IBM微电子公司的研究人员近日开发出了一种使用铜线的CMOS成像器。目前铝互连是图像传感器中所通用的,因为这些工艺都是基于老式的基本原理不严格的技术节点,一般是0.18微米工艺,有的甚至不止0.18微米。 在此次国际电子设备大会上研究人员表示,铜互连对于微电子领域的优点,同样适用于图像传感器。
铜互联技术以两种方式提高了像素性能:第一,它减少了层间电介质所需的抛光,改进了光路径的统一;第二,它降低了金属厚度,使光路径变得更薄。研究人员在这个CMOS成像器中采用了一个四晶体管共享像素架构。他们穿透了光电晶体管上的整个电介质层,并在表面镀上一层硅氮化物,形成了一个光导管,接着往这个光导管里添加了一个有机平面层。
为了测试光导管旁边的铜线的可靠性,他们创建了一个叠孔结构,对其进行了一次加速的湿度测试(130摄氏度,相对湿度85%)并观察介层电阻的改变,最后通过测量光导管的量子效率来衡量其光学性能。
研究人员发现,如果能更好地控制光导管和相邻铜线的间距,铜互连可靠性还能够进一步提高。此外,他们还在一个220万像素成像器上达到了所有主要颜色(红、蓝、绿),量子效率都
高于35%的效果。