一种图像传感器及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种图像传感器及其制造方法，图像传感器至少包括：像素基板，像素基板包括多个像素区；隔离结构，设置于相邻的像素区之间；介质层，设置在像素基板上；遮光结构，设置在介质层中，且遮光结构在介质层内中分隔出多个透光通道；以及滤光片，设置介质层上，且滤光片覆盖在透光通道上；其中，遮光结构的一端连接于滤光片，另一端向隔离结构的表面延伸，且遮光结构在隔离结构上的正投影位于隔离结构内。本发明专利技术提供了一种图像传感器及其制造方法，提升了图像传感器的性能。提升了图像传感器的性能。提升了图像传感器的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种图像传感器及其制造方法


[0001]本专利技术涉图像传感
，特别涉及一种图像传感器及其制造方法。

技术介绍

[0002]图像传感器，或称感光元件，是一种将光学图像转换成电子信号的设备，它被广泛地应用在数码相机和其他电子光学设备中。在图像传感器中，相邻像素间的相互干扰，会引起不必要的图像噪声。随着图像传感器的尺寸越来越小，不仅相邻像素间的相互干扰不会减少，光敏元件的进光量也会受到影响，这些都会导致图像传感器的性能降低。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种图像传感器及其制造方法，提升了图像传感器的性能。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0005]本专利技术提供一种图像传感器，至少包括：
[0006]像素基板，所述像素基板包括多个像素区；
[0007]隔离结构，设置于相邻的所述像素区之间；
[0008]介质层，设置在所述像素基板上；
[0009]遮光结构，设置在所述介质层中，且所述遮光结构在所述介质层内中分隔出多个透光通道；以及
[0010]滤光片，设置所述介质层上，且所述滤光片覆盖在所述透光通道上；
[0011]其中，所述遮光结构的一端连接于所述滤光片，另一端向所述隔离结构的表面延伸，且所述遮光结构在所述隔离结构上的正投影位于所述隔离结构内。
[0012]在本专利技术一实施例中，所述像素基板包括多个金属层，所述金属层电性连接于逻辑基板。
[0013]在本专利技术一实施例中，所述像素基板包括外延层，所述外延层设置在所述金属层上。
[0014]在本专利技术一实施例中，所述隔离结构的一端连接于所述介质层，另一端延伸至所述外延层中。
[0015]在本专利技术一实施例中，所述图像传感器包括第一介质薄膜，所述第一介质薄膜设置在所述隔离结构和所述外延层之间。
[0016]在本专利技术一实施例中，所述图像传感器包括高介电薄膜，所述高介电薄膜设置在所述外延层和所述第一介质薄膜之间。
[0017]在本专利技术一实施例中，所述图像传感器包括第二介质薄膜，所述第二介质薄膜设置在所述遮光结构和所述外延层之间。
[0018]在本专利技术一实施例中，所述外延层上设置有导电栓塞，所述导电栓塞与所述像素区相邻，且所述导电栓塞贯穿所述外延层与所述金属层电性连接。
[0019]本专利技术提供了一种图像传感器的制造方法，包括以下步骤：
[0020]提供像素基板，所述像素基板包括多个像素区；
[0021]于相邻的所述像素区之间设置隔离结构；
[0022]于所述像素基板上设置介质层；
[0023]于所述介质层中设置遮光结构，且所述遮光结构在所述介质层内中分隔出多个透光通道；以及
[0024]于所述介质层上设置滤光片，所述滤光片覆盖在所述透光通道上；
[0025]其中，所述遮光结构的一端连接于所述滤光片，另一端向所述隔离结构的表面延伸，且所述遮光结构在所述隔离结构上的正投影位于所述隔离结构内。
[0026]在本专利技术一实施例中，形成所述遮光结构的步骤包括：
[0027]于所述像素基板上形成第一深度的隔离结构；
[0028]蚀刻所述隔离结构，形成第二深度的隔离结构；以及
[0029]于所述第二深度的隔离结构上设置遮光结构，且所述遮光结构的长度为所述第一深度和所述第二深度的差值。
[0030]如上所述，本专利技术提供的图像传感器及其制造方法，在同一厚度的图像传感器中，能够提升进光量，对图像的采集获取能力更强，从而提升了图像传感器的图像采集能力。根据本专利技术提供的图像传感器，相邻像素区之间的串扰小，图像噪声小，有利于提升图像分析的准确性和输出图像的清晰程度。本专利技术提供的图像传感器的性能更好，且制造方法复杂程度低，能够直接将感光结构和逻辑电路连接，不需要外接电路，能够满足图像传感器的芯片超薄化趋势。
[0031]当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1为本专利技术一实施例中像素基板的结构示意图。
[0034]图2为本专利技术一实施例中形成介质层的结构示意图。
[0035]图3为本专利技术一实施例中第一形状沟槽的结构示意图。
[0036]图4为本专利技术一实施例中第二光阻图案的结构示意图。
[0037]图5为本专利技术一实施例中第二形状沟槽的结构示意图。
[0038]图6为本专利技术一实施例中高介电薄膜和介质薄膜的结构示意图。
[0039]图7为本专利技术一实施例中高介电薄膜和介质薄膜的放大结构示意图
[0040]图8为本专利技术一实施例中蚀刻高介电薄膜和介质薄膜的结构示意图。
[0041]图9为本专利技术一实施例中形成导电栓塞和隔离结构的沉积结构示意图。
[0042]图10为本专利技术一实施例中第一深度的导电栓塞和隔离结构的结构示意图。
[0043]图11为本专利技术一实施例中第二深度的导电栓塞和隔离结构的结构示意图。
[0044]图12为本专利技术一实施例中第二深度的导电栓塞和隔离结构的结构放大图
[0045]图13为本专利技术一实施例中第二介质薄膜的结构放大图。
[0046]图14为本专利技术一实施例中遮光结构的放大图。
[0047]图15为本专利技术一实施例中图像传感器的结构示意图。
[0048]图16为本专利技术一实施例中图像传感器的进光示意图。
[0049]图中：1、像素基板；10、逻辑基板，20、像素基板；201、金属层；2011、金属布线；2012、隔离层；30、外延层；40、介质层；401、透光通道；50、第一光阻图案；501、第一蚀刻窗口；60、第一形状沟槽；70、像素区；80、第二光阻图案；801、第二蚀刻窗口；90、第二形状沟槽；100、高介电薄膜；110、介质薄膜；120、第三光阻图案；1201、第三蚀刻窗口；130、导电栓塞；140、隔离结构；150、第二介质薄膜；160、遮光结构；170、遮光层；180、滤光片；190、透镜。
具体实施方式
[0050]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0051]请参阅图1所示，本专利技术提供了一种图像传感器的制造方法，例如金属氧化物半导体(Complementary Metal
‑
Oxide Semiconductor，CMOS)或其他图像传感器，如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器，其特征在于，至少包括：像素基板，所述像素基板包括多个像素区；隔离结构，设置于相邻的所述像素区之间；介质层，设置在所述像素基板上；遮光结构，设置在所述介质层中，且所述遮光结构在所述介质层内中分隔出多个透光通道；以及滤光片，设置所述介质层上，且所述滤光片覆盖在所述透光通道上；其中，所述遮光结构的一端连接于所述滤光片，另一端向所述隔离结构的表面延伸，且所述遮光结构在所述隔离结构上的正投影位于所述隔离结构内。2.根据权利要求1所述的一种图像传感器，其特征在于，所述像素基板包括多个金属层，所述金属层电性连接于逻辑基板。3.根据权利要求2所述的一种图像传感器，其特征在于，所述像素基板包括外延层，所述外延层设置在所述金属层上。4.根据权利要求3所述的一种图像传感器，其特征在于，所述隔离结构的一端连接于所述介质层，另一端延伸至所述外延层中。5.根据权利要求3所述的一种图像传感器，其特征在于，所述图像传感器包括第一介质薄膜，所述第一介质薄膜设置在所述隔离结构和所述外延层之间。6.根据权利要求5所述的一种图像传感器，其特征在于，所述图像传感器包括高介电薄膜，所述高介电薄膜设置在所述外延层和所述第一介质薄膜之...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏小峰，范春晖，刘正，赵庆贺，
申请(专利权)人：合肥海图微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：