CN110571230A - 图像传感器 - Google Patents

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金保延
徐恩成
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Abstract

一种图像传感器包括：基底，包括用于接收光并产生图像数据的传感器区域和与传感器区域相邻的焊盘区域；绝缘层，在基底上；下透明电极，在传感器区域中的绝缘层上；以及蚀刻停止层，在传感器区域和焊盘区域中的绝缘层上。蚀刻停止层可以包括氮化硅。下透明电极的最上表面相对于基底的高度可以基本上等于蚀刻停止层的上表面相对于基底的高度。

Description

图像传感器
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年6月5日在韩国知识产权局递交的韩国专利申请No.10-2018-0064721的优先权，其全部内容通过引用合并于本文。
技术领域
本公开的示例实施例涉及图像传感器和/或制造该图像传感器的方法。例如，至少一些示例实施例涉及包括透明电极的图像传感器和/或制造所述图像传感器的方法。
背景技术
图像传感器是用于将光学图像转换为电信号的设备。随着计算机产业和通信产业的发展，在诸如数码相机、摄像机、个人通信***(PCS)、游戏设备、安全相机和医用***头的各种领域中，对性能提高的图像传感器的需求日益增加。图像传感器可以分类为电荷耦合器件(CCD)和互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。CMOS图像传感器可以容易地驱动并且包括集成在其中的信号处理电路，从而减小图像传感器的尺寸。CMOS图像传感器的功耗也非常低，因此可以容易地应用于电池容量有限的设备。此外，可以通过CMOS工艺技术制造CMOS图像传感器，从而降低制造成本。因此，由于可以实现高分辨率，因此CMOS图像传感器的使用快速增长。
发明内容
根据本发明构思的示例实施例，图像传感器可以包括基底，基底包括传感器区域和与传感器区域相邻的焊盘区域；绝缘层，在所述基底上；下透明电极，在所述传感器区域内的绝缘层上；以及蚀刻停止层，在所述传感器区域和所述焊盘区域二者内的绝缘层上，其中，所述下透明电极的上表面的最上部分相对于所述基底的高度基本上等于所述蚀刻停止层的上表面相对于所述基底的高度。
根据本发明构思的示例实施例，图像传感器可以包括基底，包括传感器区域和焊盘区域，所述传感器区域包括第一像素区域和第二像素区域；绝缘层，在所述基底上；第一下透明电极，在所述第一像素区域内的绝缘层上；第二下透明电极，在所述第二像素区域内的绝缘层上；第一蚀刻停止层，在所述传感器区域和所述焊盘区域内的绝缘层上，使得在所述传感器区域中，所述第一蚀刻停止层位于所述第一下透明电极和所述第二下透明电极之间的绝缘层上，其中，所述第一下透明电极的上表面相对于所述基底的最上部分基本上与所述第一蚀刻停止层相对于所述基底的上表面共面。
根据本发明构思的示例实施例，图像传感器可以包括基底，基底包括传感器区域和与传感器区域相邻的焊盘区域；第一光电转换层，在基底的与所述传感器区域相关联的部分中；层间绝缘结构，在所述基底上，所述层间绝缘结构包括绝缘层和所述绝缘层上的蚀刻停止层；沟槽，在层间绝缘结构的与所述传感器区域相关联的部分中；下透明电极，在所述沟槽中；以及第二光电转换层，在所述下透明电极上。
附图说明
图1是根据示例实施例的图像传感器的框图。
图2是图1的传感器阵列的等效电路。
图3是根据示例实施例的图像传感器的示意性平面视图。
图4是示出图3的第一区域S1的布局图。
图5是沿图3的线A-A’和B-B’截取的截面图。
图6和图7是图5的第二区域S2的放大视图。
图8是根据示例实施例的图像传感器的示意性截面图。
图9是图8的第三区域S3的放大视图。
图10至图17是示出了根据示例实施例的制造图像传感器的方法中的各阶段的视图。
图18至图20是示出了根据示例实施例的制造图像传感器的方法中的各阶段的视图。
具体实施方式
现在将参考附图在下文中更全面地描述各种示例实施例。贯穿本申请，相同的附图标记可以指代相同的元件。
图1是根据示例实施例的图像传感器的框图。图2是图1的传感器阵列的等效电路。图3是根据示例实施例的图像传感器的示意性平面视图。图4是示出图3的第一区域S1的布局图。图5是沿图3的线A-A’和B-B’截取的截面图。图6和图7是图5的第二区域S2的放大视图。
参考图1，根据示例实施例的图像传感器可以包括有源像素传感器阵列10、行解码器20、行驱动器30、列解码器40、定时发生器50、相关双采样器(CDS)60、模数转换器(ADC)70和输入/输出缓冲器80。
有源像素传感器阵列10可以包括以二维布置的多个单位像素，并且可以将光信号转换为电信号。有源像素传感器阵列10可以由多个驱动信号驱动，例如来自行驱动器30的选择信号、复位信号和转移信号。由有源像素传感器阵列10转换的电信号可以提供给相关双采样器60。
行驱动器30可以根据行解码器20中解码的结果，向有源像素传感器阵列10提供用于驱动多个单位像素的多个驱动信号。在单位像素沿行和列布置的情况下，可以将驱动信号提供给每行。
定时发生器50可以向行解码器20和列解码器40提供定时信号和控制信号。
相关双采样器60可以接收有源像素传感器阵列10产生的电信号，并且可以保持该电信号且对其进行采样。相关双采样器60可以对包括特定噪声的参考电平和电信号的信号电平进行双采样，并且可以输出与参考电平和信号电平之间的差相对应的差分电平。
模数转换器70可以将与从相关双采样器60输出的差分电平相对应的模拟信号转换为数字信号并且可以输出该数字信号。
输入/输出缓冲器80可以锁存数字信号，并且可以根据列解码器40中解码的结果将该数字信号顺序地输出到视频信号处理单元。
参考图2，单位像素P可以沿行和列布置以构成有源像素阵列(参见例如，图1的10)。每个单位像素P可以包括光电晶体管11、浮动扩散区(FD)13、电荷转移晶体管15、驱动晶体管17、复位晶体管18和选择晶体管19。将参考第i行像素(P(i，j)、P(i，j+1)、P(i，j+2)、P(i，j+3)、......)作为示例来描述它们的功能。
光电晶体管11可以接收入射光以累积与光量相对应的电荷。光电晶体管11可以包括例如光电二极管、光电晶体管、光栅极、钉扎光电二极管(PPD)、有机光电二极管(OPD)、量子点(QD)或其组合。
光电晶体管11可以耦接到电荷转移晶体管15，从而将累积电荷发送到浮动扩散区域13。浮动扩散区域13可以将电荷转换为电压并且可以具有寄生电容，从而累加地存储电荷。
在该图中，示出了单位像素P中包括一个电荷转移晶体管15，但是本发明构思不限于此。例如，单位像素P中可以包括多个电荷转移晶体管15。
例如，单位像素P中可以设置多个光电晶体管11。因此，与多个光电晶体管11中的每一个相对应的电荷转移晶体管15可以设置在单位像素中。在一些示例实施例中，在多个电荷转移晶体管15设置在单位像素P中的情况下，可以共享浮动扩散区域13。
驱动晶体管17可以是例如源极跟随器放大器。因此，驱动晶体管17可以放大已从光电晶体管11接收累积电荷的浮动扩散区域13的电势的变化，并且可以将经放大的结果输出到输出线Vout。
复位晶体管18可以周期性地使浮动扩散区域13复位。复位晶体管18可以由施加预定偏压(即，复位信号)的复位线(RX(i))驱动的MOS晶体管构成。当复位晶体管18被复位线(RX(i))提供的偏压导通时，可以将提供给复位晶体管18的漏极的期望(或者备选地，预定)电势(例如，电源电压(VDD))发送到浮动扩散区域13。
选择晶体管19可用于选择要以行为单位读取的像素单元P。选择晶体管19可以由MOS晶体管构成，其中所述MOS晶体管由施加期望(或者备选地，预定)偏压(即，行选择信号)的行选择线(SEL(i))驱动。当选择晶体管19被行选择线(SEL(i))提供的偏压导通时，可以将提供给选择晶体管19的漏极的期望(或者备选地，预定)电势(例如，电源电压(VDD))发送到驱动晶体管17的漏极区域。
向电荷转移晶体管15施加偏压的转移线(TX(i))、向复位晶体管18施加偏压的复位线(RX(i))、向选择晶体管19施加偏压的行选择线(SEL(i))可以沿行方向布置为基本彼此平行地延伸。
参考图3和图4，根据示例实施例的图像传感器可以包括传感器区域SENSOR和焊盘区域PAD。
布置有单位像素(参见例如，图2的P)的传感器区域SENSOR可以包括接收光以产生图像数据的光接收区域LRR和不接收光的遮光区域LSR。遮光区域LSR可以设置在光接收区域LRR和焊盘区域PAD之间。然而，本发明构思不限于此。例如，光接收区域LRR和遮光区域LSR可以以各种形式布置。
在传感器区域SENSOR中，可以输出由入射光产生的电信号。在传感器区域SENSOR中，例如，多个单位像素区域PX可以以矩阵形式布置。
单位像素区域PX可以包括有源像素区域AP和参考像素区域RP。光接收区域LRR可以设置在有源像素区域AP中，以将入射光转换为电信号。参考像素区域RP可以设置在遮光区域LSR中，以输出从光并未入射在其上的区域产生的电信号。
单位像素区域PX可以包括彼此相邻的第一像素区域PX1和第二像素区域PX2。在图中，示出了第一像素区域PX1和第二像素区域PX2是有源像素区域AP，但是本发明构思不限于此。例如，第一像素区域PX1和第二像素区域PX2之一可以是参考像素区域RP，或者第一像素区域PX1和第二像素区域PX2的全部都可以是参考像素区域RP。
在一些示例实施例中，第一像素区域PX1可以感测红光，且第二像素区域PX2可以感测蓝光。例如，作为红色滤色器R的第一滤色器170a可以设置在第一像素区域PX1中，且作为蓝色滤色器B的第二滤色器170b可以设置在第二像素区域PX2中。在一些示例实施例中，参考图4，红色滤色器R和蓝色滤色器B可以交替布置。
焊盘区域PAD可以包括导电焊盘(参见例如，图5的315)，用于将控制信号和光电信号输入传感器区域SENSOR以及从传感器区域SENSOR输出控制信号和光电信号。
焊盘区域PAD可以设置在光接收区域LRR周围，以容易地电连接到外部设备。例如，焊盘区域PAD可以沿传感器区域SENSOR的周边设置。然而，本发明构思不限于此。例如，传感器区域SENSOR和焊盘区域PAD可以以各种形式布置。
参考图3至图7，根据示例实施例的图像传感器可以包括基底100、第一光电转换层110、阱杂质层120、第一器件隔离层132、第二器件隔离层134、存储节点区域140、抗反射层160、第一层间绝缘结构200、第一滤色器170a、第二滤色器170b、第一下透明电极410a、第二下透明电极410b、第二光电转换层420、上透明电极430、微透镜440、导电焊盘315和第二层间绝缘结构300。
基底100可以包括彼此相对的第一表面100a和第二表面100b。下文中，将描述光入射在基底100的第一表面100a上。
基底100可以是其中堆叠有基础基底和外延层的结构。基底100可以是硅基底、砷化镓基底、硅锗基底、陶瓷基底、石英基底、显示器玻璃基底和/或绝缘体上半导体(SOI)基底。然而，本发明构思不限于此。
第一光电转换层110可以形成在所述基底100上。第一光电转换层110可以产生与从外部入射的光量成比例的光电荷。例如，第一光电转换层110可以接收光并且可以将所述光转换为电信号。第一光电转换层110可以包括例如光电二极管。
可以通过利用杂质掺杂基底100来形成第一光电转换层110。例如，可以通过将n型杂质注入基底100来形成第一光电转换层110。此外，第一光电转换层110的上部与其下部之间的杂质浓度可以存在差异，使得第一光电转换层110可以具有电势梯度。例如，第一光电转换层110可以由多个堆叠的杂质区域形成。
为了便于描述，在图中未示出连接到第一光电转换层110以处理电信号的各种晶体管。然而，基底100的一部分可以是其中设置有各种晶体管以处理从第一光电转换层110产生的电信号的区域。例如，转移晶体管(参见例如，图2的15)、复位晶体管(参见例如，图2的18)、驱动晶体管(参见例如，图2的17)或者选择晶体管(参见例如，图2的19)可以设置在第一像素区域PX1和第二像素区域PX2的某些部分中，以处理从第一光电转换层110产生的电信号。
阱杂质层120可以与第一光电转换层110相邻地形成。例如，阱杂质层120可以形成在基底100的与基底100的第二表面100b相邻的部分中。可以通过利用杂质掺杂基底100来形成阱杂质层120。例如，可以通过利用其导电类型与第一光电转换层110的导电类型相反的杂质掺杂基底100来形成阱杂质层120。例如，可以通过注入p型杂质来形成阱杂质层120。
第一器件隔离层132可以在传感器区域SENSOR中限定单位像素区域PX。也就是说，第一像素区域PX1和第二像素区域PX2可以通过第一器件隔离层132限定。第一器件隔离层132可以从基底100的第一表面100a延伸到基底100的第二表面100b。第一器件隔离层132可以包围第一像素区域PX1和第二像素区域PX2中的每一个。因此，第一像素区域PX1和第二像素区域PX2可以通过第一器件隔离层132而彼此间隔开。
可以通过使基底100图案化以形成深沟槽然后利用绝缘材料填充深沟槽来形成第一器件隔离层132。因此，第一器件隔离层132可以从基底100的第一表面100a延伸到基底100的第二表面100b。在一些示例实施例中，根据图案化工艺，第一器件隔离层132的宽度可以沿从基底100的第一表面100a到基底100的第二表面100b的方向变化。
第一器件隔离层132可以由折射率低于基底100的绝缘材料形成。例如，当基底100由硅形成时，第一器件隔离层132可以由氧化硅层、氮化硅层、未掺杂的多晶硅层、空气或其组合形成。
因此，第一器件隔离层132可以折射倾斜入射到第一光电转换层110上的光。此外，第一器件隔离层132可以防止由于入射光而从特定像素产生的光电荷因随机漂移移动到相邻像素区域中。结果，第一器件隔离层132可以提高第一光电转换层110的光接收效率，因此可以提高图像数据的质量。
第二器件隔离层134可以在单位像素区域PX中限定有源区域。例如，第二器件隔离层134可以形成在基底100的与基底100的第二表面100b相邻的部分中。此外，第二器件隔离层134可以形成在阱杂质层120中。因此，第二器件隔离层134可以限定阱杂质层120的其中未形成第二器件隔离层134的部分作为有源区域。
例如，第二器件隔离层134可以在阱杂质层120中限定有源区域，诸如存储节点区域140。可以通过掺杂导电性与阱杂质层120的导电性相反的杂质来形成存储节点区域140。例如，可以通过注入n型杂质来形成存储节点区域140。存储节点区域140可以连接到第二光电转换层420，并且可以存储第二光电转换层420产生的电信号。
可以通过使基底图案化以形成浅沟槽然后利用绝缘材料填充浅沟槽来形成第二器件隔离层134。第二器件隔离层134的深度可以小于第一器件隔离层132的深度。
抗反射层160可以形成在基底100的第一表面100a上。在一些示例实施例中，抗反射层160可以形成在传感器区域SENSOR的基底100和焊盘区域PAD的基底100上。抗反射层160可以减少(或者备选地，防止)从基底100的第一表面100a入射到基底100内部的光的反射。
参考图5，抗反射层160可以沿基底100的第一表面100a共形地形成，但是本发明构思不限于此。例如，抗反射层160可以覆盖第一滤色器170a和第二滤色器170b的下表面和侧壁。抗反射层160可以由单层或多层形成。在一些实施例中，可以省略抗反射层160。
第一层间绝缘结构200可以形成在基底100的第一表面100a上。第一层间绝缘结构200可以包括顺序堆叠在基底100的第一表面100a上的第一绝缘层210和第一蚀刻停止层220。
第一绝缘层210可以形成在传感器区域SENSOR的基底100和焊盘区域PAD的基底100上。可以形成第一绝缘层210以覆盖抗反射层160的上表面。
第一绝缘层210可以包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅和介电常数低于氧化硅的低k介电材料中的至少一种。低k介电材料可以包括可流动氧化物(FOX)、多琳硅氮烷(TOSZ)、未掺杂二氧化硅玻璃(USG)、硼硅酸盐玻璃(BSG)、磷光玻璃(PSG)、硼磷硅酸盐玻璃(BPSG)、等离子增强四乙基正硅酸盐(PETEOS)、氟化硅酸盐玻璃(FSG)、碳掺杂氧化硅(CDO)、干凝胶、气凝胶、无定形氟化碳、有机硅酸盐玻璃(OSG)、聚对二甲苯、双苯并环丁烯(BCB)、SiLK、聚酰亚胺、多孔聚合材料或其组合。下文中，将描述第一绝缘层210包括作为一种氧化硅的低温氧化物(LTO)。LTO是指可以在例如100℃～200℃的低温下形成的氧化硅。
第一蚀刻停止层220可以形成在第一绝缘层210上。第一蚀刻停止层220可以形成在传感器区域SENSOR和焊盘区域PAD内的第一绝缘层210上。
第一蚀刻停止层220可以包括相对于第一下透明电极410a和第二下透明电极410b具有蚀刻选择性的材料。例如，第一蚀刻停止层220可以包括氮化硅、氧化硅、碳化硅、氮氧化硅、碳氧化硅、碳氮氧化硅或其组合。在下文中，将描述第一蚀刻停止层220包括氮化硅。
第一层间绝缘结构200可以包括形成在传感器区域SENSOR中的第一层间绝缘结构200中的第一沟槽T1和第二沟槽T2。例如，第一沟槽T1可以形成在第一像素区域PX1中的第一层间绝缘结构200中，第二沟槽T2可以形成在第二像素区域PX2中的第一层间绝缘结构200中。
可以通过蚀刻在传感器区域SENSOR中的第一层间绝缘结构200的一部分来形成第一沟槽T1和第二沟槽T2。在一些实施例中，相对于基底100的第一表面100a，第一沟槽T1的底面和第二沟槽T2的底面可以低于第一蚀刻停止层220的下表面。因此，第一沟槽T1的侧壁可以由第一绝缘层210的内侧壁和第一蚀刻停止层220的侧壁限定。在限定第一沟槽T1和第二沟槽T2的第一绝缘层210的上表面上，可以不形成第一蚀刻停止层220。
第一滤色器170a和第二滤色器170b可以形成在基底100的第一表面100a上。例如，第一滤色器170a可以形成在第一像素区域PX1中的第一绝缘层210中，且第二滤色器170b可以形成在第二像素区域PX2中的第一绝缘层210中。
在一些示例实施例中，第一滤色器170a和第二滤色器170b可以吸收不同波长的光。例如，如参考图4所述，第一滤色器170a可以是红色滤色器R，且第二滤色器170b可以是蓝色滤色器B。
第一下透明电极410a和第二下透明电极410b可以形成在第一层间绝缘结构200上。因此，第一滤色器170a可以介于基底100和第一下透明电极410a之间，且第二滤色器170b可以介于基底100和第二下透明电极410b之间。
此外，第一下透明电极410a和第二下透明电极410b可以彼此间隔开。例如，第一下透明电极410a可以形成在第一像素区域PX1中的第一层间绝缘结构200上，且第二下透明电极410b可以形成在第二像素区域PX2中的第一层间绝缘结构200上。第一蚀刻停止层220可以介于第一下透明电极410a和第二下透明电极410b之间。
第一下透明电极410a可以填充第一层间绝缘结构200中的第一沟槽T1。第二下透明电极410b可以填充第一层间绝缘结构200中的第二沟槽T2。第一蚀刻停止层220可以接触第一下透明电极410a的侧壁和第二下透明电极410b的侧壁。此外，第一蚀刻停止层220可以形成在第一下透明电极410a和第二下透明电极410b之间的第一绝缘层210上。相对于基底100的第一表面100a，第一下透明电极410a的上表面和第二下透明电极410b的上表面可以高于第一蚀刻停止层220的下表面。
相对于基底100的第一表面100a，第一下透明电极410a的上表面的高度和第二下透明电极410b的上表面的高度可以基本上等于第一蚀刻停止层220的上表面的高度。例如，参考图6，从基底100的第一表面100a到第一下透明电极410a的上表面的第一高度H1可以基本上等于从基底100的第一表面100a到第一蚀刻停止层220的上表面的第二高度H2。
可以通过使用第一蚀刻停止层220作为阻挡层的平坦化工艺来形成第一下透明电极410a和第二下透明电极410b。在这方面，稍后将参考图14至图16来详细描述。
第一下透明电极410a和第二下透明电极410b可以包括相对于第一蚀刻停止层220具有蚀刻选择性的材料。第一下透明电极410a和第二下透明电极410b可以包括透明导电材料。例如，第一下透明电极410a和第二下透明电极410b可以包括氧化铟锡(ITO)、氧化锌(ZnO)、二氧化锡(SnO2)、掺杂锑的氧化锡(ATO)、掺杂铝的氧化锌(AZO)、掺杂镓的氧化锌(GZO)、二氧化钛(TiO2)、掺杂氟的氧化锡(FTO)或其组合。在下文中，将描述第一下透明电极410a和第二下透明电极410b包括ITO。
第一下透明电极410a和第二下透明电极410b可以在相同的工艺阶段形成。因此，第一下透明电极410a和第二下透明电极410b可以包括相同的材料。例如，第一下透明电极410a和第二下透明电极410b可以包括相同的ITO。
可以根据第一下透明电极410a和第二下透明电极410b的蚀刻选择性来调整构成第一下透明电极410a和第二下透明电极410b的元素的组成比例。例如，可以对第一下透明电极410a和第二下透明电极410b所包括的ITO中的铟(In)、锡(Sn)和氧(O)的组成比例进行各种调整。
在一些示例实施例中，第一下透明电极410a的厚度和第二下透明电极410b的厚度可以大于第一蚀刻停止层220的厚度。例如，参考图6，第一下透明电极410a的第一厚度D1可以大于第一蚀刻停止层220的第二厚度D2。
第一蚀刻停止层220的第二厚度D2可以是或更大。在一些示例实施例中，第一蚀刻停止层220的第二厚度D2可以在至的范围内。
在一些示例实施例中，第一下透明电极410a和第二下透明电极410b的上表面可以是凹形的。例如，参考图7，第一下透明电极410a的上表面410US可以具有上凹的形状(或下凸的形状)。这可能是由用于形成第一下透明电极410a和第二下透明电极410b的平坦化工艺的特性引起的。例如，由于平坦化工艺期间产生的凹陷现象，第一下透明电极410a的上表面410US可以是凹形的。
在一些示例实施例中，相对于基底100的第一表面100a，第一下透明电极410a的最上表面的高度和第二下透明电极410b的最上表面的高度可以基本上等于第一蚀刻停止层220的上表面的高度。例如，参考图7，从基底100的第一表面100a到第一下透明电极410a的上表面410US的与第一蚀刻停止层220相邻的最高点的第三高度H3可以基本上等于从基底100的第一表面100a到第一蚀刻停止层220的上表面的第二高度H2。
第二光电转换层420可以形成在第一下透明电极410a和第二下透明电极410b上。例如，第二光电转换层420可以沿传感器区域SENSOR中的第一下透明电极410a的上表面、第二下透明电极410b的上表面和第一蚀刻停止层220的上表面延伸。
第二光电转换层420可以产生与从外部入射的光量成比例的光电荷。第二光电转换层420可以接收光并且可以将所述光转换为电信号。
第二光电转换层420可以与图2的光电晶体管11相对应。例如，第二光电转换层420可以包括光电二极管、光电晶体管、光栅极、钉扎光电二极管(PPD)、有机光电二极管(OPD)、量子点(QD)或其组合。下文中，将描述第二光电转换层420包括有机光电二极管。
上透明电极430可以形成在第二光电转换层420上。因此，第二光电转换层420可以介于第一下透明电极410a和上透明电极430之间以及介于第二下透明电极410b和上透明电极430之间。
上透明电极430可以横跨第一像素区域PX1和第二像素区域PX2延伸，但是本发明构思不限于此。例如，上透明电极430可以分别形成在第一像素区域PX1和第二像素区域PX2中的每一个中。
上透明电极430可以包括透明导电材料。例如，上透明电极430可以包括氧化铟锡(ITO)、氧化锌(ZnO)、二氧化锡(SnO2)、掺杂锑的氧化锡(ATO)、掺杂铝的锌氧化物(AZO)、掺杂镓的氧化锌(GZO)、二氧化钛(TiO2)、掺杂氟的氧化锡(FTO)或其组合。上透明电极430可以包括与第一下透明电极410a和第二下透明电极410b相同的材料或不同的材料。
微透镜440可以形成在上透明电极430上。微透镜440可以具有凸起形状并且可以具有预定的曲率半径。因此，微透镜440可以收集入射在第一像素区域PX1和第二像素区域PX2上的光。
微透镜440可以包括诸如透光树脂的有机材料，但是不限于此。
在一些示例实施例中，第二光电转换层420可以感测绿光。例如，可以在第二光电转换层420中吸附由微透镜440收集的入射光中的绿色波长的光。因此，第二光电转换层420可以针对绿光提供电信号。除了绿光之外的其他波长的光可以穿过第二光电转换层420。
在一些示例实施例中，第一光电转换层110可以感测红光或蓝光。例如，穿过第二光电转换层420的光可以穿过第一滤色器170a并且可以将红光提供给第一像素区域PX1中的第一光电转换层110。此外，例如，穿过第二光电转换层420的光可以穿过第二滤色器170b并且可以将蓝光提供给第二像素区域PX2中的第一光电转换层110。因此，第一像素区域PX1中的第一光电转换层110可以针对红光提供电信号，且第二像素区域PX2中的第一光电转换层110可以针对蓝光提供电信号。
导电焊盘315可以形成在焊盘区域PAD的基底100上。例如，导电焊盘315可以形成在第一布线305上，第一布线305形成在焊盘区域PAD的基底100的第一表面100a上。
导电焊盘315和第一布线305可以包括金属，例如铜(Cu)或铝(A1)，但是不限于此。
在一些实施例中，导电焊盘315可以填充焊盘区域PAD的基底100中的第三沟槽T3。例如，参考图5，第一布线305可以沿第三沟槽T3的侧壁和底面共形地延伸，并且导电焊盘315可以填充第三沟槽T3。第一布线305可以设置在抗反射层160上。
第二层间绝缘结构300可以形成在基底100的第二表面100b上。第二层间绝缘结构300可以包括三个绝缘层，例如，顺序堆叠在基底100的第二表面100b上的第二绝缘层310、第三绝缘层320和第四绝缘层330。在一些示例实施例中，第二层间绝缘结构300可以包括多于或少于三个的绝缘层。第二绝缘层310、第三绝缘层320和第四绝缘层330可以包括例如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅和介电常数低于氧化硅的低k介电材料。
根据示例实施例的图像传感器还可以包括通孔150。通孔150可以穿过基底100延伸，以将第一下透明电极410a和第二下透明电极410b中的相应一个电连接到存储节点区域140。例如，通孔150可以通过第二层间绝缘结构300中的第二触点340和第二布线350电连接到存储节点区域140。因此，可以将第二光电转换层420产生的电信号存储在存储节点区域140中。
在一些示例实施例中，通孔150可以包括导体152和第五绝缘层154。通孔150的导体152可以穿过基底100以从基底100的第一表面100a延伸到基底100的第二表面100b。通孔150的第五绝缘层154可以覆盖导体152的侧壁，以使导体152与基底100绝缘。
在一些示例实施例中，第一下透明电极410a和第二下透明电极410b可以通过未穿过基底100的触点电连接到存储节点区域140。例如，在阱杂质层120或存储节点区域140形成在基底100的与基底100的第一表面100a相邻的部分中的情况下，第一下透明电极410a和第二下透明电极410b可以通过第一触点230等电连接到存储节点区域140。
图8是根据示例实施例的图像传感器的示意性截面图。图9是图8的第三区域S3的放大视图。将不再详细描述或者仅简要地提及与参考图1至图7描述的元件相同的元件。
参考图8和图9，根据示例实施例的图像传感器还可以包括第二蚀刻停止层。
第二蚀刻停止层240可以形成在第一绝缘层210中。第二蚀刻停止层240可以形成在传感器区域SENSOR中的第一绝缘层210和焊盘区域PAD中的第一绝缘层210中。
例如，第一绝缘层210可以包括在第二蚀刻停止层240下方的第一层210a和在第二蚀刻停止层240上方的第二层210b。第一绝缘层210的第一层210a和第二层210b可以包括相同材料或不同的材料。
第二蚀刻停止层240可以包括相对于第一绝缘层210具有蚀刻选择性的材料。例如，第二蚀刻停止层240可以包括氮化硅、氧化硅、碳化硅、氮氧化硅、碳氧化硅、碳氮氧化硅或其组合。下文中，将描述第二蚀刻停止层240包括氮化硅。
相对于基底100的第一表面100a，第一下透明电极410a的下表面的高度和第二下透明电极410b的下表面的高度可以与第二蚀刻停止层240的下表面的高度相同。例如，参考图9，从基底100的第一表面100a到第一下透明电极410a的下表面的第四高度H4可以基本上等于从基底100的第一表面100a到第二蚀刻停止层240的下表面的第五高度H5。
在一些实施例中，第四高度H4可以不同于第五高度H5。例如，根据第二蚀刻停止层240相对于第一绝缘层210的蚀刻选择性，第四高度H4可以小于或大于第五高度H5。例如，根据用于形成第一沟槽T1的蚀刻工艺的特性，第四高度H4可以小于或大于第五高度H5。
图10至图17是示出了根据示例实施例的制造图像传感器的方法中的各阶段的视图。将不再详细描述或者仅简要地提及与参考图1至图7描述的元件相同的元件。
参考图10，可以提供其中包括传感器区域SENSOR和焊盘区域PAD的基底100，并且第一层210a可以形成在基底100上。
例如，首先，可以形成穿过基底100的通孔150和第一器件隔离层132、位于基底100中的第一光电转换层110和阱杂质层120、与基底100的第二表面100b相邻的第二器件隔离层134、阱杂质层120中的存储节点区域140、基底100的第二表面100b上的第二层间绝缘结构300以及位于第二层间绝缘结构300中且连接到存储节点区域140的第二触点340和第二导线350。
此后，第一层210a可以形成在基底100的第一表面100a上。第一层210a可以形成在传感器区域SENSOR的基底100和焊盘区域PAD的基底100上。
第一层210a可以包括绝缘材料。例如，第一层210a可以包括低温氧化物(LTO)。
在一些示例实施例中，第一层210a可以形成为覆盖第一滤色器170a和第二滤色器170b。例如，第一滤色器170a可以形成在第一像素区域PX1中的第一层210a中，且第二滤色器170b可以形成在第二像素区域PX2中的第一层210a中。
在一些示例实施例中，在形成第一层210a之前，可以在基底100的第一表面100a上形成抗反射层160。抗反射层160可以形成在传感器区域SENSOR的基底100和焊盘区域PAD的基底100上。
在一些示例实施例中，在形成第一层210a之前，可以在焊盘区域PAD的基底100上形成导电焊盘315。导电焊盘315可以形成在第一布线305上，第一布线305形成在焊盘区域PAD中的基底100的第一表面100a(即，在抗反射层160)上。因此，第一层210a可以形成为覆盖导电焊盘315。
在一些示例实施例中，在形成第一层210a之后，可以形成第一触点230。第一触点230可以穿过第一层210a以连接到通孔150。
参考图11，第二层210b和第一蚀刻停止层220可以顺序地形成在第一层210a上。
第二层210b可以形成在第一层210a上。第二层210b可以形成在传感器区域SENSOR的基底100和焊盘区域PAD的基底100上。因此，包括第一层210a和第二层210b的第一绝缘层210可以形成在传感器区域SENSOR的基底100和焊盘区域PAD的基底100上。在一些示例实施例中，第一绝缘层210可以覆盖第一触点230。
第二层210b可以包括绝缘材料。例如，第二层210b可以包括LTO。
第一蚀刻停止层220可以形成在第一绝缘层210上。第一蚀刻停止层220可以形成在传感器区域SENSOR的基底100和焊盘区域PAD的基底100上。因此，包括第一绝缘层210和第一蚀刻停止层220的第一层间绝缘结构200可以形成在传感器区域SENSOR的基底100和焊盘区域PAD的基底100上。
第一蚀刻停止层220可以包括相对于稍后将形成的透明电极层410具有蚀刻选择性的材料。例如，第一蚀刻停止层220可以包括氮化硅。
第一蚀刻停止层220可以具有足够的厚度，以在随后的平坦化工艺中用作阻挡层。例如，第一蚀刻停止层220的第二厚度D2可以是 或更大。在一些示例实施例中，第一蚀刻停止层220的第二厚度D2可以在至的范围内。
参考图12和图13，第一沟槽T1和第二沟槽T2可以形成在第一层间绝缘结构200中。图13是图12的第四区域S4的放大视图。
例如，可以蚀刻第一像素区域PX1中的第一层间绝缘结构200的一部分以形成第一沟槽T1，并且可以蚀刻第二像素区域PX2中的第一层间绝缘结构200的一部分以形成第二沟槽T2。
在一些示例实施例中，可以执行第一层间绝缘结构200的一部分的蚀刻，直到暴露第一触点230为止。因此，可以形成暴露第一触点230的第一沟槽T1和第二沟槽T2。
在一些示例实施例中，相对于基底100的第一表面100a，第一沟槽T1的底面和第二沟槽T2的底面可以低于第一蚀刻停止层220的下表面。例如，参考图13，从基底100的第一表面100a到第一沟槽T1的底面的第四高度H4可以小于从基底100的第一表面100a到第一蚀刻停止层220的底面的第五高度H5。因此，第一沟槽T1和第二沟槽T2可以穿过第一蚀刻停止层220。
参考图14，透明电极层410可以形成在第一层间绝缘结构200上。
透明电极层410可以形成在传感器区域SENSOR中的第一层间绝缘结构200和焊盘区域PAD中的第一层间绝缘结构200上。
透明电极层410可以形成为完全填充第一沟槽T1和第二沟槽T2。例如，透明电极层410可以形成在第一层间绝缘结构200上，使得相对于基底100的第一表面100a，透明电极层410的上表面的最下部分位于比第一蚀刻停止层220的上表面高的位置。
透明电极层410可以包括相对于第一蚀刻停止层220具有蚀刻选择性的材料。透明电极层410可以包括透明导电材料。例如，透明电极层410可以包括氧化铟锡(ITO)。
参考图15至图17，可以执行使用第一蚀刻停止层220作为阻挡层的平坦化工艺。图16和图17是图15的第五区域S5的放大视图。
例如，可以在透明电极层410上执行平坦化工艺，直到暴露第一蚀刻停止层220为止，使得可以形成填充第一沟槽T1的第一下透明电极410a和填充第二沟槽T2的第二下透明电极410b。
因此，相对于基底100的第一表面100a，第一下透明电极410a的上表面的高度和第二下透明电极410b的上表面的高度可以基本上等于第一蚀刻停止层220的上表面的高度。例如，参考图16，第一下透明电极410a的上表面的高度H1可以基本上等于第一蚀刻停止层220的上表面的第二高度H2。
平坦化工艺可以包括例如化学机械抛光(CMP)工艺。在一些示例实施例中，透明电极层410相对于第一蚀刻停止层220的蚀刻选择性可以是20或更大。因此，在形成第一下透明电极410a和第二下透明电极410b期间，可能难以蚀刻第一蚀刻停止层220。
可以使用相对于第一蚀刻停止层220和透明电极层410具有不同去除率的浆料来执行CMP工艺。浆料可以包括二氧化铈、二氧化硅、氧化铝等，但是不限于此。
CMP工艺可以在pH 1至pH 5的环境中执行。
在一些示例实施例中，第一下透明电极410a的厚度和第二下透明电极410b的厚度可以大于第一蚀刻停止层220的厚度。例如，参考图16，第一下透明电极410a的第一厚度D1可以大于第一蚀刻停止层220的第二厚度D2。
在一些示例实施例中，在执行平坦化工艺之后，第一蚀刻停止层220的第二厚度D2可以在至的范围内。
在一些示例实施例中，第一下透明电极410a的上表面和第二下透明电极410b的上表面可以是凹形的。例如，参考图17，第一下透明电极410a的上表面410US可以具有上凹的形状(或下凸的形状)。例如，由于平坦化工艺期间产生的凹陷现象，第一下透明电极410a的上表面410US可以是凹形的。
在一些示例实施例中，相对于基底100的第一表面100a，第一下透明电极410a的最上表面的高度和第二下透明电极410b的最上表面的高度可以基本上等于第一蚀刻停止层220的上表面的高度。例如，参考图17，相对于基底100的第一表面100a，第一下透明电极410a的最上表面的第三高度H3可以基本上等于第一蚀刻停止层220的上表面的第二高度H2。
再次参考图5，第二光电转换层420、上透明电极430和微透镜440可以形成在第一下透明电极410a和第二下透明电极410b上。
第二光电转换层420可以形成为沿传感器区域SENSOR中第一下透明电极410a的上表面、第二下透明电极410b的上表面和第一蚀刻停止层220的上表面延伸。第二光电转换层420可以包括例如有机光电二极管。
上透明电极430可以形成在第二光电转换层420上。上透明电极430可以包括例如ITO。
微透镜440可以形成在上透明电极430上。微透镜440可包括有机材料，例如透光树脂。
为了在形成在传感器区域中的沟槽中形成透明电极，可以形成透明电极层以填充沟槽，然后可以执行平坦化工艺。然而，由于透明电极层仅填充形成在传感器区域中的沟槽，因此可能在传感器区域和焊盘区域之间形成台阶。在随后的形成下透明电极的平坦化工艺中，由于该台阶，透明电极层的残留物可能留在焊盘区域中。
为了减少(或者备选地，防止)上述问题，可以首先通过光刻工艺去除焊盘区域中的透明电极层。然而，该方法可能增加处理步骤，因此，可能降低图像传感器的生产率。
相反，在根据示例实施例的图像传感器以及制造该图像传感器的方法中，可以在透明电极层410的平坦化工艺中使用第一蚀刻停止层220作为阻挡层来减小或去除传感器区域SENSOR和焊盘区域PAD之间的台阶。因此，可以简化用于制造图像传感器的工艺，使得可以提高图像传感器的生产率。
图18至图20是示出了根据示例实施例的制造图像传感器的方法中的各阶段的视图。将不再详细描述或者仅简要地提及与参考图1至图17描述的元件相同的元件。
图18示出了图10中所示的工艺阶段之后的工艺阶段。
参考图18，第二蚀刻停止层240、第二层210b和第一蚀刻停止层220可以顺序地形成在第一层210a上。
第二蚀刻停止层240可以形成在第一层210a上。第二蚀刻停止层240可以形成在传感器区域SENSOR的基底100和焊盘区域PAD的基底100上。在一些实施例中，第二蚀刻停止层240可以覆盖第一触点230。
因此，第一绝缘层210可以包括在第二蚀刻停止层240下方的第一层210a和在第二蚀刻停止层240上方的第二层210b。包括第一绝缘层210、第一蚀刻停止层220和第二蚀刻停止层240的第一层间绝缘结构200可以形成在传感器区域SENSOR的基底100和焊盘区域PAD的基底100上。
第二蚀刻停止层240可以包括相对于第一绝缘层210具有蚀刻选择性的材料。例如，第二蚀刻停止层240可以包括氮化硅。
参考图19和图20，第一沟槽T1和第二沟槽T2可以形成在传感器区域SENSOR中的第一层间绝缘结构200中。图20是图19的第六区域S6的放大视图。
例如，可以通过使用第二蚀刻停止层240作为阻挡层的蚀刻工艺来蚀刻第一层间绝缘结构200的一部分，以形成第一沟槽T1和第二沟槽T2。
相对于基底100的第一表面100a，第一沟槽T1的底面的高度和第二沟槽T2的底面的高度可以等于第二蚀刻停止层240的下表面的高度。例如，参考图19，相对于基底100的第一表面100a，第一沟槽T1的底面的第四高度H4可以基本上等于第二蚀刻停止层240的下表面的第五高度H5。
在一些实施例中，第四高度H4可以不同于第五高度H5。例如，根据第二蚀刻停止层240相对于第一绝缘层210的蚀刻选择性，第四高度H4可以小于或大于第五高度H5。此外，根据用于形成第一沟槽T1的蚀刻工艺的特性，第四高度H4可以小于或大于第五高度H5。
虽然已经参考本发明构思的一些示例实施例示出和描述了本发明构思的示例实施例，但是本领域普通技术人员将理解的是，可以在不脱离本发明构思的如所附权利要求阐明的精神和范围的情况下，对其进行形式和细节上的各种改变。

Claims (20)

1.一种图像传感器，包括：
基底，包括传感器区域和与所述传感器区域相邻的焊盘区域；
绝缘层，在所述基底上；
下透明电极，在所述传感器区域内的绝缘层上；以及
蚀刻停止层，在所述传感器区域和所述焊盘区域二者内的绝缘层上，其中，
所述下透明电极的上表面的最上部分相对于所述基底的高度基本上等于所述蚀刻停止层的上表面相对于所述基底的高度。
2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述下透明电极的上表面与所述蚀刻停止层相邻的部分相对于所述基底的高度基本上等于所述蚀刻停止层的上表面相对于所述基底的高度。
3.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述下透明电极的厚度大于所述蚀刻停止层的厚度。
4.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述蚀刻停止层接触所述下透明电极的侧壁。
5.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述绝缘层包括低温氧化物LTO。
6.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述下透明电极包括氧化铟锡ITO。
7.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括：
光电转换层，在所述下透明电极上；
上透明电极，在所述光电转换层上；以及
微透镜，在所述上透明电极上。
8.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括：
滤色器，在所述下透明电极下方的绝缘层中。
9.一种图像传感器，包括：
基底，包括传感器区域和焊盘区域，所述传感器区域包括第一像素区域和第二像素区域；
绝缘层，在所述基底上；
第一下透明电极，在所述第一像素区域内的绝缘层上；
第二下透明电极，在所述第二像素区域内的绝缘层上；以及
第一蚀刻停止层，在所述传感器区域和所述焊盘区域内的绝缘层上，使得在所述传感器区域中，所述第一蚀刻停止层位于所述第一下透明电极和所述第二下透明电极之间的绝缘层上，其中，
所述第一下透明电极的上表面相对于所述基底的最上部分与所述第一蚀刻停止层相对于所述基底的上表面基本上共面。
10.根据权利要求9所述的图像传感器，其中，所述第一蚀刻停止层包括氮化硅。
11.根据权利要求9所述的图像传感器，还包括：
第一滤色器，在所述第一下透明电极下方的绝缘层中；以及
第二滤色器，在所述第二下透明电极下方的绝缘层中，其中，
所述第二滤色器吸收的光的波长与所述第一滤色器吸收的光的波长不同。
12.根据权利要求9所述的图像传感器，其中，所述绝缘层包括氧化硅。
13.根据权利要求12所述的图像传感器，还包括：
第二蚀刻停止层，在所述绝缘层中，所述第二蚀刻停止层包括氮化硅，其中，
所述绝缘层包括相对于所述基底位于所述第二蚀刻停止层下方的第一层和所述第二蚀刻停止层上方的第二层。
14.一种图像传感器，包括：
基底，包括传感器区域和与所述传感器区域相邻的焊盘区域；
第一光电转换层，在所述基底的与所述传感器区域相关联的部分中；
层间绝缘结构，在所述基底上，所述层间绝缘结构包括绝缘层和所述绝缘层上的蚀刻停止层；
沟槽，在所述层间绝缘结构的与所述传感器区域相关联的部分中；
下透明电极，在所述沟槽中；以及
第二光电转换层，在所述下透明电极上。
15.根据权利要求14所述的图像传感器，其中，所述下透明电极相对于所述基底的上表面高于所述蚀刻停止层相对于所述基底的下表面。
16.根据权利要求14所述的图像传感器，其中，所述下透明电极的上表面是凹形的。
17.根据权利要求14所述的图像传感器，其中，所述第二光电转换层包括有机光电二极管。
18.根据权利要求14所述的图像传感器，还包括：
滤色器，在所述下透明电极下方的绝缘层中。
19.根据权利要求18所述的图像传感器，其中，所述沟槽位于所述滤色器上的层间绝缘结构中。
20.根据权利要求14所述的图像传感器，还包括：
通孔，穿过所述基底并且电连接到所述下透明电极。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113497069A (zh) * 2020-04-01 2021-10-12 爱思开海力士有限公司 图像传感器装置
US11279852B2 (en) 2019-10-30 2022-03-22 Samsung Electronics Co., Ltd. CMP slurry compositions and methods of fabricating a semiconductor device using the same
CN117855239A (zh) * 2024-03-06 2024-04-09 武汉楚兴技术有限公司 光电转换结构、像素单元及其制备方法、图像传感器

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102632485B1 (ko) * 2019-06-12 2024-02-01 삼성전자주식회사 이미지 센서
US11293804B2 (en) 2019-12-24 2022-04-05 Palo Alto Research Center Incorporated Optical sensor system to identify objects and their movement
KR20210137677A (ko) * 2020-05-11 2021-11-18 에스케이하이닉스 주식회사 이미지 센서 장치
US20230073737A1 (en) * 2021-09-03 2023-03-09 Visera Technologies Company Limited Solid-state image sensor

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4202091B2 (ja) 2002-11-05 2008-12-24 株式会社半導体エネルギー研究所 アクティブマトリクス型液晶表示装置の作製方法
JP2006019179A (ja) * 2004-07-02 2006-01-19 Dainippon Printing Co Ltd 有機ｅｌ素子
US8247262B2 (en) 2009-05-04 2012-08-21 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method for reducing contact resistance of CMOS image sensor
JP2011071482A (ja) 2009-08-28 2011-04-07 Fujifilm Corp 固体撮像装置，固体撮像装置の製造方法，デジタルスチルカメラ，デジタルビデオカメラ，携帯電話，内視鏡
US8617986B2 (en) 2009-11-09 2013-12-31 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Integrated circuits and methods for forming the integrated circuits
JP2011249623A (ja) * 2010-05-28 2011-12-08 Panasonic Corp 光電変換素子とその製造方法、および固体撮像素子とその製造方法
JP2013026332A (ja) 2011-07-19 2013-02-04 Sony Corp 固体撮像素子および製造方法、並びに電子機器
KR20140135743A (ko) 2012-03-14 2014-11-26 히타치가세이가부시끼가이샤 연마 방법
KR102083550B1 (ko) * 2013-03-15 2020-04-14 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 이의 제조 방법
KR102095494B1 (ko) * 2013-07-01 2020-03-31 삼성전자주식회사 씨모스 이미지 센서
WO2017086180A1 (ja) * 2015-11-18 2017-05-26 ソニー株式会社 固体撮像素子、製造方法、および電子機器
KR102491580B1 (ko) 2015-12-15 2023-01-25 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 그 제조 방법
CN110071126A (zh) * 2018-01-23 2019-07-30 松下知识产权经营株式会社 摄像装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11279852B2 (en) 2019-10-30 2022-03-22 Samsung Electronics Co., Ltd. CMP slurry compositions and methods of fabricating a semiconductor device using the same
CN113497069A (zh) * 2020-04-01 2021-10-12 爱思开海力士有限公司 图像传感器装置
CN117855239A (zh) * 2024-03-06 2024-04-09 武汉楚兴技术有限公司 光电转换结构、像素单元及其制备方法、图像传感器
CN117855239B (zh) * 2024-03-06 2024-05-10 武汉楚兴技术有限公司 光电转换结构、像素单元及其制备方法、图像传感器

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