[发明专利]电容器、CMOS图像传感器的制备方法及CMOS图像传感器

说明书

本公开实施例提供一种电容器、CMOS图像传感器的制备方法及CMOS图像传感器。所述电容器的制备方法包括：提供衬底，所述衬底内形成有具有间隔且电学相连的第一垫和第二垫；所述衬底上形成有第一层间介质层，所述第一层间介质层内形成有沟槽，所述第一层间介质层上及所述沟槽内的侧壁和底部形成有电容层，所述电容层包括位于最下层的第一极板层以及最上层的第二极板层，所述沟槽内被所述电容层填充后形成第一开口；形成刻蚀缓冲层；去除所述第一开口之外区域的刻蚀缓冲层和电容层，暴露出第一层间介质层；以及形成第二层间介质层，在所述第二层间介质层内形成第一导电通道和第二导电通道，分别与所述沟槽底部的第二极板层和所述衬底内的第二垫电学相连。

技术领域

本发明涉及半导体器件制造领域，具体涉及一种电容器、CMOS图像传感器的制备方法及CMOS图像传感器。

背景技术

CMOS图像传感器(CIS)主要通过收集的光生载流子输出信号形成图像，所以光生载流子的收集对图像的质量具有决定性影响。金属-绝缘体-金属(MIM)电容具有零耗尽和高导电率的特点，应用于CIS中可以有效降低接触电阻和寄生电容，优化信噪比降低噪声输出。

但是，目前，由于面积和电容密度的限制，MIM电容难以应用于高分辨率小尺寸像素图像传感器。

因此，需要一种新的电容器和CMOS图像传感器的制备方法及CMOS图像传感器。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本公开实施例提供一种电容器、CMOS图像传感器的制备方法及CMOS图像传感器，其能够提高套刻精度，并增加电容器的有效面积。

为解决上述技术问题，本公开实施例提供一种电容器的制备方法，包括:提供衬底，所述衬底内形成有具有间隔且电学相连的第一垫和第二垫；所述衬底上形成有第一层间介质层，所述第一层间介质层内形成有沟槽，所述第一层间介质层上及所述沟槽内的侧壁和底部形成有电容层，所述电容层包括位于最下层的第一极板层以及最上层的第二极板层，所述沟槽的位置与所述第一垫的位置相对应且所述第一垫与所述第一极板层电学相连，所述沟槽内被所述电容层填充后形成第一开口；形成刻蚀缓冲层，所述刻蚀缓冲层覆盖所述第一开口内电容层及其之外区域；去除所述第一开口之外区域的刻蚀缓冲层和电容层，暴露出第一层间介质层；以及形成第二层间介质层，在所述第二层间介质层内形成第一导电通道和第二导电通道，以便分别与所述沟槽底部的第二极板层和所述衬底内的第二垫电学相连。

在一些实施例中，通过化学气相沉积和/或物理气相沉积和/或原子层沉积形成所述电容层。

在一些实施例中，所述电容层还包括位于所述第一极板层和所述第二极板层之间的电容介质层，所述电容介质层的材料为高介电常数材料。

在一些实施例中，所述刻蚀缓冲层为氮化硅，采用等离子体增强化学气相沉积方式形成，沉积温度的范围为350℃～450℃,所述刻蚀缓冲层的厚度范围为

在一些实施例中，所述去除所述第一开口之外区域的刻蚀缓冲层和电容层包括：在所述刻蚀缓冲层上形成第一光刻胶层；图形化所述第一光刻胶层；以所述第一光刻胶层为掩膜刻蚀所述刻蚀缓冲层和所述电容层；以及去除剩余的第一光刻胶层。

在一些实施例中，刻蚀所述刻蚀缓冲层采用干法刻蚀的方法，刻蚀气体采用碳氟基气体；刻蚀所述电容层采用干法刻蚀的方法。

在一些实施例中，所述形成第二层间介质层包括：形成第二介质层，所述第二介质层覆盖所述第一开口处的刻蚀缓冲层以及第一开口之外的第一层间介质层；以及对所述第二介质层进行化学机械研磨，使所述第二介质层与所述第二极板层的最小距离为200nm，以形成所述第二层间介质层。