图像传感装置的形成方法与流程

本公开实施例涉及图像传感装置，更特别涉及其隔离结构的光阻挡结构。

背景技术：

半导体集成电路产业已经历快速成长。集成电路材料与设计的技术进步，使每一代的集成电路比前一代的集成电路更小且电路更复杂。新一代的集成电路具有较大的功能密度(比如固定芯片面积中的内连线元件数目)，与较小的尺寸(比如工艺形成的最小构件)。这些进展会增加集成电路工艺的复杂度。为达成上述进展，集成电路工艺需类似发展。

除了减少几何尺寸以达上述优点之外，可直接改进集成电路装置。这种集成电路装置之一为图像传感装置。图像传感装置包含像素阵列(或格状物)，其用于检测光并记录检测到的光强度(亮度)。像素阵列可累积电荷以对应光强度。光强度越高，则像素阵列中累积的电荷越多。接着以累积电荷提供图像信息(其提供方式可通过其他电路)，以用于适当应用(如数码相机)。

然而结构尺寸持续缩小，因此越来越难进行工艺。如此一来，如何形成可信且越来越小的图像传感装置为一大挑战。

技术实现要素：

本公开一实施例提供的图像传感装置的形成方法，包括：形成第一沟槽于基板中，其中基板具有正面与背面，且第一沟槽自正面延伸至基板中；形成第一隔离结构于第一沟槽中；形成光传感区于基板中，其中第一隔离结构围绕光传感区；形成第二沟槽于基板中，其中第二沟槽自背面延伸至基板中，并露出第一隔离结构；以及形成第二隔离结构于第二沟槽中，其中第二隔离结构包括光阻挡结构以吸收或反射入射光。

附图说明

图1a至图1e是一些实施例中，用于形成图像传感装置的工艺其多种阶段的剖视图。

图2a是一些实施例中，图1b的半导体基板、蚀刻停止层、与绝缘层的俯视图。

图2b是一些实施例中，图1d的光阻挡结构与绝缘层的俯视图。

图3是一些实施例中，图像传感装置的剖视图。

图4是一些实施例中，图像传感装置的剖视图。

图5是一些实施例中，图像传感装置的剖视图。

图6是一些实施例中，图像传感装置的剖视图。

图7是一些实施例中，图像传感装置的剖视图。

图8是一些实施例中，图像传感装置的剖视图。

图9是一些实施例中，图像传感装置的剖视图。

图10是一些实施例中，图像传感装置的剖视图。

附图标记说明：

d1、d2深度

d3距离

e1第一末端

e2第二末端

i-i’剖线

l、l1、l2入射光

s、120隔离结构

s1、120a末端表面

t1、t2、t3、t4、t5厚度

v1、v2方向

w1、w2宽度

w1m、w2m最小宽度

w1x、w2x最大宽度

100、300、400、500、600、700、800、900、1000图像传感装置

110半导体基板

112正面

114背面

116、119沟槽

116a、119a下表面

116b、119b内侧壁

118光传感区

120b侧壁

122蚀刻停止层

122a、124a、150a、160a、164a上表面

124、150绝缘层

130内连线结构

132层间介电层

134多层内连线结构

134a导线

134b通孔

140承载基板

160光阻挡结构

162光反射结构

164光吸收结构

170抗反射涂层

180缓冲层

190反射格

192反射单元

210介电层

212r、212g、212b凹陷

220r、220g、220b彩色滤光片

230透镜

具体实施方式

下述公开内容提供许多不同实施例或实例以实施本公开的不同结构。下述特定构件与排列的实施例是用以简化本公开而非局限本公开。举例来说，形成第一构件于第二构件上的叙述包含两者直接接触，或两者之间隔有其他额外构件而非直接接触。此外，本公开的多个实例可采用重复标号和/或符号使说明简化及明确，但这些重复不代表多种实施例中相同标号的元件之间具有相同的对应关系。

此外，空间性的相对用语如“下方”」、“其下”、“较下方”、“上方”、“较上方”、或类似用语可用于简化说明某一元件与另一元件在图示中的相对关系。空间性的相对用语可延伸至以其他方向使用之元件，而非局限于图示方向。元件也可转动90°或其他角度，因此方向性用语仅用以说明图示中的方向。应理解在方法之前、之中、与之后可进行额外步骤，且方法的其他实施例可置换或省略下述的一些步骤。

图1a至图1e是一些实施例中，图像传感装置100的工艺其多种阶段的剖视图。如图1a所示，提供半导体基板110。半导体基板110具有正面112，以及与正面112相对的背面114。在一些实施例中，半导体基板110具有厚度t1。在一些实施例中，厚度t1等于正面112至背面114之间的距离。

半导体基板110可为掺杂p型掺质如硼的硅基板，因此半导体基板110为p型基板。另一方面，半导体基板110可为另一合适的半导体材料。举例来说，半导体基板110可为掺杂n型掺质如磷或砷的硅基板，因此半导体基板110为n型基板。半导体基板110可包含其他半导体元素如锗。

在一些实施例中，如图1a所示，移除部分的半导体基板110以形成沟槽116于半导体基板110中。在一些实施例中，沟槽116自正面112延伸至半导体基板110中。在一些实施例中，沟槽116围绕部分的半导体基板110。

在一些实施例中，沟槽116具有下表面116a与内侧壁116b。在一些实施例中，内侧壁116b连接至下表面116a(或与下表面116a相邻)。在一些实施例中，沟槽116具有深度d1。在一些实施例中，深度d1与厚度t1的比例介于约0.02至约0.5之间。

在一些实施例中，如图1a所示，蚀刻停止层122形成于半导体基板110上以覆盖下表面116a、内侧壁116b、与正面112。在一些实施例中，覆盖下表面116a的蚀刻停止层122具有厚度t2。在一些实施例中，覆盖内侧壁116b的蚀刻停止层122具有厚度t3。在一些实施例中，厚度t2大于厚度t3。

在一些实施例中，蚀刻停止层122用于控制在半导体基板110上进行的后续蚀刻工艺。在一些实施例中，蚀刻停止层122与半导体基板110可由不同材料组成。在一些实施例中，蚀刻停止层122之组成为绝缘材料。

在一些实施例中，蚀刻停止层122的组成为氮化硅、氮氧化硅、氧化硅、碳化硅、上述的组合、或类似物。蚀刻停止层122的形成方法可采用沉积工艺如化学气相沉积工艺、物理气相沉积工艺、原子层沉积工艺、或另一合适的沉积工艺。

在一些实施例中，如图1a所示，绝缘层124形成于蚀刻停止层122上。在一些实施例中，绝缘层124填入沟槽116。在一些实施例中，蚀刻停止层122、绝缘层124、与半导体基板110由不同材料组成。

绝缘层124的组成为氧化硅、氮化硅、掺杂氟的硅酸盐玻璃、低介电常数的介电材料、另一合适的绝缘材料、或上述的组合。绝缘层124的形成方法可为沉积工艺如化学气相沉积、物理气相沉积、或另一合适的沉积工艺。

在一些实施例中，如图1b所示，移除沟槽116之外的绝缘层124与蚀刻停止层122。在一些实施例中，移除工艺之后保留于沟槽116中的绝缘层124与蚀刻停止层122，一起形成隔离结构120。

在一些实施例中，隔离结构120用于定义后续形成于半导体基板110中的光传感区，并使相邻的装置如晶体管彼此电性隔离。在一些实施例中，隔离结构120与正面112相邻(或靠近正面112)。

在一些实施例中，移除工艺包含平坦化工艺，比如化学机械研磨工艺。在一些实施例中，蚀刻停止层122的上表面122a与绝缘层124的上表面124a因此而实质上共平面(或实质上互相对准)。此处的用语“实质上共平面”可包含来自共平面几何的微小误差，其可能来自工艺。

图2a是一些实施例中，图1b的半导体基板110、蚀刻停止层122、与绝缘层124的俯视图。在一些实施例中，如图1b与图2a所示，光传感区118形成于沟槽116(或隔离结构120)围绕的部分半导体基板110中。在一些实施例中，光传感区118亦称作射线传感区。

在一些实施例中，光传感区的形成方法采用一或多道离子注入工艺或扩散工艺。光传感区118的掺杂极性与半导体基板110的掺杂极性相反。光传感区118靠近半导体基板110的正面112(即与正面112相邻，或接近正面112)。

光传感区118可操作以传感进入光传感区118的入射光(或入射射线)。入射光可为可见光。另一方面，入射光可为红外线、紫外线、x光、微波、其他合适种类的光、或上述的组合。

在一些实施例中，图像传感单元形成于光传感区118上。为简化说明，本公开并未图示图像传感单元的完整结构。在一些实施例中，图像传感单元包含钉扎层、光二极管闸、重置晶体管、源极随耦晶体管、与转换晶体管。

在一些实施例中，转换晶体管电性连接至光传感区118，以收集入射光(入射射线)到达光传感区118所产生的电子，并将电子转换为电压信号。

在一些实施例中，如图1b所示，内连线结构130形成于正面112上。内连线结构130包含数个图案化的介电层与导电层，且导电层耦接至多种掺杂结构、电路、光二极管闸、重置晶体管、源极随耦晶体管、与转换晶体管。举例来说，内连线结构130包含层间介电层132，以及层间介电层中的多层内连线结构134。

多层内连线结构134包含导线134a，与连接导线134a的通孔(或接点)134b。应理解的是，导线134a与通孔134b仅用以举例。导线134a与通孔134b的实际位置及设置，端视设计需求与工艺考虑而定。

在一些实施例中，之后将承载基板140接合至内连线结构130。承载基板140包含硅基板、玻璃基板、或另一合适基板。如图1b与图1c所示，之后进行薄化工艺，以自背面114薄化半导体基板110。薄化工艺可包含化学机械研磨工艺。

在一些实施例中，之后如图1c所示，翻转半导体基板110，并形成沟槽119于半导体基板110中。在一些实施例中，沟槽119自背面114延伸至半导体基板110中。在一些实施例中，沟槽119位于每两个相邻的光传感区118之间。在一些实施例中，沟槽119围绕每一光传感区118。

在一些实施例中，沟槽119位于隔离结构120上。在一些实施例中，沟槽119露出隔离结构120。在一些实施例中，隔离结构120的末端表面120a面对背面114。在一些实施例中，沟槽119露出末端表面120a。在一些实施例中，沟槽119露出蚀刻停止层122。

在一些实施例中，沟槽119具有深度d2。在一些实施例中，沟槽119的深度d2与半导体基板110的厚度t1之间的比例介于约0.2至约0.98之间。在一些实施例中，沟槽119的深度d2与半导体基板110的厚度t1之间的比例介于约0.5至约0.98之间。在一些实施例中，深度d2大于深度d1。

在一些实施例中，之后如图1d所示，形成绝缘层150于背面114及沟槽119上。在一些实施例中，绝缘层150持续且顺应性地覆盖背面114，以及沟槽119的下表面119a(如末端表面120a)与内侧壁119b。

在一些实施例中，绝缘层150亦称作衬垫层。在一些实施例中，绝缘层150直接接触隔离结构120与半导体基板110。在一些实施例中，绝缘层150直接接触蚀刻停止层122。

在一些实施例中，绝缘层150用以钝化背面114、下表面119a、与内侧壁119b。在一些实施例中，绝缘层150亦用于使光传感区118彼此电性隔离，以减少光传感区118之间的电串音。

在一些实施例中，绝缘层150包含氧化硅。绝缘层150包含高介电常数材料、介电材料、或其他合适的绝缘材料。高介电常数材料可包含氧化铪、氧化钽、氧化锆、氧化铝、其他合适材料、或上述的组合。

举例来说，介电材料包含氮化硅、氮氧化硅、其他合适材料、或上述的组合。举例来说，绝缘层150的形成方法可为热氧化工艺或沉积工艺(如化学气相沉积工艺或物理气相沉积工艺)。

在一些实施例中，接着如图1d所示，形成光阻挡结构160于沟槽119中。在一些实施例中，光阻挡结构160形成于绝缘层150上。在一些实施例中，绝缘层150的上表面150a与光阻挡结构160的上表面160a实质上共平面。

图2b是一些实施例中，图1d的光阻挡结构160与绝缘层150的俯视图。图1d是一些实施例中，图像传感装置的中间结构沿着图2b中剖线i-i’的剖视图。在一些实施例中，如图1d与图2b所示，沟槽119与其中的光阻挡结构160围绕每一光传感区118。

在一些实施例中，绝缘层150位于光阻挡结构160与半导体基板110之间，以分隔光阻挡结构160与半导体基板110。在一些实施例中，绝缘层150可电性绝缘光阻挡结构160与半导体基板110。

在一些实施例中，绝缘层150与光阻挡结构160填入沟槽119。在一些实施例中，光阻挡结构160位于每两个相邻的光传感区118之间。在一些实施例中，光阻挡结构160用于阻挡入射光，以避免入射光穿透不同的光传感区118。

在一些实施例中，光阻挡结构160包含光反射结构。在一些实施例中，光反射结构的折射率低于半导体基板110的折射率，因此可反射到达光反射结构的部分入射光(即所谓的完全内反射现象)。光反射结构可包含介电材料，比如氧化硅、氮化硅、或碳化硅。

在一些实施例中，光反射结构的光反射率介于约60％至约100％之间。在一些实施例中，光反射结构包含金属材料或合金材料。光反射结构可包含铝、钨、铜、钛、上述的合金、上述的组合、或另一合适的反射材料。

在一些其他实施例中，光阻挡结构160包含光吸收结构。在一些实施例中，光吸收结构的光吸收率介于约60％至约100％之间。在一些实施例中，光吸收结构用于吸收到达光吸收结构的入射光，以避免入射光穿透不同的光传感区118。

在一些实施例中，光吸收结构包含黑硅材料、能隙小于1.5ev的半导体材料(如锗、锑化铟、或砷化铟)、或聚合物材料(不透明的聚合物材料)。在一些实施例中，光吸收结构包含不可见光滤光片(如红外线滤光片或紫外线滤光片)，其可用以阻挡可见光并让不可见光穿透。

在一些实施例中，形成光阻挡结构160的方法包括沉积光阻挡材料层于半导体基板110上以填入沟槽119中；以及移除沟槽119之外的光阻挡材料层。

用于沉积光阻挡材料层的方法可包含化学气相沉积工艺、物理气相沉积工艺、涂布工艺、或另一合适工艺。沟槽119之外的光阻挡材料层其移除方法，包含化学机械研磨工艺或另一合适工艺。

在一些实施例中，光阻挡结构160与绝缘层150一起形成隔离结构s。在一些实施例中，隔离结构s用于使光传感区118彼此分开，并使相邻装置(如晶体管)彼此电性隔离。

在一些实施例中，隔离结构s自背面114延伸至半导体基板110中。在一些实施例中，隔离结构s围绕每一光传感区118。在一些实施例中，隔离结构s实质上对准隔离结构120。

在一些实施例中，隔离结构s直接接触隔离结构120。在一些实施例中，隔离结构120的末端表面120a与隔离结构s的末端表面s1之间没有间隙(或半导体基板110)。如此一来，隔离结构120与隔离结构s可减少相邻的光传感区118之间的光学串音与电串音。

在一些实施例中，接着如图1e所示，依序形成抗反射涂层170与缓冲层180于半导体基板110的背面114上。抗反射涂层170用于降低半导体基板110的背面114的光学反射，以确保主要的入射光进入光传感区118并被光传感区118所传感。

抗反射涂层170的组成可为高介电常数材料、介电材料、其他可行材料、或上述的组合。高介电常数材料可包含氧化铪、氧化钽、氧化锆、氧化铝、其他合适材料、或上述的组合。举例来说，介电材料包含氮化硅、氮氧化硅、其他合适材料、或上述的组合。

缓冲层180作为抗反射涂层170与后续形成的上方层之间的缓冲。缓冲层180的组成可为介电材料或其他合适材料。举例来说，缓冲层180的组成可为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、其他可行材料、或上述的组合。

在一些实施例中，接着如图1e所示，形成反射格190于缓冲层180上。反射格190可包含反射单元(reflectiveelement)192。在一些实施例中，反射单元192对准光阻挡结构160。在一些实施例中，反射单元192正位于光阻挡结构160上。在一些其他实施例中，反射单元192并非正位于光阻挡结构160上。每一反射单元192用于避免入射光进入相邻的光传感区118，因此可避免或减少光传感区118之间的串音问题。

在一些实施例中，反射格190的组成为反射材料如金属材料。反射格190的组成可为铝、银、铜、钛、铂、钨、钽、氮化钽、其他合适材料、或上述的组合。在一些实施例中，以合适工艺形成反射格190于缓冲层180上。举例来说，合适工艺包含物理气相沉积、电镀工艺、化学气相沉积、其他可行工艺、或上述的组合。

在一些实施例中，之后形成介电层210于缓冲层180上以覆盖反射格190。介电层210的组成可为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、或其他合适材料。介电层210的形成方法可为化学气相沉积或另一合适工艺。介电层210具有多个凹陷212r、212g、与212b。

之后分别形成可见光滤光片(如彩色滤光片220r、220g、与220b)于凹陷212r、212g、与212b中。在一些实施例中，可见光滤光片可用以滤光并使可见光穿过。彩色滤光片220r、220g、与220b可滤光，以各自让红波长波段、绿波长波段、及蓝波长波段的光通过。在一些实施例中，光阻挡结构160包含非可见光滤光片(如红外线滤光片或紫外线滤光片)，其可用以阻挡穿过可见光滤光片的可见光。

在一些实施例中，接着分别形成透镜230于彩色滤光片220r、220g、与220b上。透镜230用于导向并聚焦入射光。透镜230可包含微透镜阵列。透镜230的组成可为高透光率材料。举例来说，高透光率材料可包含透明的聚合物材料如聚甲基丙烯酸甲酯、透明的陶瓷材料如玻璃、其他可行材料、或上述的组合。在一些实施例中，此步骤已大致形成图像传感装置100。

如图1e所示，光阻挡结构160可吸收或反射穿过彩色滤光片220r并到达光阻挡结构160的入射光l。如此一来，光阻挡结构160可减少相邻的光传感区118之间的光学串音。

在一些实施例中，由于隔离结构120直接接触隔离结构s，隔离结构120与隔离结构s一起使光传感区118彼此完全分隔。如此一来，隔离结构120与隔离结构s可进一步减少光学串音。

在一些实施例中，图像传感装置100中的隔离结构120自正面112延伸至半导体基板110中。在一些实施例中，隔离结构120围绕光传感区118。

在一些实施例中，绝缘层124自正面112延伸至半导体基板110中。在一些实施例中，蚀刻停止层122位于绝缘层124与隔离结构s之间。在一些实施例中，光阻挡结构160自背面114延伸至半导体基板110中。

在一些实施例中，沟槽119中的隔离结构s其最小宽度w1m，小于隔离结构120的最小宽度w2m。在一些实施例中，沟槽119中的隔离结构s其宽度w1，自背面114朝其下的隔离结构120持续缩小。在一些实施例中，沟槽119中的隔离结构s其宽度w1朝着正面112的方向v1持续缩小。

在一些实施例中，隔离结构120的宽度w2自正面112朝其上的隔离结构s持续缩小。在一些实施例中，隔离结构120的宽度w2朝着背面114的方向v2持续缩小。

图3是一些实施例中，图像传感装置300的剖视图。在一些实施例中，图3所示的图像传感装置300与图1e的图像传感装置100类似，除了图像传感装置300的蚀刻停止层122只覆盖与沟槽116的下表面116a相邻的部分内侧壁116b。

在一些实施例中，图像传感装置300的蚀刻停止层122，并未覆盖与正面112相邻的内侧壁116b。如此一来，可降低沟槽116的深宽比，并改善绝缘层124填入沟槽116的工艺良率。

图4是一些实施例中，图像传感装置400的剖视图。在一些实施例中，图4所示的图像传感装置400与图1e的图像传感装置100类似，除了沟槽116其深度d1与图像传感装置400的半导体基板110其厚度t1之间的比例，大于沟槽116其深度d1与图像传感装置100的半导体基板110其厚度t1之间的比例。如此一来，可降低沟槽119的深宽比。

如此一来，可改善光阻挡结构160填入沟槽119的工艺良率。沟槽116其深度d1，与图像传感装置400的半导体基板110其厚度t1之间的比例可介于约0.3至约0.5之间。

图5是一些实施例中，图像传感装置500的剖视图。在一些实施例中，图5所示的图像传感装置500与图1e的图像传感装置100类似，除了隔离结构s延伸至图像传感装置500的隔离结构120中。

在一些实施例中，沟槽119延伸至隔离结构120中。在一些实施例中，沟槽119中的隔离结构s部分地形成于隔离结构120中。在一些实施例中，沟槽119延伸至蚀刻停止层122。在一些实施例中，沟槽119不会穿过蚀刻停止层122。在一些实施例中，位于绝缘层124与隔离结构s之间的部分蚀刻停止层122，可将绝缘层124分为隔离结构s。

在一些实施例中，隔离结构s具有第一末端e1与第二末端e2。在一些实施例中，第一末端e1位于第二末端e2与隔离结构120之间。在一些实施例中，第一末端e1部分地延伸至隔离结构120中。在一些实施例中，第一末端e1不会穿过蚀刻停止层122。

在一些实施例中，背面114与沟槽116的下表面116a之间具有距离d3。在一些实施例中，沟槽119的深度d2大于距离d3。在一些实施例中，深度d1与深度d2的总合大于半导体基板110的厚度t1。

图6是一些实施例中，图像传感装置600的剖视图。在一些实施例中，如图6所示的图像传感装置600与图1e的图像传感装置100类似，除了沟槽119中的隔离结构s其最小宽度w1m大于隔离结构120其最小宽度w2m。在一些实施例中，沟槽119中的隔离结构s其最大宽度w1x大于隔离结构120其最大宽度w2x。

图7是一些实施例中，图像传感装置700的剖视图。在一些实施例中，图7所示的图像传感装置700与图6的图像传感装置600类似，除了隔离结构120部分地延伸至隔离结构s中。在一些实施例中，蚀刻停止层122部分地延伸至隔离结构s(或绝缘层150)中。

在一些实施例中，背面114与沟槽116的下表面116a之间具有距离d3。在一些实施例中，沟槽119的深度d2大于距离d3。在一些实施例中，形成隔离结构s之前，沟槽119露出隔离结构120的末端表面120a与侧壁120b。

在一些实施例中，表面120a面对背面114，而侧壁120b与末端表面120a相邻。在一些实施例中，绝缘层150覆盖隔离结构120的末端表面120a与侧壁120b。

图8是一些实施例中，图像传感装置800的剖视图。在一些实施例中，图8所示的图像传感装置800与图1e的图像传感装置100类似，除了图像传感装置800的光阻挡结构160包含光反射结构162与光吸收结构164。

在一些实施例中，光反射结构162与光吸收结构164依序形成于沟槽119中。在一些实施例中，光吸收结构164形成于光反射结构162上。在一些实施例中，光吸收结构164具有上表面164a。在一些实施例中，上表面164a与绝缘层150的上表面150a实质上共平面。在一些实施例中，光吸收结构164与光反射结构162由不同材料组成。

在一些实施例中，光反射结构162的折射率低于半导体基板110的折射率，因此光反射结构162可反射到达光反射结构162的部分入射光。光反射结构162包含介电材料，比如二氧化硅、氮化硅、或碳化硅。

在一些实施例中，光反射结构162的光反射率介于约60％至约100％之间。在一些实施例中，光反射结构162包含金属材料或合金材料。光反射结构162包含铝、钨、铜、钛、上述的合金、上述的组合、或另一合适的反射材料。

在一些实施例中，光吸收结构164的光吸收率介于约60％至约100％之间。在一些实施例中，光吸收结构164用于吸收到达光吸收结构164的入射光，以避免入射光穿过不同的光传感区118。

在一些实施例中，光吸收结构164包含黑硅材料、能隙小于1.5ev的半导体材料(如锗、锑化铟、或砷化铟)、或聚合物材料(不透明的聚合物材料)。在一些实施例中，光吸收结构164包含不可见光滤光片(如红外线滤光片或紫外线滤光片)，其可用以阻挡可见光并让不可见光穿透。

在一些实施例中，光吸收结构164所在的位置较靠近背面114而非正面112。在一些实施例中，光反射结构162位于光吸收结构164与隔离结构120之间。在一些实施例中，光吸收结构164的厚度t4小于光反射结构162的厚度t5。

在一些实施例中，图8所示的光反射结构162可反射穿过彩色滤光片220r并到达光反射结构162的入射光l1。光吸收结构164可吸收穿过彩色滤光片220r并到达光吸收结构164的入射光l2，以避免入射光l2反射至相邻的光传感区118。如此一来，光反射结构162与光吸收结构164组成的光阻挡结构160可减少光学串音。

图9是一些实施例中，图像传感装置900的剖视图。在一些实施例中，图9所示的图像传感装置900与图1e所示的图像传感装置100类似，除了图像传感装置900不含图1e的图像传感装置100的绝缘层150。在一些实施例中，光阻挡结构160的组成为绝缘材料。

在一些实施例中，光阻挡结构160直接接触隔离结构120。在一些实施例中，光阻挡结构160直接接触蚀刻停止层122。

图10是一些实施例中，图像传感装置的剖视图。在一些实施例中，图10所示的图像传感装置1000与图9的图像传感装置900类似，除了图像传感装置1000不含图9的图像传感装置900的蚀刻停止层122。在一些实施例中，光阻挡结构160直接接触绝缘层124。

在一些实施例中，提供图像传感装置与其形成方法。用以形成图像传感装置的方法形成第一隔离结构与第二隔离结构于半导体基板中，以及半导体基板其相邻的光传感区之间。半导体基板具有正面与背面。第一隔离结构与第二隔离结构各自由正面与背面延伸，并彼此相会于半导体基板中。第一隔离结构与第二隔离结构使光传感区彼此完全分隔。如此一来，第一隔离结构与第二隔离结构可阻挡到达第一隔离结构与第二隔离结构的入射光，以避免入射光穿透相邻的光传感区。因此可减少光传感区之间的光学串音。第一隔离结构与第二隔离结构可使光传感区彼此电性隔离，以减少光传感区之间的电串音。

在一些实施例中，提供图像传感装置的形成方法。方法包括形成第一沟槽于基板中。基板具有正面与背面，且第一沟槽自正面延伸至基板中。方法包括形成第一隔离结构于第一沟槽中。方法包括形成光传感区于基板中。第一隔离结构围绕光传感区。方法包括形成第二沟槽于基板中。第二沟槽自背面延伸至基板中，并露出第一隔离结构。方法包括形成第二隔离结构于第二沟槽中。第二隔离结构包括光阻挡结构以吸收或反射入射光。

在一些实施例中，上述方法形成第一隔离结构的步骤包括：形成蚀刻停止层于第一沟槽的下表面上，其中第二沟槽露出蚀刻停止层；以及形成第一绝缘层于第一沟槽中及蚀刻停止层上，其中蚀刻停止层、第一绝缘层、与基板由不同材料组成。

在一些实施例中，上述方法形成第二隔离结构的步骤包括：形成第二绝缘层于第二沟槽中；以及形成光阻挡结构于第二沟槽中及第二绝缘层上，其中第二绝缘层位于光阻挡结构与基板之间以分隔光阻挡结构与基板，且光阻挡结构围绕光传感区。

在一些实施例中，上述方法的第二绝缘层直接接触蚀刻停止层。

在一些实施例中，上述方法的蚀刻停止层覆盖第一沟槽的下表面与内侧壁，且覆盖下表面的蚀刻停止层比覆盖内侧壁的蚀刻停止层厚。

在一些实施例中，上述方法的光阻挡结构包括光反射结构，其折射率低于基板的折射率。

在一些实施例中，上述方法的光阻挡结构包括光反射结构，且光反射结构的组成为金属材料或合金材料。

在一些实施例中，上述方法的光阻挡结构包括光吸收结构，其光吸收率介于约60％至约100％之间。

在一些实施例中，提供图像传感装置的形成方法。方法包括：形成第一沟槽于基板中。基板具有正面与背面。第一沟槽自正面延伸至基板中。第一沟槽的下表面与背面之间具有距离。方法包括形成第一隔离结构于第一沟槽中。方法包括形成光传感区于基板中。第一隔离结构围绕光传感区。方法包括形成第二沟槽于基板中。第二沟槽自背面延伸至基板中并露出第一隔离结构，且第二沟槽的深度大于距离。方法包括形成第二隔离结构于第二沟槽中。第二隔离结构包括光阻挡结构以吸收或反射入射光。

在一些实施例中，上述方法的第二沟槽更延伸至第一隔离结构中。

在一些实施例中，上述方法的第二沟槽中的第二隔离结构部分地形成于第一隔离结构中。

在一些实施例中，上述方法形成第一隔离结构的步骤包括：形成蚀刻停止层于第一沟槽的下表面上；以及形成第一绝缘层于第一沟槽中及蚀刻停止层上；其中蚀刻停止层、第一绝缘层、与基板由不同材料组成，第二沟槽延伸至蚀刻停止层中，且部分的蚀刻停止层位于第一绝缘层与第二隔离结构之间。

在一些实施例中，上述方法的第二沟槽露出第一隔离结构的表面与侧壁，第一隔离结构的表面面对背面，且侧壁与表面相邻。

在一些实施例中，上述方法形成第二隔离结构的步骤包括：形成绝缘层于第二沟槽中，其中绝缘层覆盖第一隔离结构的表面与侧壁；以及形成光阻挡结构于第二沟槽中及绝缘层上，其中绝缘层位于光阻挡结构与基板之间，以分隔光阻挡结构与基板。

在一些实施例中，上述方法形成第二隔离结构的步骤包括：形成光反射结构于第二沟槽中，其中光反射结构的光反射率介于约60％至约100％之间；以及形成光吸收结构于第二沟槽中及光反射结构上，其中光吸收结构的光吸收率介于约60％至约100％之间，且光反射结构与光吸收结构一起形成光阻挡结构。

在一些实施例中，提供图像传感装置。图像传感装置包括基板，其具有正面、背面、及光传感区。图像传感装置包括第一隔离结构，其自正面延伸至基板中。第一隔离结构围绕光传感区。图像传感装置包括第二隔离结构，其自背面延伸至基板中。第二隔离结构直接接触第一隔离结构。第二隔离结构围绕光传感区。第二隔离结构包含光阻挡结构。

在一些实施例中，上述图像传感装置的第一隔离结构包括：第一绝缘层，自正面延伸至基板中；以及蚀刻停止层，位于第一绝缘层与第二隔离结构之间，其中蚀刻停止层、第一绝缘层、与基板由不同材料组成。

在一些实施例中，上述图像传感装置的光阻挡结构自背面延伸至基板中，且第二隔离结构还包括：第二绝缘层，位于光阻挡结构与基板之间，使光阻挡结构与基板电性绝缘，其中第二绝缘层直接接触蚀刻停止层。

在一些实施例中，上述图像传感装置的第二隔离结构具有第一末端部分与第二末端部分，第一末端部分位于第二末端部分与第一隔离结构之间，且第一末端部分部分地延伸至第一隔离结构中。

在一些实施例中，上述图像传感装置的第一隔离结构部分地延伸至第二隔离结构中。

本公开已以数个实施例公开如上，以利本领域普通技术人员理解本公开。本领域普通技术人员可采用本公开为基础，设计或调整其他工艺与结构，用以实施实施例的相同目的，和/或达到实施例的相同优点。本领域普通技术人员应理解上述等效置换并未偏离本公开的构思与范畴，并可在未偏离本公开的构思与范畴下进行这些不同的改变、置换、与调整。