[发明专利]制造图像传感器的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造图像传感器的方法。

背景技术

图像传感器是将光图像转换成电信号的半导体器件。图像传感器可以分为电荷耦合器件(CCD)图像传感器和/或互补金属氧化物硅(CMOS)图像传感器(CIS)。CIS可以包括光电二极管区和/或晶体管区，其中光电二极管区将光信号转换成电信号，晶体管区对转换的电信号进行处理。光电二极管区和/或晶体管区可以在半导体衬底中水平安置。由于在水平型图像传感器中，光电二极管区和晶体管区可水平地安置在半导体衬底中，所以在有限面积内无法最大化感光区，例如填充因数。

为了克服这些缺点，已经在进行使用非晶硅(Si)形成光电二极管的尝试，和/或在Si衬底中形成读取电路的尝试，例如使用包括晶片-晶片接合的方法，并且在读取电路上面和/或上方形成光电二极管，这涉及到三维(3D)图像传感器。例如，通过金属线，光电二极管可以连接到读取电路。需要图案化工艺以在光电二极管上面和/或上方形成PN和/或PIN结，使用晶片-晶片接合技术，该光电二极管形成在半导体衬底的层间电介质上面和/或上方。晶片可以具有约1.2μm的厚度，并可使用蚀刻工艺而被图案化。但是，由于晶片可能相对较厚，使用光致抗蚀剂工艺蚀刻光电二极管可能相对困难。

因此，需要一种制造图像传感器的方法和一种图像传感器，以最小化缺陷，最大化填充因数和/或物理接合力。需要一种方法和一种器件，其能够最小化通孔的尺寸，最大化像素的数目和/或最大化器件的效率。

发明内容

实施例涉及一种制造图像传感器的方法。根据实施例，可以采用垂直型图像感测部以最小化通孔的大小，以形成图像感测部的PN结。

根据实施例，制造图像传感器的方法可以包括：在半导体衬底上面和/或上方形成包括金属线的层间电介质。在实施例中，制造图像传感器的方法可以包括：在层间电介质上面和/或上方形成图像感测部，其包括堆叠的第一掺杂层和/或第二掺杂层。在实施例中，制造图像传感器的方法可以包括在图像感测部上面和/或上方形成硬掩模，该硬掩模中可以限定对应于金属线的开口。

根据实施例，制造图像传感器的方法可以包括使用硬掩模作为蚀刻掩模执行蚀刻工艺以形成辅助通孔，辅助通孔可以暴露图像感测部的内部。在实施例中，制造图像传感器的方法可以包括当形成辅助通孔时，通过硬掩模的蚀刻副产品在辅助通孔中形成间隔件。在实施例中，制造图像传感器的方法可以包括执行使用化学制品的蚀刻工艺，以实质上移除辅助通孔中的间隔件。

根据实施例，制造图像传感器的方法可以包括清洁工艺。在实施例中，制造图像传感器的方法可以包括蚀刻布置在辅助通孔下部的图像感测部和/或层间电介质，以形成深通孔，该深通孔暴露出金属线。

附图说明

示例性图1至图9是显示根据实施例的制造图像传感器的方法的剖视图。

具体实施方式

实施例涉及一种制造图像传感器的方法和一种图像传感器。实施例不限于互补金属氧化物硅(CMOS)图像传感器(CIS)。实施例可以包括需要光电二极管的所有图像传感器，例如电荷耦合器件(CCD)图像传感器。

实施例涉及一种制造图像传感器的方法。参考示例性图1至图9，为显示根据实施例的制造图像传感器的方法的剖视图。参考图1，金属线150和/或层间电介质160形成在包括读取电路120的半导体衬底100上面和/或上方。根据实施例，半导体衬底100可以包括单晶和/或多晶硅衬底。在实施例中，半导体衬底100可以包括掺杂p型杂质和/或n型杂质的衬底。

根据实施例，器件隔离层110形成在限定有源区的半导体衬底100上面和/或上方。在实施例中，读取电路120可以包括晶体管，并可以形成在有源区上面和/或上方。在实施例中，读取电路120可以包括：转移晶体管(Tx)121，复位晶体管(Rx)123，驱动晶体管(Dx)125和/或选择晶体管(Sx)127。在实施例中，可以形成离子注入区130，并且离子注入区130可以包括浮置扩散区(FD)131和/或每个晶体管的源极/漏极区133、135和/或137。在实施例中，读取电路120可以适用于3Tr和/或5Tr结构。