[發(fā)明專利]圖像傳感器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210188624.1
• 申請(qǐng)日: 2008-03-19
• 公開（公告）號(hào): CN102820310A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 南現(xiàn)熙;樸正烈
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 智慧投資II有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H01L27/146
• 分類號(hào): H01L27/146
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 彭久云

本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2008年3月19日且發(fā)明名稱為“光掩模以及利用該光掩模制造圖像傳感器的方法”的中國(guó)專利申請(qǐng)200810087507.X的分案申請(qǐng)。?

相關(guān)申請(qǐng)?

本發(fā)明要求2007年3月19日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)10-2007-0026821的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文。?

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種圖像傳感器和制造該圖像傳感器的方法，且具體涉及一種通過(guò)使用互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）技術(shù)制造的圖像傳感器（在下文中稱作CMOS圖像傳感器）和用于制造該圖像傳感器的方法。?

背景技術(shù)

CMOS圖像傳感器包括兩個(gè)區(qū)域，其中一個(gè)為具有光電二極管的像素區(qū)域，另一個(gè)為具有用于處理像素信號(hào)的電路的邏輯電路區(qū)域。以下將描述該像素區(qū)域的襯底結(jié)構(gòu)。在襯底上形成光電二極管，在光電二極管上形成多個(gè)絕緣層以便使其間的各層絕緣且使器件鈍化。此外，用于吸收色彩的濾色器和用于收集光的微透鏡形成在所述多個(gè)絕緣層上。?

通常，當(dāng)入射在像素區(qū)域中的光電二極管上的光的量增加時(shí)，圖像傳感器的感光性被改善。因此，為了改善感光性的特征，光電二極管的面積應(yīng)該大，或應(yīng)調(diào)整焦距以便將最大量的光聚焦在該光電二極管上。此外，應(yīng)減小從光電二極管到微透鏡的距離以便減小入射在光電二極管上的光的損失。?

然而，因?yàn)楣怆姸O管的面積隨像素?cái)?shù)目的增加而減小并且金屬互連層由多層形成，所以光電二極管上的絕緣層的厚度增加。?

因此，已使用選擇性地蝕刻像素區(qū)域中的絕緣層的方法，以便減小從光電二極管到微透鏡的距離。即，已使用打開像素區(qū)域并覆蓋邏輯電路區(qū)域的?掩模圖案來(lái)僅僅蝕刻像素區(qū)域中的絕緣層。?

通過(guò)減少光電二極管上的不必要的絕緣層而減小從微透鏡到光電二極管的距離的方法公開在題為“Image?sensor?having?improved?sensitivity?and?method?for?making?same”的美國(guó)專利申請(qǐng)公開2006/0183265中。?

然而，當(dāng)根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)通過(guò)使用選擇性蝕刻工藝來(lái)選擇性蝕刻絕緣層時(shí)，在蝕刻工藝之后，在蝕刻界面區(qū)域中形成具有約70度的大角度的斜坡，其中術(shù)語(yǔ)“蝕刻界面區(qū)域”表示像素區(qū)域與邏輯電路區(qū)域之間的界面區(qū)域。?

圖1說(shuō)明展示像素區(qū)域與邏輯電路區(qū)域之間的界面區(qū)域中蝕刻的絕緣層的斜坡的橫截面圖。光刻膠圖案（PR）120打開像素區(qū)域而覆蓋邏輯電路區(qū)域。像素區(qū)域中的絕緣層110蝕刻至給定深度。此時(shí)，雖然在該界面區(qū)域中實(shí)施斜坡蝕刻工藝，但界面區(qū)域中的斜坡的角度變?yōu)榧s70度。?

就此而言，當(dāng)斜坡的角度與上文所提情況的斜坡的角度一樣大時(shí)，形成的后續(xù)濾色層具有不良的均勻性。此外，當(dāng)在濾色處理中在施加用于過(guò)濾的光刻膠之后實(shí)施曝光和顯影工藝時(shí)，在曝光工藝期間由于陡峭斜坡區(qū)域而常常顯著地發(fā)生漫反射，這也不利地影響光刻工藝。?

在此期間，可通過(guò)使用在蝕刻絕緣層期間產(chǎn)生大量聚合物的干蝕刻條件下實(shí)施斜坡蝕刻工藝以減小斜坡的角度。然而，難以獲得足以實(shí)現(xiàn)后續(xù)工藝的平滑進(jìn)行所需的減小的角度，且所產(chǎn)生的大量聚合物變成不易在后續(xù)清洗處理中移除的粒子，從而使得器件特性和工藝良品率可能劣化。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實(shí)施方案涉及提供用于制造圖像傳感器的方法，該方法可改善隨后工藝的裕度（margin），當(dāng)蝕刻光電二極管上的絕緣層時(shí)使像素區(qū)域與邏輯電路區(qū)域之間的界面區(qū)域中的斜坡的角度最小化。?

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供用于光刻工藝以實(shí)現(xiàn)上述方面的光掩模。?

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種制造圖像傳感器的方法。該方法包括：在邏輯電路區(qū)域和像素區(qū)域中的襯底上形成絕緣層；在絕緣層上形成光刻膠；圖案化該光刻膠以形成其中暴露像素區(qū)域中的絕緣層而不暴露邏輯電路區(qū)域中的絕緣層的光刻膠圖案，其中光刻膠圖案的厚度在像素區(qū)域與邏輯電路區(qū)域之間的界面區(qū)域中在從邏輯電路區(qū)域到像素區(qū)域的方向上逐漸減小；和在光刻膠圖案的蝕刻速率與絕緣層的蝕刻速率基本相同的條件下在絕緣?層和光刻膠圖案上實(shí)施回蝕刻工藝。?

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種用于光刻工藝以選擇性地蝕刻圖像傳感器的像素區(qū)域中的絕緣層的光掩模。該光掩模包括：第一區(qū)域，在該第一區(qū)域中，形成在襯底上的光刻膠被移除，其中第一區(qū)域?qū)?yīng)于像素區(qū)域；第三區(qū)域，在該第三區(qū)域中，形成在該襯底上的光刻膠保留而未被蝕刻，其中第三區(qū)域?qū)?yīng)于邏輯電路區(qū)域；和具有圖案的第二區(qū)域，通過(guò)該圖案，在從第一區(qū)域到第三區(qū)域的方向上逐漸減小傳輸至襯底上的光的量，其中第二區(qū)域?qū)?yīng)于像素區(qū)域與該邏輯電路區(qū)域之間的界面區(qū)域。?