專利名稱：一種影像傳感器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，具體來說是一種影像傳感器及其制造方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體的制造領(lǐng)域，通常采用電鍍銅工藝進(jìn)行互連，導(dǎo)通邏輯晶圓與像素晶圓， 由于深槽的深寬比大，對填充能力要求嚴(yán)格，傳統(tǒng)工藝極易形成空洞，圖3為傳統(tǒng)工藝電鍍銅填充的透射電子顯微鏡(TEM :Transmission electron microscope)圖，如圖3所示，可以明顯看到通孔內(nèi)的空洞，而空洞會對傳感器的可靠性產(chǎn)生影響，背照式影像傳感器最新工藝的電鍍銅填充工藝存在空隙問題，迫切需要解決。
目前還沒有方法能避免在電鍍銅工藝中空洞的產(chǎn)生。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種影像傳感器及其制造方法來避免電鍍銅的空洞的產(chǎn)生。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下一種影像傳感器的制造方法，包括以下步驟
步驟一，在晶圓上刻蝕出需要填充的溝槽及通孔；
步驟二，對所述溝槽及通孔的拐角處使用惰性氣體轟擊，對所述拐角進(jìn)行倒角處理，使所述溝槽及通孔開口增大；
步驟三，使用等離子體刻蝕法刻蝕所述溝槽及通孔拐角處，使所述溝槽及通孔的拐角圓滑；
步驟四，往所述溝槽及通孔中通過電鍍方式填充銅。
本發(fā)明的有益效果是通過電鍍方式填充銅時，銅一般從溝槽及通孔的開口處開始填充，然后逐步向下填充，使用惰性氣體轟擊所述開口處并利用等離子對所述開口處進(jìn)行處理，使溝槽及通孔的開口更大更圓滑，對所述溝槽及通孔進(jìn)行電鍍銅填充時，銅不易在開口處堆積，這樣就可以避免封口以及孔洞現(xiàn)象。
在上述技術(shù) 方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
進(jìn)一步，使用所述惰性氣體轟擊的氣體流量為30sccm 200sccm(standard-state cubic centimeter per minute,即標(biāo)況毫升每分)。
進(jìn)一步，所述惰性氣體轟擊所使用的射頻功率為500W 1500W (瓦特)。
采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是將氣體流量控制在30sccm 200sccm，將射頻功率控制在500W 1500W，能將溝槽及通孔的開口處處理的恰到好處，使得開口不會太大也不至于太窄。
一種影像傳感器，包括鍵合后的邏輯晶圓和器件晶圓，所述器件晶圓上設(shè)有與器件晶圓頂層金屬相連接的溝槽，所述溝槽底部設(shè)有與邏輯晶圓頂層金屬連接的通孔，所述溝槽與通孔之中布滿金屬銅，所述通孔的拐角為大開口圓滑拐角。
本發(fā)明的有益效果是由于通孔的深寬比值大，在此處填充銅極易造成過早封口現(xiàn)象或空洞的產(chǎn)生，將所述通孔的拐角處設(shè)計成大開口圓滑拐角，使所述溝槽進(jìn)行電鍍銅填充時，銅不易在開口處堆積，這樣就可以避免封口以及空洞的產(chǎn)生。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
進(jìn)一步，所述溝槽拐角處為圓滑拐角。
采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，銅過多在溝槽的開口處堆積不利于后續(xù)銅的填充，將所述溝槽的拐角設(shè)計成圓滑拐角可以防止通過電鍍方式填充銅時，在所述溝槽開口處堆積過多的銅。
進(jìn)一步，所述溝槽之中的銅與所述溝槽之間設(shè)有一層阻擋層。
進(jìn)一步，所述通孔之中的銅與所述通孔之間設(shè)有一層阻擋層。
采用上述兩個進(jìn)一步方案的有益效果是，阻擋銅擴(kuò)散至器件晶圓和邏輯晶圓中， 以保證器件的質(zhì)量。
進(jìn)一步，所述邏輯晶圓與器件晶圓之間設(shè)有一層鍵合氧化物層。
采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，使所述邏輯晶圓與所述器件晶圓粘連性更好。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖3為傳統(tǒng)工藝電鍍銅填 充的透射電子顯微鏡示意圖。
附圖中，各標(biāo)號所代表的部件列表如下
1、邏輯晶圓，2、器件晶圓，3、溝槽，4、通孔，5、器件晶圓頂層金屬，6、邏輯晶圓頂層金屬，7、通孔的拐角，8、溝槽拐角，9、鍵合氧化物層，10空洞。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
一種影像傳感器的制造方法，如圖1所示，包括以下步驟
步驟101，在晶圓上刻蝕出需要填充的溝槽及通孔；
步驟102，對所述溝槽及通孔的拐角處使用惰性氣體轟擊，對所述拐角進(jìn)行倒角處理，使所述溝槽及通孔開口增大，所述惰性氣體為氦(He)、氖(Ne)、氬(Ar)、氪(Kr)、氙 (Xe)、氡(Rn)等,使用所述惰性氣體轟擊的氣體流量為30sccm 200sccm,所述惰性氣體轟擊所使用的射頻功率為500W 1500W ；
步驟103，使用等離子體刻蝕法刻蝕所述溝槽及通孔拐角處，使所述溝槽及通孔的拐角圓滑；
步驟104，往所述溝槽及通孔中通過電鍍方式填充銅。
本發(fā)明在電鍍銅之前先用惰性氣體轟擊，利用等離子體對深槽拐角進(jìn)行處理，使得開口更大和圓滑，隨后進(jìn)行電鍍銅工藝，這樣可以避免封口以及空洞現(xiàn)象。
圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，一種影像傳感器，包括鍵合后的邏輯晶圓I和器件晶圓2，所述器件晶圓2上設(shè)有與器件晶圓頂層金屬5相連接的溝槽3，所述溝槽3底部設(shè)有與邏輯晶圓頂層金屬6連接的通孔4，所述溝槽3與通孔4之中布滿金屬銅， 所述通孔4的拐角7為大開口圓滑拐角，較好的避免了銅在通孔的上部就過早封口，即避免了空洞的產(chǎn)生。
所述溝槽拐角8為圓滑拐角，以避免在通過電鍍方式填充銅時在所述溝槽的頂部堆積過多的銅，防止后續(xù)銅填充工藝的進(jìn)行。
所述溝槽3和通孔4之中的銅與溝槽3和通孔4之間設(shè)有一層阻擋層，用于防止銅擴(kuò)散至器件晶圓和邏輯晶圓中，以保證器件的質(zhì)量，所述阻擋層例如金屬氮化物，如氮化鈦，氮化鈦的導(dǎo)電性以及防擴(kuò)散性都較好，是阻擋層的較好選擇。
所述邏輯晶圓與器件晶圓之間設(shè)有一層鍵合氧化物層9，使所述邏輯晶圓I與所述器件晶圓2粘連得更好，所述鍵合氧化物層9例如氧化硅。
傳統(tǒng)工藝在溝槽及通孔處沒有做形狀的進(jìn)一步處理，制造出的影像傳感器棱角分明，圖3為傳統(tǒng)工藝電鍍銅填充的透射電子顯微鏡示意圖，如圖3所示可以看到填充銅后， 通孔內(nèi)沒有全部填滿銅，有空洞10。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，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
1.一種影像傳感器的制造方法，其特征在于，包括以下步驟步驟一，在晶圓上刻蝕出需要填充的溝槽及通孔；步驟二，對所述溝槽及通孔的拐角處使用惰性氣體轟擊，對所述拐角進(jìn)行倒角處理， 使所述溝槽及通孔開口增大；步驟三，使用等離子體刻蝕法刻蝕所述溝槽及通孔拐角處，使所述溝槽及通孔的拐角圓滑；步驟四，往所述溝槽及通孔中通過電鍍方式填充銅。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種影像傳感器的制造方法，其特征在于，使用所述惰性氣體轟擊的氣體流量為30sccm 200sccm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種影像傳感器的制造方法，其特征在于，所述惰性氣體轟擊所使用的射頻功率為500W 1500W。
4.一種影像傳感器，包括鍵合后的邏輯晶圓和器件晶圓，其特征在于，所述器件晶圓上設(shè)有與器件晶圓頂層金屬相連接的溝槽，所述溝槽底部設(shè)有與邏輯晶圓頂層金屬連接的通孔，所述溝槽與通孔之中布滿金屬銅，所述通孔的拐角為大開口圓滑拐角。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種影像傳感器，其特征是所述溝槽拐角處為圓滑拐角。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種影像傳感器，其特征是所述溝槽之中的銅與所述溝槽之間設(shè)有一層阻擋層。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6任一所述的一種影像傳感器，其特征是所述通孔之中的銅與所述通孔之間設(shè)有一層阻擋層。
8.根據(jù)權(quán)利要求4至6任一所述的一種影像傳感器，其特征是所述邏輯晶圓與器件晶圓之間設(shè)有一層鍵合氧化物層。
全文摘要
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，具體來說是一種影像傳感器及其制造方法。本發(fā)明包括以下步驟在晶圓上刻蝕出需要填充的溝槽及通孔；對所述溝槽及通孔的拐角處使用惰性氣體轟擊，對所述拐角進(jìn)行倒角處理,使所述溝槽及通孔開口增大；使用等離子體刻蝕法刻蝕所述溝槽及通孔拐角處，使所述溝槽及通孔的拐角圓滑；往所述溝槽及通孔中通過電鍍方式填充銅。使用惰性氣體轟擊所述開口處并利用等離子對所述開口處進(jìn)行處理，使溝槽及通孔的開口更大更圓滑，對所述溝槽及通孔進(jìn)行電鍍銅填充時，銅不易在開口處堆積，這樣就可以避免封口以及孔洞現(xiàn)象。
文檔編號H01L27/146GK103066095SQ201310012859
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月14日
發(fā)明者李平 申請人:陸偉