高动态范围、背照式、低串扰图像传感器制造技术

提供了一种背照式图像传感器及其制造方法。背照式图像传感器包括由隔离结构分隔的阵列式光电二极管，以及在第一层金属互连与衬底之间的层间介质。图像传感器在层间介质中在隔离结构与第一层互连之间具有阻挡金属壁，阻挡金属壁与隔离结构对准并且设置在隔离结构与第一层互连之间。通过以下步骤来形成背照式图像传感器：提供部分制成的半导体衬底，该部分制成的半导体衬底具有形成的光电二极管和源

【技术实现步骤摘要】
高动态范围、背照式、低串扰图像传感器


[0001]本专利技术涉及图像传感器领域，并且具体地涉及一种背照式图像传感器及其制造方法。

技术介绍

[0002]一些背照式图像传感器为每个像素提供一大一小两个成对的光电二极管，以提供高动态范围成像。在操作中，小光电二极管用于解析图像的明亮部分中的像素数据，而大光电二极管用于解析图像的暗部分或黑暗部分中的像素数据。
[0003]这种图像传感器的大光电二极管对于解析图像的弱照明像素特别有用，而较小的光电二极管对于解析图像的亮照明像素特别有用，提供了比全部具有相同尺寸光电二极管的图像传感器更大的动态范围成像。

技术实现思路

[0004]在实施例中，一种背照式图像传感器包括由隔离沟槽电学隔离的光电二极管阵列、设置在第一层金属互连与半导体衬底之间的层间介质。图像传感器包括在层间介质中在隔离沟槽与第一层金属互连之间设置的多个阻挡金属壁，阻挡金属壁与隔离沟槽对准。每个阻挡金属壁用于使已穿过光电二极管阵列的光电二极管的光偏转，否则该光将被第一层金属互连反射到光电二极管阵列的不同光电二极管(例如，相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种背照式图像传感器，所述背照式图像传感器为以下类型：包括形成在半导体衬底中的光电二极管阵列，所述光电二极管通过隔离结构彼此电学隔离，层间介质设置在第一层金属互连与所述半导体衬底之间；其中改进包括：在所述层间介质中在所述隔离结构与所述第一层金属互连之间设置的阻挡金属壁，所述阻挡金属壁与所述隔离结构对准并且设置在所述隔离结构与所述第一层金属互连之间。2.根据权利要求1所述的背照式图像传感器，其中所述阻挡金属壁包括钨。3.根据权利要求1所述的背照式图像传感器，其中所述阻挡金属壁包括掩模限定的形状，所述掩模限定的形状具有大于或等于四的长宽比。4.根据权利要求1所述的背照式图像传感器，其中所述阻挡金属壁通过蚀刻停止层与设置在所述半导体衬底中的所述隔离结构分隔，所述蚀刻停止层包括在所述半导体衬底上具有蚀刻选择性的材料。5.根据权利要求4所述的背照式图像传感器，其中所述蚀刻停止层包括氮氧化硅。6.根据权利要求1所述的背照式图像传感器，其中所述阻挡金属壁被设置在所述第一层金属互连与所述层间介质之间的介质层封盖，其中所述阻挡金属壁与所述第一层金属互连电学隔离。7.根据权利要求6所述的背照式图像传感器，还包括：金属栅格，所述金属栅格限定与多个光电二极管对准的多个孔口，所述金属栅格与所述阻挡金属壁对准；多个中性密度滤光器，所述多个中性密度滤光器在与第一组光电二极管对准的第一组孔口中，并且其中第二组光电二极管缺少中性密度滤光器，以及多个滤色器，所述多个滤色器在所述第一组孔口中和与所述第二组光电二极管对准的第二组孔口中，其中所述金属栅格分隔相邻的滤色器。8.根据权利要求7所述的背照式图像传感器，其中所述阻挡金属壁设置在所述第一组光电二极管中的第一光电二极管和与所述第一光电二极管相邻的所述第二组光电二极管中的第二光电二极管之间。9.根据权利要求8所述的背照式图像传感器，其中所述阻挡金属壁部分地围绕所述第一组光电二极管中的所述第一光电二极管。10.根据权利要求1所述的背照式图像传感器，其中所述阻挡金属壁电连接到所述第一层金属互连以接收接地电压。11.一种制造背照式图像传感器的方法，包括：在半导体衬底中形成多个光电二极管和源
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漏区域；在所述半导体衬底的前侧表面上形成至少一个栅电极；在所述半导体衬底的所述前侧表面上的所述至少一个栅电极之上沉积蚀刻停止层；在所述蚀刻停止层上沉积层间介质；形成穿过所述层间介质并延伸到但不穿过所述蚀刻停止层的一个或多个沟槽，其中所述一个或多个沟槽中的每一个都形成在所述多个光电二极管的第一光电二极管与第二光电二极管之间；以及用金属填充所述一个或多个沟槽以形成一个或多个阻挡金属壁。12.根据权利要求11所述的方法，还包括在用金属填充所述一个或多个沟槽之后，在所
述层间介质上形成第一层金属互连。13.根据权利要求12所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：文成烈，毛杜立，比尔，
申请(专利权)人：豪威科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：