[实用新型]图像传感器

说明书

本实用新型提供一种图像传感器，包括：衬底和金属栅格；所述金属栅格位于所述衬底上，且具有依次层叠的第一氮化钛层、金属层和第二氮化钛层；其中，第一氮化钛层的厚度小于第二氮化钛层的厚度。可见，本实用新型去除了金属栅格底部的金属钛层，仅保留了较薄的一层氮化钛层，且保留下的第一氮化钛层的厚度小于第二氮化钛层的厚度，从而在刻蚀所述开口时，不仅减少了对开口底部的轰击，降低了器件膜层的等离子损伤，还易于控制金属栅格的关键尺寸，同时还能够降低图像传感器的白噪声。进一步的，与金属栅格相接的衬底的表面呈平坦状，则在平坦表面设置金属栅格无需过强的粘附性。因此，较薄的第一氮化钛层足以保证金属栅格的连接稳定性。

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，特别涉及一种图像传感器。

背景技术

图像传感器是将光学信号转化为电信号的半导体器件。根据所采用原理的不同，可以将其分为电荷耦合装置(Charge-Coupled Device，CCD)图像传感器以及互补型金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)图像传感器。其中，根据光线入射方式的不同，CMOS图像传感器又可以分为前照式(Front Side Illumination，FSI)图像传感器和背照式(Back Side Illumination，BIS)图像传感器。

在背照式图像传感器中，光线是从衬底的背面直接照射至光电二极管，无需经过逻辑电路，提高了光线接收的效能。但相邻的像素(光电二极管)之间仍存在光学串扰的问题。对此，现有的技术方案是设置金属栅格(metal grid)，即利用金属栅格的不透光特性，降低光线反射率，从而缓解相邻像素(光电二极管)之间的光线串扰问题。

请参阅图1-2，现有的金属栅格的制备工艺基本是参照金属铝线或金属钨线的制备工艺，先在衬底100上形成隔离层101，用于保护所述衬底100，继而依次在所述隔离层101上形成粘合阻挡层102、金属层103和保护层104。最后，经过刻蚀形成如图2所示的金属栅格。其中，所述粘合阻挡层102包括两层结构，一层为金属钛层1021，另一层为氮化钛层1022。在金属铝线或金属钨线中，所述金属钛层1021与隔离层101中的二氧化硅发生反应，用于降低接触电阻。并且，因金属连线的尺寸非常小，金属钛层1021具有良好的粘附性，所以在接触孔底部设置金属钛层1021还可以增强连接效果。

但是，所述粘合阻挡层102的沉积和刻蚀过程均会产生等离子损伤，则不可避免地增加了图像传感器的白噪声。此外，如图3所示，在刻蚀过程中金属层103的刻蚀速率大于粘合阻挡层102，则长时间的刻蚀会造成所述金属层103的侧向侵蚀，影响金属栅格的关键尺寸。因此，为避免侧向侵蚀，现有的解决方案是增加离子轰击能量和轰击时间，从而加速粘合阻挡层102的刻蚀。但大能量的轰击不仅会造成更为严重的等离子损伤，还会产生更多的白噪声。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种图像传感器，以解决如何减少等离子损伤，以及如何降低白噪声中的至少一个问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种图像传感器，包括：衬底和金属栅格；所述金属栅格位于所述衬底上，且具有依次层叠的第一氮化钛层、金属层和第二氮化钛层；其中，所述第一氮化钛层的厚度小于所述第二氮化钛层的厚度。

可选的，在所述的图像传感器中，所述第一氮化钛层的厚度是所述第二氮化钛层的厚度的1/2。

可选的，在所述的图像传感器中，所述金属层的厚度大于所述第二氮化钛层的厚度。

可选的，在所述的图像传感器中，与所述金属栅格相接的所述衬底的表面呈平坦状。

可选的，在所述的图像传感器中，所述第二氮化钛层上具有多个开口，且所述开口朝向所述衬底延伸，以依次贯穿所述第二氮化钛层、所述金属层和所述第一氮化钛层。