一种防止寄生光响应的全局像元结构及形成方法技术

本发明专利技术公开了一种防止寄生光响应的全局像元结构，包括设于衬底上的光电二极管、传输管和复位管，以及形成于传输管栅极和复位管栅极之间的衬底中的存储节点；传输管栅极表面、复位管栅极表面和存储节点表面上覆盖有金属掩蔽层，且金属掩蔽层在存储节点上方形成金属掩蔽层开口，接触孔通过金属掩蔽层开口连接存储节点；其中，接触孔自上方将金属掩蔽层开口完全封闭，金属掩蔽层与接触孔的配合面之间充满绝缘介质，可防止入射光线进入存储节点的电荷存储区，避免产生寄生光响应，有效保证全局曝光像素单元存储电容中信号的准确性，避免输出信号的失真。本发明专利技术还公开了一种防止寄生光响应的全局像元结构的形成方法。

A Global Pixel Structure and Formation Method for Preventing Parasitic Light Response

The invention discloses a global pixel structure for preventing parasitic light response, including photodiodes, transmission tubes and reset tubes on the substrate, and storage nodes in the substrate formed between the transmission tube gate and the reset tube grid; metal masking layer is covered on the transmission tube grid surface, the reset tube grid surface and the storage node surface, and the metal masking layer is on the storage node. The metal mask layer openings are formed above, and the contact holes connect the storage nodes through the metal mask layer openings. The metal mask layer openings are completely closed from the top of the contact holes, and the interface between the metal mask layer and the contact hole is filled with insulating medium, which can prevent the incident light from entering the charge storage area of the storage node, avoid the parasitic light response and effectively ensure the global exposure of single pixel. The accuracy of the signal in the meta-storage capacitor avoids the distortion of the output signal. The invention also discloses a method for forming a global pixel structure to prevent parasitic light response.

【技术实现步骤摘要】
一种防止寄生光响应的全局像元结构及形成方法
本专利技术涉及CMOS图像传感器
，更具体地，涉及一种可防止寄生光响应的CMOS图像传感器全局像元结构及形成方法。
技术介绍
图像传感器是指将光信号转换为电信号的装置，通常大规模商用的图像传感器芯片包括电荷耦合器件(CCD)和互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器芯片两大类。CMOS图像传感器和传统的CCD传感器相比，具有低功耗、低成本以及与CMOS工艺相兼容等特点，因此得到越来越广泛的应用。现在CMOS图像传感器不仅已应用于消费电子领域，例如微型数码相机(DSC)，手机摄像头，摄像机和数码单反(DSLR)中，而且在汽车电子，监控，生物技术和医学等领域也得到了广泛的应用。CMOS图像传感器的像素单元是图像传感器实现感光的核心器件，最常用的像素单元为包含一个光电二极管和四个晶体管的有源像素结构。在这些器件中，光电二极管是感光单元，实现对光线的收集和光电转换；其它的MOS晶体管是控制单元，主要实现对光电二极管的选中，复位，信号放大和读出的控制。一个像素单元中MOS晶体管的多少，决定了非感光区域所占的面积大小。上述包含四个晶体管的像素结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防止寄生光响应的全局像元结构，其特征在于，包括设于衬底上的光电二极管、传输管和复位管，以及形成于传输管栅极和复位管栅极之间的所述衬底中的存储节点；所述传输管栅极表面、复位管栅极表面和存储节点表面上覆盖有金属掩蔽层，且所述金属掩蔽层在所述存储节点上方形成金属掩蔽层开口，接触孔通过所述金属掩蔽层开口连接存储节点；其中，所述接触孔自上方将所述金属掩蔽层开口完全封闭，所述金属掩蔽层与接触孔的配合面之间充满绝缘介质。

【技术特征摘要】
1.一种防止寄生光响应的全局像元结构，其特征在于，包括设于衬底上的光电二极管、传输管和复位管，以及形成于传输管栅极和复位管栅极之间的所述衬底中的存储节点；所述传输管栅极表面、复位管栅极表面和存储节点表面上覆盖有金属掩蔽层，且所述金属掩蔽层在所述存储节点上方形成金属掩蔽层开口，接触孔通过所述金属掩蔽层开口连接存储节点；其中，所述接触孔自上方将所述金属掩蔽层开口完全封闭，所述金属掩蔽层与接触孔的配合面之间充满绝缘介质。2.根据权利要求1所述的防止寄生光响应的全局像元结构，其特征在于，所述金属掩蔽层通过金属掩蔽层开口侧壁自所述接触孔底部伸入接触孔内，所述绝缘介质至少充满于所述接触孔与所述金属掩蔽层伸入接触孔内部分的上表面和金属掩蔽层开口侧壁的配合面之间。3.根据权利要求1所述的防止寄生光响应的全局像元结构，其特征在于，所述绝缘介质由一层或多层绝缘介质材料堆叠形成。4.根据权利要求1或2所述的防止寄生光响应的全局像元结构，其特征在于，所述金属掩蔽层为单层结构或多层复合结构。5.根据权利要求1所述的防止寄生光响应的全局像元结构，其特征在于，所述衬底上及传输管栅极和复位管栅极上覆盖设有层间介质层，所述接触孔设于所述层间介质层中，并连接上方的后道金属互连层。6.一种防止寄生光响应的全局像元结构的形成方法，其特征在于，包括以下步骤：提供一衬底，在所述衬底上形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾学强，王言虹，陈力山，
申请(专利权)人：上海集成电路研发中心有限公司，成都微光集电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31