[发明专利]用于滤色器阵列的介电结构

说明书

技术领域

本发明提供了用于集成电路器件的图像传感器及其制造方法。

背景技术

图像传感器用于PC摄像头、手机和其他应用。电荷耦合器件(CCD)图像传感器曾经很普及，但现在已经被互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器大量替代。CMOS图像传感器包括无源像素传感器(PPS)和有源像素传感器(APS)。APS在像素阵列的每个单元内包括至少一个光电二极管和放大器。可以将放大器配置为通过像素自身驱动的源极跟随器。

滤色器可以排列在像素单元上方以提供彩色图像感测。典型的滤色器阵列具有布置在网格图案中的三个或四个不同的滤镜类型。滤色器阵列的实例包括具有红色、绿色和蓝色滤镜类型的拜耳(Bayer)滤镜、CYGM滤镜(蓝绿色、黄色、绿色和品红色)以及RGBE滤镜(红色、绿色、蓝色和翠绿色)。蓝色滤色器在约450nm光谱宽度可以具有最大传输速率，而在50nm的光谱宽度，传输在最大传输速率的50％以内。绿色滤色器在约550nm光谱宽度可以具有最大传输速率，而在50nm的光谱宽度，传输在最大传输速率的50％以内。除非与红外截止滤光片组合，否则红色滤色器将典型的在近红外光区域内进行传输。在具有红外截止滤光片的情况下，红色滤色器在约630nm光谱宽度可以具有最大传输速率，而在50nm的光谱宽度，传输在最大传输速率的50％以内。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提供了一种集成电路器件，包括：半导体衬底，具有表面；光电二极管阵列，位于表面处；介电结构，位于光电二极管上方，介电结构由两层或多层电介质形成；以及滤色器阵列，位于光电二极管上方和介电结构内；其中，介电结构的一层或多层位于滤色器和光电二极管之间；介电结构的一层或多层形成将邻近的滤色器间隔开的网格；以及介电结构的两层具有界面，滤色器的底部与界面对准。

其中，介电结构包括：第一介电层；第二介电层，位于第一介电层上方；以及蚀刻停止层，位于第一介电层和第二介电层之间。

其中，第一介电层和蚀刻停止层之间的界面与滤色器的底部对准。

其中，蚀刻停止层和第二介电层之间的界面与滤色器的底部对准。

其中，第一介电层与蚀刻停止层之间的界面位于衬底上方与滤色器相同的高度处。

其中，蚀刻停止层与第二介电层之间的界面位于衬底上方与滤色器相同的高度处。

其中，滤色器形成在蚀刻停止层上方。

此外，还提供了一种集成电路器件，包括：半导体衬底，具有表面；光电二极管阵列，形成在表面处；滤色器阵列，形成在光电二极管上方；以及蚀刻停止层；其中，滤色器具有朝向表面的底部；以及蚀刻停止层与滤色器的底部对准。

其中，滤色器的底部与蚀刻停止层的上表面对准。

其中，滤色器的底部与蚀刻停止层的下表面对准。

其中，蚀刻停止层的上表面位于衬底上方与滤色器相同的高度处。

其中，蚀刻停止层的下表面位于衬底上方与滤色器相同的高度处。

该集成电路器件进一步包括：金属互连件，形成在半导体衬底上方；其中，蚀刻停止层延伸至金属互连件上方。

其中，蚀刻停止层为SiN。

此外，还提供了一种制造集成电路器件的方法，包括：在半导体衬底的表面处形成光电二极管单元的阵列；在光电二极管单元的阵列上方形成包括多个介电层的介电结构；在介电结构中蚀刻沟槽，其中，介电层的一个提供蚀刻停止层；以及在光电二极管单元的阵列上方形成滤色器，每个滤色器位于一个沟槽内。

其中，介电结构包括第一介电层、形成在第一介电层上方的蚀刻停止层以及形成在蚀刻停止层上方的第三介电层。

其中，蚀刻沟槽的步骤包括应用第一蚀刻工艺，与蚀刻停止层的材料相比，第一蚀刻工艺优先去除第三介电层的材料。

其中，蚀刻步骤进一步包括应用第二蚀刻工艺，与第一介电层的材料相比，第二蚀刻工艺优先去除蚀刻停止层的材料。

该方法进一步包括：停止蚀刻工艺；其中，停止蚀刻工艺包括监控蚀刻工艺的副产物并通过副产物确定蚀刻已经到达蚀刻停止层的深度。

该方法进一步包括：停止蚀刻工艺；其中，停止蚀刻工艺包括监控蚀刻工艺的副产物并通过副产物确定蚀刻已经到达第一介电层的深度。

附图说明

图1是根据本发明的一些实施例的实例方法的流程图。

图2至图8示出了根据本发明的一些实施例制造集成电路器件的各个阶段。

图9示出了根据本发明的一些其他实施例的集成电路器件。

具体实施方式