專(zhuān)利名稱(chēng)：相同/對(duì)稱(chēng)金屬屏蔽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及圖像傳感器領(lǐng)域，更具體地，涉及一種圖像傳 感器，在所述圖像傳感器中，光屏蔽的未對(duì)準(zhǔn)不改變孔的大小。
背景技術(shù)：
參考圖1，示出了具有光電二極管20、電路30以及隔離40和互 連層50的現(xiàn)有技術(shù)的像素10。需要互連層來(lái)連接光電二極管20和電 路30以及將像素10連接到像素陣列70中。孑L (由層50a、 50b以及 沒(méi)有被層50b覆蓋的光電二極管20的邊界限定)通過(guò)光電二極管20 和互連層50的對(duì)準(zhǔn)來(lái)設(shè)定。光電二極管20相對(duì)于互連層50的未對(duì) 準(zhǔn)會(huì)導(dǎo)致孔改變大小，這影響了像素性能。
參考圖2，示出了由諸如第一像素10a和第二像素10b的多個(gè)像 素IO組成的現(xiàn)有技術(shù)的像素超晶格(supercell) 80，其中每個(gè)像素10 包括光電二極管20。像素超晶格80內(nèi)的像素10共享著電路30和隔 離40以及互連層50。假定由于部件的共享而使第一像素的布局會(huì)不 同于第二像素的布局，光電二極管20相對(duì)于互連層50的未對(duì)準(zhǔn)會(huì)導(dǎo) 致孔(由層50a、 50b和沒(méi)有被層50覆蓋的光電二極管20的邊界限 定)在第一像素10a和第二像素10b之間的大小改變不相同，這影響 了像素性能。這將自然地?cái)U(kuò)展到包括兩個(gè)以上像素10的像素超晶格 80。
參考圖3,示出了現(xiàn)有技術(shù)的基本像素10,其中通過(guò)在第三互連 層50c上建立孔90來(lái)消除孔卯的變化。這個(gè)層50c是諸如第一互連 層50a或第二互連層50b的任何其他互連層的最頂層，這是因?yàn)樗?須在兩個(gè)方向上無(wú)縫隙地進(jìn)行連接。它還產(chǎn)生了最小尺寸的孔90,這 是由于它必須產(chǎn)生比以別的方式產(chǎn)生的孔更小的孔90，因?yàn)樗仨毷?控制孔。
因此，就存在著在整個(gè)制造設(shè)計(jì)容限內(nèi)匹配光響應(yīng)的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服上述問(wèn)題中的一個(gè)或多個(gè)?？傮w上，根據(jù)本發(fā)明 的一個(gè)方面，本發(fā)明在于一種圖像傳感器，包括具有多個(gè)像素的單位
晶格(unit cell)的圖像傳感器；所述單位晶格包括(a)多個(gè)光電探
測(cè)器，具有兩個(gè)或更多子集，其中每個(gè)子集都具有不同于另一個(gè)子集 的物理形狀；(b)遮光層，產(chǎn)生與每個(gè)光電探測(cè)器相關(guān)聯(lián)的孔；其中
探測(cè)器的光響應(yīng)中都/生基本上相等的變化。'口、' 、' 參考附圖，通過(guò)閱讀以下優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述以及隨附權(quán)利要
求將會(huì)更清楚地理解和認(rèn)識(shí)本發(fā)明的這些以及其他方面、目的、特征
和優(yōu)勢(shì)。
本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于不會(huì)因遮光層的未對(duì)準(zhǔn)而改變孔大小。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)圖像傳感器的頂視圖； 圖2是另一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)圖像傳感器的頂視圖； 圖3是又一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)圖像傳感器的頂視圖； 圖4是本發(fā)明的圖像傳感器的頂視圖； 圖5是本發(fā)明的圖像傳感器的可替換的實(shí)施例的頂視圖； 圖6是本發(fā)明的圖像傳感器的第二可替換的實(shí)施例的頂視圖； 圖7是本發(fā)明的圖像傳感器的第三可替換的實(shí)施例的頂視圖； 圖8是本發(fā)明的圖像傳感器的第四可替換的實(shí)施例的頂視圖； 圖9是本發(fā)明的圖像傳感器的第五可替換的實(shí)施例的頂視圖； 圖10是用于說(shuō)明本發(fā)明的圖像傳感器的典型商業(yè)實(shí)施例的數(shù)字 照相機(jī)。
具體實(shí)施例方式
參考圖4,示出了本發(fā)明的圖像傳感器110的兩個(gè)光電二極管 100。每個(gè)光電二極管100響應(yīng)于光而聚集電荷。光電二極管100被 構(gòu)形為相同或基本相同。存在第一互連層120a和第二互連層120b, 兩者組合形成光屏蔽。具有指導(dǎo)意義的是，注意到優(yōu)選地第一互連層 U0a和第二互連層120b的用處不僅僅在于光屏蔽。例如，它們可以 用互連，以提供偏置或控制時(shí)鐘；提供從像素130讀取信號(hào)的裝置；
或提供像素130或像素超晶格(被定義為其中具有不相同的形狀的元 件但是在圖像傳感器110上具有重復(fù)圖案的兩個(gè)或更多像素)內(nèi)的局 部互連，其中像素超晶格未在圖4中示出，而在圖5、 7和9中示出。 第一互連層120a在一個(gè)方向限定孔，第二互連層120b被定位成使得 它在與第一互連層正交的方向上限定孔。在這個(gè)實(shí)施例中，孔的大小 并不隨第一互連層120a和第二互連層120b相對(duì)于彼此或相對(duì)于其他 層(包括限定光電二極管100的任何層)的對(duì)準(zhǔn)而改變。換句話(huà)說(shuō)， 遮光層被定位成使得遮光層相對(duì)于光電二極管100的任何物理平移在 光電二極管100的光響應(yīng)中都產(chǎn)生基本上相等的變化。
仍參考圖4，示出了隔離105和電路115。隔離105使光電二極 管100和電路115彼此隔離，電路115提供了與光電二極管100的復(fù) 位和讀出有關(guān)的功能。
參考圖5，示出了圖4的可替換的實(shí)施例。在這個(gè)實(shí)施例中，超 晶格140由包括光電二極管100的像素130a和130b組成。具有指導(dǎo) 意義的是，注意到光電二極管100是彼此的鏡像(或基本上為鏡像)。 雖然示出的光電二極管100沿y軸成鏡像，但是光電二極管100可以 在任一方向成鏡像。第一互連層120a和第二互連層120b與圖4中的 那些層相同。在這個(gè)實(shí)施例中，孑L(由層120a、 120b以及沒(méi)有被層120a 和120b覆蓋的光電二極管100的邊界限定)的大小不隨第一互連層 120a和第二互連層120b相對(duì)于彼此或相對(duì)于其他層(包括限定光電 二極管IOO的任何層)的對(duì)準(zhǔn)而改變。
參考圖6,示出了第二可替換的實(shí)施例。光電二極管100和第一 互連層120a和第二互連層120b與圖5中的那些層相同，除了第二互 連層120b在y方向上的長(zhǎng)度較短。具有指導(dǎo)意義的是，注意到孔是 由第一互連層120a和光電二極管100限定的。
參考圖7，示出了第三可替換的實(shí)施例。這個(gè)實(shí)施例與圖6中的 實(shí)施例相同，除了光電二極管100沿y軸是彼此呈鏡像的(或基本上 為鏡像)。雖然示出了光電二極管100沿y軸成鏡像，但是光電二極 管100可以沿任一方向成鏡像。具有指導(dǎo)意義的是，注意到其中的孔 被限定成與圖6中的孔相同。
參考圖8，示出了第四可替換的實(shí)施例。在這個(gè)實(shí)施例中，存在 另外金屬元件150，所述另外金屬元件在物理上位于第二互連層120b上。所述另外金屬元件150提供除形成孔的一部分以外的任何功能。 與之前類(lèi)似，第一互連層120a在一個(gè)方向上限定孔，第二互連層UOb 在正交方向上限定該孔。與本發(fā)明的其他實(shí)施例類(lèi)似，孔的大小不隨 第一互連層120a和第二互連層120b相對(duì)于彼此或相對(duì)于其他層(包 括限定光電二極管100的任何層)的對(duì)準(zhǔn)而改變。
參考圖9，示出了第五可替換的實(shí)施例，它與圖8的實(shí)施例相同， 除了光電二極管100是沿y軸是彼此呈鏡像的(或基本上為鏡像)。
參考圖10,示出了其中具有本發(fā)明的圖像傳感器110的數(shù)字照相 機(jī)160,以用于說(shuō)明典型的商業(yè)實(shí)施例。
最后，為清楚起見(jiàn)，應(yīng)該注意到，此處所用的詞"子集"包括一 個(gè)或多個(gè)光電探測(cè)器。
部件列表 10現(xiàn)有技術(shù)像素 10a第一像素 10b第二像素 20光電二極管 30電路 40隔離層 50互連層 50a互連層 50b互連層 50c互連層 7(H象素陣列
80現(xiàn)有技術(shù)像素超晶格 90孔
100 二極管
105隔離
110圖像傳感器
115電路
120a第一互連層
120b第二互連層130像素 130a像素 130b像素 140像素超晶格 150另外金屬元件 160數(shù)字照相機(jī)
權(quán)利要求
1.一種圖像傳感器，包括具有多個(gè)像素的單位晶格；所述單位晶格包括(a)多個(gè)光電探測(cè)器，具有兩個(gè)或更多子集，其中每個(gè)子集具有不同于另一個(gè)子集的物理形狀；以及(b)遮光層，產(chǎn)生與每個(gè)光電探測(cè)器相關(guān)聯(lián)的孔；其中遮光層被定位成使得遮光層相對(duì)于光電探測(cè)器的任何物理平移在光電探測(cè)器的光響應(yīng)中都產(chǎn)生基本上相等的變化。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其中每個(gè)子集都具有物 理形狀，所述物理形狀是另一個(gè)子集的鏡像。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其中遮光層由多晶硅或 互連金屬組成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其中所述遮光層中的一 個(gè)或多個(gè)的特定物理區(qū)域被單獨(dú)地布置以結(jié)合其他遮光層來(lái)產(chǎn)生孔。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其中遮光層中的一個(gè)或 多個(gè)被單獨(dú)地布置以產(chǎn)生孔。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其中子集均包括相等數(shù) 量的光電探測(cè)器。
7. —種圖像傳感器，包括 具有多個(gè)像素的單位晶格；所述單位晶格包括(a) 所述像素的兩個(gè)或更多子集，其中每個(gè)子集都具有光電 探測(cè)器和不同于另一個(gè)子集的互連圖案；以及(b) 遮光層，產(chǎn)生與每個(gè)光電探測(cè)器相關(guān)聯(lián)的孔；其中遮光器的光響應(yīng)中都產(chǎn)生基本上相等的變化。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像傳感器，其中每個(gè)子集都具有物 理形狀，所述物理形狀是另一個(gè)子集的鏡像。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像傳感器，其中遮光層由多晶硅或 互連金屬組成。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像傳感器，其中遮光層中的一個(gè)或 多個(gè)的特定物理區(qū)域被單獨(dú)地布置以結(jié)合其他遮光層來(lái)產(chǎn)生孔。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像傳感器，其中遮光層被單獨(dú)地布置以產(chǎn)生孔。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像傳感器，其中子集均包括相等數(shù) 量的光電探測(cè)器。
13. —種照相才幾，包括 圖像傳感器，所述圖像傳感器包括 具有多個(gè)像素的單位晶格；所述單位晶格包括(a) 多個(gè)光電探測(cè)器，具有兩個(gè)或更多子集，其中每個(gè)子集 都具有不同于另一個(gè)子集的物理形狀；以及(b) 遮光層，產(chǎn)生與每個(gè)光電探測(cè)器相關(guān)聯(lián)的孔；其中遮光層 被定位成使得遮光層相對(duì)于光電探測(cè)器的任何物理平移在光電探測(cè)器 的光響應(yīng)中都產(chǎn)生基本上相等的變化。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的照相機(jī)，其中每個(gè)子集都具有物理 形狀，所述物理形狀是另一個(gè)子集的鏡像。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的照相機(jī)，其中遮光層由多晶硅或互 連金屬組成。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的照相機(jī)，其中遮光層中的一個(gè)或多個(gè)的特定物理區(qū)域被單獨(dú)地布置以結(jié)合其他遮光層來(lái)產(chǎn)生孔。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的照相機(jī)，其中遮光層中的一個(gè)或多個(gè)被單獨(dú)布置以產(chǎn)生孔。
18. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的照相機(jī)，其中子集均包括相等數(shù)量的光電探測(cè)器。
19. 一種照相才幾，包4舌圖像傳感器，所述圖像傳感器包括 具有多個(gè)像素的單位晶格；所述單位晶格包括(a) 所述像素的兩個(gè)或更多子集，其中每個(gè)子集都具有光電探 測(cè)器和不同于另一個(gè)子集的互連圖案；以及(b) 遮光層，產(chǎn)生與每個(gè)光電探測(cè)器相關(guān)聯(lián)的孔；其中遮光層 被定位成使得遮光層相對(duì)于光電探測(cè)器的任何物理平移在光電探測(cè)器 的光響應(yīng)中都產(chǎn)生基本上相等的變化。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的照相機(jī)，其中每個(gè)子集都具有物理 形狀，所述物理形狀是另一個(gè)子集的鏡像。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的照相機(jī)，其中遮光層由多晶硅或互 連金屬組成。
22. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的照相機(jī)，其中遮光層中的一個(gè)或多 個(gè)的特定物理區(qū)域被單獨(dú)地布置以結(jié)合其他遮光層來(lái)產(chǎn)生孔。
23. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的照相機(jī)，其中遮光層被單獨(dú)地布置以產(chǎn)生孔。
24. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的照相機(jī)，其中子集均包括相等數(shù)量 的光電探測(cè)器。
全文摘要
一種圖像傳感器，包括具有多個(gè)像素的單位晶格；所述單位晶格包括多個(gè)光電探測(cè)器，具有兩個(gè)或更多子集，其中每個(gè)子集都具有不同于另一個(gè)子集的物理形狀；以及遮光層，產(chǎn)生與每個(gè)光電探測(cè)器相關(guān)聯(lián)的孔；其中遮光層被定位成使得遮光層相對(duì)于光電探測(cè)器的任何物理平移在光電探測(cè)器的光響應(yīng)中都產(chǎn)生基本上相等的變化。
文檔編號(hào)H01L27/146GK101189723SQ200680019261
公開(kāi)日2008年5月28日 申請(qǐng)日期2006年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月1日
發(fā)明者R·D·麥格拉思, R·M·圭達(dá)什, T·J·肯尼 申請(qǐng)人:伊斯曼柯達(dá)公司