[发明专利]一种防漏光CMOS图像传感器全局像元结构及形成方法

权利要求书

1.一种防漏光CMOS图像传感器全局像元结构，其特征在于，包括设于衬底上的光电二极管、传输管和复位管，形成于传输管栅极和复位管栅极之间的所述衬底中的存储节点，以及一复合挡光结构；所述复合挡光结构包括间隔设置的第一接触孔至第三接触孔，所述第一接触孔的下端电连接所述存储节点的上表面，所述第二接触孔、第三接触孔的下端分别绝缘连接在所述传输管栅极、复位管栅极的边缘区域，并所述传输管栅极及所述复位管栅极均与所述存储节点相绝缘，所述第一接触孔至第三接触孔的上端共同连接后道第一层金属互连层，并与所述后道第一层金属互连层共同形成所述复合挡光结构，将所述存储节点上方的所述传输管栅极、复位管栅极与第一接触孔之间存在的漏光间隙完全遮蔽。

2.根据权利要求1所述的防漏光CMOS图像传感器全局像元结构，其特征在于，所述第二接触孔、第三接触孔的下端分别沿所述传输管栅极、复位管栅极的侧壁延伸至存储节点上方的部分硅衬底表面上。

3.根据权利要求1所述的防漏光CMOS图像传感器全局像元结构，其特征在于，还包括绝缘层，用于分别将所述第二接触孔下端、第三接触孔下端与所述传输管栅极、复位管栅极以及存储节点绝缘隔离。

4.根据权利要求3所述的防漏光CMOS图像传感器全局像元结构，其特征在于，所述绝缘层分别沿所述传输管栅极、复位管栅极的侧壁延伸至存储节点上方的部分硅衬底表面上。

5.根据权利要求3所述的防漏光CMOS图像传感器全局像元结构，其特征在于，所述绝缘层为单层结构或多层堆叠的复合结构。

6.根据权利要求3所述的防漏光CMOS图像传感器全局像元结构，其特征在于，所述绝缘层由氮化硅、碳化硅和氮氧化硅中的一种或多种构成。

7.根据权利要求1所述的防漏光CMOS图像传感器全局像元结构，其特征在于，所述衬底上及传输管栅极和复位管栅极上覆盖设有层间介质层，所述第一接触孔至第三接触孔设于所述层间介质层中，并连接上方同样设于所述层间介质层中的后道第一层金属互连层。

8.一种防漏光CMOS图像传感器全局像元结构的形成方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供一衬底，在所述衬底上形成光电二极管、传输管和复位管，以及在传输管栅极和复位管栅极之间的所述衬底中形成存储节点；

在所述衬底表面全片淀积刻蚀阻挡层材料，进行刻蚀阻挡层的光刻和刻蚀，仅在传输管栅极和复位管栅极的边缘区域保留刻蚀阻挡层材料，并在存储节点的上方形成开口，以形成的刻蚀阻挡层图形作为绝缘层；

在所述衬底表面全片淀积绝缘介质材料，形成层间介质层；

在层间介质层中分别形成位于存储节点之上并穿过所述开口连接存储节点的第一接触孔，位于传输管栅极边缘区域的刻蚀阻挡层上的第二接触孔，以及位于复位管栅极边缘区域的刻蚀阻挡层上的第三接触孔；

通过淀积和化学机械抛光，实现第一接触孔至第三接触孔的填充；

在层间介质层中形成连接第一接触孔至第三接触孔上端的后道第一层金属互连层，并与第一接触孔至第三接触孔一起形成复合挡光结构，将所述存储节点上方的所述传输管栅极、复位管栅极与第一接触孔之间存在的漏光间隙完全遮蔽。

9.根据权利要求8所述的防漏光CMOS图像传感器全局像元结构的形成方法，其特征在于，所述刻蚀阻挡层为由氮化硅、碳化硅和氮氧化硅中的一种或多种形成的单层结构或多层堆叠的复合结构。

10.根据权利要求8所述的防漏光CMOS图像传感器全局像元结构的形成方法，其特征在于，所述衬底为N型或P型硅衬底；所述第一接触孔至第三接触孔的填充材料为不透光的金属或/和金属化合物。