[發(fā)明專利]CMOS圖像傳感器介質(zhì)層的拋光方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910056029.0
• 申請日: 2009-08-06
• 公開（公告）號: CN101989575A
• 公開（公告）日: 2011-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅飛;鄒立
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號: H01L21/82
• 分類號: H01L21/82;H01L21/3105;H01L21/311
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 李麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種CMOS圖像傳感器介質(zhì)層的拋光方法。

背景技術(shù)

CMOS圖像傳感器(CMOS?Image?sensor，CIS)是為克服電荷耦合器件(CCD)制造工藝復(fù)雜并且能耗較高的缺點而產(chǎn)生的，其應(yīng)用CMOS制造技術(shù)，采用數(shù)量與半導(dǎo)體襯底中單位像素的數(shù)量對應(yīng)的MOS晶體管。CIS由于采用CMOS技術(shù)，可以將像素單元陣列與外圍電路集成在同一芯片上，與CCD相比，CIS具有體積小、重量輕、功耗低、編程方便、易于控制以及平均成本低的優(yōu)點。

在公開號為US2008/0265295A1的美國專利文獻(xiàn)中可以發(fā)現(xiàn)一種現(xiàn)有圖像傳感器的制造工藝。如圖1所示，CMOS圖像傳感器包括襯底100，位于襯底100內(nèi)的光電有源區(qū)110、晶體管有源區(qū)120以及隔離光電有源區(qū)110和晶體管有源區(qū)120的淺溝道隔離區(qū)101；位于晶體管有源區(qū)表面的柵極區(qū)102、位于柵極區(qū)102兩邊的側(cè)墻103；位于襯底100表面并覆蓋柵極區(qū)102和側(cè)墻103的層間介質(zhì)層130；位于層間介質(zhì)層130內(nèi)的第一金屬層105、第二金屬層107和第三金屬層109；連接第一金屬層105與柵極區(qū)102的第一接觸孔104，連接第一金屬層105與第二金屬層107的第二接觸孔106，連接第二金屬層107與第三金屬層109的第三接觸孔108；位于層間介質(zhì)層130內(nèi)并與第三金屬層109電連接的電容，所述電容包括第一電極113、第二電極111以及位于第一電極113與第二電極111之間的電介質(zhì)層112；連接第二電極111與第三金屬層109的第四接觸孔114。

眾所周知，衡量CMOS圖像傳感器性能的一個參數(shù)是敏感度(Sensitivity)，所述敏感度與入射光到達(dá)光電有源區(qū)110的路程成反比例關(guān)系，換而言之，如果所述層間介質(zhì)層130越薄，所述CMOS圖像傳感器敏感度越高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問題是提高了CMOS圖像傳感器的敏感度。

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種CMOS圖像傳感器介質(zhì)層的拋光方法，包括：提供襯底，所述襯底表面形成有介質(zhì)層，所述介質(zhì)層表面具有凸起，所述凸起與凸起之間形成溝槽；在所述介質(zhì)層表面形成底部抗反射層；在所述介質(zhì)層表面和底部抗反射層表面形成光刻膠層，所述光刻膠層覆蓋凸起；去除部分光刻膠層直至暴露出凸起；以所述底部抗反射層和光刻膠層為掩膜，刻蝕介質(zhì)層直至刻蝕至溝槽底部；去除所述底部抗反射層和光刻膠層；對所述介質(zhì)層執(zhí)行化學(xué)機(jī)械拋光。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：本發(fā)明通過將尖角狀凸起與平臺狀凸起刻蝕成較小的尖角狀凸起，降低了化學(xué)機(jī)械拋光過程的時間，采用化學(xué)機(jī)械拋光工藝處理后的介質(zhì)層在硅片中心位置和硅片邊緣位置厚度差異比較小，因而可以降低介質(zhì)層的厚度，提高了CMOS圖像傳感器的敏感度。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有CMOS圖像傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明提供的CMOS圖像傳感器介質(zhì)層的拋光方法流程示意圖；

圖3至圖10是本發(fā)明提供的CMOS圖像傳感器介質(zhì)層的拋光方法過程示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中，在實際的CMOS圖像傳感器制備過程中，層間介質(zhì)層通常包括兩層或者兩層以上的介質(zhì)層，并且為了保證后續(xù)形成在介質(zhì)層表面的結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，對所形成的介質(zhì)層要求達(dá)到一定的平坦度。本發(fā)明的發(fā)明人又發(fā)現(xiàn)，所述介質(zhì)層通常會覆蓋接觸孔或者導(dǎo)電電極等的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，形成的介質(zhì)層表面的平坦度會比較差，現(xiàn)有的技術(shù)會對介質(zhì)層表面執(zhí)行化學(xué)機(jī)械拋光工藝，由于化學(xué)機(jī)械拋光工藝的缺陷，對介質(zhì)層拋光時，在硅片中心位置的介質(zhì)層和在硅片邊緣位置采用化學(xué)機(jī)械拋光工藝時研磨速率是不同的，導(dǎo)致化學(xué)機(jī)械拋光工藝處理后的介質(zhì)層在硅片中心位置和硅片邊緣位置厚度差異比較大，所以，在形成介質(zhì)層的時候，介質(zhì)層的厚度不能夠太薄，否則可能導(dǎo)致硅片邊緣位置的層間介質(zhì)層被全部去除掉，從而造成芯片失效。對此，有必要提出一種改進(jìn)的處理方法，使得形成的介質(zhì)層厚度能夠減薄，以提高CMOS圖像傳感器的敏感度。

為此，本發(fā)明的發(fā)明人提出一種CMOS圖像傳感器介質(zhì)層的拋光方法，圖2是本發(fā)明CMOS圖像傳感器介質(zhì)層的拋光方法的流程示意圖，具體包括如下步驟：

步驟S101，提供襯底；

步驟S102，在所述襯底表面形成介質(zhì)層，所述介質(zhì)層表面具有凸起，所述凸起包括尖角狀凸起與平臺狀凸起，所述凸起與凸起之間形成溝槽；

步驟S103，在所述介質(zhì)層表面形成底部抗反射層；

步驟S104，在所述介質(zhì)層表面和底部抗反射層表面形成光刻膠層，所述光刻膠層覆蓋凸起；