CMOS图像传感器及其制造方法技术

提供了一种ＣＩＳ及其制造方法。该ＣＩＳ包括：在其上形成有光电二极管和晶体管的衬底上形成的层间绝缘层；多个滤色镜层，形成在层间绝缘层上并彼此分隔预设间隔；金属侧壁，形成为填充多个滤色镜之间的预设间隔；以及微透镜，形成在多个滤色镜的每一个上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及CMOS图像传感器及其制造方法。
技术介绍
通常，图像传感器是将光学信号转换为电信号的半导体器件。图像传感器通常分为电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器(CIS)。CIS包括用于感测辐射光的光电二极管以及用于将所感测的光处理为数据的电信号的CMOS逻辑电路。由于光电二极管中的光量增加。图像传感器的光灵敏度增加。为了增加光灵敏度，一种技术是增加填充因数(光电二极管面积与图像传感器的整个面积的比)。另一种是其中改变入射到不是光电二极管的区域的光的路径，以将光聚焦到光电二极管的技术。聚焦技术的典型例子包括微透镜形成。在微透镜形成中，凸起的(convex)微透镜由光电二极管上的优异光透射材料所形成，使得可以通过折射入射光将光引导到光电二极管区。在这种情况下，通过微透镜折射平行于微透镜的光轴的光，因此在光轴的预设位置上形成微透镜的焦点。典型地，根据像素中晶体管的数目来分类CIS。例如，CIS可以分为3T、4T或5T型。3T包括1个光电二极管和3个晶体管。4T包括一个光电二极管和4个晶体管。在下文中，将参照图1描述现有技术CIS。图1是现有技术CIS的截面图。如图1所示，在衬底11上顺序地形成光电二极管层13、滤色镜层14和平整层15。然后，在平整层15上形成微透镜16。然而，现有技术CIS具有下面的问题。例如，如图1所示，包括在通过微透镜16入射到滤色镜层14的光中的不平行于微透镜的光轴的倾斜的入射光，被减小进入另一像素的光电二极管12，以及不是对应于滤色镜的光电二极管。因此，发生互扰，使得光变得混合并且光敏感性降低。
技术实现思路
因此，本专利技术涉及CIS及其制造方法，其解决和/或避免现有技术的一个或多个问题、限制和/或缺点。本专利技术的目标是提供一种CIS，其没有由通过微透镜入射到滤色镜的、入射到不相关的光电二极管的光所导致的互扰，及其制造方法。本专利技术的其他优势、目标和特性，将部分地在下面的说明书中阐述，部分地对于本领域普通技术人员来说是显而易见的，或者可以在审查下文时是显而易见的或者可以从本专利技术的实践中学习。通过在文本说明和其权利要求以及附图中特别指出的结构，实现本专利技术的目标和其他优势。为了获得这些目标和其他优势，以及与本专利技术的目标相一致，如在此实施并概括说明，提供一种CIS，包括在其上形成有光电二极管和晶体管的衬底上形成的层间绝缘层；多个滤色镜，形成在层间绝缘层上并彼此分隔预设间隔；金属侧壁，形成为填充多个滤色镜之间的预设间隔；以及微透镜，形成在多个滤色镜的每一个上。在本专利技术的另一方面，提供了一种CIS，包括在其上形成有光电二极管和晶体管的衬底上形成的层间绝缘层；第一滤色镜，形成在层间绝缘层上；金属侧壁，形成在第一滤色镜的两个侧面上；第二滤色镜，形成在第一滤色镜的一侧，在其中间插入金属侧壁；第三滤色镜，形成在第一滤色镜的另一侧，在其中间插入金属侧壁；以及微透镜，形成在第一、第二和第三滤色镜上。在本专利技术的还一方面，提供一种制造CIS的方法，该方法包括在具有光电二极管和晶体管的衬底上形成层间绝缘层；在层间绝缘层上形成第一滤色镜、在第一滤色镜的两侧形成金属侧壁；在第一滤色镜的一侧形成第二滤色镜，在第一滤色镜和第二滤色镜之间插入金属侧壁；在第一滤色镜的另一侧形成第三滤色镜，在第一滤色镜和第三滤色镜之间插入金属侧壁；以及在第一、第二和第三滤色镜的每一个上形成微透镜。在本专利技术的还一方面，提供了一种制造CIS的方法，该方法包括在具有光电二极管和晶体管的衬底上形成层间绝缘层；在层间绝缘层上形成绿、红和蓝滤色镜，该绿、红和蓝滤色镜彼此分开预设间隔；在绿、红和蓝滤色镜的每一个的侧面形成金属侧壁；在绿、红和蓝滤色镜的每一个上形成微透镜。应理解，本专利技术的上述概括说明和下面详细描述是示例性和说明性的，并旨在提供如所要求的本专利技术的进一步解释。附图说明附图，包括以提供本专利技术的进一步理解并在此引入并构成本申请的一部分，说明本专利技术的实施例，并且连同说明书一起用于解释本专利技术的原理。在附图中图1是现有技术CIS的截面图；图2是根据本专利技术的实施例的CIS的截面图；图3至7是说明根据本专利技术的第一实施例的制造CIS的方法的截面图；以及图8至10是说明根据本专利技术的第二实施例的制造CIS的方法的截面图。具体实施例方式现在将详细参照本专利技术的优选实施例，在附图中说明实施例的例子。只要可能，在整个附图中使用相同的参考标号来指示相同或相似的部件。图2是根据本专利技术的实施例的CIS的截面图。如图2所示，可以在半导体衬底101上形成为CIS中的部分单位像素的光电二极管102以及各种晶体管(未示出)。可以在半导体衬底101的整个表面上形成层间绝缘层103。然后，可以在层间绝缘层103上形成滤色镜层。滤色镜层可以包括彼此分开预设间隔的绿滤色镜104、红滤色镜106和蓝滤色镜107。在滤色镜104、106和107之间形成金属侧壁105。在实施例中，可以在绿滤色镜103的两侧形成金属侧壁105。即，由于绿滤色镜105与其他滤色镜106和107共用接触点，当在绿滤色镜104的两侧上形成金属侧壁105时，在滤色镜104、106和107之间形成金属侧壁105。在一个实施例中，金属侧壁105可以由不透明金属所形成。在特定实施例中，可以将金属侧壁105形成为500至2000的厚度。因此，可以有效地全反射倾斜的光。当金属侧壁105的厚度小于500时，难以执行光的全反射。当金属侧壁105大于2000时，难以采集光，由于滤色镜所占据的面积由于金属侧壁所占据的面积增大而减小。在一个实施例中，不透明金属可以选自包括Al、Cr、Mo和Ti的组。当不透明金属形成为1000的厚度时，可以有效地全反射倾斜的光。即，由于在滤色镜104、106和107之间金属侧壁105由不透明金属层构成，全反射通过微透镜109入射到光电二极管102的光。因此，当投射倾斜入射光时，通过防止互扰增加图像传感器的灵敏度。可以在具有滤色镜104、106和107的半导体衬底的整个表面上形成平整层108。可以对应于每个滤色镜104、106和107形成微透镜109。在下文中，将描述根据本专利技术的第一实施例的制造CIS的方法。图3至7是说明根据本专利技术的第一实施例的制造CIS的方法的截面图。如图3所示，可以在半导体衬底101上形成光电二极管102和各种晶体管(未示出)，以构成CIS的单位像素。接下来，可以在具有光电二极管102的半导体衬底101上形成层间绝缘层103。在实施例中，可以以多层结构形成层间绝缘层103。在特定实施例中，在形成一个层间绝缘层之后，可以形成光阻挡层(未示出)，用于防止光入射到光电二极管102，然后可以在其上形成另一层间绝缘层。在一个实施例中，层间绝缘层103可以由例如未掺杂的硅酸盐玻璃(USG)的氧化物所形成。接下来，如图4所示，绿色光敏材料可以被应用到层间绝缘层103上，然后被选择性地构图以形成分开预设间隔的绿滤色镜104。接下来，可以在具有绿滤色镜104的半导体衬底101的整个表面上形成不透明金属层105a(例如，Al、Cr、Mo、Ti等)达500至2000的厚度。接下来，如图5所示，可以在不透明金属层105a上执行毯式(blanket)蚀刻工序，以在绿本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＣＩＳ（互补金属氧化物硅图像传感器），包括：在衬底上形成的层间绝缘层，在该衬底上形成有光电二极管和晶体管；多个滤色镜，形成在层间绝缘层上并彼此分隔预设间隔；金属侧壁，形成为填充多个滤色镜之间的预设间隔；以及　 　微透镜，形成在多个滤色镜的每一个上。

【技术特征摘要】
KR 2005-9-28 10-2005-00902651.一种CIS(互补金属氧化物硅图像传感器)，包括在衬底上形成的层间绝缘层，在该衬底上形成有光电二极管和晶体管；多个滤色镜，形成在层间绝缘层上并彼此分隔预设间隔；金属侧壁，形成为填充多个滤色镜之间的预设间隔；以及微透镜，形成在多个滤色镜的每一个上。2.如权利要求1的CIS，其中多个滤色镜包括红滤色镜、绿滤色镜和蓝滤色镜。3.如权利要求2的CIS，其中在绿滤色镜的两侧上形成金属侧壁。4.如权利要求1的CIS，其中金属侧壁由不透明金属构成。5.如权利要求4的CIS，其中不透明金属选自包括Al、Cr、Mo和Ti的组。6.如权利要求1的CIS，还包括在包括多个滤色镜的衬底的整个上表面上的平整层。7.一种CIS(互补金属氧化物硅图像传感器)，包括在衬底上形成的层间绝缘层，该衬底具有在其上形成的光电二极管和晶体管；第一滤色镜，形成在层间绝缘层上；金属侧壁，形成在第一滤色镜的两个侧面上；第二滤色镜，形成在第一滤色镜的一侧，在第一滤色镜和第二滤色镜之间插入金属侧壁；第三滤色镜，形成在第一滤色镜的另一侧，在第一滤色镜层和第三滤色镜层之间插入金属侧壁；以及微透镜，形成在第一、第二和第三滤色镜上。8.如权利要求7的CIS，其中第一滤色镜是绿滤色镜。9.一种制造CIS(互补金属氧化物硅图像传感器)的方法，该方法包括在具有光电二极管和晶体管的衬底上形成层间绝缘层；在层间绝缘层上形成第一滤色镜；在第一滤色镜的两侧形成金属侧壁；在第一滤色镜的一侧形成第二滤色镜，在第一滤色...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄俊，
申请(专利权)人：东部电子有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]