具有凹陷阻挡结构的影像传感器制造技术

本公开的各种实施例提供一种具有凹陷阻挡结构的影像传感器，影像传感器包括配置在衬底内的多个光电探测器，且多个光电探测器包括第一有源光电探测器与黑阶校正(BLC)光电探测器。金属网格结构在衬底的第一侧上，沿着第一有源光电探测器的周边，环绕第一有源光电探测器。凹陷阻挡结构覆盖衬底的第一侧上的BLC光电探测器。凹陷阻挡结构包括嵌入衬底的第一侧中的第一阻挡层以及位于第一阻挡层正上方的第二阻挡层。较厚的凹陷阻挡结构可有效阻挡入射辐射，而较薄的金属网格结构则有助于在较低的像素尺寸下进行缩放。在此实施例中，凹陷阻挡结构和金属网格结构可有效提升厚度均匀性，进而增加影像传感器的性能。进而增加影像传感器的性能。进而增加影像传感器的性能。

【技术实现步骤摘要】
具有凹陷阻挡结构的影像传感器


[0001]本技术的实施例是涉及一种凹陷阻挡结构的影像传感器。

技术介绍

[0002]许多现代电子组件(例如，数字相机、光学影像设备等)包括影像传感器。影像传感器将光学影像转换为可以表示为数字影像的数字数据。影像传感器包括像素传感器数组，这些像素传感器是用于将光学影像转换为数字数据的单元组件。一些类型的像素传感器包括电荷耦合组件(CCD)像素传感器与互补金属氧化物半导体(CMOS)像素传感器。与CCD像素传感器相比，CMOS像素传感器由于功耗低、体积小、数据处理速度快、数据直接输出、制造成本低而受到青睐。

技术实现思路

[0003]本技术实施例提供一种影像传感器，包括：衬底；多个光电探测器，配置在衬底内且包括第一有源光电探测器与黑阶校正(BLC)光电探测器；金属网格结构，在衬底的第一侧上，沿着第一有源光电探测器的周边，环绕第一有源光电探测器；以及阻挡结构，在衬底的第一侧上且覆盖黑阶校正光电探测器，其中阻挡结构包括：第一阻挡层嵌入衬底的第一侧中；以及第二阻挡层配置在第一阻挡层上且接触第一阻挡层。
[0004]在一些实施例中，所述第二阻挡层的高度实质上等于所述第一阻挡层嵌入所述衬底的所述第一侧中的深度。在一些实施例中，所述的影像传感器，还包括：第一刻蚀停止层，将所述第一阻挡层与所述第二阻挡层彼此分开；以及第二刻蚀停止层，将所述金属网格结构与所述衬底彼此分开。在一些实施例中，所述第一阻挡层的顶面具有面向所述第二阻挡层的凹面。在一些实施例中，所述第一阻挡层具有中心部分与外围部分，其中所述外围部分的厚度实质上等于所述第二阻挡层的厚度，且其中所述中心部分的厚度小于所述第二阻挡层的厚度。
[0005]本技术实施例提供一种影像传感器，包括：衬底；多个光电探测器，配置在衬底内且包括多个有源光电探测器与黑阶校正(BLC)光电探测器；金属网格结构，配置在衬底的第一侧上，其中金属网格结构沿着多个有源光电探测器的周边个别环绕多个有源光电探测器；以及阻挡结构，在衬底的第一侧上且覆盖黑阶校正光电探测器，其中阻挡结构的顶面与金属网格结构的顶面齐平，且阻挡结构的厚度大于金属网格结构的厚度。
[0006]在一些实施例中，所述阻挡结构在围绕所述金属网格结构的闭合路径中延伸。在一些实施例中，所述阻挡结构包括第一阻挡层凹陷于所述衬底中，且还包括与所述第一阻挡层分隔且上覆所述第一阻挡层的第二阻挡层，其中所述第二阻挡层定义出所述阻挡结构的所述顶面。在一些实施例中，所述的影像传感器，还包括：多个滤光片，定位在所述金属网格结构内，其中所述多个滤光片中的每一个滤光片位于所述多个有源光电探测器中的每一个有源光电探测器的正上方。在一些实施例中，所述的影像传感器，还包括：多个微透镜上覆所述衬底的所述第一侧的所述阻挡结构上。
[0007]基于上述，本技术将部分阻挡结构嵌入衬底的第一侧中且将金属网格结构形成在衬底的第一侧上，以使阻挡结构的厚度大于金属网格结构的厚度。在此情况下，较厚的阻挡结构可有效阻挡入射辐射，而较薄的金属网格结构则有助于在较低的像素尺寸下进行缩放。因此，凹陷阻挡结构和金属网格结构可有效提升厚度均匀性，进而增加影像传感器的性能。
附图说明
[0008]结合附图阅读以下详细说明，会最好地理解本公开的各个方面。应注意，根据本行业中的标准惯例，各种特征并非按比例绘制。事实上，为使论述清晰起见，可任意增大或减小各种特征的尺寸。
[0009]图1A至图1B示出具有凹陷阻挡结构的影像传感器的各种示意图。
[0010]图2A至图2B示出图1A至图1B的影像传感器的金属网格结构与阻挡结构的一些不同实施例的上视布局图。
[0011]图3A至图3B示出图1A至图1B的影像传感器的一些其他实施例的各种示意图。
[0012]图4A至图4D示出图1A至图1B的影像传感器的一些其他实施例的剖视示意图。
[0013]图5A至图13示出形成具有凹陷阻挡结构的影像传感器的方法的一些实施例的一系列示意图。
[0014]图14示出形成具有凹陷阻挡结构的影像传感器的方法的一些实施例的流程图。
具体实施方式
[0015]现在将参照附图描述本公开，其中相同的组件标号通常用于表示相同的组件，且其中所示结构不一定按比例绘制。应当理解，该详细描述与对应的图式不以任何方式来限制本公开的范围，且该详细描述与图式仅提供几个示例来说明本技术概念可以体现其自身的一些方式。
[0016]以下公开内容提供用于实施所提供主题的不同特征的许多不同的实施例或实例。以下阐述组件及排列的具体实例以简化本公开。当然，这些仅为实例且不旨在进行限制。举例来说，在以下说明中将第一特征形成在第二特征之上或第二特征上可包括其中第一特征与第二特征被形成为直接接触的实施例，且还可包括其中第一特征与第二特征之间可形成有附加特征进而使得所述第一特征与所述第二特征可不直接接触的实施例。另外，本公开可在各种实例中重复使用组件标号和/或字母。此种重复使用是出于简洁及清晰的目的，而不是自身表示所论述的各种实施例和/或配置之间的关系。
[0017]此外，为易于说明，本文中可使用例如“位于
…
之下(beneath)”、“位于
…
下方(below)”、“下部的(lower)”、“位于
…
上方(above)”、“上部的(upper)”等空间相对性用语来阐述图中所说明的一个组件或特征与另一(其他)组件或特征的关系。所述空间相对性用语旨在除图中所绘示的定向之外还囊括组件在使用或操作中的不同定向。设备可具有其他定向(旋转90度或处于其他定向)，且本文中所使用的空间相对性描述语可同样相应地进行解释。
[0018]一些影像传感器包括配置在半导体衬底的组件区域中的多个光电探测器。多个像素晶体管(例如，传输晶体管、源极跟随器晶体管、复位晶体管等)与互连结构沿半导体衬底
的前侧配置。
[0019]金属网格结构与阻挡结构沿半导体衬底的背侧配置，所述背侧相对于半导体衬底的前侧。金属网格结构具有多个网格开口，其分别上覆在多个光电探测器中的有源光电探测器的正上方。多个滤光片配置在网格开口内。阻挡结构配置在金属网格结构的周边且包括一个或多个金属层，该金属层在多个光电探测器中的黑阶校正(BLC)光电探测器的正上方延伸。阻挡结构阻挡入射辐射到达BLC光电探测器，这使得BLC光电探测器提供在有源光电探测器在没有任何外部刺激的情况下所输出的参考信号。如果入射辐射到达BLC光电探测器，则BLC光电探测器的性能会受到影响，且其校正影像亮度或从最终结果中去除暗电流影响的能力将会不太准确。
[0020]阻挡结构具有一定的临界厚度以有效阻挡入射辐射到达BLC光电探测器。此厚度大于金属网格结构的最佳厚度且通常由以下两种工艺之一形成：第一工艺以及第二工艺。根据第一工艺，将一固体金属层同时形成为金属网格结构与阻挡结构。然而，使用一固体金属层是不能在较低的像素尺寸下进行缩放本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种影像传感器，其特征在于，包括：衬底；多个光电探测器，配置在所述衬底内且包括第一有源光电探测器与黑阶校正光电探测器；金属网格结构，在所述衬底的第一侧上，沿着所述第一有源光电探测器的周边，环绕所述第一有源光电探测器；以及阻挡结构，在所述衬底的所述第一侧上且覆盖所述黑阶校正光电探测器，其中所述阻挡结构包括：第一阻挡层嵌入所述衬底的所述第一侧中；以及第二阻挡层配置在所述第一阻挡层上且接触所述第一阻挡层。2.根据权利要求1所述的影像传感器，其特征在于，所述第二阻挡层的高度实质上等于所述第一阻挡层嵌入所述衬底的所述第一侧中的深度。3.根据权利要求1所述的影像传感器，其特征在于，还包括：第一刻蚀停止层，将所述第一阻挡层与所述第二阻挡层彼此分开；以及第二刻蚀停止层，将所述金属网格结构与所述衬底彼此分开。4.根据权利要求1所述的影像传感器，其特征在于，所述第一阻挡层的顶面具有面向所述第二阻挡层的凹面。5.根据权利要求1所述的影像传感器，其特征在于，所述第一阻挡层具有中心部分与外围部分，其中所述外围部分的厚度实质上等于所述第二阻挡层的厚度，且其中所述中心部分的厚度小于所述第二阻挡层的厚度。6.一种影像传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭俊聪，卢玠甫，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：新型
国别省市：