图像传感器、电子装置及其制造方法与流程

文档序号:14750103发布日期:2018-06-22 12:02阅读:146来源:国知局

本公开一般涉及半导体技术领域,更具体地,涉及图像传感器及其制造方法以及包括该图像传感器的电子装置及其制造方法。



背景技术:

许多现代电子设备涉及使用图像传感器的电子装置,例如,单反相机、普通数码相机、摄像机、手机、汽车电子等等。可由互补金属氧化物半导体(CMOS)技术或电荷耦合装置(CCD)技术来制造常规图像传感器。典型的图像传感器的操作如下:光入射在微透镜上,微透镜通过滤光器将光聚焦到光敏元件上。光敏元件将光转换为与入射光的强度成比例的电信号。在图像传感器中,光敏元件中电信号被耦合到放大及读出电路(例如CMOS晶体管)以基于光敏元件中所捕获的光来产生图像。

标准的IC制造工艺能够使用前照式(“FSI”)的图像传感器和背照式(“BSI”)的图像传感器。在FSI图像传感器中,金属层安置在微透镜与光敏元件之间。在制造使用FSI技术的图像传感器期间,因此产生穿过金属层的通道用于光从微透镜行进到光敏元件。然而,在FSI图像传感器中,穿过该通道到达光敏元件的光会衰减,从而导致光敏元件的量子效率降低,并导致图像传感器的敏感度下降。此外,光在FSI图像传感器中的不同材料之间的界面处的内反射可以引起后发射,其继而可从金属层的底部侧离开而反射到邻近像素传感器内,从而导致光学串扰。

在使用BSI的图像传感器中,金属层、多晶硅层、扩散层位于衬底的一侧上且光敏元件暴露于来自衬底另一侧的光。因此,不需要产生穿过金属堆叠抵达光敏元件的路径。然而,BSI图像传感器在像素之间也可能会存在串扰。

因此,本领域中一直存在对具有改善的图像传感器的需求。



技术实现要素:

为了解决现有技术中所存在的一个或多个缺陷,本公开提供一种本领域的新技术。

本公开的方面可以包括图像传感器、图像传感器的制造方法、包括该图像传感器的电子装置以及该电子装置的制造方法中的至少一个。

根据本公开的第一方面,提供了一种图像传感器。该图像传感器可以包括:衬底,包含第一表面和与第一表面相对的第二表面;像素传感器阵列,布置在所述衬底内;复合栅格,布置在所述衬底的第一表面上方,并且具有对应于所述像素传感器阵列中的像素传感器的开口;其中所述复合栅格具有电介质层、布置在所述电介质层上方的硬掩模层以及围绕所述电介质层和所述硬掩模层的金属层。

根据本公开的第二方面,提供了一种电子装置。该电子装置可以包括如上所述的图像传感器。

根据本公开的第三方面,提供了一种制造图像传感器的方法。该方法可以包括:提供衬底,其中衬底中形成有像素传感器阵列;在所述衬底的第一表面的上方形成按照顺序堆叠的电介质层和硬掩模层;对所述硬掩模层图案化,以在所述硬掩模层中形成对应于所述像素传感器阵列中的像素传感器的第一开口;用图案化后的所述硬掩模层作为掩模,对所述电介质层进行图案化,以在所述电介质层中形成对应于所述第一开口的第二开口;然后在所述衬底的第一表面的上方形成金属层;对所述金属层进行图案化,以去除所述第二开口的底部处的金属层。

根据本公开的第四方面,提供了一种制造电子装置的方法,该方法可以包括使用如上所述的方法来制造图像传感器。

通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述,本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例,并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。

参照附图,根据下面的详细描述,可以更加清楚地理解本公开,其中:

图1示出了根据本发明的一些实施例的图像传感器的示意性俯视图。

图2A和图2B示出了根据本发明的一些实施例的图像传感器的一部分的示意性截面图。

图3示出了根据本发明的一些实施例的制造图像传感器的流程图。

图4-图12分别示出了在根据本公开的一些实施例来制造图像传感器的各个步骤处的示意性截面图。

注意,在以下说明的实施方式中,有时在不同的附图之间共同使用同一附图标记来表示相同部分或具有相同功能的部分,而省略其重复说明。在本说明书中,使用相似的标号和字母表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于理解,在附图等中所示的各结构的位置、尺寸及范围等有时不表示实际的位置、尺寸及范围等。因此,所公开的发明并不限于附图等所公开的位置、尺寸及范围等。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为本说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

在图像传感器中,像素区的栅格结构对提高各像素区接收光的均匀性以及防止光学串扰具有重要的作用。由于器件尺寸的减小,对接收光的均匀性及防止光学串扰要求的提高,希望栅格结构提高高宽比以扩大受光面积以及提高预防光学串扰的能力。然而,这对工艺提出了更高的要求。

通常,通过设置金属栅格并利用金属栅格的不透光特性,防止不同像素之间的光的串扰,但是这种金属栅格层工艺一直存在一些问题。随着器件的缩小,金属栅格所占的面积会影响像素的有效面积,因此希望金属栅格所占的面积小,做成细高的形式,但这成为了工艺上的挑战。在一方面,金属栅格层的刻蚀的残留缺陷,会影响像素区的透光率,使得成像不均匀,从而影响图像传感器的性能。在另外一方面,随着高宽比增大,金属栅格的刻蚀变得更加困难,并且金属栅格容易出现倒塌现象。

本发明人认识到,复合栅格结构是有益的,特别地为了增加栅格的高宽比,可以用容易刻蚀的电介质层代替所有的金属以及相关材料,然后在电介质层的外部镀一层金属来防止光学串扰。电介质层的存在降低了相关的工艺难度和成本、提高相对高度;而侧壁的金属可以起到防止串扰、增加量子效率和改进颜色分离的作用。

此外,可以通过图案化后的硬掩模层作为掩模来对电介质层图案化,然后对图案化后的硬掩模层和电介质层镀一层金属。通过这样的工艺,硬掩模层可以作为复合栅格结构的一部分,从而进一步增大复合栅格结构的高宽比。

通过以上复合栅格结构,提高栅格高度以及减小栅格宽度,提高每个像素的接收光的面积,提高防串扰能力并且减小工艺难度。

参考图1,提供了根据本发明的一些实施例的图像传感器10的俯视图。图像传感器10包括对通过衬底的第一表面入射的光敏感的在衬底内以行和/或列布置的像素传感器阵列102。为了简便的目的,图1示出了具有3×3个像素传感器的像素传感器阵列102,但是应该理解,该像素传感器阵列102可以包括具有任意合适数量和图案的像素传感器。像素传感器阵列102中的每个像素传感器包括对应的光敏元件及像素电路,且经由深沟槽隔离(DTI)结构108实现各像素传感器之间的电和/或光学地隔离,从而减小串扰和暗电流并且提高感测性能。DTI结构108设置在像素传感器阵列102中的相邻的像素传感器之间,并且从衬底的第一表面延伸至衬底内的位置。

像素传感器阵列102上方设置有对应的滤色器阵列。在一个实施例中,如图1所示,滤色器阵列可以表示包括红色、绿色及蓝色滤光器的拜耳模板彩色滤光器。当然,也可使用其它滤色器模板及颜色(例如,青色、黄色、洋红色)。滤色器阵列被复合栅格110隔离开,以防止光学串扰。

图2A示出了根据本发明的一些实施例的图像传感器20的一部分的示意性截面图。在实施例中,该图像传感器20可以包含像素区200及设置在像素区200周围的外围电路区(未示出)。像素区200中例如包含红色像素传感器200A、绿色像素传感器200B以及蓝色像素传感器200C。注意,在该截面图中,为了简单起见,仅示出了三个像素传感器;然而,在实际器件中,将提供成千上万个或更多或更少个像素传感器的阵列,通常布置为行和列。此外,像素传感器也可以不按照图2A所示的顺序进行布置。

每个像素传感器包括布置在衬底100中的被配置为将入射辐射转换成电信号的光敏元件以及的相应的放大器(未示出),光敏元件例如是光电二极管,放大器例如是晶体管。例如,光电二极管可以包括衬底100内的具有第一掺杂类型(例如,n型掺杂)的对应的第一区域(未示出),和衬底100内的第一区域上面的具有与第一掺杂类型不同的第二掺杂类型(例如,p型掺杂)的对应的第二区域(未示出)。

在图像传感器20中,DTI结构108布置在相邻光敏元件之间以将邻近的光敏元件彼此隔离。通过使用刻蚀工艺在衬底100内形成深沟槽,之后用材料填充形成的深沟槽来形成DTI结构108。可以用电介质层材料,诸如氧化物材料填充深沟槽来形成DTI结构108,其中电介质层材料可以高介电常数材料。也可以通过用电介质材料覆盖深沟槽的侧壁及底面然后用金属材料填充深沟槽来形成DTI结构108,从而DTI结构108可以进行电隔离并防止光学串扰。DTI结构108设置在像素传感器阵列102中的相邻的像素传感器之间并且围绕像素传感器,并且从衬底100的第一表面1001延伸至衬底内的位置。

抗反射涂层(“ARC”)104沿着衬底100的第一表面1001布置在衬底100上方。ARC 104将衬底100和位于衬底100上方的复合栅格110分开。ARC 104可以是氮化硅(SiN)层、氧化钽(TaO)层或者氧氮化硅(SiON)层,ARC 104也可以是其它抗反射涂层。

复合栅格110可以包括在衬底100上方按照顺序堆叠的电介质层1102和硬掩模层1101以及围绕电介质层1102和硬掩模层1101的金属层1103。在一个实施例中,电介质层1102和硬掩模层1101的厚度之和可以在0.5微米至1微米之间,并且金属层1103的厚度可以设置为有助于减少光学串扰。通过这样设置的结构电介质层1102、硬掩模层1101和金属层1103形成的复合栅格具有增大的高宽比。通过这样设置的深宽比较大的复合栅格110,可以阻挡光在相邻像素传感器之间传输以帮助减少串扰。

电介质层1102可以由氧化物(诸如,氧化硅)、氮化物(诸如,氮化硅)以及氧氮化物(诸如,氧氮化硅)形成,也可以由其它层间介电层形成。其它层间介电层可以是TEOS氧化物、磷硅酸玻璃(PSG)、氟化非晶碳、聚对二甲苯基、BCB(双苯并环丁烯)、聚酰亚胺、其它合适材料或其结合。当然,电介质层1102也可以由高介电常数材料形成。

硬掩模层1101可以由不透光的材料形成,例如可以由氮化钛(TiN)形成。金属层1103可以由任意合适的金属形成,包括但不限于钨、铜或铝铜。

滤色器阵列106布置于复合栅格110的对应于像素传感器阵列102中的各像素传感器的开口之中,这些开口集中于像素传感器的中心或略有偏移。滤色器阵列106可以包括红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器,当然,滤色器阵列106根据需要可以具有其它颜色的滤色器并且按照需要可以具有其它任何合适的排列方式。滤色器阵列106可以包括着色或染色的材料,诸如丙烯酸。例如,聚甲基丙烯酸甲酯(“PMMA”)或丙二醇单硬脂酸酯(“PGMS”)是合适的材料,可利用它们增加颜料或染料来形成滤色器。然而,还可以使用其它材料。

滤色器阵列106上形成有微透镜112。微透镜112可以由透明的有机材料、无机化合物材料制成,并且具有凸形上表面。微透镜112可以集中在像素传感器的中心或略有偏移。

此外,图像传感器20还可以包括第二表面1002处或上方的后段制程(BEOL)金属化堆叠件。BEOL金属化堆叠件可以包括堆叠在层间介电层114内的多个金属化层。BEOL金属化堆叠件的一个或多个接触件从金属化层延伸至像素传感器。此外,BEOL金属化堆叠件的一个或多个通孔在金属化层之间延伸以互连金属化层。金属互连线可以是铝、铝/硅/铜合金、钛、氮化钛、钽、氮化钽、钨、多晶硅、金属硅化物或其结合的金属,其中的金属硅化物可以包括硅化镍、硅化钴、硅化钨、硅化钽、硅化钛、硅化铂、硅化铒、硅化钯或其结合。

除了在此描述的示例性结构之外,衬底还可以包括其它器件,包括在衬底的另一部分中形成的有源晶体管、二极管、电容器、电阻器、存储器单元、模拟器件、过滤器、收发器等。而且,在形成本发明所述的图像传感器之后,封装材料可以设置在衬底上方,以形成完整微电子组件,诸如,集成电路、太阳能电池、处理器等。

图2B示出了根据本发明的另一些实施例的图像传感器20的一部分的示意性截面图。该实施例与图2A所示的实施例的不同之处在于金属层1103还覆盖硬掩模层1101的上表面。也就是说复合栅格110由电介质层1102和硬掩模层1101的堆叠以及包围电介质层1102和硬掩模层1101的堆叠的金属层1103形成。通过这样的配置,可以进一步提高复合栅格110的高宽比,并且可以增加复合栅格110的上表面的不透光的材料的厚度,从而进一步防止光学串扰。

虽然图2A和图2B示出的图像传感器20是BSI图像传感器,但是本发明不限于此。图2A所示的图像传感器20仅仅用于说明本发明的一个示例,并不限制本发明的范围。

参考图3,提供了根据本发明的一些实施例的制造图像传感器的流程图。

在步骤S301中,提供衬底,其中衬底中包含像素传感器阵列、DTI结构以及其它集成电路。DTI结构从衬底的第一表面延伸到衬底内的位置以将相邻的像素传感器电和/或光学隔离。另外,衬底的第二表面处或上方还可以包括BEOL金属堆叠件。BEOL金属堆叠件可以将像素传感器阵列中的光敏元件和/或像素电路连接到其它逻辑电路。

衬底可以是硅衬底或者其它半导体材料。可以使用砷化镓、锗、碳化硅、砷化铟或磷化铟或合金半导体,诸如,碳化硅锗、磷化铟镓、砷化铟镓等。衬底通常可以是半导体材料的晶圆。在其它实施例中,衬底可以被提供为在绝缘体上的外延层,诸如“SOI”层。半导体材料的晶圆可以接合或堆叠,并且衬底可以是这些层之一。衬底通常通过晶圆研磨方法减薄,诸如,化学机械抛光(“CMP”)、机械晶圆研磨或半导体刻蚀。

在步骤S302中,在衬底的第一表面上方依次形成抗反射层、电介质层和硬掩模层。可以通过化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)、原子层沉积(ALD)、溅射、蒸发等方法形成抗反射层、电介质层和硬掩模层。

在步骤S303中,对硬掩模层进行图案化,以在硬掩模层中形成对应于像素传感器阵列中的像素传感器的第一开口。具体的,通过例如光刻工艺,使得抗蚀剂层暴露硬掩模层的要形成第一开口的部分并且覆盖硬掩模层的其它部分。随后通过干法刻蚀、湿法刻蚀等方法,去除被硬掩模层的暴露的部分并且保留硬掩模层的被抗蚀剂层覆盖的部分。光刻工艺例如包括涂覆抗蚀剂层、软烘、曝光、曝光后烘烤、显影等步骤。

在步骤S304中,用图案化后的硬掩模层作为掩模,对电介质层进行图案化,以在电介质层中形成对应于第一开口的第二开口。具体的,在该步骤中,以图案化的硬掩模层作为掩模,通过干法刻蚀、湿法刻蚀等方法对暴露的电介质层进行刻蚀,从而在电介质层中形成对应于第一开口的第二开口。由于在该步骤中以硬掩模层作为掩模,因此在形成高宽比比较大的栅格结构的工艺中,不会出现抗蚀剂层残留的问题。此外,由于硬掩模层作为复合栅格结构的一部分,因此可以提高复合栅格结构的高宽比,从而进一步防止光学串扰。

在步骤S305中,在衬底的第一表面上方形成金属层。具体的,可以通过化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)、原子层沉积(ALD)、溅射、蒸发、镀敷等方法形成金属层,使得金属层覆盖在图案化后的电介质层和硬掩模层侧壁、硬掩模层的表面以及第二开口的底部处。

在步骤S306中,对金属层进行图案化,以去除第二开口的底部处的金属层。通过该步骤,形成复合栅格,其中复合栅格具有在衬底的第一表面上方的电介质层、布置在电介质层上方的硬掩模层以及围绕电介质层和硬掩模层的金属层,此外该复合栅格还包括对应于像素传感器阵列中的像素传感器的第一开口和第二开口。

在一个实施例中,可以通过光刻工艺,使得抗蚀剂层暴露出位于第二开口底部处的金属层,而覆盖金属层的其它部分。之后可以使用反应离子刻蚀(“RIE”)或深反应离子刻蚀(“DRIE”)、使用化学反应等离子体或干燥刻蚀剂来执行金属层的刻蚀,去除第二开口的底部处的金属层。通过这样的工艺步骤,去除了第二开口的底部处的金属层而保留硬掩模层和电介质层的侧壁上以及硬掩模层的表面上的金属层。

在优选实施例中,不通过光刻工艺,直接对金属层进行刻蚀,从而去除第二开口的底部处和硬掩模层的表面上的金属层,而保留硬掩模层和电介质层的侧壁上的金属层。由此,金属层围绕电介质层和硬掩模层。通过该实施例,由于不使用光刻工艺而直接对金属层进行刻蚀,因此减少了工艺步骤。另外,随着工艺的发展,图像传感器的尺寸变得越来越小,并且第一开口和第二开口的大小也变得越来越小,因此在使用光刻工艺去除第二开口的底部处的金属层的过程中,需要具有足够精度的曝光技术来进行对准以对第一开口和第二开口中的抗蚀剂层进行曝光。此外,由于开口(包括第一开口和第二开口)的高宽比较高,因此在使用光刻工艺去除第二开口的底部处的金属层的过程中,需要形成足够厚的抗蚀剂层以覆盖该开口和金属层的上表面,这对开口中的抗蚀剂层的充分曝光也存在挑战。因此,不使用光刻工艺而直接对金属层进行刻蚀降低了对曝光技术和装置的要求,从而减小了工艺难度。此外,由于不使用抗蚀剂层,也不会出现抗蚀剂层残留在第二开口底部的角部处的问题。此外,由于硬掩模层由不透光的材料形成,因此即使硬掩模层上没有金属层,也可以防止光学串扰。

在步骤S307中,在侧壁被金属层覆盖的第一开口和第二开口中形成滤色器阵列。滤色器阵列的上表面可能低于、高于或等于复合栅格的上表面。因此,在形成滤色器阵列之后,可以通过形成平坦化层、对平坦化层进行化学机械抛光等步骤来对滤色器阵列的上表面进行平坦化。

在步骤S308中,在滤色器阵列上形成微透镜。微透镜可以由透明的有机材料、无机化合物材料制成,所述材料使用表面张力进行图案化及回流以获得凸形上表面。微透镜可以集中在像素传感器的中心或略有偏移。

图4-图12分别示出了在根据本公开的一些实施例来制造图像传感器的各个步骤处的示意性截面图。图4至图12示出了三个像素传感器的示意性截面图,但是本领域技术人员理解,图像传感器可以包括多个像素传感器以及其它元件,图4至图12仅是为了说明而绘制。此外,为了使图4至图12的附图更加清晰,省略了其中的BEOL金属化堆叠件以及其它元件。

在图4中,例示出了通过图3的步骤S301得到的示意性截面图。衬底100包含第一表面1001、像素传感器阵列102以及DTI结构108。在图5中,例示出了通过图3的步骤S302得到的示意性截面图。衬底100的第一表面1001上方形成有ARC 104、电介质层1102以及硬掩模层1101。在图6和图7中,例示出了通过图3的步骤S303得到的示意性截面图。通过使用光刻步骤形成抗蚀剂层116,使得该抗蚀剂层116暴露出硬掩模层1101的对应于像素传感器阵列102中的像素传感器的部分。然后通过刻蚀步骤去除该部分,从而形成第一开口120。

随后在图8中,例示出了通过图3的步骤S304得到的示意性截面图。通过用图案化后的硬掩模层1101作为掩模对电介质层1102进行刻蚀,从而形成了对应于第一开口120的第二开口130。

在图9中,例示出了通过图3的步骤S305得到的示意性截面图。在衬底100的第一表面1001上方形成有金属层1103,该金属层1103覆盖硬掩模层1101和电介质层1102的侧壁,以及硬掩模层1101的表面和第二开口130的底部处的ARC 104的表面。

在图10A中,例示出了在图9的步骤之后通过光刻工艺图案化金属层1103得到的示意性截面图。如图10A所示,形成了暴露第二开口130的底部处的金属层1103的抗蚀剂层118,然后通过刻蚀工艺,去除被暴露的金属层1103,从而形成复合栅格。该复合栅格包括衬底100上方的电介质层1102、电介质层上方的硬掩模层1101以及包围电介质层1102和硬掩模层1101的金属层1103,此外复合栅格还包括对应于像素传感器阵列102中的像素传感器的开口。

在图10B中,例示出了在图9的步骤之后直接对金属层1103图案化后的示意性截面图。通过不使用光刻步骤而直接对金属层1103进行刻蚀,去除了第二开口130的底部处和硬掩模层1101的表面上的金属层1103,且保留硬掩模层1101和电介质层1102的侧壁上的金属层1103。由此,金属层1103围绕电介质层1102和硬掩模层1101。通过该实施例,由于不使用光刻工艺而直接对金属层进行刻蚀,因此减少了工艺步骤。另外,由于不使用光刻工艺,因此降低了对曝光技术与装置的要求,从而减小了工艺难度。此外,由于不使用抗蚀剂层,也不会出现抗蚀剂层残留在第二开口130底部的角部处的问题。此外,由于硬掩模层1101由不透光的材料形成,因此即使硬掩模层1101上没有金属层,也可以防止光学串扰。

在图11中,例示出了图3所示的步骤S307得到的示意性截面图。如图11所示,侧壁覆盖有金属层1103的第一开口120和第二开口130中形成了滤色器阵列106。图11的实施例示出了滤色器阵列106的上表面与复合栅格的顶表面齐平的情况,但是本领域技术人员理解,本发明不限于此。滤色器阵列106的上表面可以高于、低于或等于复合栅格的顶表面,并且可以使用附加的步骤来使滤色器阵列106的表面平坦化。可以使用任何合适的方法来形成滤色器阵列106。

在图12中,例示出了图3的步骤S308得到的示意性截面图。如图12所示,在滤色器阵列106的上方形成有微透镜112。微透镜112可以由透明的有机材料、无机化合物材料制成,所述材料使用表面张力进行图案化及回流以获得凸形上表面。微透镜112可以集中在像素传感器的中心或略有偏移。

根据本公开的实施例,提供了一种图像传感器,所述图像传感器可以包括:衬底,包含第一表面和与第一表面相对的第二表面;像素传感器阵列,布置在所述衬底内;复合栅格,布置在所述衬底的第一表面上方,并且具有对应于所述像素传感器阵列中的像素传感器的开口;其中所述复合栅格具有电介质层、布置在所述电介质层上方的硬掩模层以及围绕所述电介质层和所述硬掩模层的金属层。

根据一个方面,所述电介质层可以为氧化物层、氮化物层或氧氮化物层中的至少一种。

根据一个方面,所述金属层还可以覆盖在所述硬掩模层的表面上。

根据一个方面,所述电介质层、所述硬掩模层和所述金属层的形状和/或尺寸可以被配置为提高所述复合栅格的高宽比。

根据一个方面,所述硬掩模层和所述电介质层的厚度之和可以在0.5微米与1微米之间。

根据一个方面,所述图像传感器还可以包括:滤色器阵列,布置在所述复合栅格中的相应的开口中。

根据一个方面,所述图像传感器还可以包括:微透镜,具有凸形上表面和基本平坦的下表面,所述下表面与所述滤色器的上表面邻接。

根据一个方面,所述图像传感器还可以包括:位于所述衬底的第二表面处或上方的后段制程BEOL金属化堆叠件。

根据一个方面,所述图像传感器还可以包括:深沟槽隔离DTI结构,设置在所述像素传感器阵列中的相邻的像素传感器之间并且从所述衬底的第一表面处延伸至所述衬底内的位置。

根据一个方面,所述图像传感器还可以包括位于所述衬底的第一表面与所述复合栅格之间的抗反射层。

根据一个方面,所述硬掩模层可以由不透光的材料制成。

根据一个方面,所述不透光的材料可以是氮化钛TiN。

根据一个方面,所述抗反射层可以是氮化硅SiN层、氧化钽TaO层或氧氮化硅SiON层中的至少一种。

根据本公开的实施例,提供的一种电子装置,所述电子装置可以包括上面任一项所述的图像传感器。

根据本公开的实施例,提供了一种制造图像传感器的方法,所述方法可以包括:提供衬底,其中所述衬底中形成有像素传感器阵列;在所述衬底的第一表面的上方形成按照顺序堆叠的电介质层和硬掩模层;对所述硬掩模层图案化,以在所述硬掩模层中形成对应于所述像素传感器阵列中的像素传感器的第一开口;用图案化后的所述硬掩模层作为掩模,对所述电介质层进行图案化,以在所述电介质层中形成对应于所述第一开口的第二开口;然后在所述衬底的第一表面的上方形成金属层;对所述金属层进行图案化,以去除所述第二开口的底部处的金属层。

根据一个方面,对所述金属层进行图案化的步骤可以包括直接对所述金属层进行刻蚀,从而去除所述第二开口的底部处和图案化后的所述硬掩模层的表面上的金属层并保留图案化后的所述电介质层和所述硬掩模层的侧壁上的金属层。

根据一个方面,所述方法还可以包括:在侧壁被所述金属层覆盖的所述第一开口和所述第二开口中形成滤色器阵列。

根据一个方面,所述方法还可以包括:在所述滤色器阵列的上方形成具有凸形上表面和基本平坦的下表面的微透镜,其中所述微透镜的下表面与所述滤色器阵列中的滤色器的上表面邻接。

根据一个方面,在所述衬底的第一表面的上方形成按照顺序堆叠的电介质层和硬掩模层的步骤之前可以在所述衬底的第一表面的上方形成抗反射层。

根据本公开的实施例,提供了一种制造电子装置的方法,该方法可以包括使用如上所述的方法来制造图像传感器。

在说明书及权利要求中的词语“前”、“后”、“顶”、“底”、“之上”、“之下”等,如果存在的话,用于描述性的目的而并不一定用于描述不变的相对位置。应当理解,这样使用的词语在适当的情况下是可互换的,使得在此所描述的本公开的实施例,例如,能够在与在此所示出的或另外描述的那些取向不同的其它取向上操作。

如在此所使用的,词语“示例性的”意指“用作示例、实例或说明”,而不是作为将被精确复制的“模型”。在此示例性描述的任意实现方式并不一定要被解释为比其它实现方式优选的或有利的。而且,本公开不受在上述技术领域、背景技术、发明内容或具体实施方式中所给出的任何所表述的或所暗示的理论所限定。

如在此所使用的,词语“基本上”意指包含由设计或制造的缺陷、器件或元件的容差、环境影响和/或其它因素所致的任意微小的变化。词语“基本上”还允许由寄生效应、噪音以及可能存在于实际的实现方式中的其它实际考虑因素所致的与完美的或理想的情形之间的差异。

上述描述可以指示被“连接”或“耦合”在一起的元件或节点或特征。如在此所使用的,除非另外明确说明,“连接”意指一个元件/节点/特征与另一种元件/节点/特征在电学上、机械上、逻辑上或以其它方式直接地连接(或者直接通信)。类似地,除非另外明确说明,“耦合”意指一个元件/节点/特征可以与另一元件/节点/特征以直接的或间接的方式在机械上、电学上、逻辑上或以其它方式连结以允许相互作用,即使这两个特征可能并没有直接连接也是如此。也就是说,“耦合”意图包含元件或其它特征的直接连结和间接连结,包括利用一个或多个中间元件的连接。

另外,仅仅为了参考的目的,还可以在下面描述中使用某种术语,并且因而并非意图限定。例如,除非上下文明确指出,否则涉及结构或元件的词语“第一”、“第二”和其它此类数字词语并没有暗示顺序或次序。

还应理解,“包括/包含”一词在本文中使用时,说明存在所指出的特征、整体、步骤、操作、单元和/或组件,但是并不排除存在或增加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、单元和/或组件以及/或者它们的组合。

在本公开中,术语“提供”从广义上用于涵盖获得对象的所有方式,因此“提供某对象”包括但不限于“购买”、“制备/制造”、“布置/设置”、“安装/装配”、和/或“订购”对象等。

本领域技术人员应当意识到,在上述操作之间的边界仅仅是说明性的。多个操作可以结合成单个操作,单个操作可以分布于附加的操作中,并且操作可以在时间上至少部分重叠地执行。而且,另选的实施例可以包括特定操作的多个实例,并且在其它各种实施例中可以改变操作顺序。但是,其它的修改、变化和替换同样是可能的。因此,本说明书和附图应当被看作是说明性的,而非限制性的。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上示例仅是为了进行说明,而不是为了限制本公开的范围。在此公开的各实施例可以任意组合,而不脱离本公开的精神和范围。本领域的技术人员还应理解,可以对实施例进行多种修改而不脱离本公开的范围和精神。本公开的范围由所附权利要求来限定。

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