[发明专利]垂直型CMOS图像传感器及其制备方法

说明书

本申请要求2006年12月22日在韩国提交的专利申请No.10-2006-0133102的优先权，在这里引入其全部作为参考。

技术领域

本发明涉及一种CMOS图像传感器及其制备方法，尤其涉及一种垂直型CMPS图像传感器及其制备方法。虽然本发明适用于较宽的应用范围，但其尤其适用于减小上线(upper line)和暗屏蔽层(dark shield layer)之间的电容。

背景技术

图像传感器是用于将光图像转换为电信号的器件。图像传感器可分为互补金属-氧化物-硅(CMOS)图像传感器和电荷耦合器件(CCD)图像传感器。

一般认为，CCD图像传感器在光敏性和噪声特性方面优于CMOS图像传感器，但在实现高集成度和降低其高功耗方面存在困难。相反，CMOS图像传感器具有比CCD图像传感器简单的制造工艺，并且更适于实现高集成度和降低其高功耗。

随着半导体器件制备技术更加高度发展，由于改进的制备技术和CMOS图像传感器的特性，大量努力积极致力于研究和开发CMOS图像传感器。

CMOS图像传感器的像素可包括多个用于接收光的光电二极管和用于控制所接收光的CMOS器件。可根据通过滤色片输入的红光、绿光和蓝光的波长和强度在光电二极管中产生电子-空穴对。当输出信号根据所产生的电子数量变化时，可以感应图像。

诸如CMOS图像传感器的图像传感器可包括用于容纳诸如光电二极管的光电转换部件的像素区域和用于检测从像素区域输出的信号的外围电路区域。特别地，外围电路区域可以围绕像素区域设置。

如示例图1所示，配备了上述配置的CMOS图像传感器的器件可使用诸如钨及相似物的金属作为用于可见光区域中的光线的切断和抗反射的暗屏蔽层4。由钨薄层构成的暗屏蔽层4可有利于有效地阻碍光的透过。然而，如果这样的话，上金属线2和暗屏蔽层4之间的交互电容将增加。

用于形成暗屏蔽层4的工艺难于执行用于确定暗屏蔽层的对准。而且，上金属线2和暗屏蔽层4空间上彼此过近地形成，从而增加了寄生电容。

发明内容

本发明的实施例涉及可以特别适用于减小上线和暗屏蔽层之间电容的垂直型CMOS图像传感器及其制备方法。

本发明的实施例涉及可以减小由于暗屏蔽层造成的寄生电容的垂直型CMOS图像传感器。

本发明的实施例涉及一种制备垂直型CMOS图像传感器的方法，在形成用于限定暗屏蔽层的对准键中，可以减小由于暗屏蔽层造成的寄生电容。

本发明的实施例涉及一种制备垂直型CMOS图像传感器的方法，其可以至少包括下面步骤中的一种：在具有多个光电二极管的半导体衬底之上形成具有多个金属线的金属间介电层(inter-metal dielectric layer)；在金属间介电层之上形成钝化氧化物层；在对应多个金属线的钝化氧化物层的一部分之上形成第一光刻胶图案；使用第一光刻胶图案通过湿式蚀刻工艺形成钝化氧化物层的倾斜部分；在与金属间介电层具有多个金属线的部分相对应的一部分钝化氧化物层之上并且使用钝化氧化物层的倾斜部分作为对准键形成暗屏蔽层；并且随后在包括暗屏蔽层的半导体衬底之上形成氮化物层。

本发明的实施例涉及一种制备垂直型CMOS图像传感器的方法，其可以至少包括下面步骤中的一种：在具有多个光电二极管的半导体衬底之上形成具有多个金属线的金属间介电层；在金属间介电层之上形成钝化氧化物层，其中钝化氧化物层的最上表面包括在下部和与具有多个金属线的金属间介电层的部分相对应的上部之间的倾斜部分；在钝化氧化物层的上部之上形成暗屏蔽层；并且随后在暗屏蔽层之上形成氮化物层。

本发明的实施例涉及一种垂直型CMOS图像传感器，其可以包括在半导体衬底之上形成的具有多个金属线的金属间介电层；在金属间介电层之上形成的钝化氧化物层，其中钝化氧化物层的最上表面包括在下部和与具有多个金属线的金属间介电层的部分相对应的上部之间的倾斜部分；在钝化氧化物层的上部之上形成的暗屏蔽层；以及在包括暗屏蔽层的半导体衬底之上形成的氮化物层。

附图说明

示例图1示出一种垂直型CMOS图像传感器。

示例图2A到图2E示出根据实施例的垂直型CMOS图像传感器及其制备方法。

具体实施方式

如示例图2A所示，根据本发明的CMOS图像传感器可以形成在设置有多个光电二极管10的半导体衬底上和/或上方。