[發(fā)明專利]CMOS圖像傳感器及其制作方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410080830.X
• 申請日: 2014-03-06
• 公開（公告）號: CN103824868A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 令海陽;張克云
• 申請（專利權(quán)）人: 上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種CMOS圖像傳感器，其特征在于，包括：

半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括像素區(qū)域和外圍電路區(qū)域，所述像素區(qū)域內(nèi)形成有多個感光單元，外圍電路區(qū)域內(nèi)形成有外圍電路；

介質(zhì)層，覆蓋所述像素區(qū)域和外圍電路區(qū)域；

感光單元互連結(jié)構(gòu)，位于所述相鄰感光單元之間區(qū)域上方的介質(zhì)層內(nèi)，所述感光單元互連結(jié)構(gòu)至少包括2層金屬互連線，所述感光單元互連結(jié)構(gòu)用于與感光單元之間的電連接；

外圍電路互連結(jié)構(gòu)，位于所述外圍電路區(qū)域上方的介質(zhì)層內(nèi)，所述外圍電路互連結(jié)構(gòu)至少包括3層金屬互連線，所述外圍電路互連結(jié)構(gòu)與外圍電路和感光單元互連結(jié)構(gòu)相連接；

射線反射層，位于所述感光單元互連結(jié)構(gòu)上方的介質(zhì)層內(nèi)，所述射線反射層用于反射來自外部的射線。

2.如權(quán)利要求1所述的CMOS圖像傳感器，其特征在于，所述介質(zhì)層包括依次堆疊于所述半導(dǎo)體襯底上的第一介質(zhì)層、第二介質(zhì)層、第三介質(zhì)層和第四介質(zhì)層；其中，第一介質(zhì)層覆蓋像素區(qū)域和外圍電路區(qū)域；

所述第二介質(zhì)層內(nèi)形成有第一層金屬互連線，所述第一層金屬互連線包括位于像素區(qū)域的部分和位于外圍電路區(qū)域的部分；

所述第三介質(zhì)層內(nèi)形成有第二層金屬互連線，所述第二層金屬互連線包括位于像素區(qū)域的部分和位于外圍電路區(qū)域的部分；

所述第四介質(zhì)層內(nèi)形成有位于外圍電路區(qū)域上方的第三層金屬互連線和位于像素區(qū)域上方的射線反射層。

3.如權(quán)利要求2所述的CMOS圖像傳感器，其特征在于，所述第一介質(zhì)層的厚度范圍為6000～7000埃，第二介質(zhì)層的厚度范圍為3000～4000埃，第三介質(zhì)層的厚度范圍為3000～4000埃，第四介質(zhì)層的厚度范圍為5000～7000埃；所述第一層金屬互連線的厚度范圍為1000-2000埃；所述第二層金屬互連線的厚度范圍為1000-2000埃；所述第三層金屬互連線的厚度范圍為4500-5500埃。

4.如權(quán)利要求2所述的CMOS圖像傳感器，其特征在于，所述第三層金屬互連線和所述射線反射層的厚度相同，且所述第三層金屬互連線的上表面、下表面分別與所述射線反射層的上表面和下表面齊平。

5.如權(quán)利要求2所述的CMOS圖像傳感器，其特征在于，所述射線反射層位于像素區(qū)域上的第二層金屬互連線的正上方，射線反射層的寬度小于或等于第二層金屬互連線的寬度。

6.如權(quán)利要求1所述的CMOS圖像傳感器，其特征在于，射線反射層的材料為金屬，所述射線反射層的材質(zhì)為銅、鋁、銀、金或鈦中的一種或幾種。

7.如權(quán)利要求1所述的CMOS圖像傳感器，其特征在于，所述射線反射層的剖面形狀為梯形。

8.一種CMOS圖像傳感器的制作方法，其特征在于，包括:

提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括像素區(qū)域和外圍電路區(qū)域；

在所述像素區(qū)域內(nèi)形成感光單元，在所述外圍電路區(qū)域內(nèi)形成外圍電路；

在所述半導(dǎo)體襯底上形成介質(zhì)層；

在所述介質(zhì)層內(nèi)形成感光單元互連結(jié)構(gòu)和外圍電路互連結(jié)構(gòu)，所述感光單元互連結(jié)構(gòu)位于相鄰感光單元之間區(qū)域的上方，所述外圍電路互連結(jié)構(gòu)位于所述外圍電路區(qū)域上方，所述感光單元互連結(jié)構(gòu)至少包括2層金屬互連線，所述外圍電路互連結(jié)構(gòu)至少包括3層金屬互連線；

在所述感光單元互連結(jié)構(gòu)的金屬互連線上方的介質(zhì)層內(nèi)形成射線反射層。

9.如權(quán)利要求8所述的CMOS圖像傳感器的制作方法，其特征在于，所述介質(zhì)層、感光單元互連結(jié)構(gòu)和外圍電路互連結(jié)構(gòu)形成方法，包括：

在所述半導(dǎo)體襯底上形成第一介質(zhì)層；

在第一介質(zhì)層上形成第一層金屬互連線，所述第一層金屬互連線包括位于像素區(qū)域的部分和位于外圍電路區(qū)域的部分；

形成覆蓋所述第一介質(zhì)層和第一層金屬互連線的第二介質(zhì)層；

在第二介質(zhì)層上形成第二層金屬互連線，所述第二層金屬互連線包括位于像素區(qū)域的部分和位于外圍電路區(qū)域的部分；

形成覆蓋所述第二介質(zhì)層和第二層金屬互連線的第三介質(zhì)層；

在外圍電路區(qū)域上方的第三介質(zhì)層上形成第三層金屬互連線，在像素區(qū)域上方的第三介質(zhì)層上形成射線反射層；

形成覆蓋所述第三介質(zhì)層、第三層金屬互連線和射線反射層的第四介質(zhì)層。

10.如權(quán)利要求9所述的CMOS圖像傳感器的制作方法，其特征在于，所述射線反射層與所述第三層金屬互連線利用同一工藝步驟制作。