CN106601764A - 一种cmos图像传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种CMOS图像传感器，通过设置位于金属栅格上表面的硬掩膜和位于金属栅格侧壁的保护侧墙中至少一个的材质为不透光材料，以降低临近像素光干扰，提高像素的SNR10，从而提升了芯片质量，延长了芯片工作效率，进而提升产品竞争力。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种CMOS图像传感器。
背景技术
随着半导体技术的快速发展，半导体器件用于各种电子应用，诸如个人计算机、移动电话、数码相机和其他电子设备。其中，CMOS图像传感器(CSI)在影像产品中具有较多的应用。
目前CMOS图像传感器层叠堆栈技术的硬掩膜(hard mask)采用的是氧化硅膜层隔离结构，且保护侧墙也是透光氧化硅膜层，由于氧化硅膜层是透光的(消光系数k＝0)，就会存在一定的临近光干扰(noise(XTalk，临近干扰)问题，这是本领域技术人员所不期望见到的。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明公开一种CMOS图像传感器，包括：
半导体衬底；
金属栅格，设置于所述半导体衬底上方；
硬掩膜层，设置于所述金属栅格的上表面；
保护侧墙，设置于所述半导体衬底之上，并将所述金属栅格和所述硬掩膜层的侧壁表面均予以覆盖；
其中，所述硬掩膜层和/或所述保护侧墙的材质为不透光材料。
上述的CMOS图像传感器，其中，所述不透光材料为金属或金属氮化物。
上述的CMOS图像传感器，其中，所述不透光材料为钨、氮化钛或氮化钽。
上述的CMOS图像传感器，其中，所述金属栅格按照从下至上的顺序依次包括底端粘合层、金属层和抗反射层。
上述的CMOS图像传感器，其中，所述金属层的材质为铝或钨。
上述的CMOS图像传感器，其中，所述底端粘合层和所述抗反射层的材质为氮化钛或氮化镍。
上述的CMOS图像传感器，其中，所述半导体衬底包括硅衬底和设置于所述硅衬底之上的氧化物堆叠结构。
上述的CMOS图像传感器，其中，所述氧化物堆叠结构包括依次层叠的N层氧化层，其中1＜N＜5，且N为正整数。
上述的CMOS图像传感器，其中，所述硬掩膜层的厚度为100～5000埃。
上述的CMOS图像传感器，其中，所述保护侧墙的厚度为100～1000埃。
上述发明具有如下优点或者有益效果：
本发明公开了一种CMOS图像传感器，通过设置位于金属栅格上表面的硬掩膜和位于金属栅格侧壁的保护侧墙中至少一个的材质为不透光材料，以降低临近像素光干扰，提高像素的SNR10，从而提升了芯片质量，延长了芯片工作效率，进而提升产品竞争力。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未可以按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1是本发明实施例中CMOS图像传感器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的说明，但是不作为本发明的限定。
如图1所示，本实施例涉及一种CMOS图像传感器，包括：半导体衬底、若干金属栅格3、若干硬掩膜层4和保护侧墙5；若干金属栅格3设置于半导体衬底上方；若干硬掩膜层4对应设置于各金属栅格3的上表面，即每个金属栅格3上表面均覆盖有一硬掩膜层4；保护侧墙5设置于半导体衬底之上，并将每个金属栅格3和每个硬掩膜层4的侧壁表面均予以覆盖；其中，硬掩膜层4和/或保护侧墙5的材质为不透光材料，这是由于若硬掩膜层4和保护侧墙5均采用透光材料(例如K＝0的氧化硅膜层)，金属栅格3会受到临近像素光干扰，而本实施例通过设置位于金属栅格3上表面的硬掩膜和位于金属栅格3侧壁的保护侧墙5中至少一个的材质为不透光材料，以降低临近像素光干扰，提高像素的SNR10。
在本发明的一个优选的实施例中，上述不透光材料为金属或金属氮化物。
在此基础上，进一步的，上述不透光材料为钨(W(消光系数k＝-2.1))、氮化钛或氮化钽等。
在本发明的一个优选的实施例中，金属栅格3按照从下至上的顺序依次包括底端粘合层31、金属层32和抗反射层33。
在本发明的一个优选的实施例中，上述金属层32的材质为铝或钨等。
在本发明的一个优选的实施例中，上述底端粘合层31和抗反射层33的材质为氮化钛或氮化镍等。
在本发明的一个优选的实施例中，上述半导体衬底包括硅衬底1和设置于硅衬底1之上的氧化物堆叠结构2。
在本发明的一个优选的实施例中，上述氧化物堆叠结构2可包括依次层叠的N层氧化层，其中1＜N＜5，且N为正整数；例如上述氧化物堆叠结构2包括四层氧化层，即N＝4(图中均未标示出)，则该四层氧化层按照从下至上的顺序依次为第一氧化层、第二氧化层、第三氧化层和第四氧化层，其中，第一氧化层和第四氧化层的材质相同，例如第一氧化层和第四氧化层的材质均为二氧化硅，第二氧化层的材质为二氧化铪(HfO2)，第三氧化层的材质为氧化坦(TAO)。
在本发明的一个优选的实施例中，上述硬掩膜层4的厚度为100～5000埃(例如100埃、1000埃、2000埃或5000埃等)，该硬掩膜层4的具体厚度可根据本领域技术人员实际需求而定。
在本发明的一个优选的实施例中，上述保护侧墙5的厚度为100～1000埃(例如100埃、550埃、600埃或1000埃等)，该保护侧墙5的具体厚度可根据本领域技术人员实际需求而定。
本领域技术人员应该理解，本领域技术人员在结合现有技术以及上述实施例可以实现变化例，在此不做赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。
以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种CMOS图像传感器，其特征在于，包括：
半导体衬底；
金属栅格，设置于所述半导体衬底之上；
硬掩膜层，设置于所述金属栅格的上表面；
保护侧墙，设置于所述半导体衬底之上，并将所述金属栅格和所述硬掩膜层的侧壁表面均予以覆盖；
其中，所述硬掩膜层和/或所述保护侧墙的材质为不透明材料。
2.如权利要求1所述的CMOS图像传感器，其特征在于，所述不透明材料为金属或金属氮化物。
3.如权利要求2所述的CMOS图像传感器，其特征在于，所述不透明材料为钨、氮化钛或氮化钽。
4.如权利要求1所述的CMOS图像传感器，其特征在于，所述金属栅格按照从下至上的顺序依次包括底端粘合层、金属层和抗反射层。
5.如权利要求4所述的CMOS图像传感器，其特征在于，所述金属层的材质为铝或钨。
6.如权利要求4所述的CMOS图像传感器，其特征在于，所述底端粘合层和所述抗反射层的材质为氮化钛或氮化镍。
7.如权利要求1所述的CMOS图像传感器，其特征在于，所述半导体衬底包括硅衬底和设置于所述硅衬底之上的氧化物堆叠结构。
8.如权利要求7所述的CMOS图像传感器，其特征在于，所述氧化物堆叠结构包括依次层叠的N层氧化层，其中1＜N＜5，且N为正整数。
9.如权利要求1所述的CMOS图像传感器，其特征在于，所述硬掩膜层的厚度为100～5000埃。
10.如权利要求1所述的CMOS图像传感器，其特征在于，所述保护侧墙的厚度为100～1000埃。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108493203A (zh) * | 2018-03-07 | 2018-09-04 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 图像传感器 |
| CN113451344A (zh) * | 2021-07-01 | 2021-09-28 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 背照式图像传感器及其制造方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100051216A (ko) * | 2008-11-07 | 2010-05-17 | 주식회사 동부하이텍 | 씨모스 이미지 센서의 제조 방법 |
| CN202134536U (zh) * | 2011-06-22 | 2012-02-01 | 格科微电子（上海）有限公司 | 一种图像传感器 |
| CN104600084A (zh) * | 2013-10-31 | 2015-05-06 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 包括反射引导层的图像传感器及其制造方法 |
| CN105390516A (zh) * | 2015-10-28 | 2016-03-09 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 一种背照式影像传感器及其制备方法 |
| CN105702695A (zh) * | 2016-01-27 | 2016-06-22 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 一种背照式传感器的制备方法 |
-
2016
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100051216A (ko) * | 2008-11-07 | 2010-05-17 | 주식회사 동부하이텍 | 씨모스 이미지 센서의 제조 방법 |
| CN202134536U (zh) * | 2011-06-22 | 2012-02-01 | 格科微电子（上海）有限公司 | 一种图像传感器 |
| CN104600084A (zh) * | 2013-10-31 | 2015-05-06 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 包括反射引导层的图像传感器及其制造方法 |
| CN105390516A (zh) * | 2015-10-28 | 2016-03-09 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 一种背照式影像传感器及其制备方法 |
| CN105702695A (zh) * | 2016-01-27 | 2016-06-22 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 一种背照式传感器的制备方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108493203A (zh) * | 2018-03-07 | 2018-09-04 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 图像传感器 |
| CN113451344A (zh) * | 2021-07-01 | 2021-09-28 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 背照式图像传感器及其制造方法 |
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