在襯底101中。在一些實施例中，光敏二極管配置為檢測入射在襯底101的第二側1lb上的電磁輻射。入射在襯底101的第二側1lb上的電磁輻射誘導光敏二極管在光敏二極管的耗盡區中生成電子空穴對。光敏二極管配置為根據撞擊在光敏二極管上的電磁輻射的強度或亮度而生成電信號。在一些實施例中，光敏二極管作為固定層光電二極管實現，固定層光電二極管包括形成在襯底101中的η型摻雜區和形成在η型摻雜區的表面上的重摻雜的P型區以形成ρ_η_ρ結。
[0060]在一些實施例中，阻擋層102設置在襯底101的第二側1lb上方。在一些實施例中，襯底101設置在阻擋層102下方。在一些實施例中，阻擋層102配置為吸收或反射電磁輻射中的非可見光。阻擋層102阻擋非可見光進入襯底101。在一些實施例中，非可見光包括紅外(IR)，并且IR由阻擋層102吸收或反射。因此，電磁輻射中的IR不能進入設置在阻擋層102下方的襯底101。
[0061]在一些實施例中，阻擋層102包括介電材料。在一些實施例中，阻擋層102包括諸如氮化硅的氮化物。在一些實施例中，阻擋層102包括諸如氧化硅和碳化硅的氧化物或碳化物。在一些實施例中，阻擋層102的厚度Τ2基本上大于0.1 μπι。
[0062]在一些實施例中，阻擋層102包括第一介電層和第二介電層。在一些實施例中，第一介電層包括與第二介電層不同的材料。在一些實施例中，第一介電層和第二介電層在彼此上方堆疊。在一些實施例中，第一介電層和第二介電層沿著襯底101的第二側1lb延伸。在一些實施例中，第一介電層包括氧化物或碳化物，而第二介電層包括氮化物。
[0063]在一些實施例中，濾色鏡103設置在阻擋層102上方。在一些實施例中，濾色鏡103設置在襯底101的第二側1lb上方。在一些實施例中，濾色鏡103與阻擋層102接觸。在一些實施例中，濾色鏡103配置為過濾特定顏色或波長的電磁輻射，諸如包括紅光、綠光、藍光等的可見光。在一些實施例中，濾色鏡103配置為過濾可見光。在一些實施例中，濾色鏡103與襯底101中的光敏二極管對準。因此，光敏二極管僅接收特定顏色中的電磁輻射。
[0064]在一些實施例中，濾色鏡103配置為允許電磁輻射中的可見光穿過。在一些實施例中，濾色鏡103允許一種原色(紅、綠和藍)穿過。例如，濾色鏡103是僅允許電磁輻射中的紅光穿過的紅色濾色鏡，從而使得相應的光敏二極管僅接收電磁輻射中的紅光。在一些實施例中，濾色鏡103將不過濾諸如紅外(IR)的非可見光，并且因此電磁輻射中的非可見光可以穿過濾色鏡103。
[0065]在一些實施例中，濾色鏡103包括基于染料或基于顏料的聚合物。在一些實施例中，濾色鏡103包括具有彩色顏料的樹脂或其他有機基材料。在一些實施例中，通過光學鄰近修正(OPC)可選擇地優化濾色鏡103。
[0066]在一些實施例中，柵格104設置在阻擋層102和襯底101的第二側1lb上方。阻擋層102設置在柵格104和襯底101之間。在一些實施例中，柵格104與阻擋層102接觸。在一些實施例中，柵格104圍繞濾色鏡103。在一些實施例中，柵格104配置為吸收電磁輻射的散射光或反射電磁輻射以聚焦在襯底101的相應的光敏二極管上。由此，電磁輻射將不從半導體結構100逃離，并且可以減小或消除光學串擾。
[0067]在一些實施例中，柵格104是包括諸如鋁、銅等的金屬材料的金屬柵格。在一些實施例中，柵格104是包括氧化物材料的氧化物柵格。在一些實施例中，柵格104具有基本上大于濾色鏡103的高度的高度。
[0068]在一些實施例中，在濾色鏡103上方設置微透鏡。在一些實施例中，微透鏡配置為將電磁輻射導向并且聚焦為朝著襯底101中的光敏二極管入射。在一些實施例中，取決于用于微透鏡的材料的折射率以及微透鏡與光敏二極管的距離，微透鏡設置成各種布置和各種形狀。
[0069]圖3是根據本發明的一些實施例的半導體結構200的立體圖。圖4是沿著圖3的BB’的半導體結構200的截面圖。在一些實施例中，半導體結構200配置為感測入射在半導體結構200上的圖像的電磁輻射。在一些實施例中，半導體結構200包括襯底101、阻擋層102、濾色鏡103和柵格104，半導體結構200的配置與圖1和圖2的半導體結構100中的類似。
[0070]在一些實施例中，阻擋層102包括若干第一介電層102a和若干第二介電層102b。為了易于說明，圖3和圖4僅示出，阻擋層102包括兩個第一介電層102a和三個第二介電層102b。然而，它不旨在限制第一介電層102a和第二介電層102b的層的數量。
[0071]在一些實施例中，第一介電層102a和第二介電層102b設置在襯底101的第二側1lb上方。在一些實施例中，第一介電層102a和第二介電層102b堆疊在襯底101的第二側1lb上方。在一些實施例中，柵格104設置在第一介電層102a和第二介電層102b上方。在一些實施例中，第一介電層102a和第二介電層102b設置在柵格104和襯底101之間。
[0072]在一些實施例中，第一介電層102a和第二介電層102b交替地設置。第一介電層102a的一個插入在第二介電層102b的兩個之間，或者第二介電層102b的一個插入在第一介電層102a的兩個之間。在一些實施例中，第一介電層102a與第二介電層102b共形。
[0073]在一些實施例中，第一介電層102a包括氧化物或碳化物，而第二介電層102b包括氮化物。在一些實施例中，第一介電層102a是氧化硅或碳化硅，并且第二介電層102b是氮化硅。在一些實施例中，阻擋層102具有包括氮化物的至少一個第二介電層102b，從而使得阻擋層102可以吸收或反射入射在襯底101的第二側1lb上的電磁輻射中的非可見光(諸如IR)。在一些實施例中，第一介電層102a和第二介電層102b協作以吸收或反射電磁輻射中的非可見光。
[0074]在一些實施例中，第一介電層102a和第二介電層102b的厚度T2基本上大于
0.21μπι。在一些實施例中，第一介電層102a的總厚度Τ3基本上大于0.06 μ m。在一些實施例中，第二介電層102b的總厚度T4基本上大于0.15 μπι。在一些實施例中，每個第一介電層102a的厚度(T3-1、T3-2等)基本上大于0.03 μ m。在一些實施例中，每個第二介電層102b的厚度(T4-1或T4-2或T4-3)基本上大于0.05 μπι。
[0075]圖5是根據本發明的一些實施例的半導體結構300的立體圖。圖6是沿著圖5的CC’的半導體結構300的截面圖。在一些實施例中，半導體結構300配置為感測入射在半導體結構300上的圖像的電磁輻射。在一些實施例中，半導體結構300包括襯底101、阻擋層102和柵格104，半導體結構300的配置與圖1和圖2的半導體結構100中的類似。
[0076]在一些實施例中，半導體結構300包括第一濾色鏡103和第二濾色鏡105。在一些實施例中，第一濾色鏡103具有與圖1和圖2的半導體結構100中的濾色鏡103類似的配置。第一濾色鏡103和第二濾色鏡105設置在襯底101的第二側1lb上方。
[0077]第一濾色鏡103配置為允許電磁輻射中的可見光穿過。在一些實施例中，第一濾色鏡103允許一種原色(紅、綠和藍)穿過。例如，第一濾色鏡103是僅允許電磁輻射中的紅光穿過的紅色濾色鏡，從而使得相應的光敏二極管僅接收電磁輻射中的紅光。在一些實施例中，第一濾色鏡103將不過濾諸如紅外(IR)的非可見光，并且因此電磁輻射中的非可見光可以穿過第一濾色鏡103。
[0078]在一些實施例中，鄰近第一濾色鏡103設置第二濾色鏡105。在一些實施例中，第二濾色鏡105設置在襯底101的第二側1lb上方。在一些實施例中，第二濾色鏡105由柵格104和阻擋層102圍繞。阻擋層102不存在于襯底101和第二濾色鏡105之間。
[0079]在一些實施例中，第二濾色鏡105配置為過濾諸如非可見光、紅外(IR)等的特定波長中的電磁輻射。在一些實施例中，第二濾色鏡105與襯底101中的光敏二極管對準。因此，光敏二極管僅接收特定波長中的電磁輻射。
[0080]在一些實施例中，第二濾色鏡105配置為允許電磁輻射中的非可見光穿過。在一些實施例中，第二濾色鏡105僅允許IR穿過。第二濾色鏡105是僅允許電磁輻射中的IR穿過的IR濾色鏡，從而使得相應的光敏二極管僅接收電磁輻射中的IR。由于用于阻擋非可見光或IR的阻擋層102不存在于第二濾色鏡105下方，所以電磁輻射中的非可見光或IR可以撞擊在襯底101中的光敏二極管上。
[0081]在一些實施例中，第二濾色鏡105包括基于染料或基于顏料的聚合物。在一些實施例中，第二濾色鏡105包括具有彩色顏料的樹脂或其他有機基材料。在一些實施例中，通過光學鄰近修正(OPC)可選擇地優化第二濾色鏡105。在一些實施例中，微透鏡設置在第二濾色鏡105上方以將電磁福射導向和聚焦為朝著襯底101中的光敏二極管入射。
[0082]在一些實施例中，在襯底101的第二側1lb上方設置高介電常數(高k)介電層106。在一些實施例中，高k介電層106的部分設置在襯底101和阻擋層102之間。在一些實施例中，高k介電層106的部分設置在第二濾色鏡105和襯底101之間。在一些實施例中，高k介電層106包括氧化鉿(IV) (HfO2)、五氧化二鉭(Ta2O5)等。
[0083]圖7是根據本發明的一些實施例的半導體結構400的立體圖。圖8是沿著圖7的DD’的半導體結構400的截面圖。在一些實施例中，半導體結構400配置為感測入射在半導體結構400上的圖像的電磁輻射。在一些實施例中，半導體結構400包括襯底101、阻擋層
102、第一濾色鏡103、第二濾色鏡105和柵格104，半導體結構400的配置與圖5和圖6的半導體結構300中的類似。
[0084]在一些實施例中，襯底101包括第一側1la和與第一側1la相對設置的第二側1lbo第二側1lb配置為接收電磁輻射。在一些實施例中，阻擋層102包括第一介電層102a和第二介電層102b。第一介電層102a和第二介電層102b設置在襯底101的第二側1lb上方。在一些實施例中，第二介電層102b設置在第一介電層102a上方。在一些實施例中，第一介電層102a設置在第二介電層102b上方。
[0085]在一些實施例中，第一介電層102a包括氧化物或碳化物，并且第二介電層102b包括氮化物。在一些實施例中，第一介電層102a的厚度T3基本上大于約0.06 μ m0在一些實施例中，第二介電層102b的厚度T4基本上大于約0.15 μπι。
[0086]在一些實施例中，第一濾色鏡103設置在襯底101的第二側1lb上方并且配置為允許電磁輻射中的可見光穿過。在一些實施例中，第一濾色鏡103將不過濾諸如紅外(IR)的非可見光，并且因此電磁輻射中的非可見光可以穿過第一濾色鏡103。在一些實施例中，第一介電層102a和第二介電層102b設置在第一濾色鏡103和襯底101之間。在一些實施例中，第一介電層102a和第二介電層102b配置為吸收或反射穿過第一濾色鏡103的電磁輻射中的非可見光或IR。
[0087]在一些實施例中，第二濾色鏡105設置在襯底101的第二側1lb上方并且配置為允許電磁輻射中的非可見光或紅外(IR)穿過。在一些實施例中，電磁輻射中的非可見光或IR穿過第二濾色鏡105并且撞擊在襯底101上。在一些實施例中，第二濾色鏡105由第一介電層102a和第二介電層102b圍繞。由于第一介電層102a和第二介電層102b不存在于第二濾色鏡105下方，所以非可見光或IR可以穿過第二濾色鏡105并且撞擊襯底101。
[0088]在一些實施例中，柵格104設置在第一介電層102a和第二介電層102b上方。在一些實施例中，柵格104將第一濾色鏡103與第二濾色鏡105分隔開。柵格104圍繞第一濾色鏡103和第二濾色鏡105。
[0089]在一些實施例中，在襯底101的第二側1lb上方設置高介電常數(高k)介電層106。在一些實施例中，高k介電層106的部分設置在襯底101和第一介電層102a或第二介電層102b之間。在一些實施例中，高k介電層106的部分設置在第二濾色鏡105和襯底101之間。
[0090]圖9是根據本發明的一些實施例的半導體結構500的立體圖。圖10是沿著圖9的EE’的半導體結構500的截面圖。在一些實施例中，半導體結構500配置為感測入射在半導體結構500上的圖像的電磁輻射。在一些實施例中，半導體結構500包括襯底101、第一濾色鏡103、第二濾色鏡105和柵格104，半導體結構500的配置與圖7和圖8的半導體結構400中的類似。
[0091]在一些實施例中，半導體結構500包括若干第一介電層102a和若干第二介電層102b。在一些實施例中，第一介電層102a包括諸如氧化硅、碳化硅等的氧化物或碳化物。在一些實施例中，第二介電層102b包括諸如氮化硅等的氮化物。
[0092]在一些實施例中，一個或多個第一介電層102a設置在襯底101、第一濾色鏡103和第二濾色鏡105之間。在一些實施例中，一個或多個第二介電層102b設置在襯底101、第一濾色鏡103和第二濾色鏡105之間。在一些實施例中，第一濾色鏡103與第一介電層102a的一個或第二介電層102b的一個接觸。在一些實施例中，第二濾色鏡105與第一介電層102a的一個或第二介電層102b的一個接觸。
[0093]在一些實施例中，設置在第二濾色鏡105和襯底101之間的多個第一介電層102a和多個第二介電層102b不足以吸收或反射電磁輻射中的非可見光或IR。因此，非可見光或IR可以穿過該多個第一介電層102a和該多個第二介電層102b并且可以撞擊在襯底101上。
[0094]在一些實施例中，一個或多個第一介電層102a和一個或多個第二介電層102b配置為阻擋層102并且圍繞第二濾色鏡105。在一些實施例中，阻擋層102包括足以吸收或反射電磁福射中的非可見光或IR的多個第一介電層102a和多個第二介電層102b。由此，非可見光或IR可以由阻擋層102阻擋并且不能進入襯底101。在一些實施例中，多個第一介電層102a和多個第二介電層102b (阻擋層102)設置在第一濾色鏡103和襯底101之間。因此，電磁輻射中的非可見光或IR受到阻擋并且不能進入襯底101。
[0095]在一些實施例中，阻擋層102包括設置在第一濾色鏡103和襯底101之間的若干第一介電層102a和若干第二介電層102b。第一介電層102a和第二介電層102b配置為吸收或反射電磁輻射中的非可見光或IR。在一些實施例中，第一介電層102a和第二介電層102b交替地設置在襯底101的第二側1lb上方。第一介電層102a和第二介電層102b在彼此上方堆疊。在一些實施例中，第一介電層102a和第二介電層102b圍繞第二濾色鏡105。
[0096]圖11是根據本發明的一些實施例的半導體結構600的立體圖。圖12是沿著圖11的FF’的半導體結構600的截面圖。圖13是沿著圖11的GG’的半導體結構600的截面圖。在一些實施例中，半導體結構600配置為感測入射在半導體結構600上的圖像的電磁輻射。在一些實施例中，半導體結構600包括襯底101、阻擋層102和柵格104，半導體結構600具有與圖9和圖10的半導體結構500類似的配置。
[0097]在一些實施例中，半導體結構600包括設置在阻擋層102上方的若干第一濾色鏡
103。每個第一濾色鏡103均具有與圖1和圖2的半導體結構100中的第一濾色鏡103類似的配置。在一些實施例中，第一濾色鏡103配置為過濾可見光。例如，第一濾色鏡103的一個是僅允許白色可見光穿過的白光濾光鏡。在一些實施例中，第一濾色鏡103配置為過濾一種原色(紅、綠和藍)。例如，第一濾色鏡103的一個是僅允許紅光穿過的紅色濾色鏡，或者第一濾色鏡103的一個是僅允許綠光穿過的綠色濾色鏡，或者第一濾色鏡103的一個是僅允許藍光穿過的藍色濾色鏡。
[0098]在一些實施例中，第一濾色鏡103將不過濾諸如紅外(IR)的非可見光，并且因此電磁輻射中的非可見光可以穿過第一濾色鏡103。由于阻擋層102設置在第一濾色鏡103和襯底101之間，穿過第一濾色鏡103的電磁輻射中的非可見光或IR被阻擋層102吸收或反射，并且因此不能撞擊在襯底101上。
[0099]在一些實施例中，半導體結構600包括一個或多個第二濾色鏡105。第二濾色鏡105具有與圖5和圖6的半導體結構300中的第二濾色鏡105類似的配置。在一些實施例中，第二濾色鏡105鄰近第一濾色鏡103的一個設置。在一些實施例中，第一濾色鏡103和第二濾色鏡105以陣列的方式設置。在一些實施例中，第一濾色鏡103和第二濾色鏡105通過柵格104彼此隔離。
[0100]在一些實施例中，第二濾色鏡105配置為過濾非可見光或IR。在一些實施例中，第二濾色鏡105僅允許IR穿過并且撞擊在襯底101上。由于阻擋層102不存在于第二濾色鏡105和襯底101之間，所以穿過第二濾色鏡105的IR可以撞擊在襯底101上。
[0101]圖14是根據本發明的一些實施例的圖像感測器件700的立體圖。圖15是沿著圖14的HH’的圖像感測器件700的截面圖。圖像感測器件700包括若干半導體結構，該若干半導體結構具有與如圖1至圖13中的任何一個圖中的任何一個半導體結構(100、200、300、400,500或600)類似的配置。圖像感測器件700配置為感測入射在圖像感測器件700的背側700a上的圖像的電磁輻射。在一些實施例中，圖像感測器件700包括襯底101、阻擋層102、若干第一濾色鏡103、若干第二濾色鏡105和柵格104，圖像感測器件700具有與如圖1至圖13中的任何一幅中的任何一個半導體結構(100、200、300、400、500或600)類似的配置。
[0102]在一些實施例中，第一濾色鏡103和第二濾色鏡105以陣列方式布置。第一濾色鏡103配置為過濾電磁輻射中的可見光，并且第二濾色鏡105配置為過濾電磁輻射中的非可見光。在一些實施例中，每個第一濾色鏡103允許電磁輻射中的一種原色(紅、綠和藍)穿過并且撞擊在襯底101中的相應的光敏二極管上，并且每個第二濾色鏡允許電磁輻射中的紅外(IR)穿過并且撞擊在襯底101中的相應的光敏二極管上。因此，電磁輻射中的可見光和非可見光均可以由圖像感測器件700的襯底101中的相應的光敏二極管接收。在一些實施例中，通過圖像感測器件700接收紅光、綠光、藍光和IR。由于接收電磁輻射中的可見光和非可見光，所以可以改進圖像的重建的精確度。
[0103]在本發明中，也公開了制造半導體結構的方法。在一些實施例中，通過方法800形成半導體結構。方法800包括多個操作，并且描述和說明不被視為是操作的順序的限制。
[0104]圖16是制造半導體結構的方法800的實施例。方法800包括多個操作(801、802、803、804 和 805)。
[0105]在操作801中，如圖16A所示，接收或提供襯底101。在一些實施例中，襯底101是硅襯底。在一些實施例中，襯底101具有與圖1和圖2的半導體結構100中的襯底101類似的配置。在一些實施例中，襯底101包括第一側1la和與第一側1la相對的第二側101b。在一些實施例中，在襯底101中形成若干光敏二極管。
[0106]在一些實施例中，在襯底101的第一側1la上方設置金屬間電介質(IMD)。在一些實施例中，在頂D內設置互連結構。在一些實施例中，在襯底101的第一側1la上方設置載體襯底。在一些實施例中，載體襯底附接至MD或第一側101a。襯底101的第二側1lb面向上以用于隨后的操作。在一些實施例中，載體襯底臨時地附接至襯底101并且將在之后的操作中被去除。在一些實施例中，載體襯底是硅襯底、玻璃襯底等。
[0107]在操作802中，如圖16B所示，在襯底101的第二側1lb上方設置阻擋層102。在一些實施例中，阻擋層102具有與圖1和圖2的半導體結構100中的阻擋層102類似的配置。如圖16C所示，在一些實施例中，阻擋層102包括第一介電層102a和第二介電層102b，并且第一介電層102a和第二介電層102b設置在襯底101的第二側1lb上方以形成阻擋層102。在一些實施例中，第一介電層102a和第二介電層102b具有與圖3和圖4中類似的配置。在一些實施例中，第一介電層102a設置在襯底101上方并且然后在第一介電層102a上方設置第二介電層102b。在一些實施例中，第二介電層102b設置在襯底101上方并且然后在第二介電層102b上方設置第一介電層102a。
[0108]如圖16D所示，在一些實施例中，阻擋層102包括若干第一介電層102a和若干第二介電層102b。在一些實施例中，第一介電層102a和第二介電層102b交替地設置在襯底101的第二側1lb上方。在一些實施例中，第一介電層102a設置在襯底101上方并且然后在第一介電層102a上方設置第二介電層102b。在一些實施例中，第二介電層102b設置在襯底101上方并且然后在第二介電層102b上方設置第一介電層102a。
[0109]在一些實施例中，第一介電層102a包括氧化物或碳化物，并且第二介電層102b包括氮化物。在一些實施例中，通過氧化、化學汽相沉積(CVD)或任何其他合適的操作形成第一介電層102a或第二介電層102b。
[0110]在操作803中，如圖16E所示，在阻擋層102上方設置柵格104。在一些實施例中，通過諸如CVD、濺射等的任何合適的操作在阻擋層102上方設置金屬層或氧化物層以形成柵格104。在一些實施例中，阻擋層102設置在柵格104和襯底101之間。
[0111]在操作804中，如圖16F所示，去除柵格104的第一部分以形成第一凹槽107。在一些實施例中，第一凹槽107延伸穿過柵格104。在一些實施例中，阻擋層102設置在第一凹槽107和襯底101之間。
[0112]在一些實施例中，通過光刻和蝕刻操作去除柵格104的第一部分。通過設置光刻膠并且通過合適的顯影液顯影光刻膠來圖案化光掩模。然后根據將形成的濾色鏡的位置顯影圖案。光掩模僅允許去除柵格104的將形成的濾色鏡的位置處的第一部分。結果，蝕刻掉柵格104的第一部分，并且形成第一凹槽107。
[0113]在操作805中，如圖16G、圖16H或圖161所示，第一濾色鏡103設置在第一凹槽107內并且與阻擋層102交界。在一些實施例中，第一濾色鏡103由柵格104圍繞。在一些實施例中，通過旋涂或任何其他合適的操作設置第一濾色鏡103。在一些實施例中，第一濾色鏡103配置為過濾可見光。第一濾色鏡103僅允許一種原色穿過。在一些實施例中，第一濾色鏡103是紅色濾色鏡、綠色濾色鏡或藍色濾色鏡。在一些實施例中，在第一濾色鏡103上方設置微透鏡以用于使電磁福射朝著襯底101中的光敏二極管聚焦和導向。在一些實施例中，如圖16G、圖16H或圖161所示，形成半導體結構。圖16G的半導體結構對應于圖1和圖2的半導體結構100。圖161的半導體結構對應于圖3和圖4的半導體結構300。
[0114]圖17是制造半導體結構的方法900的實施例。方法900包括多個操作(901、902、903、904、905、906 和 907)。
[0115]在操作901中，如圖17A所示，接收或提供襯底101。在一些實施例中，操作901類似于操作801。在一些實施例中，在襯底101的第二側1lb上方設置高介電常數(高k)介電層106。
[0116]在操作902中，如圖17B、圖17C或圖17D所示，在襯底101的第二側1lb上方設置阻擋層102。在一些實施例中，操作902類似于操作802。如圖17C所示，在一些實施例中，阻擋層102包括第一介電層102a和第二介電層102b。如圖17D所示，在一些實施例中，阻擋層102包括若干第一介電層102a和若干第二介電層102b。
[0117]在操作903中，如圖17E所示，在阻擋層102上方設置柵格104。在一些實施例中，操作903類似于操作803。在一些實施例中，阻擋層102設置在柵格104和襯底101之間。
[0118]在操作904中，如圖17F所示，去除柵格104的第一部分以形成第一凹槽107。在一些實施例中，操作904類似于操作804。在一些實施例中，通過光刻和蝕刻操作形成第一凹槽107。
[0119]在操作905中，如圖17G或圖17H所示，去除柵格104的第二部分和阻擋層102的部分以形成第二凹槽108。在一些實施例中，通過與第一凹槽107的形成類似的光刻和蝕刻操作形成第二凹槽108。在一些實施例中，第二凹槽108延伸穿過柵格104和阻擋層102。在一些實施例中，第二凹槽108延伸穿過柵格104、第一介電層102a的一個或多個和第二介電層102b的一個或多個。因此，如圖17H所示，在第一介電層102a的一個或多個上方或者第二介電層102b的一個或多個上方設置第二凹槽108。在一些實施例中，在襯底101上方設置第二凹槽108。
[0120]在操作906中，如圖171所示，在第一凹槽107內設置第一濾色鏡103。在一些實施例中，操作906類似于操作805。在一些實施例中，阻擋層102設置在第一濾色鏡103和襯底101之間。
[0121]在操作907中，如圖17J所示，在第二凹槽108內設置第二濾色鏡105。在一些實施例中，通過旋涂或任何其他合適的操作設置第二濾色鏡105。在一些實施例中，在襯底101上方設置第二濾色鏡105。在一些實施例中，在第二濾色鏡105上方設置微透鏡。在一些實施例中，同時形成第二濾色鏡105和第一濾色鏡103。在一些實施例中，在形成第一濾色鏡103之前形成第二濾色鏡105。
[0122]在一些實施例中，第二濾色鏡105配置為過濾非可見光。在一些實施例中，第二濾色鏡105是僅允許IR穿過并且撞擊在襯底101上的IR濾色鏡。，在一些實施例中，如圖17J、圖17K或圖17L所示，形成半導體結構。圖17J的半導體結構對應于圖5和圖6的半導體結構300。圖17K的半導體結構對應于圖7和圖8的半導體結構400。圖17L的半導體結構對應于圖9和圖10的半導體結構500。
[0123]在本發明中，公開了一種具有改進的半導體結構的圖像感測器件。半導體結構包括襯底和若干濾色鏡。限定了用于感測入射在襯底上的電磁輻射中的非可見光的非可見光像素。濾色鏡允許諸如紅外(IR)的非可見光穿過并且撞擊在襯底中的相應的光敏二極管上，從而可以獲得電磁輻射中的非可見光的信息以用于隨后的圖像處理。此外，半導體結構限定為具有鄰近非可見光像素的可見光像素。阻擋層包括在可見光像素中并且設置在襯底和濾色鏡之間。阻擋層包括諸如氮化物、氧化物或碳化物的若干介電層。阻擋層防止諸如IR的非可見光入射在可見光像素內的光敏二極管上。
[0124]在一些實施例中，一種半導體結構包括:襯底，包括第一側和與第一側相對設置的并且配置為接收電磁輻射的第二側；阻擋層，設置在襯底的第二側上方；濾色鏡，設置在阻擋層上方；以及柵格，圍繞濾色鏡并且設置在阻擋層上方，其中，阻擋層配置為吸收或反射電磁輻射中的非可見光，并且阻擋層設置在柵格和襯底之間。
[0125]在一些實施例中，非可見光包括紅外(IR)。在一些實施例中，阻擋層包括氮化物。在一些實施例中，阻擋層的厚度基本上大于0.31 μ m。在一些實施例中，阻擋層包括第一介電層和第二介電層。在一些實施例中，阻擋層包括多個第一介電層和多個第二介電層，并且多個第一介電層和多個第二介電層交替地設置。在一些實施例中，濾色鏡配置為允許電磁輻射中的可見光穿過。在一些實施例中，襯底的厚度基本上大于約3 μm。在一些實施例中，襯底包括配置為根據撞擊在光敏二極管上的電磁輻射的強度或亮度而生成信號的光敏二極管。
[0126]在一些實施例中，一種半導體結構包括:襯底，包括第一側和與第一側相對設置的并且配置為接收電磁輻射的第二側；第一介電層，設置在襯底的第二側上方；第二介電層，設置在第一介電層上方和襯底的第二側上方；第一濾色鏡，設置在襯底的第二側上方并且配置為允許電磁輻射中的可見光穿過；以及第二濾色鏡，設置在襯底的第二側上方并且配置為允許電磁輻射中的紅外(IR)穿過；柵格，將第一濾色鏡與第二濾色鏡分隔開并且設置在第一介電層和第二介電層上方，其中，第一介電層和第二介電層圍繞第二濾色鏡。
[0127]在一些實施例中，第一介電層和第二介電層配置為吸收或反射穿過第一濾色鏡的電磁輻射中的紅外(IR)。在一些實施例中，電磁輻射中的紅外(IR)穿過第二濾色鏡并且撞擊在襯底上。在一些實施例中，第一介電層包括氧化物或碳化物，并且第二介電層包括氮化物。在一些實施例中，第一介電層的厚度基本上大于0.06 μπι。在一些實施例中，第二介電層的厚度基本上大于0.15 μ m。在一些實施例中，半導體結構還包括設置在襯底的第二側上的高介電常數(高k)介電層。
[0128]在一些實施例中，一種制造半導體結構的方法包括:接收襯底，襯底包括第一側和與第一側相對的第二側，在襯底的第二側上方設置阻擋層，在阻擋層上方設置柵格，去除柵格的第一部分以形成第一凹槽，以及將第一濾色鏡設置在第一凹槽內并且第一濾色鏡與阻擋層交界，其中，阻擋層設置在柵格和襯底之間。
[0129]在一些實施例中，設置阻擋層包括設置第一介電層和第二介電層。在一些實施例中，設置阻擋層包括交替地設置多個第一介電層和多個第二介電層。在一些實施例中，該方法還包括去除柵格的第二部分和阻擋層的部分以形成第二凹槽，以及在第二凹槽內設置第二濾色鏡。
[0130]根據本發明的一個實施例，提供了一種半導體結構，包括:襯底，包括第一側和第二側，所述第二側與所述第一側相對設置并且配置為接收電磁輻射；阻擋層，設置在所述襯底的所述第二側上方；濾色鏡，設置在所述阻擋層上方；以及柵格，圍繞所述濾色鏡并且設置在所述阻擋層上方，其中，所述阻擋層配置為吸收或反射所述電磁輻射中的非可見光，并且所述阻擋層設置在所述柵格和所述襯底之間。
[0131]在上述的半導體結構中，所述非可見光包括紅外(IR)。
[0132]在上述的半導體結構中，所述阻擋層包括氮化物。
[0133]在上述的半導體結構中，所述阻擋層的厚度基本上大于0.21 μπι。
[0134]在上述的半導體結構中，所述阻擋層包括第一介電層和第二介電層。
[0135]在上述的半導體結構中，所述阻擋層包括多個第一介電層和多個第二介電層，并且所述多個第一介電層和所述多個第二介電層交替地設置。
[0136]在上述的半導體結構中，所述濾色鏡配置為允許所述電磁輻射中的可見光穿過。
[0137]在上述的半導體結構中，所述襯底的厚度基本上大于約3 μπι。
[0138]在上述的半導體結構中，所述襯底包括光敏二極管，所述光敏二極管配置為根據撞擊在所述光敏二極管上的所述電磁輻射的強度或亮度而生成信號。
[0139]根據本發明的另一實施例，還提供了一種半導體結構，包括:襯底，包括第一側和第二側，所述第二側與所述第一側相對設置并且配置為接收電磁輻射；第一介電層，設置在所述襯底的所述第二側上方；第二介電層，設置在所述第一介電層和所述襯底的所述第二側上方；第一濾色鏡，設置在所述襯底的所述第二側上方并且配置為允許所述電磁輻射中的可見光穿過；以及第二濾色鏡，設置在所述襯底的所述第二側上方并且配置為允許所述電磁輻射中的紅外(IR)穿過；柵格，將所述第一濾色鏡與所述第二濾色鏡分隔開并且設置在所述第一介電層和所述第二介電層上方，其中，所述第一介電層和所述第二介電層圍繞所述第二濾色鏡。
[0140]在上述的半導體結構中，所述第一介電層和所述第二介電層配置為吸收或反射所述電磁輻射中的穿過所述第一濾色鏡的的所述紅外(IR)。
[0141]在上述的半導體結構中，所述電磁輻射中的所述紅外(IR)穿過所述第二濾色鏡并且撞擊在所述襯底上。
[0142]在上述的半導體結構中，所述第一介電層包括氧化物或碳化物，并且所述第二介電層包括氮化物。
[0143]在上述的半導體結構中，所述第一介電層的厚度基本上大于0.06 μπι。
[0144]在上述的半導體結構中，所述第二介電層的厚度基本上大于0.15 μπι。
[0145]在上述的半導體結構中，還包括:高介電常數(高K)介電層，設置在所述襯底的所述第二側上。
[0146]根據本發明的又另一實施例，還提供了一種制造半導體結構的方法，包括:接收襯底，所述襯底包括第一側和與所述第一側相對的第二側；在所述襯底的所述第二側上方設置阻擋層；在所述阻擋層上方設置柵格；去除所述柵格的第一部分以形成第一凹槽；以及在所述第一凹槽內設置第一濾色鏡，并且所述第一濾色鏡與所述阻擋層交界，其中，所述阻擋層設置在所述柵格和所述襯底之間。在上述的方法中，設置所述阻擋層包括設置第一介電層和第二介電層。在上述的方法中，其中，設置所述阻擋層包括交替地設置多個第一介電層和多個第二介電層。在上述的方法中，還包括:去除所述柵格的第二部分和所述阻擋層的部分以形成第二凹槽；以及在所述第二凹槽內設置第二濾色鏡。
[0147]上面概述了若干實施例的特征，使得本領域技術人員可以更好地理解本發明的各個方面。本領域技術人員應該理解，他們可以容易地使用本發明作為基礎來設計或修改用于實施與本文所介紹實施例相同的目的和/或實現相同優勢的其他工藝和結構。本領域技術人員也應該意識到，這種等同構造并不背離本發明的精神和范圍，并且在不背離本發明的精神和范圍的情況下，本文中他們可以做出多種變化、替換以及改變。
【主權項】
1.一種半導體結構，包括: 襯底，包括第一側和第二側，所述第二側與所述第一側相對設置并且配置為接收電磁輻射； 阻擋層，設置在所述襯底的所述第二側上方； 濾色鏡，設置在所述阻擋層上方；以及 柵格，圍繞所述濾色鏡并且設置在所述阻擋層上方， 其中，所述阻擋層配置為吸收或反射所述電磁輻射中的非可見光，并且所述阻擋層設置在所述柵格和所述襯底之間。2.根據權利要求1所述的半導體結構，其中，所述非可見光包括紅外(IR)。3.根據權利要求1所述的半導體結構，其中，所述阻擋層包括氮化物。4.根據權利要求1所述的半導體結構，其中，所述阻擋層的厚度基本上大于0.21 μπι。5.根據權利要求1所述的半導體結構，其中，所述阻擋層包括第一介電層和第二介電層。6.根據權利要求1所述的半導體結構，其中，所述阻擋層包括多個第一介電層和多個第二介電層，并且所述多個第一介電層和所述多個第二介電層交替地設置。7.根據權利要求1所述的半導體結構，其中，所述濾色鏡配置為允許所述電磁輻射中的可見光穿過。8.根據權利要求1所述的半導體結構，其中，所述襯底的厚度基本上大于約3μπι。9.一種半導體結構，包括: 襯底，包括第一側和第二側，所述第二側與所述第一側相對設置并且配置為接收電磁輻射； 第一介電層，設置在所述襯底的所述第二側上方； 第二介電層，設置在所述第一介電層和所述襯底的所述第二側上方； 第一濾色鏡，設置在所述襯底的所述第二側上方并且配置為允許所述電磁輻射中的可見光穿過；以及 第二濾色鏡，設置在所述襯底的所述第二側上方并且配置為允許所述電磁輻射中的紅外(IR)穿過； 柵格，將所述第一濾色鏡與所述第二濾色鏡分隔開并且設置在所述第一介電層和所述第二介電層上方， 其中，所述第一介電層和所述第二介電層圍繞所述第二濾色鏡。10.一種制造半導體結構的方法，包括: 接收襯底，所述襯底包括第一側和與所述第一側相對的第二側； 在所述襯底的所述第二側上方設置阻擋層； 在所述阻擋層上方設置柵格； 去除所述柵格的第一部分以形成第一凹槽；以及 在所述第一凹槽內設置第一濾色鏡，并且所述第一濾色鏡與所述阻擋層交界， 其中，所述阻擋層設置在所述柵格和所述襯底之間。
【文檔編號】H01L27/146GK106057838SQ201510770209
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2015年11月12日
【發明人】黃任鋒, 簡榮亮, 張素華
【申請人】臺灣積體電路制造股份有限公司