[發明專利]圖像傳感器的深溝槽和硅通孔的制程方法

有效

• 申請號: 201810144446.X
• 申請日: 2018-02-12
• 公開（公告）號: CN108470711B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 林宏
• 申請（專利權）人: 上海集成電路研發中心有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L27/146
• 代理公司: 上海天辰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31275
• 代理人: 吳世華;陳慧弘

1.一種圖像傳感器的深溝槽和硅通孔的制程方法，其特征在于，包括：

步驟S01，提供像元硅片，所述像元硅片包括具有像元的硅襯底和在硅襯底上形成的金屬互連層，所述金屬互連層形成在所述像元硅片的第一側，所述像元硅片的第二側與所述第一側相對；

步驟S02，在所述像元硅片的第二側進行硅襯底減薄處理；

步驟S03，在所述像元硅片的第二側形成深溝槽；

步驟S04，于所述深溝槽內填充有機物；

步驟S05.在所述像元硅片的第二側上涂布光刻膠，并通過光刻工藝定義硅通孔圖案；

步驟S06，根據所述硅通孔圖案對所述像元硅片的第二側進行刻蝕以形成硅通孔，并去除所述像元硅片的第二側的光刻膠和所述深溝槽內的有機物；

步驟S07，于所述深溝槽和所述硅通孔表面沉積介質保護層；

步驟S08，于所述深溝槽內填充有機物；

步驟S09，在所述像元硅片的第二側上涂布光刻膠，并通過光刻工藝定義接觸孔圖案，所述接觸孔圖案位于所述硅通孔圖案內；

步驟S10，根據所述接觸孔圖案對所述像元硅片的第二側進行刻蝕以形成所述接觸孔，并去除所述像元硅片的第二側的光刻膠和所述深溝槽內的有機物，所述接觸孔暴露所述金屬互連層內的金屬；

步驟S11，在所述深溝槽和所述硅通孔表面沉積阻擋層，并于所述深溝槽內填充第一金屬，同時在硅通孔表面形成一層籽晶層；

步驟S12，于所述硅通孔內填充第一金屬。

2.如權利要求1所述的圖像傳感器的深溝槽和硅通孔的制程方法，其特征在于，所述硅襯底減薄處理后，所述像元硅片的厚度小于3um。

3.如權利要求1所述的圖像傳感器的深溝槽和硅通孔的制程方法，其特征在于，所述步驟S03中形成的深溝槽的寬度為0.2um-0.3um，深度為1um-2um。

4.如權利要求1所述的圖像傳感器的深溝槽和硅通孔的制程方法，其特征在于，所述步驟S04中采用的有機物和所述步驟S07中采用的有機物相同，且所述有機物具有流動性。

5.如權利要求1所述的圖像傳感器的深溝槽和硅通孔的制程方法，其特征在于，所述步驟S06和/或所述步驟S09采用干法去膠工藝去除所述像元硅片的第二側的光刻膠和所述深溝槽內的有機物。

6.如權利要求1所述的圖像傳感器的深溝槽和硅通孔的制程方法，其特征在于，所述介質保護層為SiO2、Si3N4、SiON或SiCN，所述介質保護層的厚度為

7.如權利要求1所述的圖像傳感器的深溝槽和硅通孔的制程方法，其特征在于，所述阻擋層為Ta、TaN、Ti或TiN，所述阻擋層的厚度為

8.如權利要求1所述的圖像傳感器的深溝槽和硅通孔的制程方法，其特征在于，所述第一金屬為銅，所述籽晶層為連續的銅籽晶層。

9.如權利要求8所述的圖像傳感器的深溝槽和硅通孔的制程方法，其特征在于，所述步驟S11采用化學鍍工藝于所述深溝槽中填充銅，并使銅填滿所述深溝槽，同時在硅通孔內形成一層連續的銅籽晶層。

10.如權利要求8所述的圖像傳感器的深溝槽和硅通孔的制程方法，其特征在于，所述步驟S12采用電鍍工藝于所述硅通孔中填充銅，使銅填滿所述硅通孔，并采用銅的化學機械拋光工藝去除所述像元硅片的第二側的表面金屬。