具有抗反射層的圖像傳感器及其制造方法
【專利摘要】一種圖像傳感器，包括：像素層，其中形成有源像素陣列和光學(xué)黑色像素陣列；第一抗反射層，形成在所述有源像素陣列之上，且包括具有高透光率的第一氧化鉿層；以及第二抗反射層，形成在所述光學(xué)黑色像素陣列之上，且包括具有低透光率的第二氧化鉿層。
【專利說明】具有抗反射層的圖像傳感器及其制造方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2014年9月18日向韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的申請?zhí)枮?0-2014-0124295的韓國專利申請的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過弓I用合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]各種實施例總體而言涉及圖像傳感器，且更具體地涉及通過互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)配置的圖像傳感器及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0004]圖像傳感器將外部圖像感測為光，將感測到的光轉(zhuǎn)換成電信號，且將電信號傳輸至處理數(shù)字信號的設(shè)備。通常，存在兩種圖像傳感器，電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器和互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)圖像傳感器。
[0005]CXD圖像傳感器包括形成在P型雜質(zhì)層上的光電二極管、C⑶和信號檢測電路。光電二極管將光轉(zhuǎn)換成電荷。CCD將電荷傳送至信號檢測電路，信號檢測電路將電荷轉(zhuǎn)換成電壓，然后輸出電壓。
[0006]CMOS型圖像傳感器包括PMOS (P溝道金屬氧化物半導(dǎo)體)晶體管和NMOS (N溝道金屬氧化物半導(dǎo)體)晶體管相結(jié)合的CMOS晶體管，并且將圖像轉(zhuǎn)換成電信號。由于CMOS技術(shù)能夠高度集成，且以低功耗來操作，所以CMOS技術(shù)通常用在小型電子電器(諸如移動電話)中。
[0007]CMOS圖像傳感器包括接收光的有源像素陣列和阻擋光的光學(xué)黑色像素陣列。
[0008]有源像素陣列具有接收光的像素，引起光電荷的產(chǎn)生和積累。光學(xué)黑色像素陣列阻擋不想要的光的引入以將干擾最小化。由于有源像素陣列和光學(xué)黑色像素陣列具有不同功能，所以它們還可以具有不同結(jié)構(gòu)。
[0009]日本專利公開號2011-114292公開了具有不同結(jié)構(gòu)且通過不同工藝制造的有源像素陣列和光學(xué)黑色像素陣列。因而，圖像傳感器制造工藝復(fù)雜且昂貴。本文公開的發(fā)明尋求簡化圖像傳感器制造工藝且改善圖像傳感器產(chǎn)品質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]各種實施例針對光學(xué)黑色像素陣列的黑色水平補(bǔ)償特性改善的圖像傳感器及其制造方法。
[0011]在一個實施例中，一種圖像傳感器包括:像素層，其中形成有有源像素陣列和光學(xué)黑色像素陣列；第一抗反射層，形成在所述有源像素陣列之上，且包括具有高透光率的氧化鉿層；以及第二抗反射層，形成在所述光學(xué)黑色像素陣列之上，且包括具有低透光率的氧化鉿層，其中，所述第二氧化鉿層具有比所述第一氧化鉿層更低的透光率。
[0012]構(gòu)成第一抗反射層的氧化鉿層可以以HfO2形成，構(gòu)成第二抗反射層的氧化鉿層可以以HfOx (X等于或小于I)形成。
[0013]在另一個實施例中，一種圖像傳感器包括:像素層，包括有源像素陣列和光學(xué)黑色像素陣列；第一抗反射層，形成在所述有源像素陣列之上，且包括第一氧化鉿層；以及第二抗反射層，形成在所述光學(xué)黑色像素陣列之上，且包括第二氧化鉿層，其中，所述第二氧化鉿層具有比所述第一氧化鉿層更低的氧化物比例。
[0014]在一個實施例中，一種制造圖像傳感器的方法包括:提供形成有有源像素陣列和光學(xué)黑色像素陣列的襯底；在所述有源像素陣列和所述光學(xué)黑色像素陣列之上形成氧化硅層；去除所述氧化硅層的形成在所述光學(xué)黑色像素陣列之上的部分；在所述光學(xué)黑色像素陣列和所述氧化硅層之上形成鉿層；在所述有源像素陣列之上形成具有高透光率的氧化鉿層，以及在所述光學(xué)黑色像素陣列之上形成具有低透光率的氧化鉿層，其中，所述第二氧化鉿層具有比所述第一氧化鉿層更低的透光率。
[0015]形成氧化鉿層可以包括:氧化所述鉿層；以及去除剩余的硅材料。
[0016]在另一個實施例中，一種制造圖像傳感器的方法包括:在有源像素陣列之上形成第一氧化物層，且在光學(xué)黑色像素陣列之上形成第二氧化物層；在所述第一氧化物層和所述第二氧化物層之上形成鉿層；使所述鉿層與所述第一氧化物層和所述第二氧化物層反應(yīng)，以在所述有源像素陣列中形成第一氧化鉿層，且在所述光學(xué)黑色像素陣列中形成第二氧化鉿層，其中，所述第二氧化物層比所述第一氧化物層更薄，并且所述第二氧化鉿層具有比所述第一氧化鉿層更低的氧化物比例。
[0017]根據(jù)實施例，在具有有源像素陣列和光學(xué)黑色像素陣列的硅襯底中，在形成有有源像素陣列的有源像素陣列區(qū)之上形成具有高透光率的氧化鉿層，以及在形成有光學(xué)黑色像素陣列的光學(xué)黑色像素陣列區(qū)之上形成具有低透光率的氧化鉿層，其中，所述兩種氧化物層經(jīng)由相同的制造工藝形成為具有相同的結(jié)構(gòu)。
[0018]相應(yīng)地，形成在圖像傳感器的背側(cè)上的P釘扎層(P pinning layer)的外擴(kuò)散和場效應(yīng)顯示相同特性，結(jié)果，改善了黑色水平補(bǔ)償特性，從而可以防止SNR和DR的降低。
[0019]此外，由于有源像素陣列區(qū)之上的氧化鉿層(HfO2)和光學(xué)黑色像素陣列區(qū)之上的氧化鉿層(HfOx，其中X等于或小于I)是經(jīng)由相同制造工藝形成的，所以可以顯著地縮短在硅襯底之上執(zhí)行利用氧化鉿層形成抗反射層的工藝所需的時間。
[0020]結(jié)果，降低了圖像傳感器的制造成本，降低了故障率，且改善了可靠性。
【附圖說明】
[0021]圖1是說明根據(jù)一個實施例的圖像傳感器中的像素陣列區(qū)的平面圖。
[0022]圖2是根據(jù)一個實施例的沿著圖1中所示的像素陣列區(qū)的線A-A’截取的截面圖。
[0023]圖3是根據(jù)另一個實施例的沿著圖1中所示的像素陣列區(qū)中的線A-A’截取的截面圖。
[0024]圖4至圖8是說明根據(jù)一個實施例的制造圖像傳感器的方法的截面圖。
[0025]圖9是幫助解釋圖8中所示的工藝的流程圖。
[0026]圖10是說明氧氣流量和氧化鉿層的電阻率之間的關(guān)系的曲線圖。
【具體實施方式】
[0027]在下文中，將經(jīng)由實施例的各種實例參照附圖來描述具有抗反射層的圖像傳感器及其制造方法。
[0028]圖1是說明根據(jù)一個實施例的設(shè)置在圖像傳感器中的像素陣列區(qū)101的平面圖。參見圖1，像素陣列區(qū)101劃分為有源像素陣列區(qū)111和光學(xué)黑色像素陣列區(qū)121。有源像素陣列區(qū)111和光學(xué)黑色像素陣列區(qū)121彼此鄰接。
[0029]像素陣列包括多個像素(參見圖2和圖3的212和213)。例如，多個光感測元件設(shè)置在有源像素陣列區(qū)111和光學(xué)黑色像素陣列區(qū)121中。光學(xué)感測元件可以是光電晶體管、光電二極管、光電柵(photogate)、釘扎光電二極管(pinned photod1de)等。多個光感測元件可以以矩陣布置。
[0030]設(shè)置在有源像素陣列區(qū)111中的有源像素陣列感測從外部入射的光，將感測到的光轉(zhuǎn)換成電信號，且輸出電信號。電信號傳輸至外部設(shè)備(未示出)，諸如接收數(shù)字信號且顯示圖像的顯示器。有源像素陣列包括以矩陣布置且起到主像素的功能的多個主光感測元件(參見圖2和圖3的212)。
[0031]設(shè)置在光學(xué)黑色像素陣列區(qū)121中的光學(xué)黑色像素陣列包括多個虛設(shè)像素(參見圖2和圖3的213)。光學(xué)黑色像素陣列阻擋從外部入射的光，且用于檢查且評估有源像素陣列的電特性，即，由暗電流導(dǎo)致的暗噪聲特性。換言之，光學(xué)黑色像素陣列通過暗電流來檢查且評估暗噪聲特性，且調(diào)節(jié)有源像素陣列的主像素的電流值以補(bǔ)償暗電流(參見圖2和圖3的212)。因而，可以從圖像傳感器中去除暗電流。光學(xué)黑色像素陣列的長度和寬度可以根據(jù)工藝參數(shù)來改變和確定。
[0032]圖2是沿著圖1中所示的像素陣列區(qū)101的線A-A’截取的截面圖。參見圖2，圖像傳感器具有從頂部順序地形成微透鏡層250、平坦化層240、濾色器層230、抗反射層220、像素層210和絕緣層260的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)應(yīng)用于有源像素陣列區(qū)111和光學(xué)黑色像素陣列區(qū)121 二者。
[0033]在微透鏡層250中形成有多個微透鏡253。所述多個微透鏡253會聚從外部入射的光，且將會聚的光傳送至濾色器層230。所述多個微透鏡253可以形成為使得它們的端部彼此接觸，或使得它們的端部彼此分開預(yù)定的距離以保證光學(xué)遮蔽特性。
[0034]平坦化層240引導(dǎo)經(jīng)由微透鏡層250入射的光以預(yù)定的角度進(jìn)入濾色器層230。平坦化層240可以包括氧化物層、氮化物層、或其組合的層。
[0035]濾色器層230僅從穿過所述多個微透鏡253的光中傳送可見光線。在濾色器層230中形成有多個濾色器223。所述多個濾色器223包括僅傳送紅色光線的多個紅色濾光片R、僅傳送綠色光線的多個綠色濾光片G、以及僅傳送藍(lán)色光線的多個藍(lán)色濾光片B。在另一個實施例中，所述多個濾色器223可以包括多個青色濾光片、多個黃色濾光片、以及多個洋紅色濾光片。
[0036]所述多個濾色器223形成為使得它們的端部彼此分開預(yù)定的距離。因此，由于所述多個濾色器223之間的距離的緣故，出現(xiàn)光學(xué)串?dāng)_(optical crosstalk)。為了防止光學(xué)串?dāng)_，在所述多個濾色器223之間形成防串?dāng)_層225。詳細(xì)地，防串?dāng)_層225以防串?dāng)_層225的側(cè)壁與濾色器223接觸或與濾色器223重疊的方式形成在濾色器223之間。例如，防串?dāng)_層225可以沿著像素212和213的邊界區(qū)域形成且以格狀布置。防串?dāng)_層225可以由與濾色器223相同的材料形成。
[0037]抗反射層220劃分成有源像素陣列區(qū)111的抗反射層221和光學(xué)黑色像素陣列區(qū)121的抗反射層222。
[0038]有源像素陣列區(qū)111的抗反射層221 (也被稱作為第一抗反射層221)將經(jīng)由濾色器223入射的光傳送至像素層210。第一抗反射層221可以形成為第一氧化鉿(HfO2)層。第一氧化鉿層具有高透光率。因而，從外部入射的大量的光能夠穿過第一抗反射層221。
[0039]與有源像素陣列區(qū)111的抗反射層221不同，光學(xué)黑色像素陣列區(qū)121的抗反射層222 (也被稱作為第二抗反射層222)的功能是阻擋從外部經(jīng)由濾色器223入射的光傳送至像素層210。在阻擋入射光時，光學(xué)黑色像素陣列區(qū)121的像素213可以產(chǎn)生光學(xué)黑色信號。第二抗反射層222可以包括第二氧化鉿層HfOxU等于或小于I)。第二氧化鉿層HfOxU等于或小于I)具有低透光率。因而，從外部入射的光不會穿過第二抗反射層222，而是由第二抗反射層222反射。
[0040]在像素層210中形成有多個像素212和213。像素層210可以包括單晶硅層。
[0041]在絕緣層260中形成有包括金屬材料的導(dǎo)線263。在另一個實施例中，導(dǎo)線263可以不形成在光學(xué)黑色像素陣列區(qū)121的絕緣層260中。絕緣層260可以包括氧化硅層、氮化硅層、氮氧化硅層、或其組合。除了導(dǎo)線263之外，在絕緣層260中可以形成有多個MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)，例如，傳輸晶體管、復(fù)位晶體管、源極跟隨器晶體管、選擇晶體管和偏置晶體管。MOSFET通過導(dǎo)線263彼此電耦接。
[0042]在絕緣層260之下可以另外地形成支撐層(未示出)。支撐層支撐且保護(hù)絕緣層260。支撐層防止在絕緣層260中形成的導(dǎo)線263受外部環(huán)境影響。支撐層可以包括氧化硅層、氮化硅層、氮氧化硅層、或其組合。在另一個實施例中，支撐層可以由單晶硅形成。
[0043]如上所述，由于第一抗反射層221和第二抗反射層222形成為氧化鉿層(具有不同的氧比例)，它們可以具有相同的結(jié)構(gòu)。雖然第一抗反射層221和第二抗反射層222具有相同的結(jié)構(gòu)，但第一抗反射層221具有高透光率，而第二抗反射層222具有低透光率。因此，不僅可以改善圖像傳感器的光學(xué)特性，還可以降低圖像傳感器的制造成本。
[0044]圖3是根據(jù)另一個實施例的沿著圖1中所示的像素陣列區(qū)101中的線A-A’截取的截面圖。參見圖3，圖像傳感器具有從頂部順序地形成微透鏡層250、平坦化層240、濾色器層230、抗反射層220、絕緣層260和像素層210的結(jié)構(gòu)。在像素層210之下可以另外地形成支撐層(與以上參照圖2描述的支撐層相同)。這種結(jié)構(gòu)應(yīng)用于有源像素陣列區(qū)111和光學(xué)黑色像素陣列區(qū)121 二者。
[0045]如在圖3中所示，圖像傳感器可以在抗反射層220和像素層210之間具有絕緣層260。除了絕緣層260的位置之外，圖3中所示的結(jié)構(gòu)與圖2中的結(jié)構(gòu)相同。S卩，微透鏡層250、平坦化層240、濾色器層230、抗反射層220、像素層210和支撐層在結(jié)構(gòu)上與圖2中描述的相同。因而，將省略其重復(fù)描述。
[0046]在絕緣層260中形成有由金屬材料形成的導(dǎo)線263。如在圖3中所示，導(dǎo)線263設(shè)置在濾色器223之間。S卩，導(dǎo)線263可以位于防串?dāng)_層225之下。當(dāng)導(dǎo)線263設(shè)置在防串?dāng)_層225之下時，穿過濾色器223的光在不受導(dǎo)線263干擾或干涉的情況到達(dá)像素213。
[0047]在另一個實施例中，導(dǎo)線263可以不設(shè)置在光學(xué)黑色像素陣列區(qū)121的絕緣層260中。絕緣層260可以包括氧化硅層、氮化硅層、氮氧化硅層、或其組合。除了導(dǎo)線263之外，在絕緣層260中可以形成有多個MOSFET (金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)，例如，傳輸晶體管、復(fù)位晶體管、源極跟隨器晶體管、選擇晶體管和偏置晶體管。MOSFET通過導(dǎo)線263彼此電耦接。
[0048]圖3中所示的圖像傳感器的結(jié)構(gòu)可以具有與圖2中所示的圖像傳感器相同的優(yōu)點。
[0049]圖4至圖8是說明根據(jù)一個實施例的制造圖像傳感器的方法的截面圖。以下將參照圖4至圖8描述根據(jù)實施例的制造圖像傳感器的方法。
[0050]參見圖4，制備形成有多個像素212和213的硅襯底210。硅襯底210對應(yīng)于圖2和圖3中所示的像素層210?？梢栽诠枰r底210之下形成支撐層(未示出)，以及可以另外地在硅襯底210和支撐層之間形成其中形成有導(dǎo)線(參見圖2的263)的絕緣層(參見圖2的260)?？商孢x地，可以在硅襯底210之上形成其中形成有導(dǎo)線(參見圖3的263)的絕緣層(參見圖3的260)。
[0051]硅襯底210劃分成有源像素陣列區(qū)111和光學(xué)黑色像素陣列區(qū)121。有源像素陣列區(qū)111和光學(xué)黑色像素陣列區(qū)121彼此鄰接。多個主像素212形成在有源像素陣列區(qū)111中，多個虛設(shè)像素213形成在光學(xué)黑色像素陣列區(qū)121中。
[0052]參見圖5，在硅襯底210上、即在有源像素陣列區(qū)111和光學(xué)黑色像素陣列區(qū)121上形成氧化硅層510。為了在硅襯底210上沉積氧化硅層510，可以使用化學(xué)氣相沉積、例如，感應(yīng)耦合化學(xué)氣相沉積。在感應(yīng)耦合化學(xué)氣相沉積中，可以通過產(chǎn)生高密度等離子體在甚至低溫出現(xiàn)氣相分解。由于通過使用遠(yuǎn)程等離子體而使等離子體產(chǎn)生的區(qū)域與硅襯底210分開，所以可以降低等離子體對層生長區(qū)域的離子損害。為了沉積氧化硅層510，可以使用SIH4、N2O和稀的He氣作為反應(yīng)氣體。
[0053]參見圖6，去除圖5的氧化硅層510的形成在光學(xué)黑色像素陣列區(qū)121上的部分。為了去除氧化硅層510的形成在光學(xué)黑色像素陣列區(qū)121上的部分，首先，在氧化硅層510上形成光阻層(未示出)，且經(jīng)由曝光和顯影工藝去除光阻層的形成在光學(xué)黑色像素陣列區(qū)121上的部分，以在有源像素陣列區(qū)111上形成光阻圖案。然后，利用形成在有源像素陣列區(qū)111上的光阻圖案作為掩模來去除氧化硅層510的形成在光學(xué)黑色像素陣列區(qū)121上的部分。最后，去除保留在有源像素陣列區(qū)111上的光阻圖案以形成氧化硅圖案511。
[0054]參見圖7，在光學(xué)黑色像素陣列區(qū)121上以及在氧化硅圖案511上形成鉿層520。換言之，鉿層520形成在光學(xué)黑色像素陣列區(qū)121上且形成在有源像素陣列區(qū)111之上。為了在硅襯底210上形成鉿層520，將硅襯底210放置在濺射室(未示出)中，以及經(jīng)由濺射而在硅襯底210上沉積鉿材料。
[0055]詳細(xì)地，當(dāng)將硅襯底210放置在濺射室中時，將濺射室保持在真空狀態(tài)，且將濺射氣體、諸如氬氣(Ar)引入至濺射室中。然后，濺射氣體的粒子電離進(jìn)入等離子體狀態(tài)，且電離的粒子撞擊包括鉿的目標(biāo)。從所述目標(biāo)發(fā)射出鉿原子。發(fā)射的鉿原子擴(kuò)散至硅襯底210中，且沉積在硅襯底210上。結(jié)果，在硅襯底210上形成鉿層520。粒子的電離概率由于置于目標(biāo)的背側(cè)上的磁體的N極和S極之間形成的磁場而增加。
[0056]作為濺射方法，例如，可以使用利用等離子體發(fā)射監(jiān)控器的反應(yīng)DC濺射方法。
[0057]參見圖8，在有源像素陣列區(qū)111上形成具有高透光率的第一氧化鉿(HfO2)層221，以及在光學(xué)黑色像素陣列區(qū)121上形成具有低透光率的第二氧化鉿層(HfOx，其中X等于或小于1)222。氧化鉿層221和222可以是電介質(zhì)材料。然后，可以對第一氧化鉿(HfO2)層221和第二氧化鉿層執(zhí)行平坦化工藝，因此第一氧化鉿(HfO2)層221和第二氧化鉿層的上表面彼此齊平。
[0058]圖9是詳細(xì)說明圖8中所示的結(jié)構(gòu)的流程圖。參見圖9，為了在硅襯底210上形成第一氧化鉿層221和第二氧化鉿層222 (具有不同的氧比例)，包括第一步驟911和第二步驟921。以下將參照圖7和圖8描述圖9中所示的流程圖。
[0059]在第一步驟911中，氧化形成在硅襯底210上的鉿層520。
[0060]作為形成第一氧化鉿層221和第二氧化鉿層222的第一種方法，將包括鉿層520的硅襯底210在室溫放置預(yù)定時間。然后，在鉿層520和氧化硅圖案511之間出現(xiàn)以下化學(xué)反應(yīng)從而形成第一氧化鉿層221。
[0061]2Si02+Hf 一 Hf02+2Si0 丨，Si02+Hf02— HfS1 4，Hf+HfSi04— 2Hf0 2+Si
[0062]在有源像素陣列區(qū)111上，在之前形成的氧化硅圖案511和鉿層520之間發(fā)生熱力學(xué)反應(yīng)，因而，產(chǎn)生氧化鉿(HfO2)層221。
[0063]然而，在光學(xué)黑色像素陣列區(qū)121上，由于去除了氧化硅層510，且僅極少量的硅
(Si)或氧化硅層(S12)存在，所以在鉿層520和所述極少量的硅之間發(fā)生熱力學(xué)反應(yīng)，因而，產(chǎn)生第二氧化鉿層(HfOx，其中X等于或小于1)222。因為第二氧化鉿層(HfOx，其中X等于或小于1)222具有低透光率，所以從外部入射的光不會穿過第二氧化鉿層(HfOx，其中X等于或小于I) 222，而是被反射。
[0064]參見圖10，當(dāng)氧氣流量低時，電阻降低且接近金屬Hf的電阻。當(dāng)電阻降低時，透光率降低。
[0065]根據(jù)一個實施例，在光學(xué)黑色像素陣列區(qū)121上形成具有低氧比例的第二氧化鉿層(HfOx，其中X等于或小于I) 222。由于第二氧化鉿層具有低光學(xué)透光率，所以從外部入射的光不會穿過光學(xué)黑色像素陣列區(qū)121的第二抗反射層(參見圖2和圖3的222)，且不被傳輸至形成在光學(xué)黑色像素陣列區(qū)121中的光學(xué)黑色像素陣列。
[0066]以下是形成第一氧化鉿層221和第二氧化鉿層222的另一種方法。在預(yù)定溫度、例如300°C至450°C將包括鉿層520的硅襯底210退火30分鐘至150分鐘。然后，通過上述熱力學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生第一氧化鉿層221和第二氧化鉿層222。
[0067]在第二步驟921中，去除在娃襯底210上剩余的娃材料。為了去除娃材料，可以使用將硅襯底210浸入硅刻蝕溶液預(yù)定時間的方法、利用特定化學(xué)制品清潔硅襯底210以去除在硅襯底210上剩余的硅材料的方法等。
[0068]根據(jù)實施例，形成在硅襯底210的有源像素陣列區(qū)111上的、具有高透光率的第一氧化鉿(HfO2)層221和形成在硅襯底210的光學(xué)黑色像素陣列區(qū)121上的、具有低透光率的第二氧化鉿層(HfOx，其中X等于或小于1)222可以通過相同的制造工藝形成。
[0069]結(jié)果，可以顯著地縮短在硅襯底210上形成包括第一氧化鉿層221和第二氧化鉿層222的抗反射層220所需的時間。
[0070]結(jié)果，可以降低圖像傳感器制造成本，可以降低故障率，且可以改善圖像傳感器的可靠性。
[0071 ] 通過以上實施例可以看出，本申請?zhí)峁┝艘韵碌募夹g(shù)方案。
[0072]技術(shù)方案1.一種圖像傳感器，包括:
[0073]像素層，包括有源像素陣列和光學(xué)黑色像素陣列；
[0074]第一抗反射層，形成在所述有源像素陣列之上，且包括第一氧化鉿層；以及
[0075]第二抗反射層，形成在所述光學(xué)黑色像素陣列之上，且包括第二氧化鉿層，
[0076]其中，所述第二氧化鉿層具有比所述第一氧化鉿層更低的透光率。
[0077]技術(shù)方案2.如技術(shù)方案I所述的圖像傳感器，其中，所述第一氧化鉿層包括Hf02。
[0078]技術(shù)方案3.如技術(shù)方案I所述的圖像傳感器，其中，所述第二氧化鉿層包括HfOx (x等于或小于I)。
[0079]技術(shù)方案4.如技術(shù)方案I所述的圖像傳感器，其中，所述第一抗反射層和所述第二抗反射層彼此鄰接。
[0080]技術(shù)方案5.如技術(shù)方案I所述的圖像傳感器，還包括:
[0081]絕緣層，形成在所述像素層之下；
[0082]導(dǎo)線，形成在所述絕緣層中；
[0083]濾色器層，適于傳送光，形成在所述第一抗反射層和所述第二抗反射層之上；以及
[0084]微透鏡層，適于會聚光，形成在所述濾色器層之上。
[0085]技術(shù)方案6.如技術(shù)方案I所述的圖像傳感器，還包括:
[0086]絕緣層，形成在所述像素層與所述第一抗反射層和所述第二抗反射層之間，
[0087]導(dǎo)線，形成在所述絕緣層中，
[0088]濾色器層，適于傳送光，形成在所述第一抗反射層和所述第二抗反射層之上；以及
[0089]微透鏡層，適于會聚光，形成在所述濾色器層之上。
[0090]技術(shù)方案7.—種制造圖像傳感器的方法，包括:
[0091]提供形成有有源像素陣列和光學(xué)黑色像素陣列的襯底；
[0092]在所述有源像素陣列和所述光學(xué)黑色像素陣列之上形成氧化硅層；
[0093]去除所述氧化硅層的形成在所述光學(xué)黑色像素陣列之上的部分；
[0094]在所述光學(xué)黑色像素陣列和所述氧化硅層之上形成鉿層；以及
[0095]在所述有源像素陣列之上形成第一氧化鉿層，以及在所述光學(xué)黑色像素陣列之上形成第二氧化鉿層，
[0096]其中，所述第二氧化鉿層具有比所述第一氧化鉿層更低的透光率。
[0097]技術(shù)方案8.如技術(shù)方案7所述的方法，其中，形成所述第一氧化鉿層和所述第二氧化鉿層包括:
[0098]氧化所述鉿層；以及
[0099]去除剩余的硅材料。
[0100]技術(shù)方案9.如技術(shù)方案7所述的方法，其中，通過在300°C至450°C對所述鉿層退火來形成所述第一氧化鉿層和所述第二氧化鉿層。
[0101]技術(shù)方案10.如技術(shù)方案7所述的方法，其中，通過將所述鉿層在室溫放置30分鐘至150分鐘來形成所述第一氧化鉿層和所述第二氧化鉿層。
[0102]技術(shù)方案11.一種圖像傳感器，包括:
[0103]像素層，包括有源像素陣列和光學(xué)黑色像素陣列；
[0104]第一抗反射層，形成在所述有源像素陣列之上，且包括第一氧化鉿層；以及
[0105]第二抗反射層，形成在所述光學(xué)黑色像素陣列之上，且包括第二氧化鉿層，
[0106]其中，所述第二氧化鉿層具有比所述第一氧化鉿層更低的氧化物比例。
[0107]技術(shù)方案12.如技術(shù)方案11所述的圖像傳感器，
[0108]其中，所述第二氧化鉿層具有比所述第一氧化鉿層更低的透光率。
[0109]技術(shù)方案13.—種制造圖像傳感器的方法，包括:
[0110]在有源像素陣列之上形成第一氧化物層，且在光學(xué)黑色像素陣列之上形成第二氧化物層；
[0111]在所述第一氧化物層和所述第二氧化物層之上形成鉿層，
[0112]使所述鉿層與所述第一氧化物層和所述第二氧化物層反應(yīng)，以在所述有源像素陣列中形成第一氧化鉿層，且在所述光學(xué)黑色像素陣列中形成第二氧化鉿層，
[0113]其中，所述第二氧化物層比所述第一氧化物層更薄，以及
[0114]其中，所述第二氧化鉿層具有比所述第一氧化鉿層更低的氧化物比例。
[0115]技術(shù)方案14.如技術(shù)方案13所述的方法，
[0116]其中，所述第一氧化物層和所述第二氧化物層中的每個包括氧化硅、氮氧化硅、或其組合。
[0117]技術(shù)方案15.如技術(shù)方案13所述的方法，還包括:
[0118]去除所述第二氧化物層。
【主權(quán)項】
1.一種圖像傳感器，包括: 像素層，包括有源像素陣列和光學(xué)黑色像素陣列； 第一抗反射層，形成在所述有源像素陣列之上，且包括第一氧化鉿層；以及 第二抗反射層，形成在所述光學(xué)黑色像素陣列之上，且包括第二氧化鉿層， 其中，所述第二氧化鉿層具有比所述第一氧化鉿層更低的透光率。2.如權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其中，所述第一氧化鉿層包括Hf02。3.如權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其中，所述第二氧化鉿層包括HfOx(x等于或小于I)。4.如權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其中，所述第一抗反射層和所述第二抗反射層彼此鄰接。5.如權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，還包括: 絕緣層，形成在所述像素層之下； 導(dǎo)線，形成在所述絕緣層中； 濾色器層，適于傳送光，形成在所述第一抗反射層和所述第二抗反射層之上；以及 微透鏡層，適于會聚光，形成在所述濾色器層之上。6.如權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，還包括: 絕緣層，形成在所述像素層與所述第一抗反射層和所述第二抗反射層之間， 導(dǎo)線，形成在所述絕緣層中， 濾色器層，適于傳送光，形成在所述第一抗反射層和所述第二抗反射層之上；以及 微透鏡層，適于會聚光，形成在所述濾色器層之上。7.一種制造圖像傳感器的方法，包括: 提供形成有有源像素陣列和光學(xué)黑色像素陣列的襯底； 在所述有源像素陣列和所述光學(xué)黑色像素陣列之上形成氧化硅層； 去除所述氧化硅層的形成在所述光學(xué)黑色像素陣列之上的部分； 在所述光學(xué)黑色像素陣列和所述氧化硅層之上形成鉿層；以及在所述有源像素陣列之上形成第一氧化鉿層，以及在所述光學(xué)黑色像素陣列之上形成第二氧化鉿層， 其中，所述第二氧化鉿層具有比所述第一氧化鉿層更低的透光率。8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，形成所述第一氧化鉿層和所述第二氧化鉿層包括: 氧化所述鉿層；以及 去除剩余的娃材料。9.一種圖像傳感器，包括: 像素層，包括有源像素陣列和光學(xué)黑色像素陣列； 第一抗反射層，形成在所述有源像素陣列之上，且包括第一氧化鉿層；以及 第二抗反射層，形成在所述光學(xué)黑色像素陣列之上，且包括第二氧化鉿層， 其中，所述第二氧化鉿層具有比所述第一氧化鉿層更低的氧化物比例。10.一種制造圖像傳感器的方法，包括: 在有源像素陣列之上形成第一氧化物層，且在光學(xué)黑色像素陣列之上形成第二氧化物層； 在所述第一氧化物層和所述第二氧化物層之上形成鉿層， 使所述鉿層與所述第一氧化物層和所述第二氧化物層反應(yīng)，以在所述有源像素陣列中形成第一氧化鉿層，且在所述光學(xué)黑色像素陣列中形成第二氧化鉿層， 其中，所述第二氧化物層比所述第一氧化物層更薄，以及 其中，所述第二氧化鉿層具有比所述第一氧化鉿層更低的氧化物比例。
【文檔編號】H01L27/146GK105990380SQ201510096638
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年3月4日
【發(fā)明人】金都煥, 孫賢哲, 羅喜途, 兪景東, 金鍾采
【申請人】愛思開海力士有限公司, 延世大學(xué)產(chǎn)學(xué)協(xié)力團(tuán)