图像传感器制造技术

本实用新型专利技术提供一种图像传感器，包括：衬底和金属栅格；所述金属栅格位于所述衬底上，且具有依次层叠的第一氮化钛层、金属层和第二氮化钛层；其中，第一氮化钛层的厚度小于第二氮化钛层的厚度。可见，本实用新型专利技术去除了金属栅格底部的金属钛层，仅保留了较薄的一层氮化钛层，且保留下的第一氮化钛层的厚度小于第二氮化钛层的厚度，从而在刻蚀所述开口时，不仅减少了对开口底部的轰击，降低了器件膜层的等离子损伤，还易于控制金属栅格的关键尺寸，同时还能够降低图像传感器的白噪声。进一步的，与金属栅格相接的衬底的表面呈平坦状，则在平坦表面设置金属栅格无需过强的粘附性。因此，较薄的第一氮化钛层足以保证金属栅格的连接稳定性。稳定性。稳定性。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器


[0001]本技术涉及半导体
，特别涉及一种图像传感器。

技术介绍

[0002]图像传感器是将光学信号转化为电信号的半导体器件。根据所采用原理的不同，可以将其分为电荷耦合装置(Charge
‑
Coupled Device，CCD)图像传感器以及互补型金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)图像传感器。其中，根据光线入射方式的不同，CMOS图像传感器又可以分为前照式(Front Side Illumination，FSI)图像传感器和背照式(Back Side Illumination，BIS)图像传感器。
[0003]在背照式图像传感器中，光线是从衬底的背面直接照射至光电二极管，无需经过逻辑电路，提高了光线接收的效能。但相邻的像素(光电二极管)之间仍存在光学串扰的问题。对此，现有的技术方案是设置金属栅格(metal grid)，即利用金属栅格的不透光特性，降低光线反射率，从而缓解相邻像素(光电二极管)之间的光线串扰问题。
[0004]请参阅图1
‑
2，现有的金属栅格的制备工艺基本是参照金属铝线或金属钨线的制备工艺，先在衬底100上形成隔离层101，用于保护所述衬底100，继而依次在所述隔离层101上形成粘合阻挡层102、金属层103和保护层104。最后，经过刻蚀形成如图2所示的金属栅格。其中，所述粘合阻挡层102包括两层结构，一层为金属钛层1021，另一层为氮化钛层1022。在金属铝线或金属钨线中，所述金属钛层1021与隔离层101中的二氧化硅发生反应，用于降低接触电阻。并且，因金属连线的尺寸非常小，金属钛层1021具有良好的粘附性，所以在接触孔底部设置金属钛层1021还可以增强连接效果。
[0005]但是，所述粘合阻挡层102的沉积和刻蚀过程均会产生等离子损伤，则不可避免地增加了图像传感器的白噪声。此外，如图3所示，在刻蚀过程中金属层103的刻蚀速率大于粘合阻挡层102，则长时间的刻蚀会造成所述金属层103的侧向侵蚀，影响金属栅格的关键尺寸。因此，为避免侧向侵蚀，现有的解决方案是增加离子轰击能量和轰击时间，从而加速粘合阻挡层102的刻蚀。但大能量的轰击不仅会造成更为严重的等离子损伤，还会产生更多的白噪声。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于提供一种图像传感器，以解决如何减少等离子损伤，以及如何降低白噪声中的至少一个问题。
[0007]为解决上述技术问题，本技术提供一种图像传感器，包括：衬底和金属栅格；所述金属栅格位于所述衬底上，且具有依次层叠的第一氮化钛层、金属层和第二氮化钛层；其中，所述第一氮化钛层的厚度小于所述第二氮化钛层的厚度。
[0008]可选的，在所述的图像传感器中，所述第一氮化钛层的厚度是所述第二氮化钛层的厚度的1/2。
[0009]可选的，在所述的图像传感器中，所述金属层的厚度大于所述第二氮化钛层的厚
度。
[0010]可选的，在所述的图像传感器中，与所述金属栅格相接的所述衬底的表面呈平坦状。
[0011]可选的，在所述的图像传感器中，所述第二氮化钛层上具有多个开口，且所述开口朝向所述衬底延伸，以依次贯穿所述第二氮化钛层、所述金属层和所述第一氮化钛层。
[0012]可选的，在所述的图像传感器中，所述衬底内形成有多个光电二极管，且每个所述开口暴露出至少一个所述光电二极管，以使光线入射至所述光电二极管中。
[0013]可选的，在所述的图像传感器中，在所述衬底内，相邻两个所述光电二极管之间设置有深沟槽隔离结构。
[0014]可选的，在所述的图像传感器中，多个所述开口的排布方式包括：阵列式、线性和环形。
[0015]可选的，在所述的图像传感器中，所述开口内设置有滤光镜。
[0016]可选的，在所述的图像传感器中，所述图像传感器还包括氧化层，所述氧化层位于所述衬底和所述金属栅格之间。
[0017]综上所述，本技术提供一种图像传感器，包括：衬底和金属栅格；所述金属栅格位于所述衬底上，且具有依次层叠的第一氮化钛层、金属层和第二氮化钛层；其中，所述第一氮化钛层的厚度小于所述第二氮化钛层的厚度。可见，本技术去除了所述金属栅格底部的金属钛层，仅保留了较薄的一层氮化钛层，且保留下的所述第一氮化钛层的厚度小于所述第二氮化钛层的厚度，从而在刻蚀所述开口时，不仅减少了对开口底部的轰击，降低了器件膜层的等离子损伤，还易于控制所述金属栅格的关键尺寸，同时还能够降低图像传感器的白噪声。进一步的，与所述金属栅格相接的所述衬底的表面呈平坦状，则在平坦表面设置所述金属栅格无需过强的粘附性。因此，较薄的所述第一氮化钛层足以保证所述金属栅格的连接稳定性。
[0018]因此，本技术提供的所述图像传感器不仅能够降低器件膜层的等离子损伤，还能够降低图像传感器的白噪声。
附图说明
[0019]图1是现有技术中的形成金属栅格的膜层结构示意图。
[0020]图2是现有技术中的金属栅格的结构示意图。
[0021]图3是现有技术中的金属层侧向侵蚀的结构示意图。
[0022]图4是本技术的实施例中的图像传感器的俯视图。
[0023]图5是本技术的实施例中的图4的A
‑
A
’
截面的剖视图。
[0024]其中，附图标记为：
[0025]100
‑
衬底；101
‑
隔离层；102
‑
粘合阻挡层；1021
‑
金属钛层；1022
‑
氮化钛层；103
‑
金属层；104
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保护层；
[0026]200
‑
衬底；201
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氧化层；202
‑
第一氮化钛层；203
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金属层；204
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第二氮化钛层；205
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光电二极管；206
‑
深沟槽隔离结构；L
‑
光线。
具体实施方式
[0027]为使本技术的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制，仅用以方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。还应当理解的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
[0028]为解决上述技术问题，本实施例提供一种图像传感器。请参阅图4
‑
5，所述图像传感器包括：衬底200和金属栅格；所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器，其特征在于，包括：衬底和金属栅格；所述金属栅格位于所述衬底上，且具有依次层叠的第一氮化钛层、金属层和第二氮化钛层；其中，所述第一氮化钛层的厚度小于所述第二氮化钛层的厚度。2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述第一氮化钛层的厚度是所述第二氮化钛层的厚度的1/2。3.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述金属层的厚度大于所述第二氮化钛层的厚度。4.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，与所述金属栅格相接的所述衬底的表面呈平坦状。5.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述第二氮化钛层上具有多个开口，且所述开口朝向所述衬底延伸，以依次贯穿所述第二氮...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢家明，高喜峰，施喆天，肖海波，
申请(专利权)人：豪威科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：