[發明專利]一種半導體器件的制造方法

有效

• 申請號: 201710220805.0
• 申請日: 2017-04-06
• 公開（公告）號: CN108695173B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 戚德奎;陳福成
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（北京）有限公司;中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 董巍;高偉

1.一種半導體器件的制造方法，其特征在于，所述方法包括：

提供器件晶圓，所述器件晶圓包括：埋設的若干光電二極管區；金屬互連層；所述光電二極管區外側的第一凹槽，所述第一凹槽的底部露出部分所述金屬互連層；

在所述器件晶圓上形成圖案化的掩膜層，所述掩膜層中形成有第一開口以及形成有露出所述第一凹槽以及所述第一凹槽外側的焊墊區的第二開口，所述第一開口的數量為若干個并間隔設置；

在所述第一開口的底部、所述第二開口的底部以及所述第一凹槽的底部和側壁上形成導電材料層，所述第二開口底部以及所述第一凹槽底部和側壁上的所述導電材料層為與所述金屬互連層電連接的導電層；

去除所述掩膜層，使得所述導電材料層除所述導電層之外的部分形成網格結構，所述網格結構在對應所述掩膜層的位置形成有網格開口，其中，所述第一開口的頂部尺寸小于底部的尺寸，所述第二開口的頂部尺寸小于底部的尺寸，濕法刻蝕去除所述掩膜層。

2.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述光電二極管區、所述網格開口在所述器件晶圓的厚度方向上的投影重合，并一一對應。

3.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，在形成所述光電二極管之后，在形成所述第一凹槽之前，還包括對所述器件晶圓的預定形成所述第一凹槽的表面進行減薄處理的步驟。

4.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述器件晶圓包括：

器件襯底，所述光電二極管區位于所述器件襯底內；

位于所述器件襯底上的層間介電層，所述金屬互連層位于所述層間介電層內，所述層間介電層和所述第一凹槽分別設置在所述器件襯底相對的表面上；

位于所述器件襯底及光電二極管區上的絕緣層，所述第一凹槽依次貫穿所述絕緣層、所述器件襯底及部分所述層間介電層。

5.如權利要求4所述的制造方法，其特征在于，所述第一凹槽包括貫穿所述絕緣層和所述器件襯底的溝槽以及貫穿部分所述層間介電層的通孔開口，所述通孔開口露出部分所述金屬互連層的表面，所述溝槽的口徑大于所述通孔開口的口徑。

6.如權利要求5所述的制造方法，其特征在于，形成所述第一凹槽的步驟包括：

在所述器件襯底上形成第一絕緣層，所述第一絕緣層和所述層間介電層形成在所述器件襯底相對的表面上；

依次刻蝕所述光電二極管外側的部分所述第一絕緣層和所述器件襯底，直到露出部分所述層間介電層，以形成所述溝槽；

在所述第一絕緣層的表面以及所述溝槽的底部和側壁上形成第二絕緣層；

蝕刻從所述溝槽中露出的部分所述層間介電層，直到露出部分所述金屬互連層的表面，以形成所述通孔開口。

7.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述掩膜層的材料包括光刻膠材料。

8.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述導電材料層的材料包括金屬材料，所述金屬材料包括W、Al、Ti、TiN、Ta和TaN中的至少一種。

9.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，在去除所述掩膜層之后，還包括以下步驟：

形成覆蓋層，以覆蓋所述網格結構和所述導電層；

蝕刻去除焊墊區內的部分所述覆蓋層，以形成露出部分所述導電層的焊墊開口；

在所述焊墊開口露出的所述導電層上形成焊墊；

在所述焊墊上形成焊球。

10.如權利要求9所述的制造方法，其特征在于，在形成所述焊球之后還包括以下步驟：

在所述網格結構的所述網格開口中形成濾色鏡，以使濾色鏡鑲嵌在所述網格開口中；

在所述濾色鏡的表面形成若干微透鏡。

11.如權利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述第一絕緣層包括依次形成在所述器件襯底的第二表面上的氮化物層和氧化物層。

12.如權利要求4所述的制造方法，其特征在于，在形成第一凹槽之前還包括提供支撐晶圓，將所述支撐晶圓和所述層間介電層的表面相接合的步驟。