CN109119434A - 一种像素结构及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种像素结构及其制造方法，上述像素结构用于CMOS图像传感器，像素结构包括：衬底；形成在上述衬底中的浮置扩散区；形成在上述衬底上表面覆盖上述像素结构的层间绝缘层；形成在上述层间绝缘层中的遮光墙，上述遮光墙在上述衬底高度方向的投影包围上述浮置扩散区在上述衬底高度方向的投影。本发明还提供了用以制造上述像素结构的制造方法，通过本发明提供的制造方法所制造的像素结构可以遮挡入射光对全局CMOS图像传感器浮置扩散区区域的照射，进而减小干扰信号。

Description

一种像素结构及其制造方法
技术领域
本发明涉及本导体领域，尤其涉及CMOS图像传感器领域。
背景技术
CMOS图像传感器(CIS，CMOS Image Sensor)由于其制造工艺和现有的集成电路制造工艺兼容，且其性能相比于原有电荷耦合器件(CCD，Charge Coupled Device)有很多优点，其使用量逐年增加。CMOS图像传感器可将驱动电路和像素集成在一起，由于在采集光信号的同时就可以取出电信号，能够实时地处理图像信息，速度比CCD图像传感器快得多。CMOS图像传感器还具有价格便宜，带宽较大，防模糊，访问的灵活性和较大的填充系数等诸多优点。
通常CMOS图像传感器的一个有源像素单元包含一个P+/N+/P-光电二极管(PD，Photo Diode)和若干晶体管，以4T结构CMOS图像传感器为例，四个晶体管具体包括转移管(TX，Transfer)、源极跟随管(SF，Source Follow)、复位晶体管(RST，Reset)和行选择管(RS，Row Select)。
4T结构CMOS图像传感器的工作是这样的：光照前，打开复位管(RST)和转移管(TX)，将光电二极管(PD)区域的原有的电子释放；在光照时，关闭所有晶体管，在光电二极管(PD)空间电荷区产生电荷；读取时，打开转移管(TX)，将存储在PD区的电荷传输到浮动扩散节点(FD)，传输后，转移管关闭，并等待下一次光照的进入。在漂浮节点FD上的电荷信号随后用于调整源极跟随管(SF)，将电荷转变为电压，并通过行选择管(RS)将电流输出到模数转换电路中。由于光电二极管的尺寸较大，满阱容量(光电二极管存储电荷的能力)得到提升，可以存储更多电子，从而可以提高像素单元的动态范围(最亮与最暗情况的比值)，降低噪声对像素的影响，信噪比会有所提高。
在上述的工作过程中，外界的非光电二极管产生的光会照射在浮置扩散区FD上，对浮置扩散区FD存储的电荷产生影响，由于标准的4T结构CMOS图像传感器存储光信号的时间是us级别，即使浮置扩散区FD接收到了外界寄生光，其影响并不大，一般可以忽略不计。
目前，CMOS图像传感器已经发展到5T结构，5T结构CMOS图像传感器在4T结构CMOS图像传感器基础上增加了全局开关(Global Shutter)。5T结构CMOS图像传感器存储光信号的时间是ms级别，存储时间较之4T结构CMOS图像传感器数千倍增长，因此导致寄生光照射在浮置扩散区FD的时间大幅增长，由寄生光对浮置扩散区FD产生的光污染对浮置扩散区FD的电容产生了影响，导致5T结构CMOS图像传感器的性能变差。
因此，亟需一种像素结构，能够遮挡寄生光照射在浮置扩散区FD上，近而降低寄生光对浮置扩散区FD电容的影响，提高CMOS图像传感器的性能。
发明内容
以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
如上所述，为了遮挡照射在浮置扩散区FD上的寄生光，降低寄生光对对浮置扩散区FD电容的影响，从而提高CMOS图像传感器的性能，本发明提供了一种像素结构，用于CMOS图像传感器，上述像素结构包括：衬底；形成在上述衬底中的浮置扩散区；形成在上述衬底上表面覆盖上述像素结构的层间绝缘层；形成在上述层间绝缘层中的遮光墙，上述遮光墙在上述衬底高度方向的投影包围上述浮置扩散区在上述衬底高度方向的投影。
在上述的实施例中，本发明所提供的像素结构具有形成在层间绝缘层中的具有一定高度的遮光墙，对浮置扩散区形成竖直方向上的包裹，从而能够有效阻挡倾斜入射的寄生光，降低寄生光对浮置扩散区电容的影响。
如上述的像素结构，可选的，上述遮光墙在上述衬底高度方向的投影为空心矩形。
如上述的像素结构，可选的，上述遮光墙的材质包括金属。
如上述的像素结构，可选的，上述金属包括钨。在上述的实施例中，遮光墙的材质为金属钨，在目前的半导体技术中，金属钨具有较优的遮光效果，并且材质与半导体器件的接触孔兼容，具有可操作性。
如上述的像素结构，可选的，上述衬底与上述层间绝缘层之间还形成有接触蚀刻停止层，上述遮光墙形成在上述接触蚀刻停止层的上表面。
如上述的像素结构，可选的，被上述遮光墙包围的上述层间绝缘层中还形成有接触塞，上述接触塞穿过上述接触蚀刻停止层与上述浮置扩散区电接触。
如上述的像素结构，可选的，上述接触塞与上述遮光墙皆为金属钨。
如上述的像素结构，可选的，上述层间绝缘层上表面还形成遮光层，上述遮光层在上述衬底高度方向上的投影至少覆盖上述浮置扩散区在上述衬底高度方向的投影。在上述的实施例中，还形成有在水平方向上遮盖浮置扩散区的遮光层，能够有效阻挡垂直入射的寄生光，与在竖直方向上包裹浮置扩散区的遮光墙相配合，能够对入射到浮置扩散区的寄生光进行全方位的阻挡，更进一步降低寄生光对浮置扩散区电容的影响。
如上述的像素结构，可选的，上述遮光层的材质为金属铜，上述遮光层与上述接触塞上表面电接触，上述遮光层在上述衬底高度方向上的投影还包括引线部分，以引出上述接触塞。在上述的实施例中，遮光层为半导体器件后段工艺中的金属层M1(引线层)，通过在原先的引线层绘制冗余图案(dummy pattern)，使得上述冗余图案在衬底高度方向上的投影能够完全覆盖浮置扩散区，通过简单的工艺实现引线层与遮光层的复用。
本发明还提供了一种包括如上述任一项像素结构的CMOS图像传感器。本发明所提供的包含上述像素结构的CMOS图像传感器，入射进浮置扩散区的寄生光能够被有效阻挡，从而不会引起对浮置扩散区电容的影响，进而不会影响CMOS图像传感器的性能。
本发明还提供了一种像素结构的制造方法，上述像素结构用于CMOS图像传感器，上述制造方法包括：提供衬底，上述衬底中形成有上述像素结构的浮置扩散区；在上述衬底表面形成覆盖上述浮置扩散区的层间绝缘层；蚀刻上述层间绝缘层，以在上述层间绝缘层中形成沟槽，上述沟槽在上述衬底高度方向的投影包围上述浮置扩散区在上述衬底高度方向的投影；在上述沟槽中填充遮光介质，以形成遮光墙。本发明所提供的制造方法能够制造上述起到阻挡寄生光作用的像素结构，并且，遮光墙形成在层间绝缘层中，是在半导体器件的后段工艺中进行处理，由于在后段工艺中，在层间绝缘层中蚀刻沟槽、再进行填充的工艺已经较为完善，例如接触孔蚀刻，因此，本发明所提供的制造方法在工艺上具有可操作性，与现有工艺兼容。
如上述的制造方法，可选的，蚀刻上述层间绝缘层的步骤进一步包括图案化上述层间绝缘层以定义上述沟槽的形状；其中定义上述沟槽在上述衬底高度方向的投影为空心矩形。
如上述的制造方法，可选的，上述遮光介质包括金属。
如上述的制造方法，可选的，上述金属为钨。
如上述的制造方法，可选的，还包括：蚀刻被上述遮光墙包围的上述层间绝缘层，以在上述层间绝缘层中形成暴露上述浮置扩散区的接触孔；在上述接触孔中填充导电介质，以形成与上述浮置扩散区电接触的接触塞。
如上述的制造方法，可选的，形成层间绝缘层的步骤进一步包括，在上述衬底表面形成覆盖上述像素结构的接触蚀刻停止层；在上述接触蚀刻停止层表面形成上述层间绝缘层；形成上述沟槽步骤进一步包括，蚀刻上述层间绝缘层以使上述沟槽暴露上述接触蚀刻停止层；形成上述接触孔的步骤进一步包括，蚀刻上述层间绝缘层和上述接触蚀刻停止层以使上述接触孔暴露上述浮置扩散区。在上述的实施例中，由于接触孔中的介质需要与浮置扩散区电连接，因此，在蚀刻接触孔的步骤中，需要将接触蚀刻停止层刻穿，而遮光墙形成在接触蚀刻停止层之上，因此，形成遮光墙的沟槽不能刻穿接触蚀刻停止层，接触孔的蚀刻不能与沟槽的蚀刻同时进行。
如上述的制造方法，可选的，上述遮光介质与上述导电介质皆为金属钨，在同一步骤中填充上述遮光介质与上述导电介质。在上述的实施例中，接触孔中填充的导电介质与遮光墙所使用的遮光介质均为金属钨，如上所述，在目前的半导体工艺中，金属钨具有较佳的遮光性，并且与接触孔工艺兼容，因此，虽然遮光墙的沟槽不能与接触孔同步蚀刻，但遮光墙的填充与接触孔的填充可以在同一个工艺步骤中实现，简化工艺流程，具有可操作性和兼容性。
如上述的制造方法，可选的，还包括：在上述层间绝缘层上形成遮光层，上述遮光层在上述衬底高度方向上的投影至少覆盖上述浮置扩散区在上述衬底高度方向的投影。
如上述的制造方法，可选的，上述遮光层的材质为金属铜，上述遮光层与上述接触塞上表面电接触，上述遮光层在上述衬底高度方向上的投影还包括引线部分，以引出上述接触塞。如上所述，遮光层的形成与半导体后段工艺中的引线层同步进行，通过在引线层设计冗余图形的方式，与现有工艺兼容，并在简化了工艺流程的同时实现遮光层和引线层的复用。
本发明所提供的用于CMOS图像传感器的像素结构及其制造方法，与现有工艺相兼容，具有可操作性。通过设置包围浮置扩散区的遮光墙，有效阻隔入射的寄生光，降低对浮置扩散区的电容影响，从而优化像素结构和CMOS图像传感器的性能。
附图说明
图1示出了本发明提供的像素结构一实施例剖面示意图。
图2示出了本发明提供的像素结构一实施例平面俯视示意图。
图3示出了本发明提供的像素结构另一实施例剖面示意图。
图4示出了本发明提供的像素结构另一实施例平面俯视示意图。
图5示出了本发明提供的像素结构制造方法一实施例流程图。
图6A－图6E示出了本发明提供的像素结构制造过程中的剖面示意图。
附图标记
100 衬底
200 浮置扩散区
300 层间绝缘层
310 接触蚀刻停止层
400 遮光墙
410 沟槽
500 接触塞
510 接触孔
600 遮光层
910 像素区有源区
911 器件有源区
912 浮置扩散区
921 全局开关栅极
922 转移管栅极
923 复位管栅极
924 源极跟随管栅极
925 行选择管栅极
930 遮光墙
940 接触塞
950 遮光层
具体实施方式
本发明涉及半导体工艺与器件。更具体地，本发明的实施例提供一种像素结构，用于CMOS图像传感器，该像素结构的层间绝缘层内设置有遮光墙，上述遮光墙包围浮置扩散区。还提供了其他实施例。
给出以下描述以使得本领域技术人员能够实施和使用本发明并将其结合到具体应用背景中。各种变型、以及在不同应用中的各种使用对于本领域技术人员将是容易显见的，并且本文定义的一般性原理可适用于较宽范围的实施例。由此，本发明并不限于本文中给出的实施例，而是应被授予与本文中公开的原理和新颖性特征相一致的最广义的范围。
在以下详细描述中，阐述了许多特定细节以提供对本发明的更透彻理解。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，本发明的实践可不必局限于这些具体细节。换言之，公知的结构和器件以框图形式示出而没有详细显示，以避免模糊本发明。
请读者注意与本说明书同时提交的且对公众查阅本说明书开放的所有文件及文献，且所有这样的文件及文献的内容以参考方式并入本文。除非另有直接说明，否则本说明书(包含任何所附权利要求、摘要和附图)中所揭示的所有特征皆可由用于达到相同、等效或类似目的的可替代特征来替换。因此，除非另有明确说明，否则所公开的每一个特征仅是一组等效或类似特征的一个示例。
注意，在使用到的情况下，标志左、右、前、后、顶、底、正、反、顺时针和逆时针仅仅是出于方便的目的所使用的，而并不暗示任何具体的固定方向。事实上，它们被用于反映对象的各个部分之间的相对位置和/或方向。
如本文使用的术语“在...上方(over)”、“在...下方(under)”、“在...之间(between)”和“在...上(on)”指的是这一层相对于其它层的相对位置。同样地，例如，被沉积或被放置于另一层的上方或下方的一层可以直接与另一层接触或者可以具有一个或多个中间层。此外，被沉积或被放置于层之间的一层可以直接与这些层接触或者可以具有一个或多个中间层。相比之下，在第二层“上”的第一层与该第二层接触。此外，提供了一层相对于其它层的相对位置(假设相对于起始基底进行沉积、修改和去除薄膜操作而不考虑基底的绝对定向)。
如上所述，为了解决寄生光入射到浮置扩散区而对浮置扩散区的电容产生影响从而影响像素单元的性能的问题，本发明提供了一种像素结构，请参考图1，图1示出了本发明提供的像素结构一实施例剖面示意图，本发明所提供的像素结构包括：衬底100；形成在上述衬底100中的浮置扩散区200；形成在上述衬底100上表面覆盖上述像素结构的层间绝缘层300；形成在上述层间绝缘层500中的遮光墙400，上述遮光墙400在上述衬底高度方向的投影包围上述浮置扩散区200在上述衬底高度方向的投影。从图1中可以看出，形成在层间绝缘层300中的遮光墙400具有一定高度，对浮置扩散区200形成竖直方向上的包裹，请结合图2，图2示出了上述实施例的平面俯视示意图，遮光墙930在衬底高度方向上的投影包围浮置扩散区912，通过设置上述遮光墙，能够有效阻挡倾斜入射的寄生光，降低寄生光对浮置扩散区电容的影响。
在如图1、图2所示的实施例中，层间绝缘层300与衬底100之间还形成有接触蚀刻停止层310，遮光墙400形成在接触蚀刻停止层310的上表面，从而使遮光墙400与浮置扩散区200之间电气隔离。上述接触蚀刻停止层310包括但不限于氮化膜，层间绝缘层的材质包括但不限于氧化物。
在上述的实施例中，在遮光墙400包围的层间绝缘层300中还形成有上述浮置扩散区200的接触塞500，从图1中可以看到，接触塞500穿过上述接触蚀刻停止层310而与浮置扩散区200电连接。如图2所示，由于遮光墙940包围浮置扩散区912，使得接触塞930形成在遮光墙940内部，并且由于接触塞940与浮置扩散区912电连接，遮光墙940与浮置扩散区912电隔离，使得遮光墙940在衬底高度方向上的投影为空心图案，例如，图2所示出的空心矩形。
在一实施例中，遮光墙的材质为具有遮光性的金属，例如金属铜、金属钨等。更优地，上述金属为目前半导体工艺中这光效果较优的金属钨。本领域技术人员应当知道，上述具有遮光性的金属的举例并非对遮光墙材质的限定，本领域技术人员可以选择现有或将有的具有更优遮光效果的遮光介质。
在上述遮光墙材质为金属钨的实施例中，更优地，接触塞的材质亦为金属钨，使得形成上述遮光墙与接触塞的工艺存在兼容。
本领域技术人员应当知道，像素结构还可以包括其他用以实现CMOS图像传感器功能的结构和器件，如光电二极管、RPD、转移管、复位管，源极跟随管和行选择管等。请结合图2，图2示出了对应光电二极管的像素区有源区910、全局开关栅极921、转移管栅极922、复位管栅极923、源极跟随管栅极924和行选择管栅极925，浮置扩散区912设置在对应复位管、源极跟随管和行选择管的器件有源区911中。
在上述的实施例中，通过在层间绝缘层中设置遮光墙，能够有效地阻挡倾斜入射进浮置扩散区的寄生光。在另一实施例中，更进一步地，本发明所提供的像素结构还包括设置在上述层间绝缘层上表面的遮光层，请参考图3，图3示出了本发明提供的像素结构另一实施例剖面示意图，如图3所示的像素结构的层间绝缘层300上表面形成有遮光层600，且遮光层600在衬底100高度方向上的投影至少覆盖浮置扩散区200在衬底100高度方向上的投影。请结合图4，图4示出了上述实施例的平面俯视示意图，本领域技术人员应当明白，虽然对遮光层950做了透明处理，以在图4中更好地显示出遮光层950与浮置扩散区912、遮光墙930和接触塞940的关系，遮光层950实际位于浮置扩散区912、遮光墙930和接触塞940的上层。遮光层950在水平方向上覆盖浮置扩散区912，能够有效阻挡垂直入射的寄生光，与在竖直方向上包裹浮置扩散区的遮光墙相配合，能够对入射到浮置扩散区的寄生光进行全方位的阻挡，更进一步降低寄生光对浮置扩散区电容的影响。
在一实施例中，遮光层的材质为具有遮光性的金属，更优地，上述金属为金属铜。本领域技术人员应当知道，常见的半导体结构中，层间绝缘层上方一般为引线层(M1，metal1)，用以将各个接触塞引出，常见的引线层材质为金属铜，在遮光层材质为金属铜的实施例中，上述遮光层可以通过在原先的引线层绘制冗余图案(dummy pattern)，使得上述冗余图案在衬底高度方向上的投影能够完全覆盖浮置扩散区，并且引出接触塞940，通过简单的工艺实现引线层与遮光层的复用。因此，如图4所示，虽只是示意，遮光层950在衬底高度方向上的投影不止覆盖浮置扩散区912，还包括其余的引线部分，本领域技术人员可以根据现有或将有的技术设计具体的引线部分，在此不再赘述。
本发明所提供的像素结构，能够有效阻挡入射进浮置扩散区的寄生光，从而不会引起从而不会引起对浮置扩散区电容的影响，进而不会影响CMOS图像传感器的性能。
本发明还提供了一种上述像素结构的CMOS图像传感器，通过采用本发明所提供的像素结构，浮置扩散区电容不会收到寄生光源的影响，CMOS图像传感器的性能较优。
本发明还提供了一种用以制造上述像素结构的制造方法，图5示出了该制造方法的流程图。首先，执行步骤S101，提供衬底，衬底可以是诸如硅晶圆的半导体晶圆或位于晶圆上的硅外延层。可选地或额外地，衬底可以包括元素半导体材料、化合物半导体材料和/或合金半导体材料。元素半导体材料的实例可以是但不限于晶体硅、多晶硅、非晶硅、锗和/或金刚石。化合物半导体材料的实例可以是但不限于碳化硅、砷化镓、磷化镓、磷化铟、砷化铟和/或锑化铟。合金半导体材料的实例可以是但不限于SiGe、GaAsP、AlInAs、AlGaAs、GaInAs、GaInP和/或GaInAsP。
并且，在上述步骤中，衬底中形成有CMOS图像传感器的浮置扩散区，以及其他通过半导体前段工艺所形成的器件，本发明所提供的方法主要在于改进半导体的后段工艺。
执行步骤S102，在衬底表面形成层间绝缘层。本发明所提供的像素结构的制造方法中，上述步骤S101、S102都可以通过本领域现有或将有的技术实现，在此不再赘述。上述层间绝缘层300的材质包括但不限于氧化物。请结合图6A，图6A示出了在衬底100中形成浮置扩散区200，并在衬底100表面形成层间绝缘层300的结构示意图。
执行步骤S103，蚀刻层间绝缘层，形成包围浮置扩散区的沟槽，请结合图6B，在层间绝缘层300中蚀刻有沟槽410，上述沟槽410在衬底100高度方向上的投影包围上述浮置扩散区200。
本发明所提供的带有遮光墙的像素结构，上述遮光墙的形成在半导体工艺的后段工艺中，尤其，可以与现有的接触塞(CT)工艺流程相兼容。上述形成沟槽410的工艺可以采用现有或将有的用以蚀刻接触孔的工艺实现，在此不再赘述。但需要本领域技术人员注意的是，接触塞CT用以与浮置扩散区电连接，而遮光墙不需要与浮置扩散区电性连接。在本实施例中，形成层间绝缘层300的步骤进一步包括在衬底100上表面通过现有或将有的而技术形成接触蚀刻停止层310，并在接触蚀刻停止层310上表面形成层间绝缘层300，上述接触蚀刻停止层310包括但不限于氮化膜。并且，在步骤S103中，蚀刻所形成的沟槽没有穿透上述接触蚀刻停止层310。
在步骤S103后，执行步骤S104，在沟槽中填充遮光介质，形成阻挡寄生光的遮光墙。如上所述，填充工艺亦可以与接触塞CT的填充工艺相兼容，在此不再赘述。在一实施例中，上述所填充遮光介质为具有遮光性的金属，更优地，上述金属为金属钨。虽然填充工艺可以与接触塞CT的填充工艺相兼容，在填充的遮光介质为金属钨的实施例中，相应地调整了金属钨seed的厚度，减薄W seed减薄，以提高后续W填充能力，并且由于金属钨填充的transmission rate变化，适应性地对CMD研磨时间进行了调整，确保良好的器件性能及后续的工艺窗口。
本领域技术人员应当知道，上述具有遮光性的金属的举例并非对遮光墙材质的限定，本领域技术人员可以选择现有或将有的具有更优遮光效果的遮光介质。
在上述遮光介质为金属钨的实施例中，更优地，在执行上述步骤S103后，不直接执行步骤S104，而是在层间绝缘层中形成浮置扩散区200的接触孔510，如图6C所示。更进一步的，在步骤S103后，在形成的沟槽中沉积牺牲介质，较优地，可以是填充底部抗反射涂层(BARC)，并在填充有BARC的层间绝缘层上表面沉积BARC层和后续的光刻胶层，并根据现有或将有的接触孔蚀刻工艺实现接触孔510的蚀刻。
需要注意的是，区别于上述沟槽的蚀刻，接触孔510的蚀刻需要刻穿上述接触蚀刻停止层310，以使填充在接触孔中的导电介质与浮置扩散区电连接。
在形成上述沟槽410和接触孔510后，执行步骤S104，对沟槽410和接触孔510进行填充，由于目前接触塞的材质主要为金属钨，在遮光介质为金属钨的实施例中，可以将沟槽410与接触孔510的填充放在同一个工艺步骤中实现，简化了工艺流程。
图6D示出了步骤S104后的像素结构的剖面图。如图6D所示的像素结构已经形成有包围浮置扩散区的遮光墙，能够有效阻挡倾斜入射到浮置扩散区200中的寄生光，降低对浮置扩散区200电容的影响，从而改善像素单元的性能。
在另一实施例中，更进一步地，本发明所提供的制造方法还包括形成设置在层间绝缘层300上表面的遮光层600，请结合图6E，如图6E所示的像素结构的层间绝缘层300上表面形成有遮光层600，且遮光层600在衬底100高度方向上的投影至少覆盖浮置扩散区200在衬底100高度方向上的投影。由于遮光层600在水平方向上覆盖浮置扩散区200，能够有效阻挡垂直入射的寄生光，与在竖直方向上包裹浮置扩散区的遮光墙相配合，能够对入射到浮置扩散区的寄生光进行全方位的阻挡，更进一步降低寄生光对浮置扩散区电容的影响。
在一实施例中，所形成的遮光层的材质为具有遮光性的金属，更优地，上述金属为金属铜。本领域技术人员应当知道，常见的半导体后段工艺中，还需要在层间绝缘层上方形成引线层(M1，metal 1)，用以将各个接触塞引出，常见的引线层材质为金属铜，在遮光层材质为金属铜的实施例中，上述形成遮光层的步骤可以通过在形成原先的引线层步骤中绘制冗余图案(dummy pattern)，使得上述冗余图案在衬底高度方向上的投影能够完全覆盖浮置扩散区，并且引出接触塞，通过简单的工艺实现引线层与遮光层的复用。本领域技术人员可以根据现有或将有的技术形成具体的引线和冗余图形部分，在此不再赘述。
本发明所提供的制造方法在工艺流程上能够与现有的半导体后段工艺相兼容，通过简单的工艺流程，能够制造具有阻挡寄生光功能的像素结构，具有可操作性，能够量产本发明所提供的像素结构。
至此，已经描述了带有遮光墙的像素结构的实施例。尽管已经关于特定的示例性实施例描述了本公开，但将明显的是，可以对这些实施例做出各种修改和改变而不偏离本公开的更广泛的精神和范围。因此，本说明书和附图应被视为是说明性的含义而不是限制性的含义。
应当理解的是，本说明书将不用于解释或限制权利要求的范围或意义。此外，在前面的详细描述中，可以看到的是，各种特征被在单个实施例中组合在一起以用于精简本公开的目的。本公开的此方法不应被解释为反映所要求保护的实施例要求比在每个权利要求中明确列举的特征更多的特征的目的。相反，如所附权利要求所反映的，创造性主题在于少于单个所公开的实施例的所有特征。因此，所附权利要求据此并入详细描述中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例。
在该描述中提及的一个实施例或实施例意在结合该实施例描述的特定的特征、结构或特性被包括在电路或方法的至少一个实施例中。在说明书中各处出现的短语一个实施例不一定全部指的是同一实施例。

Claims (19)

1.一种像素结构，用于CMOS图像传感器，所述像素结构包括：
衬底；
形成在所述衬底中的浮置扩散区；
形成在所述衬底上表面覆盖所述像素结构的层间绝缘层；
形成在所述层间绝缘层中的遮光墙，所述遮光墙在所述衬底高度方向的投影包围所述浮置扩散区在所述衬底高度方向的投影。
2.如权利要求1所述的像素结构，其特征在于，所述遮光墙在所述衬底高度方向的投影为空心矩形。
3.如权利要求1所述的像素结构，其特征在于，所述遮光墙的材质包括金属。
4.如权利要求3所述的像素结构，其特征在于，所述金属包括钨。
5.如权利要求1所述的像素结构，其特征在于，所述衬底与所述层间绝缘层之间还形成有接触蚀刻停止层，所述遮光墙形成在所述接触蚀刻停止层的上表面。
6.如权利要求5所述的像素结构，其特征在于，被所述遮光墙包围的所述层间绝缘层中还形成有接触塞，所述接触塞穿过所述接触蚀刻停止层与所述浮置扩散区电接触。
7.如权利要求6所述的像素结构，其特征在于，所述接触塞与所述遮光墙皆为金属钨。
8.如权利要求6所述的像素结构，其特征在于，所述层间绝缘层上表面还形成遮光层，所述遮光层在所述衬底高度方向上的投影至少覆盖所述浮置扩散区在所述衬底高度方向的投影。
9.如权利要求8所述的像素结构，其特征在于，所述遮光层的材质为金属铜，所述遮光层与所述接触塞上表面电接触，所述遮光层在所述衬底高度方向上的投影还包括引线部分，以引出所述接触塞。
10.一种包括如权1-9中任一项所述的像素结构的CMOS图像传感器。
11.一种像素结构的制造方法，所述像素结构用于CMOS图像传感器，所述制造方法包括：
提供衬底，所述衬底中形成有所述像素结构的浮置扩散区；
在所述衬底表面形成覆盖所述浮置扩散区的层间绝缘层；
蚀刻所述层间绝缘层，以在所述层间绝缘层中形成沟槽，所述沟槽在所述衬底高度方向的投影包围所述浮置扩散区在所述衬底高度方向的投影；
在所述沟槽中填充遮光介质，以形成遮光墙。
12.如权利要求11所述的制造方法，其特征在于，蚀刻所述层间绝缘层的步骤进一步包括图案化所述层间绝缘层以定义所述沟槽的形状；其中
定义所述沟槽在所述衬底高度方向的投影为空心矩形。
13.如权利要求11所述的制造方法，其特征在于，所述遮光介质包括金属。
14.如权利要求13所述的制造方法，其特征在于，所述金属为钨。
15.如权利要求11所述的制造方法，其特征在于，还包括：
蚀刻被所述遮光墙包围的所述层间绝缘层，以在所述层间绝缘层中形成暴露所述浮置扩散区的接触孔；
在所述接触孔中填充导电介质，以形成与所述浮置扩散区电接触的接触塞。
16.如权利要求15所述的制造方法，其特征在于，形成层间绝缘层的步骤进一步包括，在所述衬底表面形成覆盖所述像素结构的接触蚀刻停止层；
在所述接触蚀刻停止层表面形成所述层间绝缘层；
形成所述沟槽步骤进一步包括，蚀刻所述层间绝缘层以使所述沟槽暴露所述接触蚀刻停止层；
形成所述接触孔的步骤进一步包括，蚀刻所述层间绝缘层和所述接触蚀刻停止层以使所述接触孔暴露所述浮置扩散区。
17.如权利要求15所述的制造方法，其特征在于，所述遮光介质与所述导电介质皆为金属钨，在同一步骤中填充所述遮光介质与所述导电介质。
18.如权利要求15所述的制造方法，其特征在于，还包括：
在所述层间绝缘层上形成遮光层，所述遮光层在所述衬底高度方向上的投影至少覆盖所述浮置扩散区在所述衬底高度方向的投影。
19.如权利要求18所述的制造方法，其特征在于，所述遮光层的材质为金属铜，所述遮光层与所述接触塞上表面电接触，所述遮光层在所述衬底高度方向上的投影还包括引线部分，以引出所述接触塞。
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