[發明專利]圖像傳感器及制造其的方法

在審

• 申請號: 202211067322.9
• 申請日: 2022-09-01
• 公開（公告）號: CN115763503A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發明（設計）人: 田慜煥;樸燦鎬;邊炅來;李昌圭;張鐘光
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 翟然

一種圖像傳感器包括：包括多個像素區的半導體基板；在半導體基板上的抗反射層；提供在抗反射層上和像素區中的濾色器；以及設置在濾色器中的相鄰濾色器之間的柵欄結構，其中柵欄結構包括：穿透抗反射層的下部；在抗反射層上的上部；以及在下部與上部之間的中間部，其中柵欄結構具有底切區，該底切區提供在中間部的兩側并且在柵欄結構的上部與抗反射層的頂表面之間。

技術領域

本公開涉及圖像傳感器及制造其的方法，具體地，涉及具有改進的電特性的圖像傳感器及制造其的方法。

背景技術

圖像傳感器是將光信號轉換成電信號的器件。例如，圖像傳感器是檢測和傳遞用于制作圖像的信息的傳感器。目前，在各種應用(諸如數碼相機、攝像機、個人通信系統、游戲機、安全攝像機、用于醫療應用的微型攝像機和/或機器人)中對高性能圖像傳感器的需求不斷增加。

電子圖像傳感器的兩種主要類型是電荷耦合器件(CCD)和互補金屬氧化物半導體(CMOS)圖像傳感器。CCD和CMOS傳感器均基于MOS技術，其中CCD基于MOS電容器，CMOS傳感器基于MOS場效應晶體管(MOSFET)放大器。CMOS圖像傳感器可以以簡化的方式操作，并且由于CMOS圖像傳感器的信號處理電路可以集成在單個芯片上，因此可以減小其尺寸。此外，由于CMOS圖像傳感器可消耗少量電力，因此可以容易地應用于具有有限電池容量的電子設備中。此外，由于可以使用現有的CMOS制造技術來制造CMOS圖像傳感器，因此可以降低其制造成本。此外，由于CMOS圖像傳感器可以制成具有高分辨率，因此其使用正在迅速增加。

發明內容

本發明構思的實施方式提供了具有改進的電特性的圖像傳感器及制造其的方法。

根據本發明構思的一實施方式，一種圖像傳感器包括：包括多個像素區的半導體基板；在半導體基板上的抗反射層；提供在抗反射層上和像素區中的濾色器；以及設置在濾色器中的相鄰濾色器之間的柵欄結構，其中柵欄結構包括：穿透抗反射層的下部；在抗反射層上的上部；以及在下部與上部之間的中間部，其中柵欄結構具有底切區，該底切區提供在中間部的兩側并且在柵欄結構的上部與抗反射層的頂表面之間。

根據本發明構思的一實施方式，一種圖像傳感器包括：包括多個像素區的半導體基板；在半導體基板上的抗反射層；提供在抗反射層上和像素區中的濾色器；以及設置在濾色器的相鄰濾色器之間的柵欄結構，柵欄結構包括氣隙，其中柵欄結構包括：第一柵欄圖案，提供在抗反射層中以限定氣隙的下部區域；阻擋圖案，提供在抗反射層的頂表面上以覆蓋第一柵欄圖案的相反側表面的部分；以及第二柵欄圖案，提供在第一柵欄圖案和阻擋圖案上以限定氣隙的上部區域，其中阻擋圖案提供在底切區中。

根據本發明構思的一實施方式，一種圖像傳感器包括：半導體基板，具有彼此相反的第一表面和第二表面并且是第一導電類型，半導體基板包括光接收區、光阻擋區和焊盤區；像素隔離結構，提供在光接收區和光阻擋區中以限定多個像素區；提供在像素區中的光電轉換區；多個微透鏡，設置在半導體基板的第二表面上且提供在像素區中；濾色器，設置在微透鏡與半導體基板的第二表面之間且提供在像素區中；抗反射層，設置在濾色器與半導體基板的第二表面之間；以及設置在濾色器的相鄰濾色器之間的柵欄結構，其中柵欄結構包括：穿透抗反射層的一部分的下部；突出于抗反射層之上的上部；以及在下部與上部之間的中間部，其中柵欄結構具有底切區，該底切區提供在中間部的兩側并且在柵欄結構的上部與抗反射層的頂表面之間。

根據本發明構思的一實施方式，一種制造圖像傳感器的方法包括：在包括多個像素區的半導體基板上形成抗反射層；在抗反射層上順序地形成阻擋層和第一柵欄層；通過圖案化抗反射層、阻擋層和第一柵欄層形成溝槽；形成第二柵欄層以覆蓋第一柵欄層的頂表面和溝槽的內表面；在第二柵欄層上形成第三柵欄層，第三柵欄層包括溝槽上的氣隙；以及通過圖案化第三柵欄層、第二柵欄層、第一柵欄層和阻擋層形成柵欄結構。

附圖說明

圖1是示出根據本發明構思的一實施方式的圖像傳感器的框圖。