[發(fā)明專利]一種降低影像傳感器小丘的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310011283.5
• 申請(qǐng)日: 2013-01-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103066091A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陸偉
• 主分類號(hào): H01L27/146
• 分類號(hào): H01L27/146
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種降低影像傳感器小丘的方法。

背景技術(shù)

鋁的小丘(hillock)在集成電路的制造中比較常見(jiàn)，它主要形成于鋁淀積后的退火工藝中，機(jī)理是鋁淀積形成的壓力在隨后的熱處理工藝工藝得到釋放，由于各方向的膨脹收縮不一致，造成小丘現(xiàn)象。對(duì)于背照式CMOS影像傳感器，鋁主要應(yīng)用為金屬遮蔽，小丘(hillock)是需要避免的，否則則會(huì)造成傳感器的色彩串?dāng)_問(wèn)題，如圖1所示：正常情況需入射光通過(guò)濾光片進(jìn)入其相對(duì)應(yīng)的光電二極管(圖1左)；如果小丘存在，入射光極易通過(guò)遮蔽的反射進(jìn)入相鄰的光電二極管(圖1右)，造成串?dāng)_，使得圖像失真，故需要避免。為了解決傳感器制造產(chǎn)生小丘(hillock)的問(wèn)題,需要對(duì)傳統(tǒng)工藝進(jìn)行改進(jìn)。

一般會(huì)采用別的金屬(如鎢等)來(lái)作為遮蔽，但是鎢在淀積和干法蝕刻等方面需要開(kāi)發(fā)新工藝，而鋁是半導(dǎo)體廠房常用的機(jī)臺(tái)與工藝，從成本等方面考慮，比其他技術(shù)遮蔽有優(yōu)勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種降低影像傳感器小丘的方法，通過(guò)優(yōu)化制造工藝中的金屬遮蔽工藝，減少小丘(hillock)，降低串?dāng)_，提高傳感器的質(zhì)量。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：一種降低影像傳感器小丘的方法，其特征在于包括以下步驟：

淀積粘合層：在影像傳感器襯底上淀積一層粘合層；

鋁遮蔽：在淀積腔體內(nèi)將鋁淀積在覆有粘合層的襯底上形成鋁遮蔽；

破真空：將完成鋁遮蔽的襯底從淀積腔體取出，通過(guò)空氣慢慢冷卻，釋放應(yīng)力；

淀積抗反射層：在鋁遮蔽上淀積一層氮化鈦形成抗反射層。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)：

進(jìn)一步，所述粘合層為金屬鈦層，所述金屬鈦層上淀積有氮化鈦層。

進(jìn)一步，所述所述金屬鈦層厚度為20-100埃。

進(jìn)一步，所述在金屬鈦層上淀積的氮化鈦層的厚度為200-300埃。

進(jìn)一步，所述鋁遮蔽厚度為1000-3000埃。

進(jìn)一步，所述抗反射層厚度為300-600埃。

進(jìn)一步，所述破真空步驟中通過(guò)空氣慢慢冷卻的時(shí)間為20-30分鐘。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明在鋁淀積后采用破真空的方法(vacuum?break)來(lái)緩解鋁薄膜的應(yīng)力，解決小丘現(xiàn)象。破真空(vacuum?break)是指在鋁淀積完成后離開(kāi)腔體依靠空氣緩慢冷卻，釋放應(yīng)力，再進(jìn)行隨后的抗反射層的淀積。本發(fā)明通過(guò)優(yōu)化制造工藝中的金屬遮蔽工藝，減少小丘(hillock)，降低串?dāng)_，提高傳感器的質(zhì)量。

附圖說(shuō)明

圖1為傳統(tǒng)工藝下制作的有小丘的背照式傳感器接收入射光示意圖；

圖2為本發(fā)明鋁遮蔽工藝制作的無(wú)小丘的背照式傳感器接收入射光示意圖；

圖3為傳統(tǒng)鋁遮蔽工藝流程圖；

圖4為本發(fā)明鋁遮蔽工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

如圖1所示，傳統(tǒng)工藝下制作的背照式傳感器有小丘現(xiàn)象，有小丘（hillock）情況下，入射光通過(guò)遮蔽的反射進(jìn)入其對(duì)應(yīng)的光電二極管相鄰的光電二極管，會(huì)造成串?dāng)_，使得背照式CMOS影像傳感器圖像失真。

如圖2所示，本發(fā)明改進(jìn)了傳統(tǒng)的鋁遮蔽工藝，制作出的背照式傳感器避免了小丘現(xiàn)象，入射光通過(guò)濾光片進(jìn)入其對(duì)應(yīng)的光電二極管。

圖3為傳統(tǒng)鋁遮蔽工藝步驟，包括步驟101：淀積粘合層，即在影像傳感器襯底上淀積一層粘合層；步驟102：鋁遮蔽，即在淀積腔體內(nèi)將鋁淀積在覆有粘合層的襯底上形成鋁遮蔽；步驟103：淀積抗反射層，即在鋁遮蔽上淀積一層氮化鈦形成抗反射層。在鋁淀積后的退火工藝中，鋁淀積形成的壓力在熱處理工藝得到釋放，由于各方向的膨脹收縮不一致，造成小丘現(xiàn)象，會(huì)造成傳感器的色彩串?dāng)_問(wèn)題。

圖4是本發(fā)明優(yōu)化傳統(tǒng)金屬遮蔽工藝的新工藝步驟，包括步驟201淀積粘合層、步驟202鋁遮蔽、步驟203破真空、步驟204淀積抗反射層，粘合層為一層厚度為50埃的金屬鈦層，且金屬鈦層上淀積有一層厚度為250埃的氮化鈦層，鋁遮蔽的厚度為2000埃，抗反射層厚度為500埃。通過(guò)在步驟203鋁遮蔽后采用步驟203破真空的方法(vacuum?break)來(lái)緩解鋁薄膜的應(yīng)力，解決小丘現(xiàn)象。破真空(vacuum?break)是指在鋁淀積完成后離開(kāi)腔體依靠空氣緩慢冷卻，釋放應(yīng)力，再進(jìn)行隨后的抗反射層的淀積，為盡可能的減少對(duì)產(chǎn)能的影響，破真空的時(shí)間控制在20分鐘至30分鐘較為合適。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。