[發(fā)明專利]背照式圖像傳感器光電子隔離層網(wǎng)柵的輔助圖形結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910914910.3
• 申請(qǐng)日: 2019-09-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110634899B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李葆軒;于世瑞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海華力集成電路制造有限公司
• 主分類號(hào): H01L27/146
• 分類號(hào): H01L27/146
• 代理公司: 上海浦一知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 焦健

本發(fā)明公開(kāi)了一種背照式圖像傳感器光電子隔離層網(wǎng)柵的輔助圖形結(jié)構(gòu)，針對(duì)圖像傳感器的深槽隔離網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)的輔助圖形，所述的輔助圖形為包含兩組相對(duì)平行的線段，兩組相對(duì)平行的線段共形成四個(gè)交叉區(qū)域，以合圍形成口字型，所述的每組對(duì)邊均包含中間粗兩端細(xì)的線段，其兩端較細(xì)的部分相互交叉。或者是輔助圖形包含口子型主體部分及四個(gè)頂角部分，且主體形成的四個(gè)頂角又由四個(gè)小口字型組成，分別與主體的相鄰兩邊相接；所述的四個(gè)頂角向外延伸凸出；本發(fā)明在網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)圖形中所能添加輔助圖形較短的情況下，對(duì)輔助圖形拐角處進(jìn)行了交叉和外凸兩種特殊優(yōu)化處理，從而顯著增加圖形、特別是拐角處圖形的工藝窗口。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件制造工藝領(lǐng)域，特別是指一種背照式圖像傳感器光電子隔離層網(wǎng)柵的輔助圖形結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)型攝像頭的圖像傳感器CIS的整個(gè)光電二極管photodiode位于感光芯片的最下層，傳感器的A/D轉(zhuǎn)換器和放大電路位于光電二極管的上層位置，所以光電二極管到透鏡的距離是比較遠(yuǎn)的，光線到達(dá)要求也會(huì)更加高。

除此之外，傳統(tǒng)感光芯片上層的線路連接層還會(huì)出現(xiàn)光線的反射，影響到達(dá)光電二極管的光線強(qiáng)度，從而使傳感器的受光量減少。所以在一般的情況下，傳統(tǒng)型攝像頭傳感器在日光較為充足的時(shí)候拍照是沒(méi)什么問(wèn)題的，但在弱光環(huán)境下表現(xiàn)就會(huì)顯得吃力，較難在低光環(huán)境下拍攝出明亮、質(zhì)量好的照片。

為了改善這一種狀況，于是出現(xiàn)了背照式圖像傳感器，相比起普通的傳感器，搭載背照式圖像傳感器的攝像頭能夠在弱光環(huán)境下，提高約30%～50%的感光能力，能夠在弱光下拍攝更高的質(zhì)量的照片。

背照式傳感器的感光能力能夠得到極大提高，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是因?yàn)楸痴帐綀D像傳感器比傳統(tǒng)的圖像傳感器更薄，具有更佳的畫質(zhì)和更低的噪點(diǎn)等特性。它把感光層與基質(zhì)的位置互換，直接與透光面接觸，因而減少了中間環(huán)節(jié)光線的損失，并且在透光面上每個(gè)對(duì)應(yīng)的像素表面都改為透鏡的形式，更集中地匯聚了外界的光線到對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)上，減少了像素之間多余的光線干擾（也簡(jiǎn)稱增加了開(kāi)口率）。

背照式圖像傳感器是在光電二極管photodiode背面搭建CF（彩色濾光片）及微透鏡Micro Lens的技術(shù)，光線由背面射入，增大了光電元件感光面積，減少了光線經(jīng)過(guò)布線時(shí)的損失，以此可以大幅提高CIS在弱光環(huán)境下的感光能力。背照式圖像傳感器中需要使用深溝道隔離DTI層（Deep Trench Isolation），相比簡(jiǎn)單的離子注入，可以顯著減少不同感光單元間的光電子散射。然而，由于其特有的網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致所能加入的輔助圖形SRAF（SubResolution Assist Feature）過(guò)短，對(duì)圖形、特別是接近轉(zhuǎn)角處的圖形工藝窗口提升非常有限。

DTI層主體圖形較為孤立，在KrF曝光條件下，工藝窗口不夠，需要添加亞分辨率的輔助圖形SRAF以達(dá)到提升工藝窗口的目的。

通過(guò)插入SRAF可以有效地改善圖形的空間頻率和空間像，從而提高光學(xué)鄰近效應(yīng)修正（OPC）精度，因此對(duì)提高工藝窗口起到一定的作用。

SRAF常用于提高光刻工藝的對(duì)比度（contrast），圖形的景深（DOF, depth offocus）和工藝冗余度(tolerance)，從而提高光學(xué)鄰近效應(yīng)修正（OPC）精度，因此對(duì)提高工藝窗口起到一定的作用。