[發(fā)明專(zhuān)利]一種背照式CMOS圖像傳感器結(jié)構(gòu)的互聯(lián)工藝方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810164170.1
• 申請(qǐng)日: 2018-02-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108417594B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王偉軍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海集成電路研發(fā)中心有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L27/146
• 分類(lèi)號(hào): H01L27/146;H01L21/027
• 代理公司: 上海天辰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31275
• 代理人: 吳世華;尹一凡

1.一種背照式CMOS圖像傳感器結(jié)構(gòu)的互聯(lián)工藝方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S01：提供鍵合后的背照式CMOS圖像傳感器硅片，所述硅片包括襯底及襯底正面上的第一介質(zhì)層，所述第一介質(zhì)層中形成有金屬互聯(lián)結(jié)構(gòu)；

步驟S02：在所述襯底的背面上形成第二介質(zhì)層，通過(guò)光刻、刻蝕形成向下連接至金屬互聯(lián)結(jié)構(gòu)的通孔；

步驟S03：在所述通孔中填充有機(jī)抗反射層材料，并將第二介質(zhì)層表面覆蓋；

步驟S04：進(jìn)行背面通道圖形的光刻，并使曝光區(qū)域中包括通孔圖形；

步驟S05：進(jìn)行背面通道圖形的刻蝕，刻蝕停止在第一介質(zhì)層，并去膠，形成連接通孔的背面通道結(jié)構(gòu)；其中，在刻蝕過(guò)程中，使通孔內(nèi)填充的有機(jī)抗反射層材料被同步刻蝕，并在刻蝕完成后，利用去膠工藝去除通孔內(nèi)剩余的有機(jī)抗反射層材料；

步驟S06：在背面通道結(jié)構(gòu)及通孔結(jié)構(gòu)的表面形成第三介質(zhì)層，利用各向異性刻蝕去除通孔及背面通道結(jié)構(gòu)底部的第三介質(zhì)層，同時(shí)控制側(cè)壁第三介質(zhì)層的損失量，以形成背面通道結(jié)構(gòu)的側(cè)墻；

步驟S07：在背面通道結(jié)構(gòu)內(nèi)填充金屬材料，以形成引腳圖形。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背照式CMOS圖像傳感器結(jié)構(gòu)的互聯(lián)工藝方法，其特征在于，步驟S03中，先在通孔底部的金屬互聯(lián)結(jié)構(gòu)表面選擇性生長(zhǎng)一保護(hù)層，然后再在所述通孔中填充有機(jī)抗反射層材料；步驟S05中，還包括去除通孔底部的保護(hù)層。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的背照式CMOS圖像傳感器結(jié)構(gòu)的互聯(lián)工藝方法，其特征在于，所述保護(hù)層為CoWP薄膜或石墨烯薄膜。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的背照式CMOS圖像傳感器結(jié)構(gòu)的互聯(lián)工藝方法，其特征在于，步驟S03中，所述CoWP薄膜利用化學(xué)鍍方式形成；步驟S05中，所述CoWP薄膜采用濕法腐蝕方式去除。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的背照式CMOS圖像傳感器結(jié)構(gòu)的互聯(lián)工藝方法，其特征在于，步驟S03中，所述石墨烯薄膜利用PECVD方式形成；步驟S05中，所述石墨烯薄膜在去膠過(guò)程中同步去除。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背照式CMOS圖像傳感器結(jié)構(gòu)的互聯(lián)工藝方法，其特征在于，步驟S02中，先在所述襯底的背面表面依次形成復(fù)合膜層及金屬層，并通過(guò)圖形化工藝形成像素之間的金屬屏蔽圖形及對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，然后再在復(fù)合膜層及金屬屏蔽圖形、對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記上形成平坦化的第二介質(zhì)層。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的背照式CMOS圖像傳感器結(jié)構(gòu)的互聯(lián)工藝方法，其特征在于，所述復(fù)合膜層包括SiO₂、HfO₂、TaO和TEOS的疊層。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的背照式CMOS圖像傳感器結(jié)構(gòu)的互聯(lián)工藝方法，其特征在于，所述金屬層表面上形成有一層抗反射介質(zhì)層。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背照式CMOS圖像傳感器結(jié)構(gòu)的互聯(lián)工藝方法，其特征在于，所述第一介質(zhì)層、第二介質(zhì)層、第三介質(zhì)層材料為二氧化硅。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的背照式CMOS圖像傳感器結(jié)構(gòu)的互聯(lián)工藝方法，其特征在于，所述金屬層材料為Al或W，所述金屬互聯(lián)結(jié)構(gòu)材料為Cu，所述引腳材料為Al。