[go: up one dir, main page]

CN108321165A - 形成图像传感器的方法 - Google Patents

形成图像传感器的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108321165A
CN108321165A CN201810211512.0A CN201810211512A CN108321165A CN 108321165 A CN108321165 A CN 108321165A CN 201810211512 A CN201810211512 A CN 201810211512A CN 108321165 A CN108321165 A CN 108321165A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
optical
forming
image sensor
optical isolation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810211512.0A
Other languages
English (en)
Inventor
孟俊生
李志伟
黄仁德
王欢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huaian Imaging Device Manufacturer Corp
Original Assignee
Huaian Imaging Device Manufacturer Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huaian Imaging Device Manufacturer Corp filed Critical Huaian Imaging Device Manufacturer Corp
Priority to CN201810211512.0A priority Critical patent/CN108321165A/zh
Publication of CN108321165A publication Critical patent/CN108321165A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/80Constructional details of image sensors
    • H10F39/807Pixel isolation structures
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/011Manufacture or treatment of image sensors covered by group H10F39/12
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/10Integrated devices
    • H10F39/12Image sensors
    • H10F39/18Complementary metal-oxide-semiconductor [CMOS] image sensors; Photodiode array image sensors

Landscapes

  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Abstract

本公开涉及一种形成图像传感器的方法,包括:在衬底之上形成第一层,所述衬底包括用于形成光电二极管的半导体材料;在所述第一层的要形成光学隔离件的区域形成凹槽,所述光学隔离件用于像素单元之间的光学隔离;以及在所述凹槽中填充光学隔离材料以形成所述光学隔离件。本公开的方法能够减小光学隔离件的横向尺寸,从而减小光学隔离件对像素单元的感光面积的影响。

Description

形成图像传感器的方法
技术领域
本公开涉及半导体技术领域,具体来说,涉及一种形成图像传感器的方法。
背景技术
在图像传感器中,各像素单元之间可能存在光的串扰。
因此,存在对新技术的需求。
发明内容
本公开的一个目的是提供一种新的形成图像传感器的方法。
根据本公开的一个方面,提供了一种形成图像传感器的方法,包括:在衬底之上形成第一层,所述衬底包括用于形成光电二极管的半导体材料;在所述第一层的要形成光学隔离件的区域形成凹槽,所述光学隔离件用于像素单元之间的光学隔离;以及在所述凹槽中填充光学隔离材料以形成所述光学隔离件。
通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述,本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例,并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。
参照附图,根据下面的详细描述,可以更加清楚地理解本公开,其中:
图1至5是分别示意性地示出了在根据本公开一个示例性实施例来形成图像传感器的一个方法示例的一些步骤处的图像传感器的截面的示意图。
图6是示意性地示出了在现有技术的形成图像传感器的方法的一个步骤处的图像传感器的截面的示意图。
图7是示意性地示出了在根据本公开一个示例性实施例来形成图像传感器的一个方法示例的一个步骤处的图像传感器的截面的示意图。
图8至10是示意性地分别示出了在根据本公开一个示例性实施例来形成图像传感器的一个方法示例的一些步骤处的图像传感器的截面的示意图。
图11至13是示意性地分别示出了在根据本公开一个示例性实施例来形成图像传感器的一个方法示例的一些步骤处的图像传感器的截面的示意图。
图14至17是示意性地分别示出了在根据本公开一个示例性实施例来形成图像传感器的一个方法示例的一些步骤处的图像传感器的截面的示意图。
图18是示意性地示出了在根据本公开一个示例性实施例来形成图像传感器的一个方法示例的一个步骤处的图像传感器的截面的示意图。
图19至26是示意性地分别示出了在根据本公开一个示例性实施例来形成图像传感器的一个方法示例的一些步骤处的图像传感器的截面的示意图。
注意,在以下说明的实施方式中,有时在不同的附图之间共同使用同一附图标记来表示相同部分或具有相同功能的部分,而省略其重复说明。在本说明书中,使用相似的标号和字母表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
为了便于理解,在附图等中所示的各结构的位置、尺寸及范围等有时不表示实际的位置、尺寸及范围等。因此,所公开的发明并不限于附图等所公开的位置、尺寸及范围等。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
在本公开中,对“一个实施例”、“一些实施例”的提及意味着结合该实施例描述的特征、结构或特性包含在本公开的至少一个实施例、至少一些实施例中。因此,短语“在一个实施例中”、“在一些实施例中”在本公开的各处的出现未必是指同一个或同一些实施例。此外,在一个或多个实施例中,可以任何合适的组合和/或子组合来组合特征、结构或特性。
图1至5是分别示意性地示出了在根据本公开一个示例性实施例来形成图像传感器的一个方法示例的一些步骤处的图像传感器的截面的示意图。
根据本公开一个示例性实施例的形成图像传感器的方法包括:在衬底10之上形成第一层20,如图1所示,其中,衬底10包括用于形成光电二极管的半导体材料;如图2所示,在第一层20的要形成光学隔离件31的区域形成凹槽21,光学隔离件31用于像素单元之间的光学隔离;以及,如图3所示,在凹槽21中填充光学隔离材料以形成光学隔离件31。在形成光学隔离件31之后,去除第一层20的全部或部分,如图4所示;然后,如图5所示,在相邻的光学隔离件31之间形成滤色器40。
尽管在图1至5所示出的实施例中,在光学隔离件31形成之前就在衬底10包括的半导体材料中形成了光电二极管11,但本领域技术人员可以理解,也可以在形成光学隔离件31之后来形成光电二极管11,本公开对此并无限制。此外,本领域技术人员可以理解,本公开中的衬底10除了包括用于在其中形成光电二极管的半导体材料(例如硅、锗、锗硅等)层之外,还可以包括形成在半导体材料层之上的其他结构,例如高介电常数材料层、抗反射层等。
在一些实施例中,第一层20由电介质材料形成,例如氧化硅等。电介质材料比较易于被刻蚀,因此由电介质材料形成第一层20,更有利于在第一层20中形成凹槽21,也更有利于在形成光学隔离件31之后去除(例如通过刻蚀处理而形成)第一层20。去除第一层20的全部或部分可以通过干法刻蚀处理和/或湿法刻蚀处理来进行。可以通过选择性刻蚀处理,例如可以使用对第一层20的材料和光学隔离件31的材料的刻蚀选择比高的刻蚀剂来进行选择性刻蚀处理,来去除第一层20,如此可以在去除第一层20的步骤中不使用光致抗蚀剂、硬掩模等刻蚀掩蔽材料,也能够在去除第一层20的过程中减少对光学隔离件31的影响。在一些实施例中,在形成光学隔离件31之后去除第一层20的全部,如图4所示;在一些实施例中,在形成光学隔离件31之后去除第一层20的部分,例如去除第一层20的上部分并保留第一层20的下部分,参考图16所示的情况。
如图所示,第一层20的要形成光学隔离件31的区域位于光电二极管11的周围区域之上。在一些实施例中,光学隔离材料为不透光材料。例如,光学隔离材料可以是不透光且具有反射功能的材料,还可以是不透光且具有吸收光的功能的材料。本公开中所描述的“不透光”是指透光率低于阈值(例如图像传感器的设计所要求的光学隔离件31的透光率的上限),并不仅限于指透光率为0。由于光学隔离件31不透光,则不会有光(或者只会有极少数的光)能够透过光学隔离件31而到达邻近的像素单元,从而降低了像素单元之间的光的串扰的可能。
图6和7是分别示意性地示出了在现有技术和根据本公开一个示例性实施例的形成图像传感器的方法的一个步骤处的图像传感器的截面的示意图。
在现有技术中,形成图像传感器的方法包括:在衬底L1’之上形成作为光学隔离材料的金属层L2’,然后通过刻蚀处理来将金属层L2’的不用作光学隔离件的部分去除,保留的部分(位于光电二极管的周围区域之上的部分)即为用于像素单元之间的光学隔离的光学隔离件。由于工艺的限制,金属层L2’不能形成足够的厚度,还需要在金属层L2’之上形成加高层L3’。加高层L3’可以由电介质材料,例如氧化硅,来形成。在形成了加高层L3’之后,将加高层L3’和金属层L2’一起进行刻蚀,从而形成用于像素单元之间的光学隔离的光学隔离件。在上述过程中,对金属层L2’和加高层L3’的刻蚀处理是基于曝光显影后的光致抗蚀剂层L4’来进行的。
本申请的发明人在仔细研究了现有技术后发现,如图6所示,在现有技术的形成图像传感器的方法中,由于需要形成的光学隔离件的高宽比较大,因此曝光显影后的光致抗蚀剂层L4’的高宽比也较大(例如形成如图6所示的光致抗蚀剂的“高墙”),而高宽比较大的光致抗蚀剂的“高墙”倒塌的风险也较大,造成缺陷的可能性较大。此外,为了降低光学隔离件对像素单元的感光面积的影响,通常希望光学隔离件的横向尺寸(指的是附图所示的视角下沿水平方向的尺寸)在不透光的前提下尽量的小,这就要求曝光显影后的光致抗蚀剂层L4’中的“高墙”的横向尺寸尽量的小,如此在高度不变的情况下,要求曝光显影后的光致抗蚀剂层L4’中的“高墙”的高宽比进一步地增大,从而进一步增大了造成缺陷的可能性。此外,在现有技术中,受到曝光显影的工艺或者设备的限制,曝光显影后的光致抗蚀剂层L4’中的“高墙”的横向尺寸可能达不到要求的那么小,因此还需要在曝光显影后增加光致抗蚀剂修剪(photoresist trim)的步骤,以使得光致抗蚀剂层L4’中的“高墙”的横向尺寸满足要求,这进一步增大了工艺的难度和风险。进一步地,由于光致抗蚀剂自身特性的限制,即使经过了曝光显影和修剪后的光致抗蚀剂层L4’中的“高墙”的横向尺寸也无法做到足够的小,该限制使得现有技术中形成的光学隔离件的横向尺寸无法进一步减小。
如图7所示,在根据本公开一个示例性实施例的形成图像传感器的方法中,在衬底L1之上形成第一层L3,然后在第一层L3中形成用于形成光学隔离件的凹槽。如此,在本公开的方法中,仅需要在第一层L3中形成凹槽的步骤中使用光致抗蚀剂。因此,若需要形成的光学隔离件的高宽比较大,就需要在第一层L3中形成的凹槽的深宽比较大,则需要通过曝光显影处理在光致抗蚀剂层L4中形成的凹槽具有足够的深宽比。如此,可以避免形成高宽比较大的光致抗蚀剂的“高墙”,从而避免了光致抗蚀剂的“高墙”倒塌的风险,降低了造成缺陷的可能性。此外,通过曝光显影处理在光致抗蚀剂层L4中形成的凹槽的横向尺寸可以做到足够小,从而使得形成在第一层L3中的凹槽以及后续步骤中形成的光学隔离件的尺寸都足够小,从而能够尽量减小光学隔离件对像素单元的感光面积的影响,即增大像素单元的感光面积。
在一些实施例中,光学隔离材料可以为金属。金属通常具有较好的反射性和较低的透光率。当光学隔离材料为金属时,光学隔离件31可能会对其他部件(例如,形成在相邻的光学隔离件31之间的滤色器40以及形成在滤色器40之上的微透镜(未示出)等)产生金属污染。在一些实施例中,如图8至10所示,形成图像传感器的方法还可以包括在去除第一层20的全部或部分之后、并且在形成滤色器40之前,形成覆盖光学隔离件31的第三层50,如图8所示。形成第三层50可以是通过沉积处理进行的,然后可以将第三层50的未覆盖光学隔离件31表面的部分去除,如图9所示;然后在被第三层50所覆盖的光学隔离件31之间形成滤色器40,如图10所示,从而使得滤色器40与第三层50接触而不与光学隔离件31接触,从而避免光学隔离件31对滤色器40造成金属污染。第三层50可以由电介质材料,例如氧化硅,来形成。第三层50具有一定的厚度以保证能够隔离光学隔离件31的金属对其他部件的污染。
在一些实施例中,在凹槽21中填充光学隔离材料是通过沉积处理进行的。本领域技术人员可以理解,在凹槽中填充光学隔离材料还可以通过其他合适的处理过程来进行,例如当光学隔离材料为金属时还可以通过化学电镀处理来进行。在通过沉积处理向凹槽21中填充光学隔离材料的实施例中,沉积处理是对图像传感器的整个表面(包括像素区和逻辑区(未示出))进行的,则光学隔离材料不仅沉积在了凹槽21中,还沉积到了第一层20的上表面上,此时,形成图像传感器的方法还包括去除沉积的位于第一层20之上的光学隔离材料。在一些实施例中,去除沉积的位于第一层20之上的光学隔离材料包括:先对沉积的位于第一层20之上的光学隔离材料进行平坦化处理(例如化学机械平坦化(CMP)处理),经过平坦化处理之后的图像传感器可参考图21所示的情况;然后,对经过平坦化处理的光学隔离材料进行刻蚀处理从而去除沉积的位于第一层20之上的光学隔离材料,该刻蚀处理停止在第一层,从而对于像素区仅保留位于凹槽21中的光学隔离材料,即光学隔离件31。
在一些实施例中,例如当光学隔离材料为金属时,在对图像传感器的整个表面沉积金属之后,可能需要保留位于逻辑区的金属,例如可以用于后续步骤中的金属连线等,此时去除第一层20之上的光学隔离材料的刻蚀处理仅对图像传感器的像素区进行。例如,可以通过使用光致抗蚀剂遮挡逻辑区来实现仅对像素区进行刻蚀处理。
在一些实施例中,光学隔离材料为金属钨。在这些情况下,形成图像传感器的方法还包括在凹槽21中填充金属钨之前,在形成了凹槽21的第一层20上形成用于黏合和/或阻挡的第二层60,如图11所示,第二层60覆盖凹槽21的侧壁和底壁,其中第二层60包括钛、和/或氮化钛等。由于第二层60需要覆盖凹槽21的侧壁和底壁,因此在一些实施例中,第二层20可以通过保形沉积处理(例如原子层沉积ALD处理等)形成。然后在凹槽21中填充金属钨以形成光学隔离件31,如图12所示,再去除第二层60的位于第一层20之上的部分即可,如图13所示。由于沉积钨时会用到氟化物,沉积处理的过程产生的氟若接触到衬底10或第一层20,则造成对这些结构的损伤。因此,在沉积钨之前,先形成覆盖第一层20的所有表面的由氮化钛形成的第二层60,能够阻挡氟对其他结构造成损伤,即起到阻挡的作用。此外,若第二层60包括钛,则可以增加金属钨与第一层20之间的结合力,即起到黏合的作用。
在一些实施例中,在不希望凹槽21中填充的光学隔离材料与位于第一层20之下的衬底10(包括半导体材料层、高介电常数材料层、抗反射层等)直接接触时,可以在第一层20中形成凹槽21时控制凹槽21的深度,使得形成的凹槽21的底部高于第一层20的底部,如图14所示。然后在凹槽21中填充光学隔离材料以形成光学隔离件31,如图15所示。接着去除第一层20的全部或部分,如图16所示,例如可以通过干法刻蚀处理和/或湿法刻蚀处理来去除第一层20的上部分并保留第一层20的下部分,然后在相邻的光学隔离件31之间、并且在第一层20的下部分之上形成滤色器40,这样可以避免后续步骤中形成的滤色器40与衬底10接触。本领域技术人员可以理解,在滤色器40与衬底10可以接触的情况下,也可以去除第一层20的全部暴露的部分,如图18所示,仅保留第一层20的位于光学隔离件31之下的部分23,然后在相邻的光学隔离件31之间形成滤色器40。因此,根据本公开的这些实施例,在不希望光学隔离件31和/或滤色器40与衬底10直接接触的情况下,也不需要再在衬底10之上形成一层隔离层之后才能形成光学隔离件31和/或滤色器40,只需要在形成凹槽21的时候和/或去除第一层20的时候控制深度即可实现光学隔离件31和/或滤色器40与衬底之间的隔离,这显然简化了工艺流程。
下面结合图19至26来描述本公开的形成图像传感器的方法的一个具体示例。
如图19所示,在衬底10之上形成第一层20,并在第一层20的要形成光学隔离件31的区域形成凹槽21。其中,衬底10包括用于在其中形成光电二极管的半导体材料(例如硅、锗、锗硅等)层,此外还可以包括形成在半导体材料层之上的其他结构,例如高介电常数材料层、抗反射层等。第一层20由电介质材料形成,例如氧化硅等。电介质材料比较易于被刻蚀,因此由电介质材料形成第一层20,更有利于在第一层20中形成凹槽21,也更有利于在形成光学隔离件31之后去除(例如通过刻蚀处理而形成)第一层20。在第一层20中形成凹槽21可以通过光刻处理及刻蚀处理来进行,然后形成凹槽21的光刻处理不会形成高宽比较大的光致抗蚀剂的“高墙”,从而避免了光致抗蚀剂的“高墙”倒塌的风险,降低了造成缺陷的可能性。
凹槽21形成在光电二极管11的周围区域之上,以用于形成光学隔离件31。虽然图19所示的情况为凹槽21形成之时已经形成了光电二极管,但本领域技术人员可以理解,也可以在形成光学隔离件31之后来形成光电二极管11,本公开对此并无限制。此外,形成的凹槽21的底部高于第一层20的底部,这使得将要形成在凹槽21中的光学隔离件31和用于黏合和/或阻挡的结构61与位于第一层20之下的衬底10(包括半导体材料层、高介电常数材料层、抗反射层等)不会直接接触。
如图20所示,通过保形沉积处理(例如原子层沉积ALD处理等),在形成了凹槽21的第一层20上形成用于黏合和/或阻挡的第二层60,第二层60覆盖凹槽21的侧壁和底壁,其中第二层60包括钛、和/或氮化钛等。第二层60可以增加金属钨与第一层20之间的结合力,即起到黏合的作用;还可以阻挡形成光学隔离件31时氟对衬底10等结构造成损伤,即起到阻挡的作用。
如图21所示,通过沉积处理来在凹槽21中填充光学隔离材料30,例如金属钨。沉积处理是对图像传感器的整个表面进行的,则光学隔离材料不仅沉积在了凹槽21中,还沉积到了第一层20的上表面上。为了便于去除位于第一层20之上的光学隔离材料30,可以先对沉积的位于第一层20之上的光学隔离材料30进行平坦化处理(例如化学机械平坦化(CMP)处理),经过平坦化处理之后的图像传感器如图21所示。
然后,如图22所示,将位于第一层20之上的光学隔离材料30和第二层60的部分均去除,从而形成光学隔离件31和位于光学隔离件31的侧壁和底壁的用于黏合和/或阻挡的结构61。去除位于第一层20之上的光学隔离材料30和第二层60的部分可以通过刻蚀处理来进行,该刻蚀处理可以被控制为停止在第一层20。
如图23所示,接着可以去除第一层20的全部或部分,例如可以通过选择性刻蚀处理来进行,从而不需要使用光致抗蚀剂、硬掩模等刻蚀掩蔽材料。在该选择性刻蚀处理中,使用对第一层20的材料和光学隔离件31的材料的刻蚀选择比高的刻蚀剂,通过干法刻蚀处理和/或湿法刻蚀处理均可完成。在图23所示的情况中,不希望将要形成的滤色器40与衬底10直接接触,因此,没有全部去除暴露出的第一层20,而是去除第一层20的上部分并保留第一层20的下部分22,从而使得将要形成的滤色器40不会与衬底10直接接触。需要注意的是,在图23所示的情况中,去除第一层20的全部或部分的同时,可以将位于光学隔离件31的侧壁的用于黏合和/或阻挡的结构61也同时去除,仅剩余位于光学隔离件31之下的部分结构62。
如图24所示,形成覆盖光学隔离件31的第三层50。形成第三层50可以是通过沉积处理进行的,然后可以将第三层50的未覆盖光学隔离件31表面的部分去除,如图25所示,仅保留覆盖光学隔离件31的顶壁和侧壁的隔离结构51。然后可以在相邻的光学隔离件31之间、保留的第一层20的下部分22之上形成滤色器40以及微透镜(未示出),如图26所示。
虽然本公开的附图中仅以截面图的形式示意性地示出了像素区的图像传感器的结构,本领域技术人员基于本公开记载的内容能够得到本公开所涉及的图像传感器整体的结构和形成方法。
在说明书及权利要求中的词语“A或B”包括“A和B”以及“A或B”,而不是排他地仅包括“A”或者仅包括“B”,除非另有特别说明。
在说明书及权利要求中的词语“前”、“后”、“顶”、“底”、“之上”、“之下”等,如果存在的话,用于描述性的目的而并不一定用于描述不变的相对位置。应当理解,这样使用的词语在适当的情况下是可互换的,使得在此所描述的本公开的实施例,例如,能够在与在此所示出的或另外描述的那些取向不同的其他取向上操作。
如在此所使用的,词语“示例性的”意指“用作示例、实例或说明”,而不是作为将被精确复制的“模型”。在此示例性描述的任意实现方式并不一定要被解释为比其它实现方式优选的或有利的。而且,本公开不受在上述技术领域、背景技术、发明内容或具体实施方式中所给出的任何所表述的或所暗示的理论所限定。
如在此所使用的,词语“基本上”意指包含由设计或制造的缺陷、器件或元件的容差、环境影响和/或其它因素所致的任意微小的变化。词语“基本上”还允许由寄生效应、噪音以及可能存在于实际的实现方式中的其它实际考虑因素所致的与完美的或理想的情形之间的差异。
上述描述可以指示被“连接”或“耦合”在一起的元件或节点或特征。如在此所使用的,除非另外明确说明,“连接”意指一个元件/节点/特征与另一种元件/节点/特征在电学上、机械上、逻辑上或以其它方式直接地连接(或者直接通信)。类似地,除非另外明确说明,“耦合”意指一个元件/节点/特征可以与另一元件/节点/特征以直接的或间接的方式在机械上、电学上、逻辑上或以其它方式连结以允许相互作用,即使这两个特征可能并没有直接连接也是如此。也就是说,“耦合”意图包含元件或其它特征的直接连结和间接连结,包括利用一个或多个中间元件的连接。
另外,仅仅为了参考的目的,还可以在下面描述中使用某种术语,并且因而并非意图限定。例如,除非上下文明确指出,否则涉及结构或元件的词语“第一”、“第二”和其它此类数字词语并没有暗示顺序或次序。
还应理解,“包括/包含”一词在本文中使用时,说明存在所指出的特征、整体、步骤、操作、单元和/或组件,但是并不排除存在或增加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、单元和/或组件以及/或者它们的组合。
在本公开中,术语“提供”从广义上用于涵盖获得对象的所有方式,因此“提供某对象”包括但不限于“购买”、“制备/制造”、“布置/设置”、“安装/装配”、和/或“订购”对象等。
本领域技术人员应当意识到,在上述操作之间的边界仅仅是说明性的。多个操作可以结合成单个操作,单个操作可以分布于附加的操作中,并且操作可以在时间上至少部分重叠地执行。而且,另选的实施例可以包括特定操作的多个实例,并且在其他各种实施例中可以改变操作顺序。但是,其它的修改、变化和替换同样是可能的。因此,本说明书和附图应当被看作是说明性的,而非限制性的。
另外,本公开的实施方式还可以包括以下示例:
1.一种形成图像传感器的方法,其特征在于,包括:
在衬底之上形成第一层,所述衬底包括用于形成光电二极管的半导体材料;
在所述第一层的要形成光学隔离件的区域形成凹槽,所述光学隔离件用于像素单元之间的光学隔离;以及
在所述凹槽中填充光学隔离材料以形成所述光学隔离件。
2.根据1所述的方法,其特征在于,还包括:
在形成所述光学隔离件之后,去除所述第一层的全部或部分;以及
在相邻的所述光学隔离件之间形成滤色器。
3.根据1所述的方法,其特征在于,所述第一层由电介质材料形成。
4.根据1所述的方法,其特征在于,所述第一层的要形成所述光学隔离件的所述区域位于所述光电二极管的周围区域之上。
5.根据1所述的方法,其特征在于,所述光学隔离材料为金属。
6.根据2所述的方法,其特征在于,所述光学隔离材料为金属,还包括:
在去除所述第一层的全部或部分之后、并且在形成所述滤色器之前,形成覆盖所述光学隔离件的第三层。
7.根据6所述的方法,其特征在于,所述第三层由电介质材料形成。
8.根据5所述的方法,其特征在于,在所述凹槽中填充所述光学隔离材料是通过沉积处理进行的。
9.根据8所述的方法,其特征在于,所述沉积处理对所述图像传感器的像素区和逻辑区均进行。
10.根据8所述的方法,其特征在于,在所述凹槽中填充所述光学隔离材料以形成所述光学隔离件包括:
去除沉积的位于所述第一层之上的所述光学隔离材料。
11.根据10所述的方法,其特征在于,所述去除沉积的位于所述第一层之上的所述光学隔离材料包括:
对沉积的位于所述第一层之上的所述光学隔离材料进行平坦化处理;以及
对经过所述平坦化处理的所述光学隔离材料进行刻蚀处理从而去除沉积的位于所述第一层之上的所述光学隔离材料。
12.根据11所述的方法,其特征在于,所述刻蚀处理停止在所述第一层。
13.根据11所述的方法,其特征在于,
所述刻蚀处理仅对所述图像传感器的像素区进行。
14.根据13所述的方法,其特征在于,通过使用光致抗蚀剂遮挡所述逻辑区来实现仅对所述像素区进行刻蚀处理。
15.根据5所述的方法,其特征在于,所述金属为钨。
16.根据15所述的方法,其特征在于,还包括:
在所述凹槽中填充钨之前,在形成了所述凹槽的所述第一层上形成用于黏合和/或阻挡的第二层,所述第二层覆盖所述凹槽的侧壁和底壁。
17.根据16所述的方法,其特征在于,所述第二层包括氮化钛。
18.根据16所述的方法,其特征在于,所述第二层通过保形沉积处理形成。
19.根据1所述的方法,其特征在于,形成的所述凹槽的底部高于所述第一层的底部。
20.根据2所述的方法,其特征在于,所述去除所述第一层的全部或部分通过干法刻蚀处理和/或湿法刻蚀处理来进行。
21.根据2所述的方法,其特征在于,所述去除所述第一层的全部或部分包括:去除所述第一层的上部分并保留所述第一层的下部分。
22.根据21所述的方法,其特征在于,在相邻的所述光学隔离件之间、并且在所述第一层的所述下部分之上形成所述滤色器。
虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上示例仅是为了进行说明,而不是为了限制本公开的范围。在此公开的各实施例可以任意组合,而不脱离本公开的精神和范围。本领域的技术人员还应理解,可以对实施例进行多种修改而不脱离本公开的范围和精神。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种形成图像传感器的方法,其特征在于,包括:
在衬底之上形成第一层,所述衬底包括用于形成光电二极管的半导体材料;
在所述第一层的要形成光学隔离件的区域形成凹槽,所述光学隔离件用于像素单元之间的光学隔离;以及
在所述凹槽中填充光学隔离材料以形成所述光学隔离件。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
在形成所述光学隔离件之后,去除所述第一层的全部或部分;以及
在相邻的所述光学隔离件之间形成滤色器。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一层由电介质材料形成。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一层的要形成所述光学隔离件的所述区域位于所述光电二极管的周围区域之上。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述光学隔离材料为金属。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述光学隔离材料为金属,还包括:
在去除所述第一层的全部或部分之后、并且在形成所述滤色器之前,形成覆盖所述光学隔离件的第三层。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述第三层由电介质材料形成。
8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在所述凹槽中填充所述光学隔离材料是通过沉积处理进行的。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述沉积处理对所述图像传感器的像素区和逻辑区均进行。
10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,在所述凹槽中填充所述光学隔离材料以形成所述光学隔离件包括:
去除沉积的位于所述第一层之上的所述光学隔离材料。
CN201810211512.0A 2018-03-15 2018-03-15 形成图像传感器的方法 Pending CN108321165A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810211512.0A CN108321165A (zh) 2018-03-15 2018-03-15 形成图像传感器的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810211512.0A CN108321165A (zh) 2018-03-15 2018-03-15 形成图像传感器的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108321165A true CN108321165A (zh) 2018-07-24

Family

ID=62901584

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810211512.0A Pending CN108321165A (zh) 2018-03-15 2018-03-15 形成图像传感器的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108321165A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109904182A (zh) * 2019-02-25 2019-06-18 德淮半导体有限公司 形成图像传感器的方法
CN114864616A (zh) * 2019-08-13 2022-08-05 豪威科技股份有限公司 图像传感器的全埋入式滤色器阵列
CN115995478A (zh) * 2023-03-24 2023-04-21 合肥新晶集成电路有限公司 图像传感器及其制备方法
CN116247069A (zh) * 2023-05-09 2023-06-09 合肥新晶集成电路有限公司 半导体结构及其制备方法、背照式图像传感器

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103456683A (zh) * 2012-05-30 2013-12-18 三星电子株式会社 形成通孔结构、制造图像传感器和集成电路器件的方法
CN104637959A (zh) * 2013-11-08 2015-05-20 苏州东微半导体有限公司 半导体感光器件及其制造方法
CN104733488A (zh) * 2013-12-20 2015-06-24 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 有机图像传感器及其形成方法
US20170179171A1 (en) * 2013-05-24 2017-06-22 Sony Corporation Solid-state imaging device and electronic apparatus
CN106920810A (zh) * 2015-12-11 2017-07-04 台湾积体电路制造股份有限公司 图像传感器器件及制造方法
US20180012944A1 (en) * 2016-07-08 2018-01-11 Japan Display Inc. Display device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103456683A (zh) * 2012-05-30 2013-12-18 三星电子株式会社 形成通孔结构、制造图像传感器和集成电路器件的方法
US20170179171A1 (en) * 2013-05-24 2017-06-22 Sony Corporation Solid-state imaging device and electronic apparatus
CN104637959A (zh) * 2013-11-08 2015-05-20 苏州东微半导体有限公司 半导体感光器件及其制造方法
CN104733488A (zh) * 2013-12-20 2015-06-24 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 有机图像传感器及其形成方法
CN106920810A (zh) * 2015-12-11 2017-07-04 台湾积体电路制造股份有限公司 图像传感器器件及制造方法
US20180012944A1 (en) * 2016-07-08 2018-01-11 Japan Display Inc. Display device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109904182A (zh) * 2019-02-25 2019-06-18 德淮半导体有限公司 形成图像传感器的方法
CN114864616A (zh) * 2019-08-13 2022-08-05 豪威科技股份有限公司 图像传感器的全埋入式滤色器阵列
CN114864616B (zh) * 2019-08-13 2025-10-24 豪威科技股份有限公司 图像传感器的全埋入式滤色器阵列
CN115995478A (zh) * 2023-03-24 2023-04-21 合肥新晶集成电路有限公司 图像传感器及其制备方法
CN116247069A (zh) * 2023-05-09 2023-06-09 合肥新晶集成电路有限公司 半导体结构及其制备方法、背照式图像传感器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI864354B (zh) 具有鈍化全深溝槽隔離的影像感測器及相關聯的製造方法與降低影像感測器中的雜訊方法
TWI595646B (zh) 深溝渠隔離結構及其形成方法
KR100386622B1 (ko) 듀얼 다마신 배선 형성방법
CN107946327B (zh) 一种背照式cmos图像传感器结构的制作方法
CN109801931B (zh) 半导体结构和半导体结构制造方法
CN108321165A (zh) 形成图像传感器的方法
WO2021109242A1 (zh) 半导体器件及其制造方法
US11901387B2 (en) Image sensor
CN108198832A (zh) 图像传感器、电子装置及其制造方法
CN102044426A (zh) 半导体装置及其制造方法
CN107425018B (zh) 一种半导体器件的制造方法
CN108281447A (zh) 半导体装置及其制作方法
CN107611122B (zh) 半导体装置及其制造方法
CN103311173A (zh) 一种双深度浅沟道隔离槽的制备方法
CN108198833A (zh) 图像传感器及形成图像传感器的方法
CN207320116U (zh) 背照式图像传感器
TW202303951A (zh) 與深溝渠隔離結構整合之金屬網格結構
CN107833889A (zh) 3d nand闪存的台阶接触孔的构建方法
CN107403787A (zh) 金属隔离栅的形成方法
JP2017162925A (ja) 撮像装置の製造方法
CN117832233A (zh) 图像传感器及其形成方法
CN104299976B (zh) 用于滤色器阵列的介电结构
CN108598101A (zh) 制造背照式图像传感器的方法
CN108364968B (zh) 图像传感器及其制造方法
CN109037055B (zh) 层间膜的制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20180724