[發(fā)明專利]一種用深槽隔離制造影像傳感器的方法及影像傳感器結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310012042.2
• 申請(qǐng)日: 2013-01-14
• 公開（公告）號(hào): CN103066093A
• 公開（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)明涉及影像傳感器制造領(lǐng)域，具體涉及一種用深槽隔離制造影像傳感器的方法及影像傳感器結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

在背照式影像傳感器工藝流程中，硅基底蝕刻后會(huì)暴露在空氣中，極易受到污染，需要淀積氧化層進(jìn)行保護(hù)，但是淀積的氧化物需要使用光刻及刻蝕打開氧化物層進(jìn)而刻蝕硅刻蝕之下的區(qū)域。

現(xiàn)有工藝在器件晶圓與邏輯晶圓鍵合后，首先進(jìn)行硅刻蝕，在硅刻蝕完成后的表面上淀積一層氧化物，通過(guò)光刻及刻蝕將氧化物打開，再進(jìn)行溝槽刻蝕，在形成的溝槽底部進(jìn)行深通孔，最終形成三階臺(tái)階，最后將刻蝕出的三階臺(tái)階用金屬銅填滿，所需工藝步驟比較多，出錯(cuò)率增加，會(huì)延長(zhǎng)工藝流程時(shí)間，降低生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用深槽隔離制造影像傳感器的方法及影像傳感器結(jié)構(gòu)來(lái)解決現(xiàn)有技術(shù)中影像傳感器制造流程復(fù)雜而導(dǎo)致的出錯(cuò)率增加，工藝流程時(shí)間長(zhǎng)，降低生產(chǎn)效率的問題。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種用深槽隔離制造影像傳感器的方法，步驟一，將器件晶圓與邏輯晶圓進(jìn)行鍵合；

步驟二，對(duì)鍵合后晶圓中的器件晶圓二氧化硅層進(jìn)行深通孔局部刻蝕，形成器件晶圓深通孔；

步驟三，對(duì)深通孔局部刻蝕后的器件晶圓二氧化硅層進(jìn)行硅刻蝕直至露出器件晶圓頂層金屬和邏輯晶圓頂層金屬，形成鍵合層深通孔和溝槽；

步驟四，對(duì)刻蝕出的鍵合層深通孔和溝槽進(jìn)行銅淀積，并對(duì)器件晶圓表面進(jìn)行化學(xué)機(jī)械平坦化處理。

本發(fā)明的有益效果是：在通過(guò)深通孔局部刻蝕后直接進(jìn)行硅刻蝕，去掉了現(xiàn)有技術(shù)中淀積氧化物層，以及隨后進(jìn)行的溝槽刻蝕步驟，簡(jiǎn)化了影像傳感器的制造流程，從而減少了由于步驟繁雜導(dǎo)致的錯(cuò)誤率，減少了工藝流程時(shí)間，減少了影像傳感器的生產(chǎn)成本，并提高了影像傳感器的生產(chǎn)效率。

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，所述步驟二中深通孔局部刻蝕所用刻蝕方式為等離子體刻蝕。

進(jìn)一步，所述步驟三中蝕刻采用的蝕刻方式為等離子體刻蝕。

進(jìn)一步，所述步驟三蝕刻的停止層為器件晶圓的頂層金屬和邏輯晶圓的頂層金屬。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：使用等離子刻蝕能較為精確刻蝕至所需深度，減少工藝過(guò)程中的誤差，進(jìn)一步減少錯(cuò)誤率，提高影像傳感器的生產(chǎn)效率。

進(jìn)一步，所述步驟三完成后在溝槽之中淀積一層阻擋層。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：防止填充的金屬銅向溝槽附近擴(kuò)散，從而影響器件的性能，進(jìn)一步提高了影像傳感器的質(zhì)量。

一種影像傳感器結(jié)構(gòu),其特征是:包括邏輯晶圓和器件晶圓,所述邏輯晶圓上設(shè)有有邏輯晶圓二氧化硅層,所述邏輯晶圓二氧化硅層上覆蓋有邏輯晶圓頂層頂層金屬,所述邏輯晶圓頂層金屬上設(shè)有鍵合氧化物層,所述鍵和氧化物層上設(shè)有器件晶圓頂層金屬，所述器件晶圓頂層金屬上設(shè)有器件晶圓二氧化硅層,所述器件晶圓器件晶圓二氧化硅層上為器件晶圓,所述器件晶圓二氧化硅層上設(shè)有溝槽，所述溝槽底部為器件晶圓頂層金屬，所述器件晶圓頂層金屬上設(shè)有鍵合層深通孔，所述鍵合層深通孔底部為邏輯晶圓金屬層，所述鍵合層深通孔與溝槽之中布滿銅。

本發(fā)明的有益效果是：通過(guò)使原來(lái)的結(jié)構(gòu)中的刻蝕出的兩個(gè)溝槽和一個(gè)通孔變?yōu)楝F(xiàn)有的一個(gè)溝槽和一個(gè)通孔，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)致使減少了制作流程中的步驟，進(jìn)而減少了生產(chǎn)成本，增加了器件晶圓頂層金屬與開口中銅的接觸面積增大，提高了導(dǎo)電效果，進(jìn)而提高影像傳感器的性能。

進(jìn)一步，所述器件晶圓頂層金屬與鍵和氧化物層之間設(shè)有阻擋層；

進(jìn)一步，所述邏輯晶圓頂層金屬與鍵和氧化物層之間設(shè)有阻擋層；

進(jìn)一步，所述溝槽與鍵合層深通孔與不滿其中的銅之間設(shè)有阻擋層。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是防止填充的金屬銅向溝槽附近擴(kuò)散，從而影響器件的性能，進(jìn)一步提高了影像傳感器的質(zhì)量。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明方法流程圖；

圖2為本發(fā)明鍵合后晶圓結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明深通孔局部刻蝕后結(jié)構(gòu)圖；

圖4為本發(fā)明硅刻蝕后結(jié)構(gòu)圖。

附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件如下：

1、器件晶圓，2、邏輯晶圓，3、器件晶圓二氧化硅層，4、邏輯晶圓二氧化硅層，5、器件晶圓頂層金屬，6、邏輯晶圓頂層金屬，7、鍵合氧化物層，8、器件晶圓深通孔,9、鍵合層深通孔，10、溝槽。

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。