專(zhuān)利名稱(chēng)：Cmos圖像傳感器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體(COMS)圖像傳感器，并且更特別地，涉及一種COMS圖像傳感器及其制造方法，其中在形成微透鏡的同時(shí)形成焊盤(pán)開(kāi)口。
背景技術(shù)：
圖1-6分別示出用于制造根據(jù)相關(guān)技術(shù)的COMS圖像傳感器的方法的順序處理步驟。
如圖1所示，示出了單位像素區(qū)域和焊盤(pán)的外圍區(qū)域，通過(guò)選擇性地向硅襯底中注入硼離子來(lái)形成P-阱50和N-阱。通過(guò)使用器件介電處理填充溝槽來(lái)形成場(chǎng)氧化物層60，然后根據(jù)期望的閾電壓形成期望厚度的柵氧化物層(未示出)。在柵氧化物層上形成將被用作柵電極的多晶硅層40和鎢硅化物層80。然后，多晶硅層40和鎢硅化物層80被有選擇地蝕刻，以形成器件的柵電極。隨后，通過(guò)選擇性離子注入，在硅襯底中形成N-型離子注入?yún)^(qū)20和P-型離子注入?yún)^(qū)10，以形成光電二極管。這些阱被輕摻雜，以形成輕摻雜的漏結(jié)構(gòu)的源極區(qū)和漏極區(qū)。通過(guò)低壓化學(xué)氣相沉積來(lái)沉積正硅酸四乙酯氧化物層(tetra-ethyl-ortho-silicate oxide layer)或氮化硅(SiN)層。正硅酸四乙酯氧化物層或氮化硅層被深蝕刻，以在柵電極的側(cè)壁上形成隔離件70。然后，通過(guò)重?fù)诫s硅襯底形成N-型連接區(qū)30和P-型連接區(qū)，以形成源極區(qū)和漏極區(qū)。
如圖2所示，通過(guò)低壓化學(xué)氣相沉積，形成將被用作前金屬(pre-metal)介電(PMD)層90的、厚度為1000的正硅酸四乙酯氧化物層。通過(guò)高壓化學(xué)氣相沉積，在正硅酸四乙酯氧化物層上形成硼磷硅酸鹽玻璃層(borophosphate-silicate-glass layer)。然后對(duì)硼磷硅酸鹽玻璃層進(jìn)行熱處理以使其流動(dòng)。然后，通過(guò)選擇性地蝕刻PMD層90，形成預(yù)定連接區(qū)和使柵電極暴露的接觸孔100。隨后，分別沉積并選擇性地蝕刻起粘合層作用的鈦層110、用于互連的鋁層120、以及非反射氮化鈦(TiN)層130，以形成第一金屬線(xiàn)。通過(guò)等離子蝕刻處理形成接觸孔100。
如圖3所示，通過(guò)電漿輔助化學(xué)氣相沉積，形成正硅酸四乙酯氧化物層150和旋涂玻璃(spin-on-glass)氧化物層140。然后，對(duì)正硅酸四乙酯氧化物層150和旋涂玻璃氧化物層140進(jìn)行熱處理和平面化。接下來(lái)，通過(guò)電漿輔助化學(xué)氣相沉積，在正硅酸四乙酯氧化物層150和旋涂玻璃氧化物層140上沉積氧化物層，以形成第一IMD層160。
如圖4所示，通過(guò)選擇性地蝕刻第一IMD層160形成通孔。通過(guò)等離子蝕刻處理沉積和蝕刻鈦層、鋁層、以及氮化鈦層，以形成第二金屬線(xiàn)。隨后以與第一IMD層90相同的方式形成另一正硅酸四乙酯氧化物層、另一旋涂玻璃氧化物層、以及另一氧化物層，以形成第二PMD層。上述步驟根據(jù)所需的金屬線(xiàn)層的數(shù)量重復(fù)進(jìn)行。
如圖5所示，在形成最上部金屬線(xiàn)層之后，通過(guò)電漿輔助化學(xué)氣相沉積，沉積厚度為8000的、起器件鈍化層作用的氧化物層。通過(guò)焊盤(pán)開(kāi)口處理，使焊盤(pán)區(qū)域周?chē)慕饘賹颖┞?，使得金屬焊盤(pán)可以作為電極端子使用。換言之，蝕刻用于器件鈍化層的氧化物層以及氮化鈦層，以形成焊盤(pán)開(kāi)口。
如圖6所示，形成濾色器陣列層170并在其上形成平面化層180。然后，在平面化層180上形成微透鏡層190。即，在根據(jù)上述相關(guān)技術(shù)的CMOS圖像傳感器中，在形成用于鈍化的氮化物層之后，形成濾色器陣列和微透鏡層。然而，在這種情況下，所得到的制造的器件的布局太大而不能獲得高質(zhì)量圖像。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明涉及一種CMOS圖像傳感器及其制造方法，其能夠基本上克服由于相關(guān)技術(shù)的限制和缺點(diǎn)導(dǎo)致的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題。
本發(fā)明的目的在于提供一種COMS圖像傳感器及其制造方法，其中，在形成微透鏡的同時(shí)形成焊盤(pán)開(kāi)口。
本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目的和特征將至少部分地在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，部分地在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員驗(yàn)證以下內(nèi)容的基礎(chǔ)上變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和達(dá)到。
為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，如本文中具體和概括描述的，提供了一種包括沉積在氧化物層上、用于鈍化的氮化物層的COMS圖像傳感器，其中，從在氮化物層上形成的犧牲微透鏡層形成具有微透鏡結(jié)構(gòu)的犧牲微透鏡，并且其中，在形成犧牲微透鏡之后，轉(zhuǎn)移蝕刻氮化物層，以使氮化物層具有犧牲微透鏡的微透鏡結(jié)構(gòu)，并且在形成微透鏡結(jié)構(gòu)的同時(shí)形成焊盤(pán)開(kāi)口。
本發(fā)明的另一方面，提供了一種制造COMS圖像傳感器的方法，該方法包括在氧化物層上沉積用于鈍化的氮化物層；在氮化物層上形成犧牲微透鏡層；從犧牲微透鏡層形成犧牲微透鏡；以及通過(guò)轉(zhuǎn)移蝕刻處理，使第二氮化物層形成犧牲微透鏡的形狀，同時(shí)形成焊盤(pán)開(kāi)口(pad opening)。
應(yīng)該明白，本發(fā)明的以上概括描述和以下詳細(xì)描述均是示范性和說(shuō)明性的，目的在于提供對(duì)所主張的發(fā)明的進(jìn)一步的說(shuō)明。


附圖提供了對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，其被結(jié)合到本申請(qǐng)中并構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示范性實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)一起用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的原理。在附圖中圖1-6是現(xiàn)有的COMS圖像傳感器的橫截面圖，分別示出用于制造根據(jù)相關(guān)技術(shù)的CMOS圖像傳感器的方法的順序處理步驟；以及圖7-10是根據(jù)本發(fā)明的COMS圖像傳感器的橫截面圖，分別示出根據(jù)本發(fā)明的用于制造CMOS圖像傳感器的方法的順序處理步驟。
具體實(shí)施例方式
以下將詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其實(shí)例在附圖中示出。在附圖中將盡可能使用相同的附圖標(biāo)號(hào)來(lái)表示相同或相似的部件。
圖7-10分別示出根據(jù)本發(fā)明的用于制造CMOS圖像傳感器的方法的順序處理步驟。
如圖7所示，形成光電二極管200，并在光電二極管200上形成層間介電(ILD)層。在ILD層上形成第一金屬層210。第一金屬層210通過(guò)電極與光電二極管200連接。在第一金屬層210上形成第一金屬間介電(IMD)層220。在第一IMD層220上形成第二個(gè)金屬層230。在第二金屬層230上形成第二IMD層240。在第二IMD層240上形成上金屬層250。在上金屬層250上形成其中焊盤(pán)被開(kāi)口的氧化物層260。在氧化物層260上形成用于鈍化的氮化物層270。應(yīng)該注意，焊盤(pán)被開(kāi)口的部分形成在氧化物層260和氮化物層270中。
如圖8所示，在氮化物層270上形成犧牲微透鏡層280。應(yīng)該注意，甚至在焊盤(pán)被開(kāi)口的部分中形成犧牲微透鏡層280。
如圖9所示，從犧牲微透鏡層280形成犧牲微透鏡290。應(yīng)該注意，如圖8所示，即使?fàn)奚⑼哥R層280甚至形成在焊盤(pán)被開(kāi)口的部分中，焊盤(pán)被開(kāi)口的部分仍處于與圖7相同的狀態(tài)。
如圖10所示，通過(guò)“轉(zhuǎn)移”蝕刻處理，使氮化物層270具有與犧牲微透鏡290的形狀相同的形狀，由此犧牲微透鏡被整個(gè)去除。同時(shí)，氮化物層270被蝕刻以暴露焊盤(pán)。氮化物層270和犧牲微透鏡290按1∶1的干蝕刻比例被蝕刻。犧牲微透鏡層280僅形成在像素陣列中，使得當(dāng)形成微透鏡300時(shí)，氮化物層270的焊盤(pán)自動(dòng)開(kāi)口。
在如上述制造的CMOS圖像傳感器的結(jié)構(gòu)中，在氧化物層260上沉積用于鈍化的氮化物層270，并形成犧牲微透鏡290。然后，使用轉(zhuǎn)移蝕刻處理蝕刻氮化物層270和犧牲微透鏡290。即，在氮化物層270上形成犧牲微透鏡層280，并從犧牲微透鏡層280形成犧牲微透鏡290。換句話(huà)說(shuō)，從在氮化物層270上形成的犧牲微透鏡層280，形成具有對(duì)應(yīng)于期望微透鏡300的微透鏡結(jié)構(gòu)的犧牲微透鏡290。然后，在形成犧牲微透鏡290之后，轉(zhuǎn)移蝕刻氮化物層270以及犧牲微透鏡，以使氮化物層具有犧牲微透鏡的微透鏡結(jié)構(gòu)。
通過(guò)采用COMS圖像傳感器及其制造方法，在形成微透鏡的同時(shí)形成焊盤(pán)開(kāi)口。因此，可以減小由于在形成用于鈍化的氮化物層之后形成濾色器陣列和微透鏡的布局，從而改善圖像質(zhì)量。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種COMS圖像傳感器，包括用于鈍化的氮化物層，沉積在氧化物層上；其中，從在所述氮化物層上形成的犧牲微透鏡層形成具有微透鏡結(jié)構(gòu)的犧牲微透鏡，并且其中，在形成所述犧牲微透鏡之后，所述氮化物層被轉(zhuǎn)移蝕刻，以使所述氮化物層具有所述犧牲微透鏡的微透鏡結(jié)構(gòu)，在形成所述微透鏡結(jié)構(gòu)的同時(shí)形成焊盤(pán)開(kāi)口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CMOS圖像傳感器，其中，焊盤(pán)在氧化物層中被開(kāi)口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CMOS圖像傳感器，其中，所述微透鏡層可以在焊盤(pán)被開(kāi)口的部分中形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CMOS圖像傳感器，其中，所述氮化物層和所述犧牲微透鏡按照1∶1的干蝕刻比例被蝕刻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CMOS圖像傳感器，其中，所述犧牲微透鏡層僅形成在像素陣列中。
6.一種用于制造COMS圖像傳感器的方法，包括在氧化物層上沉積用于鈍化的氮化物層；在所述氮化物層上形成犧牲微透鏡層；從所述犧牲微透鏡層形成犧牲微透鏡，同時(shí)形成焊盤(pán)開(kāi)口；以及通過(guò)轉(zhuǎn)移蝕刻處理，使所述第二氮化物層形成所述犧牲微透鏡的形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，焊盤(pán)在所述氧化物層中被開(kāi)口。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，可以在焊盤(pán)被開(kāi)口的部分形成微透鏡層。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述氮化物層和所述犧牲微透鏡以1∶1的干蝕刻比例被蝕刻。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述犧牲微透鏡層僅形成在像素陣列中。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種COMS圖像傳感器及其制造方法，其中，在形成微透鏡的同時(shí)形成焊盤(pán)開(kāi)口。該COMS圖像傳感器包括沉積在氧化物層上、用于鈍化的氮化物層，其中，從在氮化物層上形成的犧牲微透鏡層形成具有微透鏡結(jié)構(gòu)的犧牲微透鏡，并且其中，在形犧牲微透鏡之后，氮化物層被轉(zhuǎn)移蝕刻，使氮化物層具有犧牲微透鏡的微透鏡結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)H01L21/82GK1822374SQ20051009711
公開(kāi)日2006年8月23日 申請(qǐng)日期2005年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月30日
發(fā)明者韓昌勛 申請(qǐng)人:東部亞南半導(dǎo)體株式會(huì)社