CN101165878A - 图像传感器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种图像传感器及其制造方法。在一个实施例中,该方法包括在衬底上形成第一电介质层,以及移除衬底的光敏区上的第一电介质层的部分,以形成第一电介质层中的凹处。内部透镜和蚀刻停止层同时形成在衬底上。内部透镜填充第一电介质层的凹处,而蚀刻停止层覆盖内部透镜和在第一电介质层上延展。第二电介质层可形成于内部透镜和蚀刻停止层上。第二电介质层可由与蚀刻停止层不同的材料组成。可在内部透镜上第二电介质层中形成空腔。
Description
技术领域
本发明涉及CMOS图像传感器。
背景技术
半导体图像传感器件被广泛地用于各种应用的获取图像,例如数码照相机、可携式摄像机、打印机、扫描仪等。半导体图像传感器件包括图像传感器,其用于捕捉光学信息和将光学信息转换为电信号。电信号被处理、存储并另外被操作以在显示器和媒介(例如打印媒介)上产生图像。
现在广泛使用的有两种半导体图像器件:电荷耦合器件(CCD)和CMOS图像传感器。CMOS图像传感器工作于比CCD低的功耗,因此被认为特别适用于可携带电子器件。CMOS图像传感器或传感系统典型地包括CIS单元和图像信号处理(ISP)单元。CIS单元执行将光学信息转换为电信息的功能,而ISP单元执行信号处理电信息的功能。更具体地,CIS单元包括由光电池组成的像素阵列和关联的数字编码电路。每个光电池包括光电二极管,以感应照明和将光学信息转换为模拟电压电平。数字编码电路通过相关双采样(CDS)将模拟电压电平转换为对应的数字编码。数字编码被提供给对接收的数字编码执行信号处理功能的ISP单元。CIS单元和ISP单元可位于单个芯片上或分离的芯片上。
如需要的,越来越多的要求关于图像传感器的应用需要减小尺寸和成本,以及像素数目和性能的提高。然而,尺寸的减小和/或像素数目的增加使得提高性能更难。例如,光学串扰是很大的问题。光学串扰在当像素光在相邻像素处被接收时产生。
发明内容
本发明涉及一种形成图像传感器的方法。
在一个实施例中,该方法包括在衬底上形成第一电介质层,以及移除衬底的光敏区上的第一电介质层的部分,以在第一电介质层中形成凹处。内部透镜和蚀刻停止层同时形成在衬底上。内部透镜填充第一电介质层的凹处,而蚀刻停止层覆盖内部透镜和在第一电介质层上延展。第二电介质层可形成于内部透镜和蚀刻停止层上。第二电介质层可由与蚀刻停止层不同的材料组成。可在内部透镜上的第二电介质层中形成空腔。
在一个实施例中,使用蚀刻剂形成空腔,该蚀刻剂具有介于第二电介质层和蚀刻停止层之间的蚀刻选择性。
在一个实施例中,该方法进一步包括在衬底上形成填充空腔的平整层,和在平整层和空腔上形成微透镜。
在一个实施例中,内部透镜和蚀刻停止层可由SiN形成,而第二电介质层可以是SiO2。
在一个实施例中,形成第一电介质作为铜互连工艺(damasceneprocess)的部分,以形成金属互连。例如,金属互连可包括铜。
在一个实施例中,形成第二电介质作为铜互连工艺的部分,以形成金属互连。例如,金属互连可包括铜。
在实施例中,内部透镜具有比第一电介质层更高的折射率。
形成图像传感器的另一实施例包括在衬底上形成夹层电介质层,使得夹层电介质层形成于衬底的光敏区上。蚀刻掩膜形成于夹层电介质层上,并且蚀刻掩膜暴露光敏区上的夹层电介质层的部分。使用蚀刻掩膜对夹层电介质层进行全向蚀刻。在移除蚀刻掩膜之后,内部透镜和蚀刻停止层同时形成在衬底上。内部透镜填充由全向蚀刻形成的夹层电介质层中的凹处,而蚀刻停止层覆盖内部透镜并在夹层电介质层上延展。执行第一铜互连工艺,以形成衬底上的金属互连。第一铜互连工艺在内部透镜和蚀刻停止层上形成金属间电介质层。这里,金属间电介质层由与蚀刻停止层不同的材料形成。通过使用蚀刻剂蚀刻,在内部透镜上的金属间电介质层中形成空腔,该蚀刻剂具有介于金属间电介质层和蚀刻停止层之间的蚀刻选择性。平整层形成于衬底上,并填充空腔。微透镜形成于平整层和空腔上。
而该方法的另一实施例包括在衬底上形成夹层电介质层,使得夹层电介质层形成于衬底的光敏区上。执行第一铜互连工艺,以形成衬底上的金属互连。铜互连工艺在衬底的光敏区上形成第一金属间电介质层。蚀刻掩膜形成于第一金属间电介质层上,并且蚀刻掩膜暴露光敏区上的第一金属间电介质的部分。使用蚀刻掩膜对第一金属间电介质层进行全向蚀刻。在移除蚀刻掩膜之后,内部透镜和蚀刻停止层同时形成在衬底上。内部透镜填充由全向蚀刻形成的第一金属间电介质层中的凹处,而蚀刻停止层覆盖内部透镜和在第一金属间电介质层上延展。执行铜互连工艺,以形成衬底上的第二金属互连。铜互连工艺在内部透镜和蚀刻停止层上形成第二金属间电介质层。第二金属间电介质层由与蚀刻停止层和金属间电介质层不同的材料形成。通过使用蚀刻剂蚀刻,在内部透镜上的第二金属间电介质层中形成空腔,该蚀刻剂具有介于第二金属间电介质层和蚀刻停止层之间的蚀刻选择性。平整层形成于衬底上,并填充空腔。微透镜形成于平整层和空腔上。
本发明还涉及一种图像传感器。
在一个实施例中,图像传感器包括具有形成于其中的光敏区的衬底,和在衬底上形成的电介质层。电介质层在上表面中具有凹入部分,并且凹入部分位于光敏区上。内部透镜层填充电介质层的凹入部分,并在电介质层上延展。至少一个互连结构包括多个层,这些层形成在在电介质层上延展的内部透镜层上的至少一部分上,并且多个层中的至少一个限定内部透镜层上的空腔。多个层的至少一个形成第一金属互连。图像传感器进一步包括在衬底上形成并填充空腔的平整层。微透镜形成于平整层上和光敏区上。
附图说明
从下面的详细说明和仅用于示例目的的附图中可充分理解本发明,其中相似的标号表示各个图中对应的部分,其中:
图1到图8是根据本发明的实施例的制造过程的各个阶段中的图像传感器的示意截面图;
图9到图17是根据本发明的实施例的制造过程的各个阶段中的图像传感器的示意截面图;
图18示出图像传感器的另一实施例。
具体实施方式
现在将参考附图更详细地描述示例实施例。但是,示例实施例可表现为不同的形式,并不应该认为是限定于这里给出的示例实施例。给出示例实施例是为了让本领域技术人员充分了解范围。在某些示例实施例中,不具体描述已知的过程、已知的器件结构和已知的技术,以避免对示例实施例不清楚的解释。整个说明书中,图中相似的标号代表相似的元件。
可以理解的是,当元件或层被称为“在...上”、“连接至”或“耦合至”另一元件或层时,其可以直接在其他元件上、连接至或耦合至其他元件,或者可存在介于其间的其他元件或层。相反地,当元件被称为“直接在...上”、“直接连接至”或“直接耦合至”另一元件或层,则可不存在介于其间的元件或层。如这里所用的,术语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任何和所有的组合。
可以理解,尽管术语第一、第二、第三等在这里用来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分,但这些元件、组件、区域、层和/或部分不应被这些术语限制。这些术语只用于区分一个元件、组件、区域、层或部分和另一个元件、组件、区域、层或部分。因此,下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可被称为第二元件、组件、区域、层或部分,而不背离示例实施例的教导。
空间相关术语,例如“之下”、“下面”、“低于”、“之上”、“高于”等,可在这里用于简化说明,以描述如图中所示的一个元件或特征与另外的元件(多个)或特征(多个)的关系。可以理解,空间相关术语意在包含除了图中所示的方位之外的使用中的和工作中的器件的不同方位。例如,如果图中的器件翻转,描述为在其他元件或特征“之下”或“下面”的元件就变为在其他元件或特征的“上面”。因此,示例术语“之下”可同时包括上面和下面两种方位。器件可另外被确定方向(旋转90度或其他方位),并且这里使用的空间相关术语相应地进行说明。
这里使用的术语只是为了解释特定示例实施例的目的,并不是被限制。如这里使用的单数形式“一种”和“该”也意在包括复数形式,除非上下文清楚说明。可进一步理解,该说明书中使用的术语“包括”和/或“包含”说明了存在一定的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件,但不排除一个或多个特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合的存在和结合。
这里参考截面图示描述示例实施例,它们是理想实施例(和中间结构)的示意图示。同样地,还存在例如制造技术和/或容差所产生的示例的形状的变化。因此,示例实施例不应被认为是被限制到这里示出的区域的特定形状,而是包括例如制造产生的形状的改变。例如,示为矩形的注入区可以有圆形或曲线的特征,和/或其边缘处有渐变的注入浓度,而不是从注入到非注入区的二值变化。同样地,由注入形成的掩埋区可产生在掩埋区和注入发生的表面之间的区域的注入。因此,图中所示的区域是示意性的,并且它们的形状不是意在示出器件的区域的实际形状,也不是意在限制示例实施例。
除非另外说明,这里使用的所有用语(包括技术和科学用语)对本领域普通技术人员来说具有相同的意义。可以进一步理解,这些术语,例如在字典里定义的普通术语,应该被解释为具有与现有技术的上下文中意思相一致的意义,而不能被解释为理想化的或极度正式的意思,除非在这里另外说明。
下面将描述根据第一实施例的图像传感器的形成方法。然后同样地描述本发明的其他实施例。
图1到图8是根据本发明的实施例的制造过程的各个阶段中的图像传感器的示意截面图。如图1所示,浅沟槽隔离区3形成于衬底1(例如硅(Si)衬底)中,以隔离衬底1的有源区域。栅极结构8形成在有源区域上,并包括栅极绝缘体5(例如由二氧化硅(SiO2)形成)和传导栅7。传导栅7可由多晶硅形成。用于形成栅极的图形形成工艺是公知的,因而不进行详细描述。进行掺杂操作以在栅极结构8的一侧上的半导体衬底1中形成光电二极管PD。光电二极管PD包括N型层9和P型层11。光电二极管PD将其上的入射光转换为电势。这样,光电二极管PD是衬底1的光敏区。栅极结构8作用于选择性地将光电二极管PD的电势传输给漏极13。漏极13可以是衬底1的N型掺杂区。漏极13可在形成N型层9的期间通过掺杂形成。
如图1中进一步所示,电介质夹层(ILD)15形成于衬底1上。ILD 15可由例如SiO2形成。接触孔形成于ILD 15中,以暴露漏极13,并且接触孔填充有传导材料,以形成传导塞17。传导材料可以是例如钨。
接着,如图2所示,光刻胶图形19形成于ILD 15上,并形成图形。光刻胶图形19用作图3所示的后续蚀刻步骤的蚀刻掩膜。具体地,光刻胶图形19使光电二极管PD上的ILD 15的部分暴露。
参考图3,ILD 15被全向蚀刻,以形成ILD 15的上表面中的凹处15c。也就是,ILD 15的上表面具有光电二极管PD上的凹入部分15c。例如,使用基于氟化氢(HF)的蚀刻剂通过湿蚀刻ILD 15来执行全向蚀刻。在该示例中,蚀刻剂具有选择性,使得光刻胶图形19不被影响。蚀刻剂的蚀刻时间和蚀刻速率可被控制,以获得凹处的曲率的理想半径;并且因此作为设计的选择。蚀刻之后,移除光刻胶图形19。
如图4所示,绝缘材料形成在衬底上,以形成内部透镜21a和蚀刻停止层21b。内部透镜21a填充凹处15c。蚀刻停止层21b覆盖内部透镜21a和ILD 15。也就是,蚀刻停止层21b在ILD 15上延展。在一个实施例中,形成内部透镜21a和蚀刻停止层21b的材料可以是氮化硅(SiN)。但是,透镜21a和/或蚀刻停止层21b可以有任何绝缘材料形成,使得透镜21a和蚀刻停止层21b的折射率高于ILD 15。另外,可选地,可执行平整工艺来平整蚀刻停止层21b。在一个实施例中,蚀刻停止层21b具有500埃的厚度。
接着参考图5和图6,执行双铜互连工艺。参考图5,第一金属间电介质(IMD)23形成于蚀刻停止层21b上。光刻胶图形(未示出)形成于第一IMD 23上,其暴露内部透镜21a的任一侧上的第一IMD 23的部分。暴露部分中的一个放置于传导塞17上。使用光刻胶图形作为蚀刻掩膜,蚀刻第一IMD 23和蚀刻停止层21b,以暴露内部透镜21a的一侧上的传导塞17和内部透镜21a的另一侧上的ILD 15。
第一金属互连28a和第二金属互连28b形成于通过蚀刻第一IMD23和蚀刻停止层21b产生的通路中。第一金属互连28a和第二金属互连28b包括阻挡金属层25和金属层27。阻挡金属层25可包括钛(Ti)、钽(Ta)等。金属层27可包括铜(Cu)。通过平整(例如化学机械抛光),第一金属互连28a和第二金属互连28b不在第一IMD 23上延展。
仍然参考图5,第一阻挡层29形成于衬底1上,以覆盖第一IMD23和第一金属互连28a和第二金属互连28b。第一阻挡层29可以是氮化硅(SiN)。然后,第二IMD 31形成在第一阻挡层29上。第二IMD31可以由与第一IMD 23相同的材料形成,例如,二氧化硅(SiO2),或由不同的材料形成。然后形成第二阻挡层33和第三IMD 35。第二阻挡层33可由与第一阻挡层29相同的材料形成;例如,氮化硅,或由不同的材料形成。第三IMD 35可由与第一IMD 23和/或第二IMD 31相同的材料形成,例如,二氧化硅,或由不同的材料形成。
参考图6,作为双铜互连工艺的部分,形成通路通过层35、33、31和29,以暴露第一金属互连28a和在通路中形成第三金属互连40。例如,通路可通过与上述其他通路形成的相同方式形成;也就是,通过使用光刻胶图形作为蚀刻掩膜的蚀刻。第三金属互连40包括阻挡金属层37和金属层39。阻挡金属层37可包括钛(Ti)、钽(Ta)等。金属层39可包括铜(Cu)。通过平整(例如化学机械抛光),第三金属互连40不在第三IMD 35上延展。
仍然参考图6,钝化层44形成于衬底1上,其覆盖第三IMD 35和第三金属互连40。钝化层44可包括一个或多个绝缘层。在图6的示例中,钝化层44包括二氧化硅绝缘层41和氮化硅绝缘层43。光刻胶图形45形成于钝化层44上,以暴露光电二极管PD上的钝化层44的部分。
如图7所示,使用光刻胶图形45作为蚀刻掩膜执行两个阶段蚀刻过程,以形成内部透镜21a上的空腔47。第一阶段涉及使用低蚀刻选择性的蚀刻剂的蚀刻,使得层43、41、35、33、31和29被蚀刻。在第一阻挡层29被蚀刻之后,通过使用第一IMD 23的材料和蚀刻停止层21b的材料之间的高选择性的蚀刻剂的蚀刻来执行第二阶段。因此,第一IMD 23被蚀刻,而蚀刻停止层21b基本上不被蚀刻。生成的空腔47从钝化层44延伸至蚀刻停止层21b。通过控制低选择性蚀刻剂的蚀刻的时间,层43、41、35、33、31和29被蚀刻掉,但不完全蚀刻掉第一IMD 23。
如图8所示,在移除光刻胶图形45之后,较低的平整层49然后形成于空腔47中和在钝化层44上。较低的平整层49可由树脂形成,并通过化学机械抛光来平整。通常由树脂形成的颜色过滤层51形成于低平整层49之上。然后在颜色过滤层51上形成较高的平整层53。较高的平整层53可由树脂形成,并通过化学机械抛光来平整。在一个实施例中,较低的平整层49和较高的平整层53由相同的树脂形成。
图8进一步示出,微透镜55可形成于较高的平整层53上。微透镜55可根据任何公知技术形成,并可由任何公知材料形成。如所示,微透镜55作用于将入射光线LE聚焦至光电二极管PD上。但是,由微透镜55聚焦的光线LE的焦点FP在二极管PD上。结果,没有内部透镜21a,光线LE将落入目的光电二极管PD外面的图像传感器的区域,如虚线LE’所示。但是,内部透镜21a作用于进一步将光线LE导向光电二极管PD和减少和/或避免光学串扰。
接着,将参考图9到图16描述第二实施例。图9到图16是根据本发明的另一实施例的制造过程的各个阶段中的图像传感器的示意截面图。图9示出如图1所示的相同的过程,因此该过程不再重复说明。如图10所示,在图9的过程之后,第一阻挡层22形成在衬底1上,其覆盖ILD 15和传导塞17上。第一阻挡层22可由氮化硅形成。
接着,如图11-15所示,执行双铜互连工艺。参考图11,第一金属间电介质(IMD)23形成于阻挡层22上。光刻胶图形(未示出)形成于第一IMD 23上,其暴露光电二极管PD的任一侧上的第一IMD 23的部分。暴露部分中的一个放置于传导塞17上。使用光刻胶图形作为蚀刻掩膜蚀刻第一IMD 23和第一阻挡层22,以暴露光电二极管PD的一侧上的传导塞17和光电二极管PD的另一侧上的ILD 15。
第一金属互连28a和第二金属互连28b形成于通过蚀刻第一IMD23和第一阻挡层22产生的通路中。第一金属互连28a和第二金属互连28b包括阻挡金属层25和金属层27。阻挡金属层25可包括钛(Ti)、钽(Ta)等。金属层27可包括铜(Cu)。通过平整(例如化学机械抛光),第一金属互连28a和第二金属互连28b不在第一IMD 23上延展。
接着,如图12所示,光刻胶图形20形成于衬底1上,并形成图形。光刻胶图形20用作图13所示的后续蚀刻步骤的蚀刻掩膜。具体地,光刻胶图形20使光电二极管PD上的IMD 23的部分暴露。
参考图13,IMD 23被全向蚀刻,以形成IMD 23的上表面中的凹处18c。也就是,IMD 23的上表面具有光电二极管PD上的凹入部分18c。例如,使用基于氟化氢(HF)的蚀刻剂通过湿蚀刻IMD 23来执行全向蚀刻。在该示例中,蚀刻剂具有选择性,使得光刻胶图形20不被影响。蚀刻剂的蚀刻时间和蚀刻速率可被控制,以获得凹处的曲率的理想半径;并且因此作为设计的选择。蚀刻之后,移除光刻胶图形20。
如图14所示,绝缘材料形成在衬底上,以形成内部透镜24a和蚀刻停止层24b。内部透镜24a填充凹处18c。蚀刻停止层24b覆盖内部透镜24a,IMD 23,以及第一金属互连28a和第二金属互连28b。也就是,蚀刻停止层24b在IMD 23上延展。在一个实施例中,形成内部透镜24a和蚀刻停止层24b的绝缘材料可以是氮化硅(SiN)。但是,透镜24a和/或蚀刻停止层24b可以由任何绝缘材料形成,使得透镜24a和蚀刻停止层24b的折射率高于IMD 23。另外,可选地,可执行平整工艺来平整蚀刻停止层24b。在一个实施例中,蚀刻停止层24b具有500埃的厚度。
参考图15,第二IMD 31形成在蚀刻停止层24b上。第二IMD 31可以由与第一IMD 23相同的材料形成,例如,二氧化硅(SiO2),或由不同的材料形成。然后形成第二阻挡层33和第三IMD 35。第二阻挡层33可由与第一阻挡层22相同的材料形成;例如,氮化硅,或由不同的材料形成。第三IMD 35可由与第一IMD 23和/或第二IMD 31相同的材料形成,例如,二氧化硅,或由不同的材料形成。
仍然参考图15,作为双铜互连工艺的部分,形成通路通过层35、33、31和24b,以暴露第一金属互连28a,并在在通路中形成第三金属互连40。例如,通路可通过与上述其他通路形成的相同方式形成;也就是,通过使用光刻胶图形作为蚀刻掩膜的蚀刻。第三金属互连40包括阻挡金属层37和金属层39。阻挡金属层37可包括钛(Ti)、钽(Ta)等。金属层39可包括铜(Cu)。通过平整(例如化学机械抛光),第三金属互连40不在第三IMD 35上延展。
仍然参考图15,钝化层44形成于衬底1上,其覆盖第三IMD 35和第三金属互连40。钝化层44可包括一个或多个绝缘层。在图15的示例中,钝化层44包括二氧化硅绝缘层41和氮化硅绝缘层43。光刻胶图形45形成于钝化层44上,以暴露光电二极管PD上的钝化层44的部分。
如图16中所示,使用光刻胶图形45作为蚀刻掩膜执行两个阶段蚀刻过程,以形成内部透镜24a上的空腔47。第一阶段涉及使用低蚀刻选择性的蚀刻剂的蚀刻,使得层43、41、35和33被蚀刻。在第二阻挡层33被蚀刻之后,通过使用第二IMD 31的材料和蚀刻停止层24b的材料之间的高选择性的蚀刻剂的蚀刻来执行第二阶段。因此,第二IMD 31被蚀刻,而蚀刻停止层24b基本上不被蚀刻。生成的空腔47从钝化层44延伸至蚀刻停止层24b。通过控制低选择性蚀刻剂的蚀刻的时间,层43、41、35和33被蚀刻掉,但不完全蚀刻掉第二IMD 31。
如图17所示,在移除光刻胶图形45之后,较低的平整层49然后形成于空腔47中和在钝化层44上。较低的平整层49可由树脂形成,并通过化学机械抛光来平整。通常由树脂形成的颜色过滤层51形成于低平整层49之上。然后在颜色过滤层51上形成较高的平整层53。较高的平整层53可由树脂形成,并通过化学机械抛光来平整。在一个实施例中,较低的平整层49和较高的平整层53由相同的树脂形成。
图17进一步示出,微透镜55可形成于较高的平整层53上。微透镜55可根据任何公知技术形成,并可由任何公知材料形成。可以理解,本实施例相对于第一实施例可获得如上所述的相似的优点。
从上述的实施例中可知,内部透镜不限制于形成于ILD 15中或第一IMD 23中。内部透镜可形成于其他层中。在另一实施例中,图18示出形成于第二IMD 31中的内部透镜32a。因为在第二IMD 31中形成内部透镜32a和蚀刻停止层32b的过程步骤从第一和第二实施例的说明中可容易获得,因此为了简明省略这些过程步骤的说明。
因此说明了本发明很明显会以很多方式变化。这些变化不会被认为背离了本发明,并且所有的修改都意在包含于本发明的范围中。
Claims (38)
1.一种形成图像传感器的方法,包括:
在衬底上形成第一电介质层;
移除所述衬底的光敏区上的所述第一电介质层的部分,以形成所述第一电介质层中的凹处;
同时在所述衬底上形成内部透镜和蚀刻停止层,所述内部透镜填充所述第一电介质层中的凹处,而所述蚀刻停止层覆盖所述内部透镜并且在所述第一电介质层上延展;
在所述内部透镜和所述蚀刻停止层上形成第二电介质层,所述第二电介质层由与所述蚀刻停止层不同的材料形成;以及
在所述内部透镜上的所述第二电介质层中形成空腔。
2.如权利要求1所述的方法,其中所述形成空腔的步骤包括使用蚀刻剂进行蚀刻,所述蚀刻剂在所述第二电介质层和所述蚀刻停止层之间具有蚀刻选择性。
3.如权利要求1所述的方法,进一步包括:
在所述衬底上形成填充所述空腔的平整层;以及
在所述平整层和所述空腔上形成微透镜。
4.如权利要求1所述的方法,其中所述内部透镜和所述蚀刻停止层由相同的材料形成。
5.如权利要求4所述的方法,其中所述内部透镜和所述蚀刻停止层由SiN形成。
6.如权利要求5所述的方法,其中所述第二电介质层是SiO2。
7.如权利要求1所述的方法,其中所述移除步骤包括:
全向蚀刻所述第一电介质层。
8.如权利要求7所述的方法,其中所述全向蚀刻步骤使用基于氟化氢(HF)的蚀刻剂。
9.如权利要求7所述的方法,其中所述移除步骤进一步包括:
在所述全向蚀刻步骤之前,在所述第一电介质层上形成蚀刻掩膜。
10.如权利要求1所述的方法,其中所述移除步骤包括:
对所述第一电介质层进行湿蚀刻。
11.如权利要求10所述的方法,其中所述湿蚀刻步骤使用基于氟化氢(HF)的蚀刻剂。
12.如权利要求10所述的方法,其中所述移除步骤包括:
在所述湿蚀刻步骤之前,在所述第一电介质层上形成蚀刻掩膜。
13.如权利要求1所述的方法,其中执行形成第二电介质步骤作为铜互连工艺的部分,以形成金属互连。
14.如权利要求13所述的方法,其中所述金属互连包括铜。
15.如权利要求1所述的方法,其中所述形成第一电介质层直接在所述光敏区上形成所述第一电介质层。
16.如权利要求1所述的方法,其中执行所述形成第一电介质层作为铜互连工艺的部分,以形成金属互连。
17.如权利要求16所述的方法,其中所述金属互连包括铜。
18.如权利要求1所述的方法,其中所述内部透镜具有比所述第一电介质层更高的折射率。
19.一种形成图像传感器的方法,包括:
在衬底上形成夹层电介质层,使得所述夹层电介质层形成于所述衬底的光敏区上;
在所述夹层电介质层上形成蚀刻掩膜,其暴露所述光敏区上的所述夹层电介质层的部分;
使用所述蚀刻掩膜对所述夹层电介质层进行全向蚀刻;
移除所述蚀刻掩膜;
在所述衬底上同时形成内部透镜和蚀刻停止层,所述内部透镜填充由所述全向蚀刻步骤形成的所述夹层电介质层中的凹处,而蚀刻停止层覆盖所述内部透镜并且在所述夹层电介质层上延展;
执行第一铜互连工艺,以形成所述衬底上的金属互连,所述第一铜互连工艺在所述内部透镜和所述蚀刻停止层上形成金属间电介质层,所述金属间电介质层由与所述蚀刻停止层不同的材料形成;
通过使用蚀刻剂进行蚀刻,在所述内部透镜上的金属间电介质层中形成空腔,所述蚀刻剂在所述金属间电介质层和所述蚀刻停止层之间具有蚀刻选择性;
在所述衬底上形成填充所述空腔的平整层;以及
在所述平整层和所述空腔上形成微透镜。
20.如权利要求19所述的方法,其中所述内部透镜和所述蚀刻停止层由相同的材料形成。
21.如权利要求19所述的方法,其中所述全向蚀刻步骤使用基于氟化氢(HF)的蚀刻剂。
22.如权利要求19所述的方法,其中执行所述形成夹层电介质层作为第二铜互连工艺的部分,以形成金属互连。
23.如权利要求22所述的方法,所述第一和第二铜互连工艺的金属互连包括铜。
24.如权利要求19所述的方法,其中所述内部透镜具有比所述夹层电介质层更高的折射率。
25.一种形成图像传感器的方法,包括:
在衬底上形成夹层电介质层,使得所述夹层电介质层形成于所述衬底的光敏区上;
执行铜互连工艺,以形成所述衬底上的第一金属互连,所述铜互连工艺在所述衬底的光敏区上形成第一金属间电介质层;以及
在所述第一金属间电介质层上形成蚀刻掩膜,其暴露所述光敏区上的所述第一金属间电介质层的部分;
使用所述蚀刻掩膜对所述第一金属间电介质层进行全向蚀刻;
移除所述蚀刻掩膜;
同时在所述衬底上形成内部透镜和蚀刻停止层,所述内部透镜填充由所述全向蚀刻步骤形成的所述第一金属间电介质层中的凹处,而所述蚀刻停止层覆盖所述内部透镜并且在所述第一金属间电介质层上延展;
执行铜互连工艺,以形成所述衬底上的第二金属互连,所述铜互连工艺在所述内部透镜和所述蚀刻停止层上形成第二金属间电介质层,所述第二金属间电介质层由与所述蚀刻停止层和所述金属间电介质层不同的材料形成;
通过使用蚀刻剂进行蚀刻,在所述内部透镜上的第二金属间电介质层中形成空腔,所述蚀刻剂在所述第二金属间电介质层和所述蚀刻停止层之间具有蚀刻选择性;
在所述衬底上形成填充所述空腔的平整层;以及
在所述平整层和所述空腔上形成微透镜。
26.如权利要求25所述的方法,其中所述内部透镜和所述蚀刻停止层由相同的材料形成。
27.如权利要求25所述的方法,其中所述全向蚀刻步骤使用基于氟化氢(HF)的蚀刻剂。
28.如权利要求25所述的方法,所述第一和第二金属互连包括铜。
29.如权利要求25所述的方法,其中所述内部透镜具有比所述第一金属间电介质层更高的折射率。
30.一种图像传感器,包括:
具有形成于其中的光敏区的衬底;
在所述衬底上形成的电介质层,所述电介质层在上表面中具有凹入部分,并且所述凹入部分位于所述光敏区上;
内部透镜层,填充所述电介质层的所述凹入部分,并在所述电介质层上延展;
至少一个互连结构,包括多个层,该多个层形成于在所述电介质层上延展的所述内部透镜层的至少一部分上,并且该多个层中的至少一个限定所述内部透镜层上的空腔,并且该多个层的至少一个形成第一金属互连;
平整层,在所述衬底上形成并且填充所述空腔;以及
微透镜,形成于所述平整层上和所述光敏区上。
31.如权利要求30所述的图像传感器,其中所述内部透镜层是SiN。
32.如权利要求30所述的图像传感器,其中限定所述空腔的所述互连结构中的所述多个层的至少一个是SiO2。
33.如权利要求30所述的图像传感器,其中所述电介质层形成于所述衬底的所述光敏区上。
34.如权利要求30所述的图像传感器,其中所述电介质层是包括第二金属互连的另一互连结构的部分。
35.如权利要求34所述的图像传感器,其中所述第二金属互连包括铜。
36.如权利要求34所述的图像传感器,其中所述第一和第二金属互连包括铜。
37.如权利要求30所述的图像传感器,其中所述第一金属互连包括铜。
38.如权利要求30所述的图像传感器,其中所述内部透镜具有比所述电介质层更高的折射率。
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