[发明专利]背照式CMOS影像传感器无效
申请号: | 201210290693.3 | 申请日: | 2012-08-15 |
公开(公告)号: | CN102779826A | 公开(公告)日: | 2012-11-14 |
发明(设计)人: | 费孝爱;叶菁 | 申请(专利权)人: | 豪威科技(上海)有限公司 |
主分类号: | H01L27/146 | 分类号: | H01L27/146 |
代理公司: | 上海思微知识产权代理事务所(普通合伙) 31237 | 代理人: | 郑玮 |
地址: | 201210 海市*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 背照式 cmos 影像 传感器 | ||
技术领域
本发明涉及影像传感器技术领域,特别涉及一种背照式CMOS影像传感器。
背景技术
数字相机为现今所广泛使用的电子产品,而在数字相机内包含有影像传感器,其用以将光线转换为电荷。影像传感器可依据其采用的原理而区分为电荷耦合装置(Charge-Coupled Device)影像传感器(亦即俗称CCD影像传感器)以及CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)影像传感器,其中CMOS影像传感器即基于互补型金属氧化物半导体(CMOS)技术而制造。由于CMOS影像传感器是采用传统的CMOS电路工艺制作,因此可将影像传感器以及其所需要的外围电路加以整合。
传统的CMOS影像传感器系采用前面照明(Front Side Illumination,FSI)技术来制造像素阵列上的像素,其入射光需经过像素的前端(front side)才能到达光感测区域(photo-sensing area)。也就是说,传统的前面照明CMOS影像传感器的结构,使得入射光需要先通过介电层(dielectric layer)、金属层(metal layer)之后才会到达光感测区域,而这导致传统CMOS影像传感器需面临低量子效率(quantum efficiency)、像素间严重的交叉干扰(cross talk)以及暗电流(dark current)等等问题。
为此,现有技术中提出了另一种CMOS影像传感器,其为背面照明(Back Side Illumination,BSI)的CMOS影像传感器,也称背照式CMOS影像传感器。不同于前面照明技术,背照式CMOS影像传感器由硅晶(silicon)的前端构建影像传感器,其将彩色滤光片(color filter)以及微镜片(microlens)放置于像素的背部(back side),使得入射光由影像传感器的背部进入影像传感器。相较于前面照明CMOS影像传感器,这种背照式CMOS影像传感器具有数种优点:较少的光损失(light loss)、以及更优异的量子效率。
但是,这种背照式CMOS影像传感器具有比较严重的色彩串扰的问题。为此,现有的背照式CMOS影像传感器中增加了一金属遮蔽层以避免色彩串扰的问题。然而,此结构同时又带来了另一个问题,即将会产生光子串扰的现象。
发明内容
本发明的目的在于提供一种背照式CMOS影像传感器,以解决现有技术中的背照式CMOS影像传感器存在光子串扰的问题。
为解决上述技术问题,本发明提供一种背照式CMOS影像传感器,包括:
器件晶圆,所述器件晶圆具有正面及背面,所述器件晶圆中形成有光电二极管,所述光电二极管靠近所述器件晶圆的背面;
金属遮蔽层,所述金属遮蔽层形成于所述器件晶圆的背面,所述金属遮蔽层中形成有开口,所述开口与所述光电二极管对应,所述开口的侧壁上形成有消光层。
可选的,在所述的背照式CMOS影像传感器中,所述开口正对所述光电二极管。
可选的,在所述的背照式CMOS影像传感器中,还包括高K介质层,所述高K介质层形成于所述器件晶圆和金属遮蔽层之间。
可选的,在所述的背照式CMOS影像传感器中,所述开口露出部分高K介质层。
可选的,在所述的背照式CMOS影像传感器中,所述消光层为氮化物层。
可选的,在所述的背照式CMOS影像传感器中,所述消光层为氮氧化硅层、氮化硅层、氮化钛层或者氮化钽层。
可选的,在所述的背照式CMOS影像传感器中,所述消光层的厚度为200埃~700埃。
可选的,在所述的背照式CMOS影像传感器中,所述消光层通过等离子体增强化学气相沉积工艺或者炉管工艺形成。
可选的,在所述的背照式CMOS影像传感器中,所述开口的侧壁与底壁之间的夹角大于90度且小于180度。
可选的,在所述的背照式CMOS影像传感器中,所述金属遮蔽层的顶面形成有消光层。
可选的,在所述的背照式CMOS影像传感器中,所述金属遮蔽层的材料为铝或者钨。
在本发明提供的背照式CMOS影像传感器中,通过在开口的侧壁上形成消光层,避免了背照式CMOS影像传感器的光子串扰,从而提高了背照式CMOS影像传感器的成像质量。
附图说明
图1是现有的背照式CMOS影像传感器的剖面示意图;
图2是本发明实施例的背照式CMOS影像传感器的剖面示意图;
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L27-00 由在一个共用衬底内或其上形成的多个半导体或其他固态组件组成的器件
H01L27-01 .只包括有在一公共绝缘衬底上形成的无源薄膜或厚膜元件的器件
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H01L27-15 .包括专门适用于光发射并且包括至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的半导体组件
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