一种图像传感器的像素阵列(12)，所述像素阵列由第一导电类型的衬底(106)支撑，所述像素阵列包括：第一像素，所述第一像素被配置来检测蓝光；以及，第二像素，所述第二像素包括：光检测器，所述光检测器包括在所述衬底中的第二导电类型的第二区(102b)；所述第一导电类型的第一区(52y)，所述第一区在垂直方向位于所述第二区之上并且位于所述衬底的顶部界面之下；第一晶体管的第一漏极(57)，所述第一漏极毗邻所述第一区；所述第一晶体管(104b)的第一栅极，所述第一栅极在垂直方向位于所述第一和第二区之上；第一彩色滤光器(114b)，所述第一彩色滤光器为红色滤光器或绿色滤光器，或黄色滤光器；以及，第一光导(130，316)，所述第一光导被配置来使光从所述第一彩色滤光器经由所述第一栅极和所述第一区传送至所述第二区。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
所公开的主题总地涉及用于制造固态图像传感器的结构以及方法。2.背景信息摄影设备(例如，数字相机以及数字摄录像机)可以包含电子图像传感器，所述电子图像传感器捕捉光以供处理成静止图像或视频图像。电子图像传感器通常包含数百万个光捕捉元件，例如，光电二极管。固态图像传感器可为电荷耦合器件(CCD)类型或互补金属氧化物半导体(CMOS) 类型中的任一者。在任一类型的图像传感器中，光传感器被形成在一衬底中并且被排列成二维阵列。图像传感器通常包含数百万个像素以提供高分辨率图像。图1示出现有技术固态图像传感器1的剖面图，所述剖面图示出CMOS型传感器中的邻近像素，此图是从美国专利第7，119，319号复制的。每一像素具有一光电转换单元2。 每一转换单元2邻近于传输电极3而定位，传输电极3将电荷传输至浮动扩散单元(未示出)。所述结构包括埋置在绝缘层5中的连线4。所述传感器通常包括位于彩色滤光器8之下的平坦化层6，以抵消因所述连线4导致的顶部表面不平整，因为平坦表面对通过光刻法来形成常规的彩色滤光器而言是必要的。第二平坦化层10被提供在所述彩色滤光器8之上，以提供用于形成微透镜9的平坦表面。平坦化层6和10加上彩色滤光器8的总厚度大约为 2. Ομ 。多个光导7被集成至传感器中以将光引导至多个转换单元2上。所述光导7是由折射率高于绝缘层5的例如氮化硅的材料形成。每一光导7具有宽于邻近于转换单元2的区域的入口。传感器1还可具有彩色滤光器8和微透镜9。
技术实现思路
根据第一方面，本专利技术涉及一种图像传感器，所述图像传感器由第一导电类型的衬底支撑，所述图像传感器包括被配置来检测蓝光的第一像素以及一第二像素，其中所述第二像素包括(a)光检测器，所述光检测器包括在所述衬底中的第二导电类型的第二区， (b)所述第一导电类型的第一区，所述第一区在垂直方向位于所述第二区之上并且位于所述衬底的顶部界面之下，(c)第一晶体管的第一漏极，所述第一漏极毗邻所述第一区，(d) 所述第一晶体管的第一栅极，所述第一栅极在垂直方向位于所述第一和第二区之上，(e)第一彩色滤光器，所述第一彩色滤光器为红色滤光器或绿色滤光器，或黄色滤光器，以及(f) 第一光导，所述第一光导被配置来使光从所述第一彩色滤光器经由所述第一栅极以及所述第一区传送至所述第二区。更特定而言，所述第一光导使用在所述第一光导侧壁处的全内反射来防止所述光横向地外泄。另外，更特定而言，所述第一像素包括(a)第二彩色滤光器，所述第二彩色滤光器为蓝色滤光器或洋红色滤光器，以及(b)第二光导，所述第二光导被配置来使光从所述第二彩色滤光器主要地传送至所述衬底而不通过晶体管的栅极。在所述第一方面，所述第一晶体管可以为选择开关或重设开关，或输出晶体管。可替换地，所述第一晶体管可以为传输门。在所述第一方面，期望的是所述第一栅极具有在200埃与1000埃之间的厚度。更期望的是所述第一栅极具有在300埃与700埃之间的厚度。更加期望的是所述第一栅极具有在500 士 50埃内的厚度。在所述第一方面中，期望的是所述第一栅极薄于在所述图像传感器中的模拟至数字转换器(ADC)中的晶体管的栅极。在所述第一方面中，期望的是在所述第一彩色滤光器为红色滤光器的情况下，所述第一区在所述衬底中不深于0. 8 μ m，并且如果所述第一彩色滤光器为绿色滤光器或黄色滤光器，所述第一区在所述衬底中不深于0.5 μ m。更期望的是在所述第一彩色滤光器为红色滤光器的情况下，所述第一区在所述衬底中不深于0. 5 μ m，并且如果所述第一彩色滤光器为绿色滤光器或黄色滤光器，所述第一区在所述衬底中不深于0. 35 μ m。在所述第一方面中，期望的是所述第一光导在所述第一栅极上。在所述第一方面中，所述第一导电类型可以为ρ型，并且所述第二导电类型可以为η型。根据第二方面，本专利技术涉及一种用于形成图像传感器的像素阵列的方法，所述像素阵列由第一导电类型的衬底支撑，所述方法包括(A)在所述衬底中形成第二导电类型的第二区，(B)在所述衬底中并且在垂直方向上在所述第二区之上形成所述第一导电性的第一区，(C)在所述衬底中形成晶体管的漏极，所述漏极毗邻所述第一区，(D)在所述衬底之上形成所述晶体管的栅极，所述栅极在垂直方向上位于所述第一区之上并且邻近于所述漏极，(E)形成彩色滤光器，所述彩色滤光器为红色滤光器或绿色滤光器，或黄色滤光器，以及(F)形成光导，所述光导被配置来使光从所述彩色滤光器经由所述栅极和所述第一区传送至所述第二区。在所述第二方面，期望的是所述方法包括薄化所述栅极。进一步，期望的是在所述薄化步骤之后，所述栅极具有在200埃与1000埃之间的厚度。更进一步，期望的是在所述薄化步骤之后，所述栅极具有在300埃与700埃之间的厚度。再更进一步，期望的是在所述薄化步骤之后，所述栅极有在500 士 50埃内的厚度。又进一步，期望的是所述栅极通过蚀刻而被薄化，其中蚀刻剂经由所述栅极上在绝缘膜中并且通过所述绝缘膜的开口被引入，光导随后形成在所述开口中。再进一步，期望的是所述栅极通过蚀刻而被薄化，其中蚀刻剂经由栅极上通过绝缘膜的开口被引入，光导随后形成在所述开口中。再又进一步，期望的是所述方法还包括在薄化步骤之后并且在形成光导之前在所述开口中形成抗反射堆叠。期望的是所述开口是首先用等离子蚀刻接着以湿式蚀刻来打开。在所述第二方面，期望的是栅极是使用湿式蚀刻而薄化。在所述第二方面，期望的是所述光导在所述栅极上。在所述第二方面，期望的是所述第一导电类型为ρ型并且所述第二导电类型为η型。附图说明图1为一说明，其示出现有技术的两个图像传感器像素的剖面；图2为一说明，其示出本专利技术的实施方案的两个图像传感器像素的剖面；图3为一说明，其示出图2的所述像素内的光线迹线；图4A为原色拜耳图案的说明；图4B为绿色与洋红色滤光器图案的说明；图5为一像素的示意图，所述像素具有光电二极管以及传输门；图6为一对像素的可替代实施方案的示意图，所述对像素每个具有光电二极管以及传输门；图7为一图像传感器的示意图；图8为一说明，其示出本专利技术的可替代实施方案的两个图像传感器像素的剖面；图9A至图9E为根据本专利技术的一方面的处理过程的说明，所述处理过程用来薄化光导之下的栅极。参考符号列表106 轻掺杂衬底(可以为ρ磊晶)316 下光导(可以包括氮化硅)130 上光导(可以包括氮化硅)110 绝缘体(例如，氧化硅)111 绝缘体(可以是进一步包括硼和/或磷的氧化硅)107 第一金属(最低金属布线层)108 第二金属109 触点(扩散触点或多晶触点)104a:光导旁边的传输门的栅极电极(可以为多晶硅栅极)104b 光导下方的传输门的栅极电极(可以为多晶硅栅极)l(Mc、104d:非传输门晶体管的栅极电极(可以为多晶硅栅极)114a 蓝色滤光器或洋红色滤光器114b 使光经由栅极电极104b或104d传送(transmit)至第二区102b的红色滤光器或绿色滤光器，或黄色滤光器120在栅极电极104b、104d之上的绝缘膜110中的开口230抗反射层(可以包括三层膜夹有氮化物膜的两层氧化物膜)231栅极氧化物233氮化物衬垫235栅极间隔件232第三抗反射膜(可为氧化硅)234第二抗反射膜(可为氮化本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑苍隆，
申请(专利权)人：郑苍隆，
类型：发明
国别省市：
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