CN103227178A - 用于改进图像传感器的反射率光学栅格的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于图像传感器的改进的折射率光学栅格。在一个实施例中,一种背照式CIS器件包括:半导体衬底,具有像素阵列区,像素阵列区包括在半导体衬底的前侧表面上形成的多个光传感器,每个光传感器均在像素阵列区中形成像素;光学栅格材料,设置在半导体衬底的背侧表面上方,光学栅格材料被图案化以形成限定出像素阵列区中的每个像素并且在半导体衬底上方延伸的光学栅格,光学栅格具有侧壁和顶部;以及高反射率涂层,形成在光学栅格上方,包含金属纯度至少为99%的纯金属涂层、以及反射系数大于约2.0的纯金属涂层上方的高k电介质涂层。还公开了多种方法。本发明还提供了一种用于改进图像传感器的反射率光学栅格的方法和装置。

Description

用于改进图像传感器的反射率光学栅格的方法和装置
技术领域
本发明涉及半导体领域,更具体地,本发明涉及一种用于改进图像传感器的反射率光学栅格的方法和装置。
背景技术
包括照相机和摄像机的数字相机在便携式设备上的持续使用对图像传感器提出了要求。照相机在便携式和蓄电池组供电的设备(诸如,平板计算机、智能手机、膝上型电脑和基于网络的视频播放器)上的使用继续增加。
早期数字相机主要依赖电荷耦合器件(“CCD”)作为图像传感器。近来,CMOS图像传感器(“CIS”)变得日益流行。CCIS技术提供与模拟器件相对的数字器件,并且因为CIS使用CMOS晶体管或二极管技术,附加数字处理和逻辑电路可以容易地被结合到成像集成电路中。光聚集的效率(量子效率或“QE”)可以大于通过CCD器件实现的效率。
CIS器件基于光敏二极管,其可以被形成为二极管或者晶体管的一部分,“光敏晶体管”。当光电二极管暴露至光时,电子流与光成比例,并且可以产生指示在给定时间段内接收的光量的电压信号。然后,该信号被转换为数字信号,并且器件上的电路可以输出该信号。图像元素(“像素”)的阵列形成在半导体器件上。附加电路可以形成在阵列之外,以例如提供诸如过滤的数字信号处理、以及图像处理,并且将接口电路提供给系统。
最初的前照式(“FST”)阵列由CIS器件使用。然而,入射到FSI CIS中的光传感器上的光必须通过多层金属和电介质,其可以吸收或分散入射光(impinging light),从而减小量子效率。在低亮度条件下使用器件的需要导致对高QE的要求。开发了背照式(“BSI”)CIS器件。通过从半导体衬底的背侧接收入射光,光路径可以很短并且不存在金属和电介质的插入层。通过使用晶圆减薄并且通过使用外延半导体层,衬底可以进一步被减薄或者甚至被去除,并且光传感器然后非常接近器件的背侧的表面,大大增加了QE。BSI CIS器件在当前产品中日益普遍流行。
发明内容
为了解决现有技术中所存在的问题,根据本发明的一个方面,提供了一种方法,包括:在半导体衬底的背侧上方的像素阵列区上方形成材料层;使用光刻工艺来图案化所述材料层以形成光学栅格,所述光学栅格位于所述像素阵列区上方并且在所述像素阵列区的每个部分中限定出像素传感器;在所述光学栅格上方沉积包含纯度至少为99%金属的纯金属涂层;在所述纯金属涂层上方沉积折射率大于约2.0的介电层;图案化所述纯金属涂层和所述介电层,以在所述光学栅格的每个部分的顶部上方和侧壁上方形成反射涂层;以及在所述光学栅格上方沉积折射率小于约2.0的钝化层。
在该方法中,所述纯金属选自基本由铜和铝所构成的组。
在该方法中,形成材料层包括:沉积导体。
在该方法中,所述导体选自基本由铝和铜所构成的组。
在该方法中,在所述纯金属涂层上方沉积折射率大于约2.0的介电层包括:沉积介电常数大于约3.8的电介质。
在该方法中,在所述纯金属涂层上方沉积折射率大于约2.0的介电层包括:沉积选自基本由氧化钽、氧化钛、氧化铝所构成的组的材料。
在该方法中,在半导体衬底的所述像素阵列区的背侧上方形成材料层进一步包括:形成导体材料层。
在该方法中,在所述光学栅格上方沉积折射率小于约2.0的钝化层进一步包括:沉积富硅电介质。
在该方法中,在所述光学栅格上方沉积折射率小于约2.0的钝化层进一步包括:沉积富硅氧化硅。
在该方法中,所获得的光学栅格的反射率大于95%。
在该方法中,在所述光学栅格上方沉积包含纯度至少为99%金属的纯金属涂层包括:沉积选自基本由纯度至少为99.9%的Al和纯度至少为99.9%的Cu所构成的组中的材料。
根据本发明的另一方面,提供了一种半导体器件,包括:半导体衬底,具有像素阵列区,所述像素阵列区包括设置在所述衬底中的中的多个光传感器,所述光传感器之一对应于所述像素阵列区中的每个像素;以及光学栅格材料,在所述半导体衬底的所述背侧上形成光学栅格并且限定出所述像素阵列中的每个像素,其中,所述光学栅格进一步包括:基本材料上方的金属纯度至少为99%的纯金属涂层、以及所述纯金属涂层上方的折射率大于2.0的高k介电材料。
在该半导体器件中,所述纯金属涂层选自基本由铜和铝所构成的组。
在该半导体器件中,所述高k介电材料进一步包括:介电常数k大于3.8的介电材料。
在该半导体器件中,进一步包括:所述光学栅格上方的钝化层,所述钝化层包含折射率小于约2.0的介电材料。
根据本发明的又一方面,提供了一种背照式CIS器件,包括:半导体衬底,具有像素阵列区,所述像素阵列区包括在所述半导体衬底的前侧表面上形成的多个光传感器,每个所述光传感器均形成所述像素阵列区中的像素;光学栅格材料,设置在所述半导体衬底的背侧表面上方,所述光学栅格材料被图案化以形成限定所述像素阵列区中的每个像素并且在所述半导体衬底上方延伸的光学栅格,所述光学栅格具有侧壁和顶部;以及高反射率涂层,形成在所述光学栅格上方,包含金属的纯度至少为99%的纯金属涂层、以及所述纯金属涂层上方的折射率大于约2.0的高k电介质涂层。
在该背照式CIS器件中,进一步包括:钝化层,覆盖所述光学栅格和所述衬底的背侧,包含折射率小于约2.0的介电材料。
在该背照式CIS器件中,所述纯度至少为99%的金属涂层包含选自由铜和铝所构成的组中的金属。
在该背照式CIS器件中,所述纯金属涂层上方的所述高k电介质涂层进一步包含选自基本由氧化钽、氧化钛、氧化铝所构成的组中材料。
在该背照式CIS器件中,所述光学栅格材料包含选自基本由铜和铝所构成的组中的导体。
附图说明
为了更完整地理解示意性实施例及其优点,现在结合附图对以下说明作出参考,其中:
图1示出在中间处理步骤的结构的横截面图,以示出实施例的使用;
图2在横截面图中示出附加处理之后的图1的结构;
图3在横截面图中示出附加处理之后的图2的结构;
图4在横截面图中示出附加处理之后的图3的结构;
图5在横截面图中示出附加处理之后的图4的结构;
图6在横截面图中示出附加处理之后的图5的结构;
图7在横截面图中示出附加处理之后的图6的结构,示出了实施例;
图8在横截面图中示出图7的结构的一部分;
图9在横截面图中示出图7的结构的一部分,以示出实施例的使用;
图10在平面图中示出图7的结构;以及
图11在流程图中示出方法实施例的步骤。
除非另外指出,不同图中的相应数字和符号通常是指相应部件。绘制附图,以清楚地示出优选实施例的相关方面并且不必须按比例绘制。
具体实施方式
以下详细地论述当前优选实施例的制造和使用。然而,将想到,示意性实施例提供可以在多种特定上下文中具体化的多个可应用发明思想。所论述的特定实施例仅示出制造和使用实施例的特定方式,并且这些实例不限定本说明书的范围并且不限定所附权利要求的范围。
在此的实施例是示意性实例,但是不限定本发明的范围并且不限定所附权利要求的范围。本发明的实施例包括用于在BSI CIS器件上形成光学栅格(optical grid)的方法和装置。通过增加光学栅格的反射率,可以改进信噪比,可以减少吸收,并且可以减小像素干扰,使得器件QE增加。
在实施例方法中,由传感器阵列上方的金属或电介质形成光学栅格。在栅格线上方形成纯金属的涂层。形成诸如高k电介质的电介质的第二涂层。电介质的最终涂层被形成为光学栅格上方的钝化层。与用作光学栅格的传统金属相比,这样形成的光学栅格具有高反射率和不吸收光的低消光系数。具体光学栅格材料的使用防止在像素区之间的光串扰并且增加信噪比性能。
虽然实施例关于特定上下文中的示意性实例描述,即,形成用于BSICIS器件的高反射率光学栅格,但是实施例的使用还可以用于在金属上方提供反射涂层用于其他使用。例如,具体方法和结构可以由前照式CIS传感器、CCD阵列、或要求金属的高反射率的其他应用使用。具体方法和装置不限于在此描述的典型处理,并且示意性实施例不限定所附权利要求。
图像传感器上面的光学栅格可以通过防止像素到像素光串扰并且通过改进信噪比,提供附加性能。在光学系统中,诸如铝(Al)和银(Ag)的金属是传统选择,这是因为它们的高反射率性能。例如,在约550纳米波长处的可见光中,Ag显示出最佳反射率(~98%),同时Al显示出最好性能(~92%)。此外,Al不仅显示出在紫外线区处的很好反射率(~93%),而且在红外线区中具有良好性能。结果,Al被广泛用于光学薄膜应用。然而,Al还显示出低耐化学性(通过例如随后化学处理受到损害)并且容易氧化,形成AlOx薄膜。当由其他材料覆盖时,到Al的附着有时还小于期望。类似地,Ag在空气中很容易氧化,以形成AgOx膜(例如,失去光泽)。
而且,虽然这些金属反射特定波长光,但是根据材料选择和厚度,特定光还被吸收。对于特定光波长,吸收可以在从30%到100%的范围。在CIS器件中,该特性可以基本减小到像素阵列的光质量/数量(导致减小QE)。
该应用的实施例提供关于用于BSI CMOS成像传感器器件的光学栅格系统的“镜面”涂层概念。提供了包括金属和高k电介质的涂层,以使光学栅格的反射率增加到至少95%或更大。这可以大大增加QE、提供给衬底中的光传感器的光质量和光数量。栅格还将提供改进的信噪比性能以及减小的像素到像素串扰。
图1在横截面图中示出在用于形成结合实施例的BSI CIS的第一中间处理阶段的器件100。如图1中所示,示出半导体衬底11,背面朝上。为了说明目的,这是任意定向;当然,器件可以被旋转。注意,衬底11可以是硅衬底或者其他半导体材料。可以使用砷化镓、锗、碳化硅、砷化铟或磷化铟或合金半导体,诸如,碳化硅锗、磷化铟镓、砷化铟镓等。衬底通常可以是半导体材料的晶圆。晶圆级处理(“WLP”)可以由实施例使用并且被预期为提供附加实施例,但是这不要求用于所有实施例。在还有的其他实施例中,衬底11可以被提供为在绝缘体上的外延层,诸如“SOI”层。半导体材料的晶圆可以接合或堆叠,并且半导体衬底可以是这些层之一。衬底11通常通过晶圆研磨方法减薄,诸如,化学机械抛光(“CMP”)、机械晶圆研磨或半导体蚀刻。在一些实施例中,在减薄之后,衬底11的厚度可以仅仅为2.0微米或更多。
在图1中,像素阵列区31被示出,具有金属屏蔽区33、以及外围区35。在衬底11的阵列区31中,示出传感器13。在该实例中,示出三个像素传感器13。这些可以例如为光电二极管,或者可选地,传感器可以是光晶体管的源极/漏极区。注意,在该横截面图中,为了简单起见,仅示出三个传感器13;然而,在实际器件中,将提供成千上万个或更多像素传感器的阵列,通常布置为行和列。传感器13被示出为延伸到衬底11的“前侧”的扩散或掺杂区。衬底可以包括外延层,并且传感器13可以形成在外延层中。衬底11可以包括被掺杂的p或n型阱,并且传感器13可以由阱内的相反掺杂的扩散区形成。传感器13可以是光电二极管,并且光电二极管可以包括P-N结,并且传感器13可以包括“铰接(pinned)”光电二极管。多种其他元件可以包括在每个传感器13中,包括晶体管,例如转移晶体管,以输出对应于在采样周期内在光电二极管中收集的光子的电压。
区域33将通过上面金属部分屏蔽,并且提供用于传感器13的“BLC”或黑电平相关。该区域将不接收任何光子,并且从而将提供用于感应操作中的比较,以使能电路从感应的电平减去“黑噪声(black noise)”并且增加像素的性能。衬底11中的区域35是用于连接并且用于阵列区之外的附加逻辑功能的像素阵列区31外部的区域。在图1中,隔离区15可以例如是形成到衬底11中的浅沟槽隔离(“STI”)区。选择包括硅(“LOCOS”)隔离的局部氧化。诸如氧化层的层间介电层17被示出在衬底上面。金属间电介质19被示出用于第一金属层,并且示出金属1区25。例如,这可以提供用于将阵列连接至外部焊盘或焊料连接器的导体。示出将金属1焊盘25连接至未示出的另一层的通孔23。衬底11可以包括多个层间介电层和金属间介电层以及金属层,以提供到传感器13、到器件上的其他电路、以及到外部连接器的映射和连接。由于器件100的照明来自背侧(或者说是图1中的顶面),所以在衬底11的前侧上的传感器13上方使用多层不会出现问题,该照明朝向衬底11的底面上,如图1中所示。
图2示出附加处理步骤之后的器件100。在图2中,诸如抗反射涂层(“ARC”)41的涂层被示出在衬底11的背侧(上表面,如图2中所示)上面,例如,该涂层可以是有机材料。诸如氧化物的电介质涂层43被示出覆盖ARC层41。
在图3中,示出在附加处理步骤之后的器件100。在图3中,在衬底11上方沉积用于形成光学栅格45的材料层。层45可以例如在传统上选自用作由电化学镀(“ECP”)形成的诸如Al或铜(Cu)的导体的材料。例如,种子层可以被溅射在衬底上,并且其余层可以通过ECP形成。除了金属材料之外,可以使用诸如消光值k>0的介电材料的其他材料。在一个实例中,使用铝(Al)。
在图4中,示出附加处理步骤之后的器件100。在图4中,光刻胶(“PR”)层47被示出形成在栅格层45之上。PR 47被用于图案化光学栅格层45的基本材料,以形成栅格图案,从相邻像素区分离每个像素区域。
图5在横截面图中示出附加处理步骤之后的器件100。在图5中,示出光刻图案化之后的光刻胶层47,包括使用光学图案掩模进行暴露、将层47暴露至光或激发物激光能量、固化或变硬化步骤、以及使光刻胶47显影以形成所示的图案。
图6在横截面图中示出层45(光学栅格材料)的蚀刻步骤之后的器件100。在图6中,层45被图案化,以形成具有部分451、453、455和金属屏蔽部分48的光学栅格。其余材料被去除。可以使用传统金属蚀刻处理,并且然后例如通过PR带或灰化步骤去除其余光刻胶。光学栅格451、453、455的每个部分都连接至其他部分并且限定出(bound)像素区。
图7在横截面图中示出附加处理步骤之后的器件100,以完成示例性实施例的反射涂层。在图7中,每个光学栅格部分451、455、453都被示出具有第一金属涂层51、高k电介质涂层53,并且然后在整个衬底上方提供钝化介电层55,以提供用于器件的光学优化和钝化。
图8在横截面图和特写镜头视图中示出图7的光学栅格453的一部分。例如Al或Cu的纯金属涂层51被提供在光学栅格部分453的顶部和侧壁上方。该纯金属涂层的纯度可以>99%,并且在一个实例中,Al的纯度>99.9%。例如,Al或Cu金属厚度可以从20纳米到100纳米。例如,该层可以通过等离子体汽相沉积(“PVD”)处理形成。在形成该涂层之后,在折射率为n(例如,大于2)的纯金属51之上形成高k介电材料53。该高k电介质可以是任何高k材料,具有大于约2的折射率,诸如,用于非限定性实例,基于钽的氧化物、TaOx、包括TiOx的基于钛的氧化物、诸如Al2O3的氧化铝、以及其他类似介电材料。高k电介质具有大于二氧化硅或约3.8的介电常数k。在实施例中,高k电介质可以具有甚至更高的介电常数k;例如,大于9.0。高k电介质可以具有由CVD或PVD处理沉积的从10纳米到100纳米的厚度。用于形成纯金属51和介电层53的处理步骤可以分别或一起图案化这些层,以形成如图8中所示的结构。最后,在诸如453的光学栅格部分上方提供钝化层55。例如,钝化层可以例如是具有较低折射率n<2的氧化物,诸如,富硅SiO2。该层将不折射或反射,不像层45的光学栅格部分451、453和455。
当使用纯金属的涂层、高折射率介电层和钝化层时,光学栅格材料45的反射率大大增加。例如,对于具有纯铝涂层的铝金属栅格,反射率可以大于95%并且可以大于98%。从而,具体镜面涂层的使用增加反射率,并且增强用于BSI CIS器件的QE。
图9在横截面图中示出实施例的操作。示出限定出像素区的光学栅格材料45的两个部分。它们例如是图7中的453和455。每个都在光学栅格部分的侧壁和顶部上具有纯金属涂层和高折射率电介质氧化物涂层,以增加反射率。对于示意性实例,入射到光学栅格部分453、455上的用于红色的可见光子(light photon)L1、用于绿色的L2、用于蓝色的L3被反射到衬底中并且不被吸收,从而增加效率。将光学栅格材料45放在像素传感器部分之间通过将光反射到最近的传感器13并且不反射到邻近像素区,改进信噪比并且减小像素到像素串扰。
图10在平面图中示出衬底11上方的光学栅格45。由栅格限定出的每个部分都限定出像素区102。在实际器件中提供了成千上万个像素。光学栅格45和金属的涂层51、以及高k电介质53和钝化层55可以均在晶圆级处理方法中形成,并且可以在钝化层完成之后,将图像器件单分出来(singulate)。可选地,可以在晶圆减薄步骤以使背侧照明的衬底变薄之后,处理单个器件,如上所述。
具有上述镜面涂层实施例的光学栅格可以具有到前侧照明器件、以及CCD成像器、以及其他成像应用方式,并且实施例和所附权利要求预期超过在此被呈现为实例的那些的附加应用。
图11在流程图中示出方法实施例。在图11中,在步骤61中,在衬底的背侧上方形成限定像素区的材料的光学栅格。
在步骤63,通过在光学栅格材料上方沉积纯金属涂层来继续该方法。在步骤65,在纯金属涂层之上沉积折射率大于2的高k电介质涂层。在步骤67,涂层被图案化,以在光学栅格的每个部分的顶部和侧壁上留下具有高反射率涂层的光学栅格。
在步骤69,在光学栅格材料和反射涂层上方形成富硅介电材料的钝化层。
除了在此描述的示例性结构之外,衬底还可以包括其他器件,包括在衬底的另一部分中形成的有源晶体管、二极管、电容器、电感器、电阻器、双极和MOSFET器件、存储器单元、模拟器件、过滤器、收发器等。而且,在用于蚀刻衬底、层间电介质、导体、在上层中形成的附加器件的在此描述的具体蚀刻步骤之后,封装材料可以设置在衬底上方,以形成完整微电子组件,诸如,集成电路、太阳能电池、处理器等。
实施例的使用有利地提供高反射率光学栅格材料。实施例与现有半导体处理兼容。用于实施例的方法使用现有金属沉积、图案化、蚀刻、以及去除处理,而不需要重组或改变化学物质或装置。
在一个实施例中,一种方法包括:在半导体衬底的背侧上方的像素阵列区上方形成材料层;使用光刻处理图案化该层材料,以形成光学栅格,光学栅格位于像素阵列区上方并且限定像素阵列区的每个部分中的像素传感器;在光学栅格上方沉积纯金属涂层,纯金属涂层包括纯度至少为99%的金属;在纯金属涂层上方沉积折射率大于约2.0的介电层;图案化纯金属涂层和介电层,以在光学栅格的每个部分的顶部上方和侧壁上方形成反射涂层;以及在光学栅格上方沉积钝化层,钝化层具有小于约2.0的折射率。
在又一个实施例中,以上方法进一步包括:该纯金属是铜和铝中之一。在又一个实施例中,形成材料层包括沉积导体。在又一实施例中,导体是铝和铜之一。在还有的另一个实施例中,该方法包括:通过沉积介电常数大于约3.8的电介质,在纯金属涂层上方沉积折射率大于约2.0的介电层。在还有的另一个实施例中,该方法包括:通过沉积选自氧化钽、氧化钛、以及氧化铝中的一个,在纯金属涂层上方沉积折射率大于约2.0的介电层。在又一个实施例中,以上方法包括:在半导体衬底的像素阵列区的背侧上方形成一层材料,进一步包括形成一层导体材料。
在又一个可选实施例中,该方法包括:通过沉积富硅电介质,在光学栅格上方沉积钝化层,钝化层具有小于约2.0的折射率。在又一个实施例中,在光学栅格上方沉积钝化层,钝化层具有小于约2.0的折射率,进一步包括沉积富硅氧化硅。在还有的另一个实施例中,所获得的光学栅格的反射率大于95%。在还有的另一个实施例中,在光学栅格上方沉积纯金属涂层,纯金属涂层是纯度至少为99%的金属,包括沉积纯度至少为99.9%的Al或Cu。
在又一个实施例中,一种半导体器件包括:半导体衬底,具有包括设置在衬底中的多个光传感器的像素阵列区,光传感器中的一个对应于像素阵列区中的每个像素;光学栅格材料,在半导体衬底的背侧上形成光学栅格并且限定出(bound)像素阵列中的每个像素,其中,光学栅格进一步包括:在金属纯度至少为99%的基本材料上方的纯金属涂层、以及折射率大于2.0的纯金属涂层上方的高k介电材料。在还有的另一个实施例中,纯金属涂层是铜和铝之一。在进一步实施例中,在高k介电材料上方的器件中,进一步形成介电常数k大于3.8的介电材料。在还有的另一个实施例中,半导体器件进一步包括在光学栅格上方的钝化层,钝化层包括折射率小于约2.0的介电材料。
在又一个实施例中,一种背照式CIS器件包括:半导体衬底,具有像素阵列区,包括在半导体衬底的前侧表面上形成的多个光传感器,每个光传感器都形成像素阵列区中的像素;光学栅格材料,设置在半导体衬底的背侧表面上方,光学栅格材料被图案化以形成限定像素阵列区中的每个像素并且在半导体衬底上方延伸的光学栅格,光学栅格具有侧壁和顶部;以及高反射率涂层,形成在光学栅格上方,包括:纯度至少为99%的纯金属涂层、以及在折射率大于约2.0的纯金属涂层上方的高k介电层。
在还有的另一个实施例中,背照式CIS器件包括:钝化层,覆盖光学栅格和衬底的背侧,包括折射率小于约2.0的介电材料。在进一步实施例中,背照式CIS器件包括:金属涂层,纯度至少为99%,进一步包括铜和铝之一。在CIS器件的还有的另一个实施例中,纯金属涂层上方的高k电介质涂层包括:氧化钽、氧化钛、或氧化铝。在又一个实施例中,光学栅格材料上方的CIS器件包括选自铜和铝的导体。
虽然详细地描述了示意性实施例及其优点,但是应该理解,可以在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下,在此可以作出多种改变、替换和更改。例如,可以选择可选材料、注入量和温度。
而且,本申请的范围不旨在限于说明书中描述的处理、机器、制造、以及事务、装置、方法和步骤的结合的特定实施例。由于本领域技术人员根据本公开可以很容易地想到,目前存在的或者随后开发的执行与这里所述的相应实施例基本相同的功能或者完成与这里所述的相应实施例基本相同的结果的处理、机器、制造,事物、手段、方法和步骤的组合可以根据本发明被利用。从而,所附权利要求旨在包括在这种处理、机器、制造,事物、手段、方法或步骤的结合的范围内。

Claims (10)

1.一种方法,包括:
在半导体衬底的背侧上方的像素阵列区上方形成材料层;
使用光刻工艺来图案化所述材料层以形成光学栅格,所述光学栅格位于所述像素阵列区上方并且在所述像素阵列区的每个部分中限定出像素传感器;
在所述光学栅格上方沉积包含纯度至少为99%金属的纯金属涂层;
在所述纯金属涂层上方沉积折射率大于约2.0的介电层;
图案化所述纯金属涂层和所述介电层,以在所述光学栅格的每个部分的顶部上方和侧壁上方形成反射涂层;以及
在所述光学栅格上方沉积折射率小于约2.0的钝化层。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述纯金属选自基本由铜和铝所构成的组。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,形成材料层包括:沉积导体。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,所述导体选自基本由铝和铜所构成的组。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,在所述纯金属涂层上方沉积折射率大于约2.0的介电层包括:沉积介电常数大于约3.8的电介质。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,在所述纯金属涂层上方沉积折射率大于约2.0的介电层包括:沉积选自基本由氧化钽、氧化钛、氧化铝所构成的组的材料。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,在半导体衬底的所述像素阵列区的背侧上方形成材料层进一步包括:形成导体材料层。
8.根据权利要求1所述的方法,其中,在所述光学栅格上方沉积折射率小于约2.0的钝化层进一步包括:沉积富硅电介质。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,在所述光学栅格上方沉积折射率小于约2.0的钝化层进一步包括:沉积富硅氧化硅。
10.一种背照式CIS器件,包括:
半导体衬底,具有像素阵列区,所述像素阵列区包括在所述半导体衬底的前侧表面上形成的多个光传感器,每个所述光传感器均形成所述像素阵列区中的像素;
光学栅格材料,设置在所述半导体衬底的背侧表面上方,所述光学栅格材料被图案化以形成限定所述像素阵列区中的每个像素并且在所述半导体衬底上方延伸的光学栅格,所述光学栅格具有侧壁和顶部;以及
高反射率涂层,形成在所述光学栅格上方,包含金属的纯度至少为99%的纯金属涂层、以及所述纯金属涂层上方的折射率大于约2.0的高k电介质涂层。
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