[發(fā)明專利]半導(dǎo)體器件及其制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910179132.4
• 申請日: 2009-09-29
• 公開（公告）號: CN101714565A
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭伍珍
• 申請（專利權(quán)）人: 東部高科股份有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;H01L23/522;H01L21/82;H01L21/768
• 代理公司: 隆天國際知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 姜燕;陳晨

技術(shù)領(lǐng)域

實(shí)施例涉及電子器件及其方法。一些實(shí)施例涉及半導(dǎo)體器件及其制造方法，所述半導(dǎo)體器件包括圖像傳感器。

背景技術(shù)

圖像傳感器可以是半導(dǎo)體器件，并可以將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為電信號。圖像傳感器可以分類為電荷耦合器件(CCD)。CCD器件可包括多個獨(dú)立的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)電容器，它們位置相互靠近，因此電荷載流子可存儲在電容器中或者從中釋放出來。圖像傳感器還可以分類為互補(bǔ)MOS(CMOS)圖像傳感器。CMOS可采用切換方法，通過利用外圍設(shè)備(例如控制電路和/或信號處理電路)的CMOS技術(shù)設(shè)置與像素數(shù)量對應(yīng)的MOS晶體管，依次檢測輸出。

由于掩模工藝步驟較多，CCD可能需要比較復(fù)雜的驅(qū)動方法，和/或產(chǎn)生較大的功耗。在CCD芯片中不一定能實(shí)現(xiàn)信號處理電路。為了克服CCD的這種缺陷，可對CMOS圖像傳感器的使用加以研究。CMOS圖像傳感器集成度較高，同時功耗較低。CMOS圖像傳感器的像素可包括光電二極管及至少一個MOS晶體管，其中該光電二極管用于將外部光線轉(zhuǎn)換為電信號，所述MOS晶體管用于處理從光電二極管產(chǎn)生的信號電荷。

CMOS圖像傳感器可包括多層互連，用于形成像素和/或外圍電路。在CMOS圖像傳感器的像素的光電二極管之中和/或之上可形成多種類型的絕緣層。光電二極管之中和/或之上形成的絕緣層中有一些可提供相比外部光線較低的透射率。此外，還有一些絕緣層可吸收和/或反射外部光線。因此，如果在光電二極管之中和/或之上形成這些絕緣層，那么量子效應(yīng)會相對降低，和/或圖像傳感器的光敏度會下降。

因此，需要用到能將光電二極管的相對光敏度最大化的器件及其制造方法。還需要用到能充分防止透射率實(shí)質(zhì)上相對降低的器件及其制造方法。

發(fā)明內(nèi)容

實(shí)施例涉及一種半導(dǎo)體器件及其制造方法。根據(jù)實(shí)施例，半導(dǎo)體器件及其制造方法可以將光電二極管的相對光敏度最大化。在實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件及其制造方法可以將光電二極管的相對光敏度最大化，同時充分防止光線透射率實(shí)質(zhì)上相對降低。在實(shí)施例中，在形成于光電二極管之中和/或之上的絕緣層之中和/或之上可形成氣隙(air?gap)。

實(shí)施例涉及一種半導(dǎo)體器件。根據(jù)實(shí)施例，半導(dǎo)體器件可包括在下襯底之中和/或之上形成的金屬互連。在實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件可包括在金屬互連之中和/或之上形成的硬掩模。在實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件可包括在下襯底的表面(可以是整個表面)之中和/或之上形成的絕緣層，該下襯底包括設(shè)置在金屬互連之間的氣隙。

實(shí)施例涉及一種制造半導(dǎo)體器件的方法。根據(jù)實(shí)施例，制造半導(dǎo)體器件的方法可包括如下步驟：在下襯底之中和/或之上形成金屬層。在實(shí)施例中，制造半導(dǎo)體器件的方法可包括在金屬層之中和/或之上形成掩模層，和/或例如通過圖案化該掩模層而形成硬掩模。在實(shí)施例中，制造半導(dǎo)體器件的方法可例如包括使用硬掩模來蝕刻金屬層，從而形成金屬互連。

根據(jù)實(shí)施例，制造半導(dǎo)體器件的方法可包括在硬掩模和/或金屬互連之中和/或之上沿著凹入-凸出部形成第一絕緣層。在實(shí)施例中，制造半導(dǎo)體器件的方法可包括在第一絕緣層之中和/或之上形成第二絕緣層。根據(jù)實(shí)施例，例如可在金屬互連之間形成氣隙。在實(shí)施例中，制造半導(dǎo)體器件的方法可包括將第二絕緣層平坦化。

實(shí)施例涉及一種半導(dǎo)體器件。根據(jù)實(shí)施例，半導(dǎo)體器件在半導(dǎo)體襯底之中和/或之上可包括像素陣列區(qū)和/或邏輯區(qū)。在實(shí)施例中，像素陣列區(qū)可包括光電二極管和/或晶體管。在實(shí)施例中，邏輯區(qū)可包括多個晶體管。

根據(jù)實(shí)施例，半導(dǎo)體器件可包括金屬互連和/或絕緣層結(jié)構(gòu)，其中金屬互連和/或絕緣層結(jié)構(gòu)連接到晶體管，同時覆蓋像素陣列區(qū)和/或邏輯區(qū)至少之一。在實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件在像素陣列區(qū)之中和/或之上可包括濾色鏡層。在實(shí)施例中，像素陣列區(qū)的絕緣層結(jié)構(gòu)可包括氣隙，所述氣隙可形成在金屬互連之間。

實(shí)施例涉及一種制造半導(dǎo)體器件的方法。根據(jù)實(shí)施例，制造半導(dǎo)體器件的方法可包括形成像素陣列區(qū)，像素陣列區(qū)可具有光電二極管和/或晶體管。在實(shí)施例中，制造半導(dǎo)體器件的方法可包括在半導(dǎo)體襯底之中和/或之上形成邏輯區(qū)，邏輯區(qū)可具有多個晶體管。在實(shí)施例中，制造半導(dǎo)體器件的方法可包括在半導(dǎo)體襯底的表面(可以是整個表面)之中和/或之上形成金屬前介電(pre-metal?dielectric，PMD)層。在實(shí)施例中，可以用PMD層覆蓋像素陣列區(qū)和/或邏輯區(qū)。