DE102004063038A1

DE102004063038A1 - Bildsensor und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE102004063038A1
Application number: DE102004063038A
Authority: DE
Inventors: Chang Hun Icheon Han
Original assignee: DongbuAnam Semiconductor Inc
Current assignee: DB HiTek Co Ltd
Priority date: 2003-12-31
Filing date: 2004-12-28
Publication date: 2005-08-11
Also published as: CN1697191A; KR20050069541A; CN100433348C; US20050140805A1; JP2005197709A; KR100538150B1; JP4395437B2; US7667749B2

Abstract

Offenbart ist ein Bildsensor (100) und ein Verfahren zu dessen Herstellung, wobei eine teilweise lichtabschirmende Schicht zusätzlich in einem Pfad von Licht einer bestimmten Farbe, z. B. rotem Licht, das übermäßig eintritt, angeordnet ist, um das entsprechende rote Licht teilweise abzuschirmen, wenn rotes, grünes und blaues Licht in jede Photodiode (30) eines Halbleitersubstrates (40) eindringen, so daß der Eintrittszustand des roten Lichtes mit dem des grünen und des blauen Lichtes zusammenfällt, die jeweils eine kürzere Wellenlänge als das rote Licht aufweisen, wodurch optische Ladungen, die durch das rote Licht verursacht sind, in einem wirksamen Verarmungsbereich der Photodiode (30) normal erzeugt werden wie bei grünem und blauem Licht. Die Eintrittszustände von rotem, grünem und blauem Licht fallen in einem Verarmungsbereich eines Halbleitersubstrates zusammen, wodurch ein optimales Wirkverhältnis entsprechender optischer Ladungen erreicht wird, und die gleiche Menge der entsprechenden optischen Ladungen kann durch Signalverarbeitungstransistoren zu einer Interpolationsschaltung hin übertragen/entladen werden, wodurch effektiv Farbbilder mit (hinsichtlich Farbe und Auflösung) hervorragender Darstellungsqualität in einem Verhältnis Rot : Grün : Blau von annähernd 1 : 1 : 1 dargestellt werden.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Bildsensor und insbesondere auf einen Bildsensor und ein Verfahren zu dessen Herstellung, wobei eine teilweise lichtabschirmende Schicht zusätzlich auf einem Pfad von Licht einer bestimmten Farbe, z. B. rotem Licht, das einen übermäßigen Eintritt verursachen kann, angeordnet ist, um das entsprechende rote Licht teilweise abzuschirmen, wenn rotes, grünes und blaues Licht in jede Photodiode eines Halbleitersubstrates eindringt, so daß der Eintrittszustand des roten Lichtes mit dem des grünen und des blauen Lichtes zusammenfällt, die jeweils eine kürzere Wellenlänge als das rote Licht aufweisen, wodurch optische Ladungen, die durch das rote Licht verursacht sind, in einem wirksamen Verarmungsbereich der Photodiode normal erzeugt werden, wie bei grünem und blauem Licht.

Erörterung des Standes der Technik

Durch die rasante Entwicklung der letzten Zeit in der Elektrotechnik und der Elektronik haben verschiedene Elektronikgeräte, wie Videokameras, Digitalkameras, PC mit Minikamera und Mobiltelephone mit Minikamera, große Verbreitung gefunden.

Als Bildsensor wurden bisher typischerweise ladungsgekoppelte Bauelemente (CCD) verwendet. Die CCD haben jedoch verschiedene Nachteile; so benötigen sie eine hohe Ansteuerspannung und eine zusätzliche Beschaltung und haben hohe Herstellungskosten. Aus diesen Gründen befindet sich der Einsatz der CCD im Abwärtstrend.

Als Beispiel für einen Bildsensor, der den CCD ersetzen kann, sorgte in letzter Zeit ein Komplementär-Metalloxidhalbleiter-(CMOS)-Bildsensor für großes Aufsehen. Da CMOS-Bildsensoren auf einer CMOS-Schaltungstechnik beruhen, sind sie insofern vorteilhaft, als eine Ansteuerung mit niedriger Spannung möglich ist, keine zusätzliche Beschaltung benötigt wird und die Herstellungskosten im Gegensatz zum CCD niedrig sind.

Wie 1 zeigt, umfaßt der bekannte CMOS-Bildsensor, d.h. ein CMOS-Bildsensor zur Darstellung von Farbbildern, auf einem Halbleitersubstrat 40 ausgebildete Photodioden 30, die eine Reihe optischer Ladungen von extern zugeführten Lichtstrahlen L erzeugen und speichern, und eine Farbfilteranordnung CA, welche die extern zugeführten Lichtstrahlen färbt und die farbigen Lichtstrahlen den Photodioden 30 zuführt. In diesem Fall ist eine Zwischenschicht 20 zwischen der Farbfilteranordnung und den Photodioden 30 angeordnet, um die durch die Farbfilteranordnung CA hindurchgetretenen Lichtstrahlen den Photodioden 30 zuzuführen.

Wie gezeigt, weist die Farbfilteranordnung CA einen Aufbau aus mehreren Farbzelleinheiten C1, C2 und C3 mit Rot, Grün und Blau in Kombination auf (in 1 sind vier Farbzellen gezeigt).

Dabei wandeln die rote Farbzelle C1, die grüne Farbzelle C2 und die blaue Farbzelle C3 die extern zugeführten Lichtstrahlen in rote, grüne und blaue um und führen die farbigen Lichtstrahlen den Photodioden 30 zu. Die jeweiligen Photodioden 30, die der roten Farbzelle C1, der grünen Farbzelle C2 und der blauen Farbzelle C3 eins zu eins zugeordnet sind, erzeugen und speichern die farbigen Lichtstrahlen, d.h. optische Ladungen, die rotem Licht, grünem Licht und blauem Licht entsprechen.

Danach übertragen/entladen den jeweiligen Photodioden benachbarte (nicht gezeigte) Signalverarbeitungstransistoren die von den entsprechenden Photodioden 30 erzeugten und gespeicherten optischen Ladungen an eine (nicht gezeigte) Interpolationsschaltung. Die optischen Ladungen werden durch einen Interpolationsvorgang mittels der entsprechenden Interpolationsschaltung als Farbbilder einheitlicher Auflösung dargestellt.

Beim bekannten CMOS-Bildsensorsystem hat das rote Licht mit 600 nm bis 700 nm eine längere Wellenlänge als das blaue Licht, das eine Wellenlänge von 400 nm bis 500 nm aufweist, und als das grüne Licht mit einer Wellenlänge von 500 nm bis 600 nm. Wie 2 zeigt, dringt das von der roten Farbzelle C1 transmittierte rote Licht im Vergleich zum von der grünen Farbzelle C2 transmittierten grünen Licht und dem von der blauen Farbzelle C3 transmittierten blauen Licht das Halbleitersubstrat 40 im Übermaß ein. Wenn das rote Licht in das Substrat 40 im Übermaß eintritt, werden durch das rote Licht verursachte optische Ladungen e1 im Gegensatz zu optischen Ladungen e2 und e3, die durch das grüne und das blaue Licht entstehen, nicht normal im wirksamen Verarmungsbereich DA der Photodioden 30 erzeugt. D. h., die durch das rote Licht verursachten optischen Ladungen e1 werden in einem anormalen Abstand zum wirksamen Verarmungsbereich DA erzeugt. Wenn keine gesonderte Maßnahmen ergriffen werden, sind die von den Signalverarbeitungstransistoren zur Interpolationsschaltung hin übertragenen/entladenen optischen Ladungen e1 vergleichsweise kleiner als die anderen optischen Ladungen e2 und e3. Aus diesem Grunde haben die durch die Interpolationsschaltung letztlich gewonnenen Farbbilder kein normales Verhältnis Rot:Grün:Blau von 1:1:1, was eine von der Farbe und Auflösung her geringe Darstellungsqualität bewirkt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich daher auf einen Bildsensor und ein Verfahren zu dessen Herstellung, der/das eines oder mehrere durch Beschränkungen und Nachteile des nächsten Standes der Technik bedingte Probleme im wesentlichen beseitigt.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Bildsensors und eines Verfahrens zu dessen Herstellung, wobei eine teilweise lichtabschirmende Schicht zusätzlich auf einem Pfad von Licht einer bestimmten Farbe, z. B, rotem Licht, das eine übermäßige Durchdringung verursachen kann, angeordnet ist, um das entsprechende rote Licht teilweise abzuschirmen, wenn rotes, grünes und blaues Licht in jede Photodiode eines Halbleitersubstrates eindringt, so daß der Eintrittszustand des roten Lichtes mit dem des grünen und des blauen Lichtes zusammenfällt, die jeweils eine kürzere Wellenlänge als das rote Licht aufweisen, wodurch optische Ladungen, die durch das rote Licht verursacht sind, in einem wirksamen Verarmungsbereich der Photodiode normal erzeugt werden, wie bei grünem und blauem Licht.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Bildsensors und eines Verfahrens zu dessen Herstellung, wobei der Eintrittszustand des roten Lichtes, des grünen Lichtes und des blauen Lichtes in einem Verarmungsbereich des Halbleitersubstrates zusammenfällt, um ein optimales Wirkverhältnis entsprechender optischer Ladungen zu erhalten, und die gleiche Menge der entsprechenden optischen Ladungen kann durch Signalverarbeitungstransistoren zu einer Interpolationsschaltung hin übertragen/entladen werden, wodurch effektiv Farbbilder mit (hinsichtlich Farbe und Auflösung) hervorragender Darstellungsqualität in etwa einem Verhältnis Rot:Grün:Blau von 1:1:1 dargestellt werden.

Zusätzliche Vorteile, Ziele und Merkmale der Erfindung sind teils in der nachfolgenden Beschreibung erörtert und ergeben sich für den Durchschnittsfachmann teils beim Studium der nachfolgenden Beschreibung oder bei der Ausführung der Erfindung. Diese Ziele und weitere Vorteile der Erfindung können durch die insbesondere in der vorliegenden schriftlichen Beschreibung und den Ansprüchen sowie in den beigefügten Zeichnungen dargelegte Struktur verwirklicht und erreicht werden.

Um diese Ziele und andere Vorteile zur erreichen, und gemäß dem Zweck der Erfindung, wie sie hier ausgeführt und allgemein beschrieben ist, umfaßt ein Bildsensor mehrere Farbzelleinheiten, die extern zugeführte Lichtstrahlen in unterschiedliche Farben umwandeln, mehrere in einem aktiven Bereich eines Halbleitersubstrates angeordnete Photodioden, die eine Reihe optischer Ladungen beim Empfang der von den jeweiligen Farbzelleinheiten transmittierten, verschiedenfarbigen Lichtstrahlen erzeugen und speichern, eine Zwischenschicht, welche die von den Farbzelleinheiten übertragenen, verschiedenfarbigen Lichtstrahlen Photodioden zuführt, und eine teilweise lichtabschirmende Schicht, die den Photodioden durch die Zwischenschicht zugeführtes Licht einer bestimmten Farbe teilweise abschirmt.

Die teilweise lichtabschirmende Schicht ist vorzugsweise eine dünne Schicht auf Siliziumbasis, wie z. B. eine dünne Polysiliziumschicht mit einer Dicke im Bereich von 300 Å bis 5000 Å.

Vorzugsweise ist das von der teilweise lichtabschirmenden Schicht abgeschirmte Licht der bestimmten Farbe rotes oder grünes Licht. Wenn es sich bei dem von der teilweise lichtabschirmenden Schicht abgeschirmten Licht der bestimmten Farbe um grünes Licht handelt, hat die teilweise lichtabschirmende Schicht eine Dicke im Bereich von 1/20 bis 1/10 der für rotes Licht.

Gemäß einem anderen Aspekt umfaßt ein Bildsensor mehrere in einem aktiven Bereich eines Halbleitersubstrates angeordnete Photodioden, die beim Empfang von Farbzelleinheiten transmittierter, verschiedenfarbiger Lichtstrahlen eine Reihe von optischen Ladungen erzeugen und speichern, Signalverarbeitungstransistoren, welche die in den Photodioden gespeicherten optischen Ladungen übertragen/entladen, eine auf dem Halbleitersubstrat ausgebildete Metallvorisolierende Schicht, welche die Photodioden und die Signalverarbeitungstransistoren überdeckt, eine Metall-Leitung, die zur elektrischen Verbindung mit den Signalverarbeitungstransistoren auf der Metall-vorisolierenden Schicht ausgebildet ist, und eine in die Metall-vorisolierende Schicht eingebettete, teilweise lichtabschirmende Schicht, die von den Farbzelleinheiten an die Photodioden durchgelassenes Licht einer bestimmten Farbe teilweise abschirmt.

Gemäß noch einem anderen Aspekt umfaßt ein Bildsensor mehrere in einem aktiven Bereich eines Halbleitersubstrates angeordnete Photodioden, die beim Empfang von Farbzelleinheiten transmittierter, verschiedenfarbiger Lichtstrahlen eine Reihe von optischen Ladungen erzeugen und speichern, Signalverarbeitungstransistoren, welche die in den Photodioden gespeicherten optischen Ladungen übertragen/entladen, eine auf dem Halbleitersubstrat ausgebildete, Metallvorisolierende Schicht, welche die Photodioden und die Signalverarbeitungstransistoren überdeckt, mehrschichtige Metall-Leitungen, die auf der Metall-vorisolierenden Schicht ausgebildet sind, mehrschichtige isolierende Zwischenschichten, welche die mehrschichtigen Metall-Leitungen selektiv isolieren, und eine in die mehrschichtigen isolierenden Zwischenschichten eingebettete, teilweise lichtabschirmende Schicht, die von den Farbzelleinheiten an die Photodioden durchgelassenes Licht einer bestimmten Farbe teilweise abschirmt.

Nach einem anderen Aspekt umfaßt ein Verfahren zur Herstellung eines Bildsensor die Ausbildung mehrerer Photodioden und Signalverarbeitungstransistoren in einem aktiven Bereich eines Halbleitersubstrates, die Erzeugung einer ersten Metall-vorisolierenden Schicht auf dem Halbleitersubstrat, welche die Photodioden und die Signalverarbeitungstransistoren überdeckt, die Ausbildung einer teilweise lichtabschirmenden Schicht, die den Photodioden auf der ersten Metall-vorisolierenden Schicht zugeführtes Licht einer bestimmten Farbe teilweise abschirmt, und die Erzeugung einer zweiten Metall-vorisolierenden Schicht auf der ersten Metall-vorisolierenden Schicht, um die teilweise lichtabschirmende Schicht zu überdecken.

Es versteht sich, daß sowohl die vorstehende allgemeine Beschreibung als auch die nachfolgende detaillierte Beschreibung der vorliegenden Erfindung beispielhaft und erläuternd sind und zur näheren Erläuterung der beanspruchten Erfindung dienen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die beigefügten Zeichnungen, die dazu dienen, die Erfindung noch verständlicher zu machen, und in diese Anmeldung aufgenommen sowie Teil derselben sind, zeigen eine Ausführungsformen) der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Prinzips. In den Zeichnungen zeigen:

1 und 2 Beispielansichten, die einen Aufbau eines bekannten Bildsensors darstellen,

3 und 4 Beispielansichten, die einen Aufbau eines Bildsensors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen,

5 bis 7 Beispielansichten, welche die Anordnung einer teilweise lichtabschirmenden Schicht gemäß der vorliegenden Erfindung darstellen,

8A bis 8E Schnittdarstellungen, welche die Verfahrensschritte zur Herstellung eines Bildsensors gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen, und

9 und 10 Beispielansichten, die einen Aufbau eines Bildsensors gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Nun wird näher auf die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eingegangen, die anhand von Beispielen in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht sind. In den Zeichnungen sind, soweit möglich, durchgehend die gleichen Bezugszeichen zur Kennzeichnung gleicher oder ähnlicher Teile verwendet.
Nachfolgend werden ein Bildsensor gemäß der vorliegenden Erfindung und ein Verfahren zu dessen Herstellung wie folgt beschrieben:
Wie 3 zeigt, umfaßt der CMOS-Bildsensor 100 nach der vorliegenden Erfindung, d.h. ein CMOS-Bildsensor zur Darstellung von Farbbildern, auf einem Halbleitersubstrat 40 ausgebildete Photodioden 30, die eine Reihe optischer Ladungen von extern zugeführten Lichtstrahlen L erzeugen und speichern, und eine Farbfilteranordnung CA, welche die extern zugeführten Lichtstrahlen färbt und die farbigen Lichtstrahlen den Photodioden 30 zuführt. In diesem Fall ist eine Zwischenschicht 20 zwischen der Farbfilteranordnung und den Photodioden 30 angeordnet, um die von der Farbfilteranordnung CA übertragenen Lichtstrahlen den Photodioden 30 zuzuführen.
Wie gezeigt, weist die Farbfilteranordnung CA einen Aufbau aus mehreren Farbzelleinheiten C1, C2 und C3 mit Rot, Grün und Blau in Kombination auf.
Dabei wandeln die rote Farbzelle C1, die grüne Farbzelle C2 und die blaue Farbzelle C3 die extern zugeführten Lichtstrahlen in rote, grüne und blaue um und führen die farbigen Lichtstrahlen den Photodioden 30 zu. Die jeweiligen Photodioden 30, die der roten Farbzelle C1, der grünen Farbzelle C2 und der blauen Farbzelle C3 eins zu eins zugeordnet sind, erzeugen und speichern die farbigen Lichtstrahlen, d.h. optische Ladungen, die rotem Licht, grünem Licht und blauem Licht entsprechen.
Danach übertragen/entladen den jeweiligen Photodioden 30 benachbarte (in 5 gezeigte) Signalverarbeitungstransistoren 60 die von den entsprechenden Photodioden 30 erzeugten und gespeicherten optischen Ladungen an eine Interpolationsschaltung. Die optischen Ladungen werden durch den Interpolationsvorgang mittels der entsprechenden Interpolationsschaltung als Farbbilder einheitlicher Auflösung dargestellt.
Da ein Benutzer in diesem Fall, wie bei der vorliegenden Erfindung gezeigt, allgemein gegenüber grünem Licht empfindlich ist, sind in der Farbfilteranordnung CA mehr grüne Farbzelleinheiten C2 als rote Farbzelleinheiten C1 und blaue Farbzelleinheiten C3 angeordnet.
Beim CMOS-Bildsensorsystem gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie oben beschrieben ist, hat das rote Licht mit 600 nm bis 700 nm eine längere Wellenlänge als das blaue Licht, das eine Wellenlänge von 400 nm bis 500 nm aufweist, und als das grüne Licht mit einer Wellenlänge von 500 nm bis 600 nm. Wenn keine gesonderte Maßnahmen ergriffen werden, tritt daher das von der roten Farbzelle C1 durchgelassene rote Licht im Vergleich zum von der grünen Farbzelle C2 durchgelassenen grünen Licht und dem von der blauen Farbzelle C3 durchgelassenen blauen Licht in das Halbleitersubstrat 40 im Übermaß ein.
Unter diesen Umständen wird, wie gezeigt, zusätzlich auf einem Teil einer bestimmten Farbzelleinheit, z. B. auf einem Teil der Zwischenschicht 20, welcher der roten Farbzelleinheit C1 entspricht, die einen übermäßigen Eintritt verursachen kann, eine teilweise lichtabschirmende Schicht 50 ausgebildet, um das den Photodioden 30 durch die entsprechende Zwischenschicht 20 zugeführte, entsprechende rote Licht teilweise abzuschirmen.
Wenn die teilweise lichtabschirmende Schicht 50 auf einem Teil der Zwischenschicht 20 ausgebildet ist, der der roten Farbzelleinheit C1 entspricht, dringt das entsprechende von der roten Farbzelleinheit C1 in den Photodioden 30 durchgelassene rote Licht aufgrund der teilweise lichtabschirmenden Schicht 50 auch dann nicht übermäßig in das Substrat 40 ein, wenn es eine lange Wellenlänge von 600 nm bis 700 nm aufweist, wie dies in 4 gezeigt ist. Dabei fällt der Eintrittszustand des roten Lichtes mit dem des grünen und des blauen Lichtes zusammen, die jeweils eine kürzere Wellenlänge als das rote Licht aufweisen.
Da das rote Licht im Stand der Technik eine relativ länge Wellenlänge aufweist, tritt das von der roten Farbzelle transmittierte rote Licht im Vergleich zum von der grünen Farbzelle transmittierten grünen Licht und dem von der blauen Farbzelle transmittierten blauen Licht in das Halbleitersubstrat im Übermaß ein. Im Gegensatz zu optischen Ladungen, die durch das grüne und das blaue Licht entstehen, werden durch das rote Licht verursachte optische Ladungen nicht normal im wirksamen Verarmungsbereich der Photodioden erzeugt. D. h., die durch das rote Licht verursachten optischen Ladungen entstehen in einem anormalen Abstand zum wirksamen Verarmungsbereich.
Da die teilweise lichtabschirmende Schicht 50 bei der vorliegenden Erfindung jedoch auf einem Pfad von Licht einer bestimmten Farbe, z. B. des roten Lichtes, das übermäßig eintreten kann, ausgebildet ist, fällt der Eintrittszustand des roten Lichtes mit dem des grünen Lichtes und des blauen Lichtes zusammen, die jeweils einer kürzere Wellenlänge als das rote Licht aufweisen. Die durch das rote Licht verursachten optischen Ladungen e1 können, wie die durch das grüne und das blaue Licht verursachten Ladungen e2 und e3, im wirksamen Verarmungsbereich der Photodioden 30 normal erzeugt werden.
Bei der vorliegenden Erfindung fallen die Eintrittszustände des roten Lichtes, des grünen Lichtes und des blauen Lichtes im wirksamen Verarmungsbereich DA des Halbleitersubstrates 40 zusammen, so daß ein optimales Wirkverhältnis der jeweiligen optischen Ladungen e1, e2 und e3 erreicht wird. In diesem Fall kann eine einheitliche Menge der jeweiligen optischen Ladungen durch die Signalverarbeitungstransistoren 60 zur Interpolationsschaltung hin übertragen/entladen werden. Damit können durch die Interpolationsschaltung letztlich Farbbilder mit (hinsichtlich Farbe und Auflösung) hervorragender Darstellungsqualität in einem Verhältnis Rot:Grün:Blau von annähernd 1:1:1 dargestellt werden.
Bei der vorliegenden Erfindung stellt die Dicke der teilweise lichtabschirmenden Schicht 50 einen wichtigen Faktor dar. Diesbezüglich können folgende Probleme auftreten: Wenn die teilweise lichtabschirmende Schicht 50 zu dick ist, kann gegebenenfalls das von der roten Farbzelleinheit C1 transmittierte Licht die Photodioden nicht erreichen. Im Gegensatz dazu kann die teilweise lichtabschirmende Schicht 50, wenn sie zu dünn ist, gegebenenfalls ihre lichtabschirmende Funktion nicht erfüllen. Angesichts dieser Probleme weist die teilweise lichtabschirmende Schicht 50 bei der vorliegenden Erfindung eine Dicke im Bereich von 300 Å bis 5000 Å auf. In diesem Fall können die obigen Probleme von vornherein vermieden werden.
Indessen stellt das Material der teilweise lichtabschirmenden Schicht 50 bei der vorliegenden Erfindung auch einen wichtigen Faktor dar. Wie im oben beschriebenen Fall der Dicke, können folgende Probleme auftreten: Wenn die teilweise lichtabschirmende Schicht 50 aus einem nahezu lichtundurchlässigen Material besteht, kann das von der roten Farbzelleinheit C1 transmittierte Licht gegebenenfalls die Photodioden 30 nicht erreichen. Besteht die teilweise lichtabschirmende Schicht 50 dagegen aus einem nahezu transparenten Material, kann sie gegebenenfalls ihre lichtabschirmende Funktion nicht erfüllen. Angesichts dieser Probleme ist die teilweise lichtabschirmende Schicht 50 eine dünne Schicht auf Siliziumbasis mit einer geeigneten Transparenz, wie z. B. eine dünne Polysiliziumschicht. In diesem Fall können die obigen Probleme von vornherein vermieden werden.
Wie in 5 bis 7 gezeigt ist, kann die Lage der teilweise lichtabschirmenden Schicht 50 in der Zwischenschicht 20 den Gegebenheiten entsprechend verändert werden.
Beispielsweise kann die teilweise lichtabschirmende Schicht 50, wie 5 zeigt, in eine Metallvorisolierende Schicht 21 der Zwischenschicht 20 eingebettet sein. In diesem Fall umfaßt der Bildsensor 100 mehrere Photodioden 30, die in einem aktiven Bereich eines Halbleitersubstrates angeordnet sind, das gebildet ist durch eine Bauelement-Isolierschicht 41, die beim Empfang von rotem Licht, das von der roten Farbzelleinheit C1 durchgelassen wurde, eine Reihe optischer Ladungen e1 erzeugt und speichert, Signalverarbeitungstransistoren 60, welche die in den Photodioden 30 gespeicherten optischen Ladungen e1 übertragen/entladen, eine erste auf dem Halbleitersubstrat 40 ausgebildete, Metall-vorisolierende Schicht 21a, welche die Photodioden 30 überdeckt und eine Gate-Elektrode 62 freiläßt, eine auf der ersten Metall-vorisolierenden Schicht 21a ausgebildete teilweise lichtabschirmende Schicht 50, welche die das von der roten Farbzelleinheit C1 an die Photodioden 30 durchgelassene rote Licht teilweise abschirmt, eine auf der ersten Metall-vorisolierenden Schicht 21a ausgebildete, zweite Metall-vorisolierende Schicht 21b, welche die teilweise lichtabschirmende Schicht 50 überdeckt, eine auf der zweiten Metall-vorisolierenden Schicht 21b ausgebildete erste Metall-Leitung 72, die über einen Kontaktstecker 71 elektrisch mit den Signalverarbeitungstransistoren 60 verbunden ist, eine auf der zweiten Metall-vorisolierenden Schicht 21b ausgebildete erste isolierende Zwischenschicht 22, welche die erste Metall-Leitung überdeckt, eine auf der ersten isolierenden Zwischenschicht 22 ausgebildete zweite Metall-Leitung 73, eine auf der ersten isolierenden Zwischenschicht 22 erzeugte zweite isolierende Zwischenschicht 22, welche die zweite Metall-Leitung 73 überdeckt, und eine auf der zweiten isolierenden Zwischenschicht 23 ausgebildete Passivierungsschicht.
Die Signalverarbeitungstransistoren 60 umfassen eine Gate-Isolierschicht 61, eine Gate-Elektrode 62, die durch die Gate-Isolierschicht 61 gegenüber dem Halbleitersubstrat 40 isoliert ist, einen Abstandshalter 63, der beidseits der Gate-Elektrode 62 ausgebildet ist, und eine Dotierungsionenschicht 64, die auf einer Seite des Abstandshalters 63 im Halbleitersubstrat 40 ausgebildet ist.
Bei dieser Gestaltung kann der Eintrittszustand des von der roten Farbzelleinheit C1 transmittierten roten Lichtes durch die Wirkung der teilweise lichtabschirmenden Schicht 50 natürlich mit dem des grünen Lichtes und des blauen Lichtes zusammenfallen, die jeweils eine kürzere Wellenlänge als das rote Licht aufweisen. Damit können die durch das rote Licht verursachten optischen Ladungen e1, wie die durch das grüne und das blaue Licht verursachten Ladungen e2 und e3, im wirksamen Verarmungsbereich DA der Photodioden 30 normal erzeugt werden.
Ferner kann die teilweise lichtabschirmende Schicht 50, wie 6 zeigt, in eine isolierende Zwischenschicht der Zwischenschicht 20, z. B. in die erste isolierende Zwischenschicht 22, eingebettet sein. In diesem Fall umfaßt der Bildsensor 100 mehrere Photodioden 30, die in einem aktiven Bereich eines Halbleitersubstrates 40 angeordnet sind, das gebildet ist durch eine Bauelement-Isolierschicht 41, die beim Empfang von rotem Licht, das von der roten Farbzelleinheit C1 durchgelassen wurde, eine Reihe optischer Ladungen erzeugt und speichert, Signalverarbeitungstransistoren 60, welche die in den Photodioden 30 gespeicherten optischen Ladungen e1 übertragen/entladen, eine auf dem Halbleitersubstrat 40 ausgebildete, Metallvorisolierende Schicht 21, welche die Photodioden 30 und die Signalverarbeitungstransistoren 60 überdeckt, eine auf der Metall-vorisolierenden Schicht 21 erzeugte erste Metall-Leitung 72, die über einen Kontaktstecker 71 elektrisch mit den Signalverarbeitungstransistoren 60 verbunden ist, eine auf der Metall-vorisolierenden Schicht 21 ausgebildete erste, untere isolierende Zwischenschicht 22a, welche die erste Metall-Leitung 72 freiläßt, eine auf der ersten, unteren isolierenden Zwischenschicht 22 ausgebildete teilweise lichtabschirmende Schicht 50, welche das den Photodioden 30 von der roten Farbzelleinheit C1 zugeführte rote Licht teilweise abschirmt, eine auf der ersten unteren isolierenden Zwischenschicht 22a erzeugte erste, obere isolierende Zwischenschicht 22b, welche die teilweise lichtabschirmende Schicht 50 überdeckt, eine auf der ersten, oberen isolierenden Zwischenschicht 22b ausgebildete zweite Metall-Leitung 73, eine auf der ersten, oberen isolierenden Zwischenschicht 22b erzeugte zweite isolierende Zwischenschicht 23, welche die zweite Metall-Leitung 73 überdeckt, und eine auf der zweiten isolierenden Zwischenschicht 23 ausgebildete Passivierungsschicht 24.
Bei dieser Gestaltung kann der Eintrittszustand des von der roten Farbzelleinheit C1 übertragenen roten Lichtes, wie im vorgenannten Fall der 5, durch die Wirkung der teilweise lichtabschirmenden Schicht 50 natürlich mit dem des grünen Lichtes und des blauen Lichtes zusammenfallen, die jeweils eine kürzere Wellenlänge als das rote Licht aufweisen. Damit können die durch das rote Licht verursachten optischen Ladungen e1, wie die durch das grüne und das blaue Licht verursachten Ladungen e2 und e3, im wirksamen Verarmungsbereich DA der Photodioden 30 normal erzeugt werden.
Zudem kann die teilweise lichtabschirmende Schicht 50, wie 7 zeigt, in eine isolierende Zwischenschicht der Zwischenschicht 20, z. B. in die zweite isolierende Zwischenschicht 23, eingebettet sein. In diesem Fall umfaßt der Bildsensor 100 mehrere Photodioden 30, die in einem aktiven Bereich eines Halbleitersubstrates 40 angeordnet sind, das gebildet ist durch eine Bauelement-Isolierschicht 41, die beim Empfang von rotem Licht, das von der roten Farbzelleinheit C1 durchgelassen wurde, eine Reihe optischer Ladungen e1 erzeugt und speichert, Signalverarbeitungstransistoren 60, welche die in den Photodioden 30 gespeicherten optischen Ladungen e1 übertragen/entladen, eine auf dem Halbleitersubstrat 40 ausgebildete, Metall-vorisolierende Schicht 21, welche die Photodioden 30 und die Signalverarbeitungstransistoren 60 überdeckt, eine auf der Metall-vorisolierenden Schicht 21 erzeugte erste Metall-Leitung 72, die über einen Kontaktstecker 71 elektrisch mit den Signalverarbeitungstransistoren 60 verbunden ist, eine auf der Metall-vorisolierenden Schicht 21 ausgebildete, erste isolierende Zwischenschicht 22, welche die erste Metall-Leitung 72 überdeckt, eine auf der ersten isolierenden Zwischenschicht 22 ausgebildete zweite Metall-Leitung 73, eine auf der ersten isolierenden Zwischenschicht 22 erzeugte, zweite untere isolierende Zwischenschicht 23a, welche die Oberfläche der zweiten Metall-Leitung 73 überdeckt, eine auf der ersten unteren isolierenden Zwischenschicht 23a ausgebildete teilweise lichtabschirmende Schicht 50, welche das den Photodioden 30 von der roten Farbzelleinheit C1 zugeführte rote Licht teilweise abschirmt, eine auf der zweiten unteren isolierenden Zwischenschicht 23a erzeugte, zweite obere isolierende Zwischenschicht 23b, welche die teilweise lichtabschirmende Schicht 50 überdeckt, und eine auf der zweiten oberen, isolierenden Zwischenschicht 23b ausgebildete Passivierungsschicht 24.
Bei dieser Gestaltung kann der Eintrittszustand des von der roten Farbzelleinheit C1 transmittierten roten Lichtes, wie in den vorgenannten Fällen, durch die Wirkung der teilweise lichtabschirmenden Schicht 50 natürlich mit dem des grünen Lichtes und des blauen Lichtes zusammenfallen, die jeweils eine kürzere Wellenlänge als das rote Licht aufweisen. Damit können die durch das rote Licht verursachten optischen Ladungen e1, wie die durch das grüne und das blaue Licht verursachten Ladungen e2 und e3, im wirksamen Verarmungsbereich DA der Photodioden 30 normal erzeugt werden.
Nun wird ein Verfahren zur Herstellung des Bildsensors anhand der teilweise lichtabschirmenden Schicht 50 beschrieben, die in die Metall-vorisolierende Schicht 21 der Zwischenschicht 20 eingebettet ist.
Zuerst wird, wie dies in 8A gezeigt ist, die Bauelement-Isolierschicht 41 des Feldbereichs gebildet, um den aktiven Bereich des Halbleitersubstrates 40 festzulegen, indem wahlweise ein Verfahren zur Isolierung mit flachen Gräben (STI) oder ein Verfahren zur lokalen Oxidation von Silizium (LOCOS) durchgeführt wird. Dabei kann zuvor eine (nicht gezeigte) P-Epitaxialschicht auf dem Halbleitersubstrat 40 eines stark dotierten P++-Monosiliziumsubstrates erzeugt werden, um die Größe (Tiefe) des Verarmungsbereichs zu vergrößern.
Anschließend wird auf dem Bereich für den Transistor des aktiven Bereichs durch ein Niederdruck-CVD-Verfahren eine Gate-Isolierschicht 61 mit einer gewünschten Dicke für eine Gate-Elektrode 62 der Signalverarbeitungstransistoren gebildet. In diesem Fall kann die Gate-Isolierschicht 61 durch einen Thermooxidationsprozeß aus einer Thermooxidschicht gebildet sein.
Anschließend wird auf der Gate-Isolierschicht 61 mit einem Niederdruck-CVD-Verfahren eine leitende Schicht für die Gate-Elektrode 62 erzeugt. Als Beispiel für die leitende Schicht kann eine stark dotierte Polysiliziumschicht mit einer vorbestimmten Dicke ausgebildet sein. Ferner kann auf der stark dotierten Polysiliziumschicht zusätzlich eine Silizidschicht gebildet sein.
Danach werden nicht benötigte Teile unter Verwendung eines (nicht gezeigten) Photolack-Musters photolithographisch entfernt und dann Abstandshalter 63 beiderseits der Gate-Elektrode 62 ausgebildet. Dadurch kann im Bereich des Halbleitersubstrates für den Transistor eine Abscheidungsstruktur für die Gate-Isolierschicht 61, die Gate-Elektrode 62 und die Abstandshalter 63 fertiggestellt werden.
Wenngleich dies nicht gezeigt ist, kann die zuvor erwähnte Abscheidungsstruktur auf den vorbestimmten Teilen des Halbleitersubstrates 40 gebildet sein.
Danach werden unter Verwendung des Photolack-Musters als Maskenschicht Dotierungsionen implantiert, wodurch jeweils eine Dotierungsschicht 64 für die Signalverarbeitungstransistoren 60 und die Photodioden 30 zum Erzeugen/Speichern der optischen Ladungen im Bereich für den Transistor des Halbleitersubstrates 40 und dem Bereich für die Photodiode gebildet werden.
Indem, je nach den Gegebenheiten, zusätzlich ein CVD-Verfahren durchgeführt wird, kann auf dem Halbleitersubstrat 40, einschließlich der Abstandshalter 63 und der Gate-Elektrode 62, zusätzlich eine (nicht gezeigte) Ätzstopschicht erzeugt werden, die eine Beschädigung der Gate-Elektrode 62 durch den Ätzvorgang verhindert. Dabei kann die Ätzstopschicht durch eine Nitrid- oder Nitridoxidschicht gebildet sein.
Unterdessen wird nach Fertigstellung der Signalverarbeitungstransistoren 60 und der Photodioden 30 durch das zuvor erwähnte Verfahren, wie 8B zeigt, ein Abscheidungsverfahren durchgeführt, um eine erste Metall-vorisolierende Schicht 21a auszubilden, welche die Signalverarbeitungstransistoren 60 und die Photodioden 30 auf dem Halbleitersubstrat 40 überdeckt.
Dabei kann die erste Metall-vorisolierende Schicht 21a durch eine Schicht aus undotiertem Silikatglas (USG), eine Borosilikatglas (BPSG)-Schicht, eine Ozontetraethylorthosilikat (O₃-TEOS)-Schicht oder eine Verbundschicht daraus gebildet sein.
Dann wird mit einem CVD-Verfahren auf der ersten Metall-vorisolierenden Schicht 21 eine dünne Schicht auf Siliziumbasis, z. B. eine dünne Polysiliziumschicht, mit einer Dicke im Bereich von 300 Å bis 5000 Å gebildet, die dann so strukturiert wird, daß die teilweise lichtabschirmende Schicht 50 wunschgemäß gebildet wird, um die Übertragung des roten Lichtes an die Photodioden 30 teilweise zu verhindern.
Wie 8C zeigt, wird mittels Durchführung eines Abscheidungsverfahrens auf der ersten Metall-vorisolierenden Schicht 21, einschließlich der teilweise lichtabschirmenden Schicht 50, zusätzlich die zweite Metall-vorisolierende Schicht 21b ausgebildet. Wie die erste Metallvorisolierende Schicht 21, kann auch die zweite Metall-vorisolierende Schicht 21b durch eine USG-Schicht, eine BSG-Schicht, eine PSG-Schicht, eine BPSG-Schicht, eine O₃-TEOS-Schicht oder eine Verbundschicht daraus erzeugt werden. Nach Fertigstellung der zweiten Metallvorisolierenden Schicht 21b ist die teilweise lichtabschirmende Schicht 50 im wesentlichen in der Metall-vorisolierenden Schicht 21 gebildet.
Dann wird die zweite Metall-vorisolierende Schicht 21b photolithographisch abgeätzt, um die Gate-Elektrode 62 freizulegen, wodurch ein Kontaktloch 70 gebildet wird.
Anschließend werden, wie dies in 8D gezeigt ist, an den Innenflächen des Kontaktlochs 70 eine (nicht gezeigte) Metallsperrschicht und auf dieser eine dicke, schwer schmelzende Metallschicht, z. B. eine Wolframschicht, gebildet, wodurch das Kontaktloch 70 mit der schwer schmelzenden Metallschicht gefüllt ist. Danach wird die schwer schmelzende Metallschicht durch einen chemisch-mechanischen Poliervorgang (CMP) planarisiert, um den Kontaktstecker 71 zum elektrischen Verbinden der ersten Metall-Leitung 72 und der Gate-Elektrode 62 zu bilden.
Indem zusätzlich das Abscheidungsverfahren, das Strukturierungsverfahren und das Planarisierungsverfahren nacheinander durchgeführt werden, wie dies in 8E gezeigt ist, kann der Bildsensor 100, einschließlich der auf der zweiten Metall-vorisolierenden Schicht 21b ausgebildeten Metall-Leitung 72, der auf der zweiten Metall-vorisolierenden Schicht 21b erzeugten, ersten isollierenden Zwischenschicht 22, welche die erste Metall-Leitung 72 überdeckt, der auf der ersten isolierenden Zwischenschicht 22 ausgebildeten zweiten Metall-Leitung 73, der auf der ersten isolierenden Zwischenschicht 22 erzeugten, zweiten isolierenden Zwischenschicht 23, welche die zweite Metall-Leitung 73 überdeckt, der auf der zweiten isolierenden Zwischenschicht 23 ausgebildeten Passivierungsschicht 24 und der auf der Passivierungsschicht erzeugten Farbzelleinheit C1, fertiggestellt werden.
Da das Verfahren zum Einbetten der teilweise lichtabschirmenden Schicht 50 in der ersten isolierenden Zwischenschicht 22 der Zwischenschicht 20 und das Verfahren zum Einbetten der teilweise lichtabschirmenden Schicht 50 in der zweiten isolierenden Zwischenschicht 23 der Zwischenschicht 20 anhand des Verfahrens zum Einbetten der teilweise lichtabschirmenden Schicht 50 in der Metall-vorisolierenden Schicht 21 verständlich sind, wird auf deren detaillierte Beschreibung verzichtet.
Indessen kann beim Bildsensor 100 nach der vorliegenden Erfindung das von der grünen Farbzelleinheit C2 übertragene grüne Licht im Falle unerwarteter Umstände in das Halbleitersubstrat 40 übermäßig eintreten, da das grüne Licht eine längere Wellenlänge als das blaue Licht, die aber kürzer als beim roten Licht ist, aufweist. Dabei kann der Eintrittszustand der durch das grüne Licht erzeugten optischen Ladungen e2 gegebenenfalls nicht mit dem Eintrittszustand der durch das blaue Licht erzeugten optischen Ladungen e3 zusammenfallen.
Unter Berücksichtigung der obigen Tatsache bei der anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in 9 gezeigt ist, wird zusätzlich in einem Teil der Zwischenschicht 20, welcher der grünen Farbzelleinheit C2 entspricht, sowie in einem Teil der Zwischenschicht 20, welcher der roten Farbzelleinheit C1 entspricht, eine teilweise lichtabschirmende Schicht 51 ausgebildet.
Wenn die teilweise lichtabschirmende Schicht 51 auf einem Teil der Zwischenschicht 20 ausgebildet ist, der der grünen Farbzelleinheit C2 entspricht, dringt das entsprechende von der grünen Farbzelleinheit C2 zu den Photodioden 30 durchgelassene grüne Licht aufgrund der teilweise lichtabschirmenden Schicht 51 auch dann nicht übermäßig in das Substrat 40 ein, wenn es eine längere Wellenlänge als das blaue Licht aufweist, wie dies in 10 gezeigt ist. Dabei fällt der Eintrittszustand des grünen Lichtes mit dem des blauen Lichtes zusammen, das eine kürzere Wellenlänge als das grüne Licht aufweist.
Bei der anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung fallen die Eintrittszustände des roten Lichtes, des grünen Lichtes und des blauen Lichtes im wirksamen Verarmungsbereich DA des Halbleitersubstrates 40 zusammen, so daß ein optimales Wirkverhältnis der jeweiligen optischen Ladungen e1, e2 und e3 erhalten wird. In diesem Fall kann eine einheitliche Menge der jeweiligen optischen Ladungen durch die Signalverarbeitungstransistoren 60 zur Interpolationsschaltung hin übertragen/entladen werden. Damit können durch die Interpolationsschaltung letztlich Farbbilder mit (hinsichtlich Farbe und Auflösung) hervorragender Darstellungsqualität in einem Verhältnis Rot:Grün:Blau von annähernd 1:1:1 dargestellt werden.
Bei der anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt die Dicke T2 der teilweise lichtabschirmenden Schicht 51, die dem grünen Licht entspricht, einen wichtigen Faktor dar. Diesbezüglich kann folgendes Problem auftreten: Wenn die dem grünen Licht entsprechende teilweise lichtabschirmende Schicht 51 die gleiche Dicke wie die dem roten Licht entsprechende teilweise lichtabschirmende Schicht 50 aufweist, obwohl das grüne Licht eine kürzere Wellenlänge als das rote Licht hat, kann das von der grünen Farbzelleinheit C2 übertragene Licht gegebenenfalls die Photodioden 30 nicht erreichen.
In Anbetracht dieses Problems hat die dem grünen Licht entsprechende teilweise lichtabschirmende Schicht 51 eine Dicke T2 im Bereich von 1/20 bis 1/10 der Dicke der teilweise lichtabschirmenden Schicht 50, die dem roten Licht entspricht. Damit wird die lichtabschirmende Funktion der dem grünen Licht entsprechenden teilweise lichtabschirmenden Schicht 51 schlechter als die der teilweise lichtabschirmenden Schicht 50, die dem roten Licht entspricht. Somit kann das grüne Licht die Photodioden 30 problemlos normal erreichen.
Wie zuvor erwähnt, haben der Bildsensor und das Verfahren zu dessen Herstellung die folgenden Vorteile:
Da die teilweise lichtabschirmende Schicht zusätzlich im Pfad des Lichtes der bestimmten Farbe, z. B. des roten Lichtes, das übermäßig eintreten kann, angeordnet ist, um das entsprechende rote Licht teilweise abzuschirmen, wenn rotes Licht, grünes Licht und blaues Licht in jede Photodiode des Halbleitersubstrates eindringen, fällt der Eintrittszustand des roten Lichtes mit dem des grünen und des blauen Lichtes zusammen, die jeweils eine kürzere Wellenlänge als das rote Licht aufweisen, wodurch die optischen Ladungen, die durch das rote Licht verursacht sind, im wirksamen Verarmungsbereich der Photodioden normal erzeugt werden, wie bei grünem und blauem Licht.
Zusätzlich fallen die Eintrittszustände des roten Lichtes, des grünen Lichtes und des blauen Lichtes im wirksamen Verarmungsbereich des Halbleitersubstrates zusammen, so daß ein optimales Wirkverhältnis der jeweiligen optischen Ladungen erhalten wird. Dabei können durch die Interpolationsschaltung Farbbilder mit (hinsichtlich Farbe und Auflösung) hervorragender Darstellungsqualität in einem Verhältnis Rot:Grün:Blau von annähernd 1:1:1 wirksam dargestellt werden, da die jeweiligen optischen Ladungen von den Signalverarbeitungstransistoren in gleicher Menge zur Interpolationsschaltung übertragen/entladen werden können.
Für den Fachmann ist es ersichtlich, daß verschiedene Modifikationen und Änderungen der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne vom Gedanken oder vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Dabei soll die vorliegende Erfindung auch ihre Modifikationen und Änderungen umfassen, sofern diese im unmittelbaren oder äquivalenten Schutzbereich der beigefügten Ansprüche liegen.

Claims

Bildsensor mit: mehreren Farbzelleinheiten, die extern zugeführte Lichtstrahlen in unterschiedliche Farben umwandeln, mehreren in einem aktiven Bereich eines Halbleitersubstrates angeordneten Photodioden, die eine Reihe optischer Ladungen beim Empfang von den jeweiligen Farbzelleinheiten übertragener, verschiedenfarbiger Lichtstrahlen erzeugen und speichern, einer Zwischenschicht, welche die von den Farbzelleinheiten transmittierten, verschiedenfarbigen Lichtstrahlen Photodioden zuführt, und einer teilweise lichtabschirmenden Schicht, die den Photodioden durch die Zwischenschicht zugeführtes Licht einer bestimmten Farbe teilweise abschirmt.
Bildsensor nach Anspruch 1, bei dem das von der teilweise lichtabschirmenden Schicht abgeschirmte, bestimmte Licht rotes oder grünes Licht ist.
Bildsensor nach Anspruch 2, bei dem die teilweise lichtabschirmende Schicht eine Dicke im Bereich von 1/20 bis 1/10 der für rotes Licht aufweist, wenn das von der teilweise lichtabschirmenden Schicht teilweise abgeschirmte Licht einer bestimmten Farbe grünes Licht ist.
Bildsensor nach Anspruch 1, bei dem die teilweise lichtabschirmende Schicht eine Dünnschicht auf Siliziumbasis ist.
Bildsensor nach Anspruch 4, bei dem die teilweise lichtabschirmende Schicht eine Polysiliziumdünnschicht ist.
Bildsensor nach Anspruch 1, bei dem die teilweise lichtabschirmende Schicht eine Dicke im Bereich von 300 Å bis 500 Å aufweist.
Bildsensor mit: mehreren in einem aktiven Bereich eines Halbleitersubstrates angeordneten Photodioden, die eine Reihe optischer Ladungen beim Empfang von Farbzelleinheiten transmittierter, verschiedenfarbiger Lichtstrahlen erzeugen und speichern, Signalverarbeitungstransistoren, welche die in den Photodioden gespeicherten optischen Ladungen übertragen/speichern, einer auf dem Halbleitersubstrat ausgebildeten, Metall-vorisolierenden Schicht, welche die Photodioden und die Signalverarbeitungstransistoren überdeckt, einer auf der Metall-vorisolierenden Schicht ausgebildeten Metall-Leitung zur elektrischen Verbindung mit den Signalverarbeitungstransistoren und einer in die Metall-vorisolierende Schicht eingebetteten, teilweise lichtabschirmenden Schicht, die den Photodioden von den Farbzelleinheiten zugeführtes Licht einer bestimmten Farbe teilweise abschirmt.
Bildsensor mit: mehreren in einem aktiven Bereich eines Halbleitersubstrates angeordneten Photodioden, die eine Reihe optischer Ladungen beim Empfang von Farbzelleinheiten transmittierter, verschiedenfarbiger Lichtstrahlen erzeugen und speichern, Signalverarbeitungstransistoren, welche die in den Photodioden gespeicherten optischen Ladungen übertragen/speichern, einer auf dem Halbleitersubstrat ausgebildeten, Metall-vorisolierenden Schicht, welche die Photodioden und die Signalverarbeitungstransistoren überdeckt, auf der Metall-vorisolierenden Schicht ausgebildeten, mehrschichtigen Metall-Leitungen mehrschichtigen, isolierenden Zwischenschichten, welche die mehrschichtigen Metall-Leitungen selektiv isolieren, und einer in eine der mehrschichtigen isolierenden Zwischenschichten eingebetteten, teilweise lichtabschirmenden Schicht, die den Photodioden von den Farbzelleinheiten zugeführtes Licht einer bestimmten Farbe teilweise abschirmt.
Verfahren zur Herstellung eines Bildsensors, umfassend: die Ausbildung mehrerer Photodioden und Signalverarbeitungstransistoren in einem aktiven Bereich eines Halbleitersubstrates, die Erzeugung einer ersten Metall-vorisolierenden Schicht auf dem Halbleitersubstrat, welche die Photodioden und die Signalverarbeitungstransistoren überdeckt, die Ausbildung einer teilweise lichtabschirmenden Schicht, die den Photodioden auf der ersten Metall-vorisolierenden Schicht zugeführtes Licht einer bestimmten Farbe teilweise abschirmt, und die Erzeugung einer zweiten Metall-vorisolierenden Schicht, welche die Photodioden und die Signalverarbeitungstransistoren überdeckt, auf der ersten Metall-vorisolierenden Schicht.