[发明专利]制造光导栅格的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造用于感光结构（诸如图像传感器）的光导栅格的方法和装置。

背景技术

图像传感器是一种将光学图像转换为电子信号的半导体器件。图像传感器一般可分为电荷耦合器件（CCD）和互补金属氧化物半导体（CMOS）图像传感器。在这些图像传感器中，CMOS图像传感器包括用于检测入射光并将其转换为电信号的光电二极管以及用于传送并处理电信号的逻辑电路。CMOS图像传感器包括具有用于接收入射光并产生和累积电荷的多个光电二极管的光感应部分、形成在光敏部分的结构上的保护层、滤色器阵列、以及多个微透镜。可在原色系统中形成滤色器阵列，即，包括分别使用含红、绿或蓝色的光刻胶材料的红色滤光器（R）、绿色滤光器（G）以及蓝色滤光器（B）。根据光刻技术，每种滤色器的形成均涉及一系列的涂覆、曝光和显影工艺。可选地，滤色器阵列可形成在包括蓝绿色、黄色和洋红色滤光器的互补色系统中。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，根据本发明的一方面，提供了一种光导栅格，包括：

栅格结构，具有多条交叉栅格线以及用于交叉栅格线之间的光传感器元件的多个开口，每条栅格线都具有宽度w；

所述栅格结构具有所述多个开口中位于对角方向上的两个相邻开口之间的对角栅格宽度，所述对角栅格宽度的值大于约√3w。

在可选实施例中，所述开口具有圆角。

在可选实施例中，所述宽度w的值介于约0.1μm到1μm之间。

在可选实施例中，所述栅格结构是八边形。

在可选实施例中，所述光导栅格由金属制成。

在可选实施例中，所述光导栅格由不透明的介电材料制成。

在可选实施例中，所述对角栅格宽度大于或等于2w。

在可选实施例中，所述对角栅格宽度小于或等于3w。

根据本发明的另一方面，还提供了一种图像传感器，包括：

滤色器；

微透镜，位于所述滤色器上方；以及

光导栅格，包括：

栅格结构，具有多条交叉栅格线，每条栅格线都具有宽度w，所述栅格结构具有用于所述交叉栅格线之间的光传感器元件的至少一个开口，所述开口与所述微透镜对准；

所述栅格结构具有所述多个开口中位于对角方向上的相邻开口之间的对角栅格宽度，所述对角栅格宽度的值大于约√3w。

在可选实施例中，所述至少一个开口是八边形。

在可选实施例中，所述至少一个开口具有圆角。

在可选实施例中，所述对角栅格宽度大于或等于2w。

在可选实施例中，所述对角栅格宽度小于或等于3w。

在可选实施例中，所述对角栅格宽度介于大约√3w到大约3w之间。

在可选实施例中，所述宽度w的值介于大约0.1μm到1μm之间。

在可选实施例中，所述光导栅格由厚度介于大约50nm到500nm之间的金属制成。

在可选实施例中，所述光导栅格由介电材料制成。

根据本发明的又一方面，还提供了一种制造具有光导栅格的图像传感器的方法，包括：

在衬底上形成至少一个光传感器元件；以及

在所述至少一个光传感器元件上方形成栅格，所述栅格具有形成开口的多条交叉栅格线，每条交叉栅格线都具有宽度w，所述栅格具有所述开口位于对角方向上的两个相邻开口之间的对角栅格宽度，所述对角栅格宽度的值大于约√3w。

在可选实施例中，形成所述栅格的步骤包括提供具有至少8条边的开口、以及提供所述栅格的开口的圆角。

在可选实施例中，所述栅格的形成步骤包括在微透镜和位于衬底上的所述至少一个光传感器元件之间形成所述多条交叉栅格线。

在可选实施例中，形成所述栅格的步骤包括在半导体衬底上方形成由金属材料制成的交叉线。

附图说明

附图示出了用于说明本发明主题的各个方面的一些示例性实施例。主题发展并不限制于用作实例的示出实施例。在附图中：

图1是图示地表示作为图像传感器的一部分的下沉微透镜（sinking micro-lens）和滤色器的侧视图的图解；

图2a是根据实施例的图像传感器的滤色器布置的俯视图；

图2b是根据实施例的包括下沉微透镜和部分光导栅格的图像传感器的侧视图；

图3是根据实施例的光导栅格的俯视图；

图4是根据实施例的图像传感器的部分的俯视图；