DE102007058384A1 - Bildsensor und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

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Ki Sik Im
Woo Seok Hyun
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DB HiTek Co Ltd
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Dongbu HitekCo Ltd
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Abstract

nn ein Ausbilden einer Bildpunktmatrix, die eine Fotodiodenstruktur und eine Isolierschichtstruktur umfasst, in einem aktiven Gebiet eines Halbleitersubstrats umfassen; Ausbilden einer Metall-Kontaktfläche auf der Isolierschichtstruktur; Ausbilden einer Dielektrikum- und/oder Ätzstoppschicht auf der Metall-Kontaktfläche (und wahlweise über der Bildpunktmatrix); Ausbilden einer Schutzschicht auf der Dielektrikum- und/oder Ätzstoppschicht; und Ausbilden einer Kontaktflächenöffnung und einer Bildpunktöffnung durch Ätzen der Schutzschicht.

Description

  • Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der (am 20. Dezember 2006 eingereichten) koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2006-0131288 , die hiermit durch Bezugnahme vollständig aufgenommen wird.
  • HINTERGRUND
  • TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Ausführungsform betrifft einen Bildsensor und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
  • BESCHREIBUNG DER VERWANDTEN TECHNIK
  • Ein Bildsensor, der ein Halbleiterbauelement ist, das ein optisches Bild in elektrische Signale umwandelt, kann als ladungsgekoppelter (CCD) Bildsensor oder als Komplementär-Metall-Oxid-Silizium-(CMOS)-Bildsensor gekennzeichnet werden.
  • Der CMOS-Bildsensor enthält eine Fotodiode und MOS-Transistoren in einer Bildpunkteinheit, um schaltend sequentiell elektrische Signale zu erzeugen und zu detektieren, wobei er ein Bild realisiert. Der CMOS-Bildsensor umfasst Transistoren und eine Bildpunktmatrix, in der die Fotodiode mit den Transistoren auf einem Halbleitersubstrat elektrisch verbunden ist.
  • Eine Isolierschichtstruktur, die eine oder mehrere Verdrahtungslagen und ein Bondpad umfasst, wird auf der Bildpunktmatrix ausgebildet. Die Kontaktfläche ist hauptsächlich aus einem leitenden Metall gebildet, das mit einem internen Draht verbunden ist, und sie wird von der Isolierschichtstruktur freigelegt, um die Kontaktfläche elektrisch mit einem äußeren Draht zu verbinden.
  • Eine Farbfiltermatrix zum Detektieren verschiedener Farben und/oder zum Realisieren eines Farbbildes des Bildsensors wird auf der Isolierschichtstruktur ausgebildet. Und dann wird eine Fotolackschicht auf die obere Oberfläche der Farbfiltermatrix aufgebracht und es wird ein Reflow-Prozess ausgeführt, wobei eine Mikrolinse ausgebildet wird, die Licht gebündelt in die Bildpunktmatrix abgibt.
  • Doch je mehr die Designregel des Bildsensors schrittweise verringert wird, um so mehr nimmt die Größe eines Bildpunkts ab. Dadurch verringert sich auch die von außerhalb des Bildsensors auf die Mikrolinse einfallende Lichtmenge, so dass es relativ schwierig wird, Licht in der Fotodiode zu messen. Zwecks Empfindlichkeit in der Fotodiode muss die Strecke, die das äußere einfallende Licht von der Mikrolinse bis zur Fotodiode zurücklegt, verkürzt werden. Daher kann die Höhe der Verdrahtungslage und der Zwischendielektrikumschicht auf der Fotodiode verringert werden, um die Brennweite zu verkürzen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Ausführungsformen der Erfindung stellen ein Verfahren zur Herstellung eines Bildsensors bereit, das imstande ist, die Empfindlichkeit durch Verkürzung der Brennweite zu verbessern.
  • Ein Verfahren zur Herstellung eines Sensorbilds gemäß einer beispielhaften Ausführungsform umfasst die Schritte eines Ausbildens einer Bildpunktmatrix, die eine Fotodiodenstruktur und eine Isolierschichtstruktur umfasst, in einem aktiven Gebiet eines Halbleitersubstrats; Ausbilden einer Metall-Kontaktfläche auf der Bildpunktmatrix; Ausbilden einer Isolierschicht auf der Metall-Kontaktfläche; Ausbilden einer Schutzschicht auf der Isolierschicht; Ausbilden einer Kontaktflächenöffnung und einer Bildpunktöffnung durch Ätzen der Schutzschicht; und (wahlweise) Entfernen der Isolierschicht.
  • Außerdem umfasst ein Bildsensor gemäß einer beispielhaften Ausführungsform eine Bildpunktmatrix, die eine Fotodiodenstruktur und eine Isolierschichtstruktur enthält; eine Metall-Kontaktfläche auf der oder angrenzend an die Bildpunktmatrix; eine Dielektrikumschicht auf der Metall-Kontaktfläche; eine Schutzschicht auf der Metall-Kontaktfläche und der Isolierschicht; und eine Kontaktflächenöffnung, die eine obere Oberfläche der Metall-Kontaktfläche freilegt, sowie eine Bildpunktöffnung, die eine obere Oberfläche der Isolierschichtstruktur freilegt.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Querschnittsansicht, die eine beispielhafte Fotodiodenstruktur zeigt.
  • 2 ist eine Draufsicht, die eine Bildpunkteinheit im CMOS-Bildsensor zeigt.
  • 3 bis 7 sind Querschnittsansichten, die ein Verfahren zur Herstellung eines beispielhaften Bildsensors gemäß Ausführungsformen der Erfindung zeigen.
  • 8 bis 10 sind Querschnittsansichten, die ein Verfahren zur Herstellung eines anderen beispielhaften Bildsensors gemäß alternativen Ausführungsformen der Erfindung zeigen.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Ein Bildsensor und ein Verfahren zu seiner Herstellung gemäß Ausführungsformen der Erfindung werden mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
  • 7 ist eine Querschnittsansicht, die einen beispielhaften Bildsensor gemäß Ausführungsformen der Erfindung zeigt. Bei dem beispielhaften Bildsensor ist eine Bildpunktmatrix, die eine Fotodiodenstruktur 20 und eine Isolierschichtstruktur 30 umfasst, auf einem Halbleitersubstrat 10 ausgebildet. Hierbei hat der beispielhafte Bildsensor eine Struktur, bei der mehrere Bildpunkte, die jeweils eine Fotodiode und eine Vielzahl von MOS-Transistoren umfassen, ausgebildet sind. Die Matrix der Bildpunkte kann eine x-y-Matrix von Reihen und Spalten umfassen, bei der x und y jeweils unabhängig eine ganze Zahl von mindestens 2, 3, 4, 8, 16 usw. sind. Die Matrix kann auch zwei oder mehr Bildpunktblöcke umfassen, die jeweils eine solche Matrix enthalten. Typischerweise enthält jeder Einzelbildpunkt 3 bis 5 Transistoren.
  • Außerdem umfasst die Isolierschichtstruktur 30 eine Zwischendielektrikumschicht zum Isolieren und Verdrahten der Fotodiodenstruktur 20 und eine Metallverdrahtung 31, welche die Zwischendielektrikumschicht durchdringt (indem sie z. B. in die Ebene des Blatts eintritt und aus ihr austritt). Die Isolierschichtstruktur 30 kann ein Oxid (z. B. Siliziumdioxid, das undotiert oder mit Fluor oder Bor und/oder Phosphor dotiert sein kann) umfassen und wahlweise eine darunter liegende Ätz stoppschicht (z. B. SiN) aufweisen. Wenn die Bulk-Isolierschichtstruktur 30 ein dotiertes Oxid umfasst, kann es eine undotierte Siliziumdioxidschicht (z. B. USG und/oder ein TEOS-basiertes Oxid; USG: undotiertes Silikatglas) über und/oder unter dem dotierten Oxid geben.
  • Eine Metall-Kontaktfläche 40 ist für die elektrische Verbindung mit äußeren Signalleitungen auf der Isolierschichtstruktur 30 ausgebildet. Daher kann die Metall-Kontaktfläche 40 auch als Bondpad zum Ausbilden von Draht-, Kugelkopf-, Höcker-Bondverbindungen usw. hiermit bekannt sein.
  • Eine Schutzschicht 80 ist auf oder über der Isolierschichtstruktur 30 und der Oberseite der Metall-Kontaktfläche 40 ausgebildet. Die Schutzschicht auf der Metall-Kontaktfläche 40 und der Isolierschichtstruktur 30 wird selektiv geätzt, so dass eine Kontaktflächenöffnung 110 und eine Bildpunktöffnung 120 ausgebildet werden. Die Schutzschicht 80 kann beispielsweise eine gestapelte Struktur haben, die eine USG-Schicht 61 und eine Nitridschicht 71 enthält.
  • Eine Farbfiltermatrix 90 und Mikrolinsen 100 sind auf der Isolierschichtstruktur 30 ausgebildet, die durch die Bildpunktöffnung 120 freiliegt. Daher wird der Abstand zwischen der Farbfiltermatrix 90 und/oder den Mikrolinsen 100 einerseits und der Fotodiodenstruktur 20 andererseits durch die Stufendifferenz zwischen der Schutzschicht 80 und der Isolierschichtstruktur 30 derart verkürzt, dass die Brennweite abnimmt, wodurch es möglich ist, die in die Fotodiode einfallende Lichtmenge zu erhöhen.
  • 1 bis 7 sind Drauf- und Querschnittsansichten eines Verfahrens zur Herstellung eines Bildsensors gemäß Ausführungsformen der Erfindung.
  • 1 ist eine Querschnittsansicht, die eine Fotodiodenstruktur 20 gemäß einer Ausführungsform zeigt, und 2 ist eine Draufsicht, die eine im beispielhaften Bildsensor von 1 enthaltene Bildpunkteinheit zeigt.
  • Unter Bezugnahme auf 3 ist eine Bildpunktmatrix, die eine Vielzahl von Fotodiodenstrukturen 20 und eine Isolierschichtstruktur 30 umfasst, im aktiven Gebiet eines Halbleitersubstrats 10 ausgebildet. Die Fotodiodenstruktur 20 umfasst eine Fotodiode und eine Transistorstruktur, wie sie in den 1 und 2 gezeigt wird, die auf einem Siliziumsubstrat in einer Bildpunkteinheit ausgebildet sind. Die beispielhafte Bildpunkteinheit umfasst eine Fotodiode PD, einen Transfertransistor Tx, einen Resettransistor Rx, einen Auswahltransistor Rx und einen Zugriffstransistor Ax und wandelt ein optisches Signal in ein elektrisches Signal um, um ein Bild (oder einen Teil hiervon) auszugeben. Die Fotodiodenstruktur 20 hat eine Struktur, bei der solch ein Bildpunkt mehrfach ausgebildet ist.
  • Die Isolierschichtstruktur 30 ist auf der Fotodiodenstruktur 20 ausgebildet. Die Isolierschichtstruktur 30 ist mit einer Zwischendielektrikumschicht zur Isolierung auf dem die Fotodiodenstruktur 20 umfassenden Halbleitersubstrat 10 und mit einer unteren Metallverdrahtung 31 versehen, welche die Zwischendielektrikumschicht durchdringt, um Signale in die Bildpunkteinheit zu führen. Obgleich nicht dargestellt, kann die Isolierschichtstruktur 30 auf der Fotodiodenstruktur 20 in einer Vielzahl von Schichten ausgebildet sein. Zum Beispiel kann die Zwischendielektrikumschicht in einer gestapelten Struktur einer FSG-Schicht und einer TEOS-Schicht ausgebildet sein.
  • Eine Metall-Kontaktfläche 40, die mit der mit einer äußeren Treiberschaltung zu verbindenden unteren Metallverdrahtung 31 verbunden ist, ist auf der Isolierschichtstruktur 30 ausgebildet. Die Metall-Kontaktfläche 40 wird durch Ausbilden einer Metallschicht (nicht dargestellt) auf der Isolierschichtstruktur 30, Ausbilden einer Fotolackstruktur (nicht dargestellt), die mindestens einen Pad-Bereich festlegt (und, wahlweise, eine zusätzliche Metallverdrahtung, die das Bondpad 40 mit anderen Schaltungen im Bildsensor verbindet), sowie anschließendes Ätzen der Metallschicht unter Verwendung der Fotolackstruktur als Maske ausgebildet.
  • Eine Isolierschicht 50 mit einer unter einem gegebenen Satz von Ätzbedingungen im Vergleich zu einem auf sie aufgebrachten Material relativ kleinen Ätzrate (die z. B. ein Ätzselektivitätsverhältnis von mindestens 1:10 in Bezug auf ein darüber liegendes Material bereitstellt) wird auf der Isolierschichtstruktur 30 und der Metall-Kontaktfläche 40 ausgebildet. Beispielsweise kann die Isolierschicht 50 eine Nitridschicht (z. B. Si3N4) umfassen oder aus ihr gebildet sein.
  • Unter Bezugnahme auf 4 werden Schutzschichten 60 und 70 zum Schutz eines Bauelements gegen äußere Feuchtigkeit und Kratzer auf der Isolierschicht 50 ausgebildet. Die Schutzschichten 60 und 70 können beispielsweise eine USG-Schicht oder eine Nitridschicht umfassen oder aus ihnen gebildet sein, oder sie können in einer gestapelten Struktur, die eine USG-Schicht 60 und eine Nitridschicht 70 umfasst, ausgebildet sein. Im Allgemeinen werden die Schutzschichten 60 und 70 durch chemische Gasphasenabscheidung (CVD) unter bekannten Bedingungen aufgebracht. Die Schutzschicht 60 kann vor dem Aufbringen der Schutzschicht 70 planarisiert werden und zwar insbesondere, wenn die Schutzschicht 60 USG umfasst oder im Wesentlichen aus USG besteht. In einer Ausführungsform verwendet die Schutzschicht 80 die USG-Schicht als erste Schutzschicht 60 und die Nitridschicht als zweite Schutzschicht 70.
  • Unter Bezugnahme auf 5 und 6 wird eine Fotolackstruktur 150 auf der ersten und der zweiten Schutzschicht 60 und 70 ausgebildet. Die Fotolackstruktur 150, die eine Struktur umfasst, die dafür geeignet ist, die Metall-Kontaktfläche 40 und die Oberfläche der Isolierschichtstruktur 30 in einem Bildpunktgebiet selektiv freizulegen, wird ausgebildet, indem eine Fotolackschicht auf die Schutzschicht 80 aufgebracht und dann strukturiert wird. Die erste Schutzschicht 60 und die zweite Schutzschicht 70 werden unter Verwendung der Fotolackstruktur 150 als Ätzmaske geätzt. Dann werden eine Kontaktflächenöffnung 110, welche die Oberseite der Metall-Kontaktfläche 40 freilegt, und eine Bildpunktöffnung 120 ausgebildet, welche die Oberfläche der Isolierschichtstruktur 30 in einem Bildpunktgebiet freilegt. Beispielsweise können die erste Schutzschicht 60 und die zweite Schutzschicht 70 durch reaktives Ionenätzen geätzt werden.
  • Da die Isolierschicht 50 auf der Isolierschichtstruktur 30 und der Metall-Kontaktfläche 40 eine Nitridschicht umfassen kann, kann sie an diesem Punkt beim Ätzen der ersten Schutzschicht 60 als Ätzstoppschicht dienen. Daher werden die erste und die zweite Schutzschicht 60 und 70 bis zur Isolierschicht 50 geätzt, die in der beispielhaften Ausführungsform die Ätzstoppschicht ist, so dass die Kontaktflächenöffnung 110 und die Bildpunktöffnung 120 zur gleichen Zeit ausgebildet werden können.
  • Wenn die in der Bildpunktöffnung 120 verbleibende Isolierschicht 50 selektiv entfernt wird, wird die Oberfläche der Isolierschichtstruktur 30 in der Bildpunktöffnung selektiv freigelegt. Die Nitridschicht (z. B. Isolator 50) in der Kontaktflächenöffnung 110 wird zu diesem Zeitpunkt nicht entfernt, sondern verbleibt, so dass die Nitridschicht (z. B. 50) während des Ausbildens einer Farbfiltermatrix 90 im anschließenden Prozess als Korrosionsschutzschicht für die Metall-Kontaktfläche 40 verwendet werden kann.
  • Eine Farbfiltermatrix 90 und eine Mikrolinse 100 werden durch den anschließenden Prozess in der durch Ätzen der Schutzschicht 80 ausgebildeten Bildpunktöffnung 120 ausgebildet. Insbesondere kann die in die Fotodiode einfallende Lichtmenge zunehmen, da die Brennweite zwischen der Farbmatrix 90 und/oder den Mikrolinsen 100 einerseits und der Fotodiodenstruktur 20 andererseits um einen Betrag in ungefährer Höhe der Stufendifferenz zwischen der Schutzschicht 80 und der Isolierschichtstruktur 30 abnimmt.
  • Unter Bezugnahme auf 7 ist eine Farbfiltermatrix 90 in der Bildpunktöffnung 120 ausgebildet und Mikrolinsen 100 sind auf den Farbfiltern der Farbfiltermatrix 90 ausgebildet. Die Farbfiltermatrix 90 wird durch Strukturieren einer Fotolackschicht ausgebildet, die (1) ein oder mehrere Pigmente und/oder Farbstoffe und (2) ein lichtempfindliches Material umfasst, um einem Bildpunkt zu entsprechen.
  • Obgleich nicht dargestellt, kann nach dem Ausbilden der Farbfiltermatrix 90 eine Planarisierungsschicht auf der Farbfil termatrix 90 ausgebildet werden. Wenn das Ausbilden der Farbfiltermatrix 90 in einer Stufendifferenz zwischen Farbfiltern in der Farbfiltermatrix 90 resultiert (siehe z. B. 9), hebt die Planarisierungsschicht die Stufendifferenz zwischen Farbfiltern auf.
  • Nachdem die Farbfiltermatrix 90 ausgebildet wurde, werden Mikrolinsen 100 an Stellen ausgebildet, die den jeweiligen Farbfiltern entsprechen. Die Mikrolinsen 100 bündeln das äußere Licht auf die Fotodiode der Fotodiodenstruktur 20.
  • Nach dem Ausbilden der Mikrolinsen 100 kann die Isolierschicht 50 in der Kontaktflächenöffnung 110 entfernt werden.
  • Die Farbfiltermatrix 90 und die Mikrolinse 100 werden auf der Oberseite der Isolierschichtstruktur 30 ausgebildet, bei der es sich um die durch Ätzen der Schutzschicht 80 ausgebildete Bildpunktöffnung 120 handelt, so dass ihre Funktion(en) und/oder der Brennpfad nicht durch die mögliche Störung von und/oder Variationen in der Schutzschicht 80 beeinflusst werden, wodurch es möglich ist, die Effizienz der Absorption des einfallenden Lichts zu verbessern. Mit anderen Worten wird, wenn ein vorbestimmtes Gebiet der Schutzschicht 80, das sich über der Fotodiodenstruktur 20 befindet, selektiv entfernt wird, der Brechungsindex hierin kleiner und die Brenntiefe wird kürzer als das Gebiet, wo die Schutzschicht 80 verbleibt. Daher werden die Farbfiltermatrix 90 und die Mikrolinsen 100 auf der Fläche der Isolierschichtstruktur 30 ausgebildet, von der die Schutzschicht 80 entfernt wird, so dass der Brechungsindex abnimmt, wodurch es möglich wird, die Fotoempfindlichkeit zu verbessern. Außerdem kann die Wellenlänge des Lichts, das die Mikrolinsen 100 durchquert, relativ größer werden als die, welche die Schutzschicht 80 durch quert, um die Wirkung einer Verringerung der Brennweite zu erreichen, wodurch es möglich ist, die Verschlechterung aufgrund Übertragung, Absorption und Reflexion von Licht zu vermindern.
  • Außerdem schützt die Schutzschicht 80 die Oberfläche der Metall-Kontaktfläche 40 während des Ausbildens der Mikrolinsen 100, wodurch es möglich ist, die Verunreinigung der Oberfläche der Metall-Kontaktfläche 40 zu verhindern.
  • 8 bis 10 zeigen alternative Ausführungsformen des vorliegenden Verfahrens zur Herstellung eines Bildsensors. 8 zeigt eine Bildsensorstruktur, die der von 6 ähnelt, wobei jedoch die Isolierschicht/Ätzstoppschicht 50 intakt ist (d. h. im Bildpunktgebiet verblieben ist). Danach werden die Farbfilter 91, 92 und 93 unterschiedlicher Höhe im Bildpunktgebiet ausgebildet. Die Farbfilter können einen blauen Farbfilter (B), einen grünen Farbfilter (G) und einen roten Farbfilter (R) umfassen. Alternativ können die Farbfilter einen gelben Farbfilter, einen cyanfarbenen Farbfilter und einen magentafarbenen Farbfilter umfassen. Im Allgemeinen wird jeder Farbfilter separat durch Aufbringen und photolithographisches Strukturieren (z. B. Belichten und Entwickeln) ausgebildet. In verschiedenen Ausführungsformen kann ein erster Farbfilter 91 (z. B. der blaue Farbfilter) eine Höhe von 6000 bis 7500 Å haben (z. B. von 6500 bis 7200 Å), ein zweiter Farbfilter 92 (z. B. der grüne Farbfilter) kann eine größere Höhe als die des ersten Farbfilters im Bereich von 6500 bis 8000 Å haben (z. B. von 7000 bis 7500 Å) und ein dritter Farbfilter 93 (z. B. der rote Farbfilter) kann eine größere Höhe als die des zweiten Farbfilters im Bereich von 7000 bis 9000 Å haben (z. B. von 7500 bis 8500 Å). Im Allgemeinen ist die Höhe der Schutzschicht 80 größer als die jeden Farbfilters 9193.
  • Dann kann eine Planarisierungsschicht 95 auf den Farbfiltern 9193 ausgebildet werden, wie es in 10 dargestellt ist. Die Planarisierungsschicht 95 kann einen Fotolack mit einer optischen Transparenz (z. B. für alle Farben des sichtbaren Spektrums) von mehr als 90% umfassen. Die Planarisierungsschicht 95 kann durch ganzflächiges Aufbringen (z. B. Rotationsbeschichten) eines Fotolacks und Planarisieren des Fotolacks (z. B. durch Rückätzen oder Polieren wie mechanisches Polieren mit einem festen Schleifkissen oder chemisch-mechanisches Polieren [CMP] mit einer Polierflüssigkeit) ausgebildet werden. Dann werden hierauf im Wesentlichen in derselben Weise wie in 7 Mikrolinsen 100 ausgebildet.
  • Bei dem Bildsensor und dem Verfahren zu seiner Herstellung gemäß Ausführungsformen der Erfindung wird eine Ätzstoppschicht (z. B. eine Nitridschicht) auf der Isolierschichtstruktur und der Metall-Kontaktfläche ausgebildet, so dass die Kontaktflächenöffnung und die Bildpunktöffnung gleichzeitig durch Ätzen der Schutzschicht ausgebildet werden, wodurch es möglich ist, den Prozess zu vereinfachen.
  • Außerdem werden der Farbfilter und die Mikrolinsen auf der Isolierschichtstruktur in der Bildpunktöffnung ausgebildet, wodurch es möglich ist, den Abstand zwischen der Mikrolinse und der Fotodiode zu verringern. Außerdem wird die Brennweite der Fotodiode verkürzt, wodurch es möglich ist, die Empfindlichkeit zu verbessern.
  • Außerdem wird (werden) die Schutzschicht(en), die eine USG-Schicht und eine Nitridschicht umfassen kann (können), entfernt, so dass die Reflexion des Lichts aufgrund der Differenz der Brechungsindizes zwischen den verschiedenen Materia lien verhindert wird, wodurch es möglich ist, die Empfindlichkeit des Bildsensors zu verbessern.
  • In der vorliegenden Beschreibung bedeutet jeder Verweis auf "eine Ausführung", "Ausführung", "beispielhafte Ausführung", usw., dass ein spezielles Merkmal, eine Struktur oder eine Eigenschaft, welches bzw. welche in Verbindung mit der Ausführung beschrieben wird, in mindestens einer Ausführung der Erfindung enthalten ist. Das Auftreten derartiger Ausdrucksweisen an verschiedenen Stellen in der Beschreibung verweist nicht notwendig sämtlich auf die gleiche Ausführung. Ferner sei bemerkt, dass, wenn ein besonderes Merkmal, eine Struktur oder eine Eigenschaft beschrieben wird, es sich innerhalb des Bereichs der Möglichkeiten eines Fachmanns befindet, ein derartiges Merkmal, eine Struktur oder ein Kennmerkmal in Verbindung mit anderen der Ausführungen zu bewirken.
  • Obwohl Ausführungen mit Bezug auf eine Anzahl erläuternder Ausführungsbeispiele beschrieben wurden, sei bemerkt, dass zahlreiche weitere Abwandlungen und Ausführungen durch Fachleute entworfen werden können, welche unter Prinzip und Umfang der vorliegenden Offenbarung fallen. Insbesondere sind viele Änderungen und Abwandlungen der Bauteile und/oder der Anordnungen der fraglichen Kombinationsanordnung innerhalb des Umfangs der Offenbarung, der Zeichnungen und der beigefügten Ansprüche möglich. Zusätzlich zu Änderungen und Abwandlungen der Bauteile und/oder der Anordnungen sind alternative Verwendungen gleichfalls für Fachleute ersichtlich.

Claims (18)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Bildsensors, das die folgenden Schritte umfasst: Ausbilden einer Bildpunktmatrix, die eine Fotodiodenstruktur und eine Isolierschichtstruktur umfasst, in einem aktiven Gebiet eines Halbleitersubstrats; Ausbilden einer Metall-Kontaktfläche auf der Isolierschichtstruktur; Ausbilden einer Dielektrikumschicht auf der Metall-Kontaktfläche; Ausbilden einer Schutzschicht auf der Dielektrikumschicht; Ausbilden einer Kontaktflächenöffnung und einer Bildpunktöffnung durch Ätzen der Schutzschicht; und Entfernen der Dielektrikumschicht.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Dielektrikumschicht eine Nitridschicht umfasst.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Kontaktflächenöffnung und die Bildpunktöffnung gleichzeitig ausgebildet werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem das Ätzen der Kontaktflächenöffnung und der Bildpunktöffnung einen reaktiven Ionenätzprozess umfasst.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Dielektrikumschicht eine Ätzstoppschicht umfasst.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Ätzstoppschicht sowohl auf der Metall-Kontaktfläche als auch auf der Isolierschichtstruktur ausgebildet wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Schutzschicht eine undotierte Silikatglasschicht und eine Nitridschicht umfasst.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, das ferner eine Farbfiltermatrix in der Bildpunktöffnung umfasst.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, das ferner das Ausbilden von Mikrolinsen auf der Farbfiltermatrix umfasst.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, bei dem die Dielektrikumschicht in der Kontaktflächenöffnung eine Korrosionsschutzschicht umfasst, die so gestaltet ist, dass sie die Metall-Kontaktfläche beim Ausbilden der Farbfiltermatrix schützt.
  11. Bildsensor, umfassend: eine Bildpunktmatrix, die eine Fotodiodenstruktur und eine Isolierschichtstruktur umfasst; eine Metall-Kontaktfläche auf der Isolierschichtstruktur; eine Dielektrikumschicht auf der Metall-Kontaktfläche; eine Schutzschicht auf der Metall-Kontaktfläche und der Dielektrikumschicht; und eine Kontaktflächenöffnung in der Schutzschicht, die eine obere Oberfläche der Metall-Kontaktfläche freilegt, und eine Bildpunktöffnung in der Schutzschicht, die eine Oberfläche der Isolierschichtstruktur freilegt.
  12. Bildsensor nach Anspruch 11, bei dem die Schutzschicht eine undotierte Silikatglasschicht und eine Nitridschicht umfasst.
  13. Bildsensor nach Anspruch 11 oder 12, bei dem die Dielektrikumschicht eine Nitridschicht umfasst.
  14. Bildsensor nach einem der Ansprüche 11 bis 13, der ferner eine Farbfiltermatrix in der Bildpunktöffnung umfasst.
  15. Bildsensor nach Anspruch 14, der ferner Mikrolinsen auf oder über der Farbfiltermatrix umfasst.
  16. Bildsensor nach Anspruch 14 oder 15, der ferner eine Planarisierungsschicht auf der Farbfiltermatrix umfasst.
  17. Bildsensor nach einem der Ansprüche 14 bis 16, bei dem die Farbfiltermatrix einen ersten Farbfilter, einen vom ersten Farbfilter verschiedenen zweiten Farbfilter und einen vom ersten und vom zweiten Farbfilter verschiedenen dritten Farbfilter umfasst.
  18. Bildsensor nach einem der Ansprüche 11 bis 17, bei dem die Dielektrikumschicht auch auf der Isolierschichtstruktur in der Bildpunktöffnung ist.
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