图像传感器制造技术

一种图像传感器包括：基板；像素隔离图案，在基板中并在基板中限定多个单位像素区；多个滤色器，在基板上并分别对应于所述多个单位像素区；低折射率图案，在所述多个滤色器中的相邻的滤色器之间以使所述相邻的滤色器至少部分地隔开而不彼此直接接触；在基板和所述多个滤色器之间的绝缘结构；以及与像素隔离图案垂直地重叠的光阻挡图案。光阻挡图案在绝缘结构内并与低折射率图案隔开而不直接接触。内并与低折射率图案隔开而不直接接触。内并与低折射率图案隔开而不直接接触。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器


[0001]本专利技术构思涉及图像传感器，更具体地，涉及CMOS图像传感器。

技术介绍

[0002]图像传感器可以是用于将光学图像转换成电信号的器件。图像传感器可以被分类为电荷耦合器件(CCD)图像传感器和互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器中的任何一种。“CIS”是CMOS图像传感器的缩写。CIS可以包括二维排列的多个单位像素区。每个单位像素区可以包括光电二极管。光电二极管可以将入射光转换成电信号。

技术实现思路

[0003]本专利技术构思的一些示例实施方式可以提供具有改善的光学特性的图像传感器。
[0004]在一些示例实施方式中，一种图像传感器可以包括：基板；像素隔离图案，在基板中并在基板中限定多个单位像素区；多个滤色器，在基板上并分别对应于所述多个单位像素区；低折射率图案，在所述多个滤色器中的相邻的滤色器之间以使所述相邻的滤色器至少部分地隔开而不彼此直接接触；在基板和所述多个滤色器之间的绝缘结构；以及与像素隔离图案垂直地重叠的光阻挡图案。光阻挡图案可以在绝缘结构内并可以与低折射率图案隔开而不直接接触。
[0005]在一些示例实施方式中，一种图像传感器可以包括：基板，具有彼此相反的第一表面和第二表面；像素隔离图案，穿透基板并在基板中限定多个单位像素区，每个单位像素区在基板中包括单独的光电转换区；在基板的第一表面上的绝缘结构；在绝缘结构上的多个滤色器；在绝缘结构上的低折射率图案，该低折射率图案使所述多个滤色器中的相邻的滤色器至少部分地彼此隔开；与像素隔离图案垂直地重叠的光阻挡图案；以及在基板的第二表面上的互连层。低折射率图案的底表面可以与绝缘结构的顶表面接触(例如，直接接触)，光阻挡图案可以通过绝缘结构与低折射率图案间隔开(例如，隔开而不直接接触)。
[0006]在一些示例实施方式中，一种图像传感器可以包括：基板，具有彼此相反的第一表面和第二表面，基板包括像素阵列区、光学黑区和焊盘区；像素隔离图案，在基板中以在基板的像素阵列区中限定多个单位像素区，每个单位像素区具有单独的光电转换区，像素隔离图案包括第一隔离图案和第二隔离图案，第二隔离图案在第一隔离图案和基板之间；器件隔离图案，与基板的第一表面相邻，像素隔离图案穿透器件隔离图案；浮置扩散区，与基板的第一表面相邻，浮置扩散区与器件隔离图案的一侧相邻；在基板的第一表面上的栅电极；在栅电极和基板之间的栅极电介质层；在栅电极的侧表面上的栅极间隔物；在基板的第一表面上的互连层；在基板的第二表面上的多个滤色器；低折射率图案，在所述多个滤色器中的相邻的滤色器之间以使所述相邻的滤色器至少部分地彼此隔开而不直接接触；在基板和所述多个滤色器之间的绝缘结构，该绝缘结构包括依次堆叠在基板的第二表面上并包括不同材料的第一固定电荷层、第二固定电荷层和平坦化层；与像素隔离图案垂直地重叠的光阻挡图案；覆盖低折射率图案和绝缘结构的保护层；以及在滤色器上的微透镜部分。光阻
挡图案可以被掩埋在绝缘结构内并可以与低折射率图案间隔开(例如，隔开而不直接接触)。
附图说明
[0007]从以下结合附图的简要描述，示例实施方式将被更清楚地理解。附图表示如这里所述的非限制性的示例实施方式。
[0008]图1是示出根据本专利技术构思的一些示例实施方式的图像传感器的一部分的电路图。
[0009]图2是示出根据本专利技术构思的一些示例实施方式的图像传感器的平面图。
[0010]图3是根据本专利技术构思的一些示例实施方式的沿着图2的线A
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A'截取的截面图。
[0011]图4是根据本专利技术构思的一些示例实施方式的图2的区域“M”的放大平面图。
[0012]图5是根据本专利技术构思的一些示例实施方式的沿着图4的线A
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A'截取的截面图。
[0013]图6是根据本专利技术构思的一些示例实施方式的图5的区域“N”的放大截面图。
[0014]图7A、图7B、图7C、图7D、图7E和图7F是沿着图4的线A
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A'截取的截面图，以示出根据本专利技术构思的一些示例实施方式的制造图像传感器的方法。
[0015]图8A、图8B和图8C是沿着图4的线A
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A'截取的截面图，以示出根据本专利技术构思的一些示例实施方式的图像传感器。
[0016]图9是沿着图4的线A
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A'截取的截面图，以示出根据本专利技术构思的一些示例实施方式的图像传感器。
[0017]图10是根据本专利技术构思的一些示例实施方式的图9的区域“N”的放大截面图。
[0018]图11是沿着图4的线A
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A'截取的截面图，以示出根据本专利技术构思的一些示例实施方式的制造图像传感器的方法。
具体实施方式
[0019]在下文，将详细描述本专利技术构思的一些示例实施方式，使得本领域技术人员将理解本专利技术构思的一些示例实施方式。然而，本专利技术构思可以以许多不同的形式来体现并且不被解释为限于这里阐述的示例实施方式。
[0020]在附图中，为了清楚起见，层、膜、面板、区域等的厚度被夸大。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。将理解，当一元件诸如层、膜、区域或基板被称为“在”另一元件上时，它可以直接在所述另一元件上，或者也可以存在居间的元件使得该元件和所述另一元件通过一个或更多个插入的空间和/或结构隔开而不彼此直接接触。相反，当一元件被称为“直接在”另一元件“上”时，不存在居间的元件，使得该元件和所述另一元件彼此直接接触。如这里所述，在另一元件“上”的元件可以在所述另一元件之上、之下和/或与其水平地相邻。
[0021]将理解，可被称为关于另外的元件和/或其性质(例如，结构、表面、方向等)“垂直”、“平行”、“共面”等的元件和/或其性质(例如，结构、表面、方向等)可以关于所述另外的元件和/或其性质分别“垂直”、“平行”、“共面”等，或者可以关于所述另外的元件和/或其性质分别“基本上垂直”、“基本上平行”、“基本上共面”。
[0022]关于另外的元件和/或其性质“基本上垂直”的元件和/或其性质(例如，结构、表
面、方向等)将被理解为在制造公差和/或材料公差内关于所述另外的元件和/或其性质“垂直”，和/或关于所述另外的元件和/或其性质具有与“垂直”等的等于或小于10％的幅度和/或角度上的偏差(例如
±
10％的公差)。
[0023]关于另外的元件和/或其性质“基本上平行”的元件和/或其性质(例如，结构、表面、方向等)将被理解为在制造公差和/或材料公差内关于所述另外的元件和/或其性质“平行”，和/或关于所述另外的元件和/或其性质具有与“平行”等的等于或小于10％的幅度和/或角度上的偏差(例如
±
10％的公差)。
[0024]关于另外的元件和/或其性质“基本上共面”的元件和/或其性质(例如，结构、表面、方向等)将被理解为在制造公差和/或材料公差内关于所述另外的元件和/或其性质“共面”，和/或关于所述另外的元件和/或其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器，包括：基板；像素隔离图案，在所述基板中并在所述基板中限定多个单位像素区；多个滤色器，在所述基板上并分别对应于所述多个单位像素区；低折射率图案，在所述多个滤色器中的相邻的滤色器之间以使所述相邻的滤色器至少部分地隔开而不彼此直接接触；绝缘结构，在所述基板和所述多个滤色器之间；以及光阻挡图案，与所述像素隔离图案垂直地重叠，其中所述光阻挡图案在所述绝缘结构内并与所述低折射率图案隔开而不直接接触。2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述低折射率图案具有网格结构。3.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述光阻挡图案的宽度与所述像素隔离图案的最小宽度的比率在从0.85至1.15的范围内。4.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述绝缘结构包括：依次堆叠在所述基板上并包括不同材料的第一固定电荷层、第二固定电荷层和平坦化层。5.根据权利要求4所述的图像传感器，其中所述光阻挡图案在所述第一固定电荷层上从而与所述像素隔离图案隔开而不直接接触。6.根据权利要求4所述的图像传感器，其中所述第一固定电荷层的厚度在从5nm至30nm的范围内。7.根据权利要求4所述的图像传感器，其中所述光阻挡图案在所述第二固定电荷层上。8.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述低折射率图案的底表面与所述绝缘结构直接接触。9.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述光阻挡图案的厚度在从5nm至10nm的范围内。10.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述光阻挡图案的厚度与所述绝缘结构的厚度的比率在从1/70至1/9的范围内。11.一种图像传感器，包括：基板，具有彼此相反的第一表面和第二表面；像素隔离图案，穿透所述基板并在所述基板中限定多个单位像素区，每个所述单位像素区在所述基板中包括单独的光电转换区；在所述基板的所述第一表面上的绝缘结构；在所述绝缘结构上的多个滤色器；在所述绝缘结构上的低折射率图案，所述低折射率图案使所述多个滤色器中的相邻的滤色器至少部分地彼此隔开；与所述像素隔离图案垂直地重叠的光阻挡图案；以及在所述基板的所述第二表面上的互连层，其中所述低折射率图案的底表面与所述绝缘结构的顶表面直接接触，以及其中所述光阻挡图案通过所述绝缘结构与所述低折射率图案隔开而不直接接触。12.根据权利要求11所述的图像传感器，其中所述光阻挡图案在所述绝缘结构内。13.根据权利要求11所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：金珉宽，李昌圭，赵寅成，金埈弘，表真善，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：