[发明专利]图像传感器及其制造方法

说明书

本申请要求于2008年10月23日提交的韩国专利申请第10-2008-0104139号的优先权，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种半导体器件，更具体地，涉及一种制造CMOS图像传感器的方法。

背景技术

图像传感器指的是将光学图像转换为电信号的半导体器件。图像传感器分为电荷耦合器件(Charge Coupled Device，CCD)图像传感器和互补金属氧化硅(Complementary Metal-Oxide-Silicon，CMOS)图像传感器。

图像传感器包括像素区和逻辑区，其中，像素区包括用来检测光的光电二极管，而逻辑区用来将检测的光处理为电信号以获取光学数据。即，图像传感器可以指一种器件，该器件接收入射到像素区的光并且使用各个像素的光电二极管和至少一个晶体管来捕获图像。

图1是具有4-TR结构的普通图像传感器的单元像素的布图(layout)100。参照图1，普通图像传感器的单元像素包括光电二极管区110、传输晶体管(transfer transistor，Tx)115、浮置扩散区(floating diffusion region)120、复位晶体管125、驱动晶体管130、选择晶体管140以及多个金属接触件117、124、127、132、142和150。这里，多个金属接触件117、124、127、132、142和150被连接到有源区或晶体管的栅电极。

在共有的像素区和逻辑区中同时执行金属接触件刻蚀工艺(制造图像传感器的工艺中的一种)。在金属接触件刻蚀工艺中，形成接触件以降低由于刻蚀对图像的损伤是重要的。

这里，需要防止由于金属接触件刻蚀工艺导致的对图像传感器的像素区的硅表面的损伤，这种损伤对暗电流特性(dark currentproperty)敏感。当增大刻蚀深度以保证刻蚀余量从而在逻辑区中形成接触孔时，像素区中的接触孔的刻蚀深度增加，从而，光电二极管，特别是，浮置扩散区受到损伤，因此漏电流增大且暗电流特性恶化。

另一方面，当减小逻辑区中的接触孔的刻蚀余量以防止由于刻蚀对像素区的损伤时，就不能很好地形成由很多电路构成的逻辑区中的接触件。

发明内容

因此，本发明针对一种制造CMOS图像传感器的方法。

本发明的一个目的在于提供一种制造图像传感器的方法，该方法防止了由用来形成接触孔的刻蚀工艺而引起的对像素区的损伤，从而改善暗电流特性并确保了产量。

为了实现该目的和其他优点以及根据本发明的目的，如在本文中所体现和概括描述的，一种制造图像传感器的方法包括：制备衬底，其中，在该衬底上限定了像素区和逻辑区，该像素和该逻辑区分别设置有晶体管，这些晶体管包含形成在像素区和逻辑区中的栅极；在衬底的整个表面上形成覆盖栅极的第一层间介电膜；通过选择性地刻蚀形成在像素区中的第一层间介电膜，来形成暴露像素区中的衬底的一个区域和部分栅极的第一接触孔；通过用金属材料填充第一接触孔，形成第一接触件；在第一层间介电膜的整个表面上形成第二层间介电膜；同时形成第二接触孔和第三接触孔，其中，第二接触孔穿透像素区中的第二层间介电膜以暴露第一接触件，第三接触孔穿透逻辑区中的第二层间介电膜和第一层间介电膜以暴露逻辑区中的部分栅极和衬底的一个区域；以及通过用金属材料填充第二接触孔和第三接触孔来形成第二接触件。

在本发明的另一方面，一种制造图像传感器半导体器件的方法包括：制备衬底，其中，在所述衬底上限定了像素区和逻辑区，该像素区和逻辑区分别设置有晶体管，这些晶体管包含形成在像素区和逻辑区中的栅极；在衬底的整个表面上形成暴露在像素区中的栅极的上表面的第一介电膜；通过选择性地刻蚀像素区中的第一介电膜，来形成暴露像素区中的衬底的一个区域的第一接触孔；通过用金属材料填充第一接触孔形成第一接触件；在第一介电膜的整个表面上形成第二介电膜；通过选择性地刻蚀第二介电膜，同时形成暴露像素区中的第一接触件和部分栅极以及暴露逻辑区中的部分栅极和部分衬底的第二接触孔；以及通过用金属材料填充第二接触孔形成第二接触件。

可以理解的是，本发明的上述总体描述和以下的具体描述都是示例性的和说明性的，并且旨在提供对所要求的本发明的进一步解释。

附图说明

附图被包括用来提供对本发明的进一步理解，并结合于此而构成本申请的一部分。本发明的示例性实施例连同描述都用来解释本发明的原理。在附图中：

图1是具有4-TR结构的普通图像传感器的单元像素的布图；