[发明专利]集成电路装置、制造其的方法以及半导体图像传感装置

说明书

通过为反射器提供接地连接来解决降低图像传感装置(特别是近红外检测器)中的噪声的问题。反射器可通过将反射器耦合到衬底的接地区域的通孔来接地。衬底的接地区域可以是接近于衬底的表面形成的P⁺掺杂区域。具体来说，P⁺掺杂区域可以是光电二极管的部分。替代地，反射器可通过形成在衬底的前侧上方的金属内连线结构来接地。

技术领域

本发明的实施例是有关于一种集成电路装置、制造其的方法以及半导体图像传感装置。

背景技术

具有图像传感器(image sensors)的集成电路(integrated circuit；IC)在广泛范围的电子装置(例如摄像机和手机)中使用。近年来，互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide semiconductor；CMOS)图像传感器已基本上取代了电荷耦合装置(charge-coupled device；CCD)图像传感器。与CCD图像传感器相比，CMOS图像传感器由于低功耗、小尺寸、快速数据处理、数据的直接输出以及低制造成本而受到青睐。CMOS图像传感器的一些类型包含前侧照明式(frontside illuminated；FSI)图像传感器和背侧照明式(backside illuminated；BSI)图像传感器。许多这些图像传感器已被最优化以供用于检测可见光。然而，对检测不可见辐射，特别是用于安全、个人验证以及测距应用的近红外(near-infrared；NIR)的图像传感器的需求正增长。

发明内容

本发明实施例提供一种集成电路(IC)装置，包括：半导体衬底、光电二极管、金属内连线结构以及反射器。光电二极管形成于半导体衬底内。金属内连线结构形成于半导体衬底上。反射器形成于光电二极管上方的金属内连线结构内。反射器接地。

本发明实施例提供一种半导体图像传感装置，包括：辐射感测区、反射器以及与反射器的连接。辐射感测区位于半导体衬底中。辐射感测区可操作以感测从半导体衬底的背侧投射的辐射。反射器定位在半导体衬底的前侧上。反射器可操作以将穿过半导体衬底的光反射回到辐射感测区。与反射器的连接，反射器能够通过连接耦合到地面。

本发明实施例提供一种制造集成电路(IC)装置的方法，所述方法包括：在半导体衬底中形成光电二极管阵列；在半导体衬底上方形成介电层；形成穿过介电层的通孔；在介电层上方形成硬掩模；使用硬掩模来选择性地刻蚀部分地穿过介电层的开口；用金属填充开口；使金属平坦化以形成反射器；以及在介电层和反射器上方形成金属内连线层。其中，反射器连接到通孔中的一个或金属内连线层内的金属特征。

附图说明

当结合附图阅读时，自以下详细描述最好地理解本公开的各方面。应注意，根据业界中的标准惯例，各个特征未按比例绘制。实际上，为了论述清楚起见，可任意增大或减小各个特征的尺寸。

图1示出根据本公开的一些方面的集成电路(IC)装置的横截面图。

图2示出根据本公开的一些其它方面的集成电路(IC)装置的横截面图。

图3示出根据本公开的一些其它方面的集成电路(IC)装置的横截面图。

图4到图20示出根据本公开的一些方面的经历制造过程的IC装置的一系列横截面图。

图21到图22示出根据本公开的一些其它方面的经历制造过程的IC的一系列横截面图。

图23呈现根据本公开的一些方面的制造过程的流程图。

附图标号说明

100、200、300：IC装置；

101：支撑装置；

102、154：金属特征；

103：第三金属化层；

104、111、151：通孔；