[發明專利]制造圖像傳感器的方法

無效

• 申請號: 200910208381.1
• 申請日: 2009-11-12
• 公開（公告）號: CN101740505A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 鄭沖耕
• 申請（專利權）人: 東部高科股份有限公司
• 主分類號: H01L21/82
• 分類號: H01L21/82;H01L27/146
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 鄭小軍;陳昌柏

技術領域

本發明涉及一種制造圖像傳感器的方法。

背景技術

圖像傳感器是將光圖像轉換成電信號的半導體器件。圖像傳感器可以分為電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器和/或互補金屬氧化物硅(CMOS)圖像傳感器(CIS)。CIS可以包括光電二極管區和/或晶體管區，其中光電二極管區將光信號轉換成電信號，晶體管區對轉換的電信號進行處理。光電二極管區和/或晶體管區可以在半導體襯底中水平安置。由于在水平型圖像傳感器中，光電二極管區和晶體管區可水平地安置在半導體襯底中，所以在有限面積內無法最大化感光區，例如填充因數。

為了克服這些缺點，已經在進行使用非晶硅(Si)形成光電二極管的嘗試，和/或在Si襯底中形成讀取電路的嘗試，例如使用包括晶片-晶片接合的方法，并且在讀取電路上面和/或上方形成光電二極管，這涉及到三維(3D)圖像傳感器。例如，通過金屬線，光電二極管可以連接到讀取電路。需要圖案化工藝以在光電二極管上面和/或上方形成PN和/或PIN結，使用晶片-晶片接合技術，該光電二極管形成在半導體襯底的層間電介質上面和/或上方。晶片可以具有約1.2μm的厚度，并可使用蝕刻工藝而被圖案化。但是，由于晶片可能相對較厚，使用光致抗蝕劑工藝蝕刻光電二極管可能相對困難。

因此，需要一種制造圖像傳感器的方法和一種圖像傳感器，以最小化缺陷，最大化填充因數和/或物理接合力。需要一種方法和一種器件，其能夠最小化通孔的尺寸，最大化像素的數目和/或最大化器件的效率。

發明內容

實施例涉及一種制造圖像傳感器的方法。根據實施例，可以采用垂直型圖像感測部以最小化通孔的大小，以形成圖像感測部的PN結。

根據實施例，制造圖像傳感器的方法可以包括：在半導體襯底上面和/或上方形成包括金屬線的層間電介質。在實施例中，制造圖像傳感器的方法可以包括：在層間電介質上面和/或上方形成圖像感測部，其包括堆疊的第一摻雜層和/或第二摻雜層。在實施例中，制造圖像傳感器的方法可以包括在圖像感測部上面和/或上方形成硬掩模，該硬掩模中可以限定對應于金屬線的開口。

根據實施例，制造圖像傳感器的方法可以包括使用硬掩模作為蝕刻掩模執行蝕刻工藝以形成輔助通孔，輔助通孔可以暴露圖像感測部的內部。在實施例中，制造圖像傳感器的方法可以包括當形成輔助通孔時，通過硬掩模的蝕刻副產品在輔助通孔中形成間隔件。在實施例中，制造圖像傳感器的方法可以包括執行使用化學制品的蝕刻工藝，以實質上移除輔助通孔中的間隔件。

根據實施例，制造圖像傳感器的方法可以包括清潔工藝。在實施例中，制造圖像傳感器的方法可以包括蝕刻布置在輔助通孔下部的圖像感測部和/或層間電介質，以形成深通孔，該深通孔暴露出金屬線。

附圖說明

示例性圖1至圖9是顯示根據實施例的制造圖像傳感器的方法的剖視圖。

具體實施方式

實施例涉及一種制造圖像傳感器的方法和一種圖像傳感器。實施例不限于互補金屬氧化物硅(CMOS)圖像傳感器(CIS)。實施例可以包括需要光電二極管的所有圖像傳感器，例如電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器。

實施例涉及一種制造圖像傳感器的方法。參考示例性圖1至圖9，為顯示根據實施例的制造圖像傳感器的方法的剖視圖。參考圖1，金屬線150和/或層間電介質160形成在包括讀取電路120的半導體襯底100上面和/或上方。根據實施例，半導體襯底100可以包括單晶和/或多晶硅襯底。在實施例中，半導體襯底100可以包括摻雜p型雜質和/或n型雜質的襯底。

根據實施例，器件隔離層110形成在限定有源區的半導體襯底100上面和/或上方。在實施例中，讀取電路120可以包括晶體管，并可以形成在有源區上面和/或上方。在實施例中，讀取電路120可以包括：轉移晶體管(Tx)121，復位晶體管(Rx)123，驅動晶體管(Dx)125和/或選擇晶體管(Sx)127。在實施例中，可以形成離子注入區130，并且離子注入區130可以包括浮置擴散區(FD)131和/或每個晶體管的源極/漏極區133、135和/或137。在實施例中，讀取電路120可以適用于3Tr和/或5Tr結構。