[发明专利]制造图像传感器的方法

说明书

本申请要求享有2006年9月12日递交的韩国专利申请No.10-2006-0087752的权益，在此引用其全部内容作为参考。

技术领域

本发明涉及一种图像传感器，尤其涉及一种制造图像传感器的方法。

背景技术

图像传感器将光学图像转换为电信号。图像传感器广义上分为互补式金氧半(CMOS)图像传感器和电荷耦合器件(CCD)图像传感器。与CMOS图像传感器相比，CCD图像传感器一般具有更好的噪音和光敏属性。然而，CCD图像传感器难以实现相对高的集成环境，并具有相对高的能耗。与CCD图像传感器相比，CMOS图像传感器具有较简单的制造工艺、相对高的集成和较低能耗。随着制造半导体器件技术的发展，用于制造CMOS图像传感器的技术及其所产生的属性大大改善。在CMOS图像传感器中的研究继续进行。

一般地，CMOS图像传感器的像素包括用于接收光的光电二极管和用于控制通过光电二极管的图像信号的CMOS元件。根据输入滤色片的红光、绿光和蓝光的波长和密度，光电二极管产生电子-空穴对。输出信号根据所产生的电子数量而变化。因此，图像可电子式感应。

CMOS图像传感器包括用于执行光电转换的像素区域和用于检测在像素区域中转换的信号的外围电路区域。外围电路区域围绕像素区域。在CMOS图像传感器中，光刻胶涂覆在半导体器件上以形成微透镜。半导体衬底的底表面的斜度应当最小化以实现平坦化，从而光刻胶均匀涂覆在半导体器件的整个表面上。

在现有技术中，可在像素区域中执行过化学机械抛光(过CMP)工艺，从而未掺杂的硅酸盐玻璃(USG)比外围区域薄。如图1中的实施例所示，在阵列蚀刻之后，产生半导体衬底的中心B和边缘A之间在厚度上的差别。该布局(topology)上的差别增加了在为透镜制造期间调整微透镜的厚度和曲率半径的难度。这些问题对制造工艺和通过传感器产生的图像的质量产生影响。

发明内容

本发明的实施方式涉及图像传感器，更尤其涉及制造图像传感器的方法。本发明的实施方式涉及制造能平坦化像素区域和外围区域的布局的图像传感器的方法。本发明的实施方式涉及形成允许调整微透镜的厚度和曲率半径的微透镜的方法。

本发明的实施方式涉及制造图像传感器的方法，该方法包括在半导体衬底之上形成多个较低层。第一钝化层可形成于较低层之上以保护该较低层。第一钝化层可以不同厚度形成于像素区域和外围区域中。旋涂式玻璃(SOG)层可形成于第一钝化层之上。第二钝化层可形成于SOG层之上。阵列蚀刻可用于在半导体衬底中形成凹区。多个微透镜可形成于凹区的底部表面之上。

形成较低层可包括形成包括在半导体衬底之上彩色二极管的硅外延层。介电层可由硅氮化物形成。金属绝缘体金属(MIM)层，以及第一和第二金属层间介电(IMD)层可形成于硅外延层之上。第一IMD层可由硅氧化物形成，以及第二IMD层可由未掺杂的硅酸盐玻璃(USG)或硅酸四乙酯(TEOS)形成。

第一钝化层可由USG形成。第二钝化层可由硅氮化物形成。该方法可进一步包括在形成多个微透镜前在包括凹区的半导体衬底上形成硅氮化物。

形成SOG层可包括在第一钝化层之上形成SOG层。可退火SOG层以固化SOG层。可对SOG层执行化学机械抛光(CMP)工艺。

附图说明

图1是示出在其上形成有多个图像传感器的半导体衬底的中心和边缘之间在布局(topology)上的差别的视图；

图2A至图2F是示出根据本发明实施方式制造图像传感器的方法的横截面视图。

具体实施方式

图2A至图2F是示出根据实施方式制造图像传感器的方法的横截面视图。特别地，根据实施方式的图像传感器可以为垂直型图像传感器。在实施方式中，用于去除像素阵列部分布局的结构可以使用以下制造方法形成。

首先，如实施例图2A所示，将硅外延层1叠层在半导体衬底上。包括红光光电二极管2、绿光光电二极管3和蓝光光电二极管4的像素区域形成于叠层的硅外延层1中。换句话说，包括彩色二极管2至4的硅外延层1形成于半导体衬底上。