CN101231971A - 具有接合垫的金属氧化物半导体影像感测器及其形成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有接合垫的互补式金属氧化物半导体影像感测器及其形成方法，上述互补式金属氧化物半导体影像感测器包括：半导体衬底，具有像素区域以及电路区域；钝化层，位于该半导体衬底上，该钝化层具有开口；以及接合垫，位于该电路区域中，其中该接合垫不延伸于该钝化层的上方。本发明可明显降低接合垫与钝化层之间的高度差，因此可消除半导体衬底上因旋转涂布导致的散射缺陷，并可降低平坦化层的厚度从而提高CMOS影像感测器的光学性能。

Description

具有接合垫的金属氧化物半导体影像感测器及其形成方法
技术领域
本发明涉及一种半导体制造技术，特别涉及一种具有接合垫的互补式金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor；CMOS)影像感测器(image sensor)及其形成方法。
背景技术
影像感测器已广泛地用于数码相机、移动电话、安全摄像机(securitycamera)、医疗设备、汽车及其他用途。影像感测器，特别是CMOS影像感测器的制造技术已经有了快速的发展。例如，更高的解析度以及更低耗电的需求，已经促使影像感测器更进一步地小型化及集成化。
美国专利公开编号2006/0148123公开一种CMOS感测器，该CMOS感测器包括具有有源区(active region)及接合垫区的半导体衬底，而半导体衬底的接合垫区上形成有金属垫，在形成金属垫之后，在具有金属垫的半导体衬底上形成元件钝化层(passivation layer)。
美国专利编号6,348,361号公开一种提高感光度的CMOS影像感测器及其形成方法，上述形成方法包括：提供具有感光元件及金属导线的衬底；形成第一保护层，其覆盖金属导线，用以保护位于衬底上方的元件；在第一保护层上形成平坦的旋涂玻璃层；在上述平坦的旋涂玻璃层上形成第二保护层，用以保护位于旋涂玻璃层上的元件；在上述第二保护层上形成彩色滤光图案；在彩色滤光图案以及第二保护层上形成光致抗蚀剂层，用来平坦化；以及在光致抗蚀剂层上形成微透镜。借助使用平坦的旋涂玻璃、用以平坦化的光致抗蚀剂层以及接合垫开口，可使每个像素对应的彩色滤光图案的厚度的均匀度较佳。导线接合垫不会残留彩色滤光材料，并且微透镜的图案较为均匀。
然而，在具有接合垫的互补式金属氧化物半导体影像感测器的制造过程中，仍存在一些与互补式金属氧化物半导体影像感测器的光学性质有关的问题，例如，在形成平坦化层的过程中，由于较大的高低起伏表面而导致的散射缺陷(scattering defect)。
发明内容
有鉴于此，本发明的实施例之一提供一种具有接合垫的互补式金属氧化物半导体影像感测器的形成方法，包括以下步骤：提供半导体衬底，其具有像素区域以及电路区域；在该半导体衬底的上方形成具有开口的钝化层；在该钝化层的上方顺应性地形成金属层，使得在该开口的位置的该金属层具有凹陷部；以及选择性地去除该金属层以形成接合垫，该接合垫不延伸于该钝化层的上表面。
上述具有接合垫的互补式金属氧化物半导体影像感测器的形成方法还可包括以下步骤：在形成该钝化层之前，在金属间介电层之中形成具有顶部金属层的多重内连线，其中该开口露出该顶部金属层。
上述具有接合垫的互补式金属氧化物半导体影像感测器的形成方法还可包括以下步骤：在该钝化层以及该接合垫上形成第一平坦化层；在该像素区域的该第一平坦化层上形成彩色滤光元件；在该彩色滤光元件以及该第一平坦化层上形成第二平坦化层；以及在该第二平坦化层上形成微透镜，其中该微透镜大体上对准该彩色滤光元件。
上述具有接合垫的互补式金属氧化物半导体影像感测器的形成方法中，形成该接合垫的步骤可包括：在该金属层的上方形成光致抗蚀剂图案，其中该光致抗蚀剂图案的尺寸小于该凹陷部；进行热回流步骤，以在该凹陷部之内形成热回流的光致抗蚀剂图案；利用该热回流的光致抗蚀剂图案为蚀刻掩模，部分地去除该金属层，以留下该接合垫。
上述具有接合垫的互补式金属氧化物半导体影像感测器的形成方法中，形成该接合垫的步骤可包括：在该金属层的上方形成材料层，该材料层填入该凹陷部；回蚀刻该材料层，以在该凹陷部之内留下余留的材料；以余留的材料作为蚀刻掩模，部分地去除该金属层以形成该接合垫。
上述具有接合垫的互补式金属氧化物半导体影像感测器的形成方法中，回蚀刻该材料层的步骤可用电子束蚀刻法进行。
上述具有接合垫的互补式金属氧化物半导体影像感测器的形成方法中，形成该接合垫的步骤可包括：在该金属层上形成抗反射层；在该抗反射层上形成光致抗蚀剂图案，该光致抗蚀剂图案的尺寸小于该凹陷部；使用该光致抗蚀剂图案作为蚀刻掩模，部分地去除该抗反射层以留下硬掩模；剥除该光致抗蚀剂图案；以及利用化学机械研磨法将该硬掩模下方的该金属层平坦化，以形成该接合垫。
上述具有接合垫的互补式金属氧化物半导体影像感测器的形成方法中，形成该接合垫的步骤可包括：在该凹陷部及该金属层上方形成光致抗蚀剂图案；利用该光致抗蚀剂图案作为蚀刻掩模，部分地去除该金属层；以及将该金属层平坦化，以形成该接合垫。
本发明的另一实施例提供一种具有接合垫的互补式金属氧化物半导体影像感测器及其形成方法，上述具有接合垫的互补式金属氧化物半导体影像感测器包括：半导体衬底，具有像素区域以及电路区域；钝化层，位于该半导体衬底上，该钝化层具有开口；以及接合垫，位于该电路区域，其中该接合垫不延伸于该钝化层的上方。
上述具有接合垫的互补式金属氧化物半导体影像感测器中，该电路区域还可包括：具有顶部金属层的多重内连线，镶嵌于金属间介电层之中，该金属间介电层介于该半导体衬底与该钝化层之间。
上述具有接合垫的互补式金属氧化物半导体影像感测器还可包括：第一平坦化层，设置于该钝化层以及该接合垫上；彩色滤光元件，设置于该像素区域的该第一平坦化层上；第二平坦化层，设置于该第一平坦化层以及彩色滤光元件上；以及微透镜，设置于该第二平坦化层上，其中该微透镜大体上对准该彩色滤光元件。
上述具有接合垫的互补式金属氧化物半导体影像感测器中，该第一平坦化层及该第二平坦化层可包括旋涂玻璃层。
上述具有接合垫的互补式金属氧化物半导体影像感测器中，该接合垫的上表面可高于该钝化层的上表面或与该钝化层的上表面等高。
上述具有接合垫的互补式金属氧化物半导体影像感测器中，该接合垫的上表面可低于该钝化层的上表面。
上述具有接合垫的互补式金属氧化物半导体影像感测器中，该半导体衬底的该像素区域还可包括光电二极管。
本发明可明显降低接合垫与钝化层之间的高度差，因此可消除半导体衬底上因旋转涂布导致的散射缺陷，并可降低平坦化层的厚度从而提高CMOS影像感测器的光学性能。
附图说明
图1示出比较例的具有接合垫的CMOS影像感测器的剖面示意图。
图2a至图2g为本发明的一实施例的具有接合垫的CMOS影像感测器的制造工艺剖面示意图。
图3a至图3g为本发明的另一实施例的具有接合垫的CMOS影像感测器的制造工艺剖面示意图。
图4a至图4f为本发明的又一实施例的具有接合垫的CMOS影像感测器的制造工艺剖面示意图。
图5a至图5g为本发明的另一实施例的具有接合垫的CMOS影像感测器的制造工艺剖面示意图。
其中，附图标记说明如下：
100～半导体衬底
102～光电二极管
104～半导体元件
106、112、118～第一介电层、第二介电层、第三介电层
108、111、113～接触插塞
110～第一层金属结构
114～第二层金属结构
120～顶部金属层
122、126～第一氮化硅层、第二氮化硅层
124、128～第一氧化硅层、第二氧化硅层
130～多重内连线
134、34～钝化层
136～光致抗蚀剂图案
38、138～开口
40、140a、140b、140c、140d～接合垫
41～接合垫的凸起的边缘
142～凹陷部
144、144a、244、344、444～抗反射层
244a～硬掩模
146、246、346～光致抗蚀剂图案
146a～热回流的光致抗蚀剂图案
148、48～第一平坦化层
150、50～彩色滤光元件
152、52～第二平坦化层
154、54～微透镜
180、80～CMOS影像感测器
446～材料层
446a～余留的材料层
I～像素区域
II～电路区域
H～接合垫与钝化之间的高度差
具体实施方式
以下利用附图来更详细地说明本发明的实施方式。
图2a至图2g为本发明的一实施例的具有接合垫的CMOS影像感测器的制造工艺剖面示意图。如图2a所示，提供半导体衬底100，其具有像素区域I以及电路区域II，上述半导体衬底100可以是含有例如磷或砷的P型硅衬底。利用注入N型及/或例如硼等P型于像素区域I的半导体衬底100之中，以形成光电二极管(photodiode)102。电路区域(circuit region)II的半导体衬底100上形成有各种半导体元件104，例如形成有N型金属氧化物半导体晶体管(n-type metal oxide semiconductor；NMOS)或P型金属氧化物半导体晶体管(p-type metal oxide semiconductor；PMOS)。接着，在电路区域II的半导体衬底100上方形成具有顶部金属层(top metal)120的多重内连线130，并且上述多重内连线130是嵌入于金属间介电层(inter-metal dielectric)132之中的。
亦即，利用例如低压化学气相沉积法、等离子体加强型化学气相沉积法、高密度等离子体化学气相沉积法或原子层化学气相沉积法等化学气相沉积法或者旋转涂布法(spin coating)，在半导体衬底100上方形成第一介电层106，上述第一介电层106为低介电常数材料(介电常数小于3.0)。第一介电层106可使用许多种低介电常数材料，例如旋转涂布的无机介电材料、旋转涂布的有机介电常材料、多孔性介电材料、有机聚合物或有机硅玻璃。例如，上述有机聚合物包含：芳香族碳氢化合物(SiLK，美国陶氏化学公司(DowChemical Co.)制造，介电常数大约为2.7)、或聚芳乙烯乙醚(polyallyl ether；PAE)系列的氟化聚(芳烯)醚(FLARE，霍尼韦尔电子材料公司(HoneywellElectronic Materials Co.)制造，介电常数大约为2.8)。
上述有机硅玻璃例如为：黑钻石(Black Diamond，美国应用材料有限公司(Applied Materials)制造，介电常数大约为3.0～2.4)。另外，也可使用掺氟二氧化硅玻璃层(fluorinated silica glass；FSG)、含氢硅酸盐类(hydrogensilsesquioxane；HSQ，介电常数大约为2.8～3.0)系列材料、甲基硅酸盐类(methyl silsesquioxane；MSQ，介电常数大约为2.5～2.7)系列材料、多孔性的HSQ系列材料、多孔性的MSQ材料、或多孔性的有机系列材料。
然后，利用一系列的光刻技术(photolithography)及各向异性(anisotropically)蚀刻步骤，在第一介电层106之中形成含有介层孔(via hole)及沟槽的双镶嵌结构，接着，利用电化学镀膜法或无电镀法在第一介电层106上方镀上铜层，此铜层会填充于上述双镶嵌结构之中。其次，利用化学机械研磨法(chemical mechanical polishing；CMP)将上述铜层平坦化，从而形成第一层金属结构110与连接至少一个上述半导体元件104的接触插塞108。接着，利用例如低压化学气相沉积法、等离子体加强型化学气相沉积法、高密度等离子体化学气相沉积法或原子层化学气相沉积法等化学气相沉积法或者旋转涂布法，在第一介电层106上方形成第二介电层112。第二介电层112最好是低介电常数材料，并且与第一介电层106可以为相同的材料，也可以是不同的材料。然后，利用一系列的光刻技术及各向异性蚀刻步骤在第二介电层112之中形成含有介层孔及沟槽的双镶嵌结构，接着，利用电化学镀膜法或无电镀法在第二介电层112上方镀上铜层，此铜层会填充于上述双镶嵌结构之中，其次，利用化学机械研磨法将上述铜层平坦化，从而形成第二层金属结构114与连接至少一个上述第一层金属结构110的接触插塞111。
类似地，利用上述的化学气相沉积法或旋转涂布法，在第二介电层112上形成低介电常数(介电常数大约小于3.0)的第三介电层118。然后，利用一系列的光刻技术及各向异性蚀刻步骤，在第三介电层118之中形成含有介层孔(via hole)及沟槽(trench)的双镶嵌结构(dual damascene)。接着，利用电化学镀膜法或无电镀法，在第三介电层118上方镀上铜层，此铜层会填充于上述双镶嵌结构之中，其次，利用化学机械研磨法将上述铜层平坦化，从而形成顶部金属层120与连接至少一个上述第二层金属结构114的接触插塞113。借此，可在金属间介电层132之中形成由接触插塞108、第一层金属结构110、接触插塞111、第二层金属结构114、接触插塞113以及顶部金属层120构成的多重内连线130，上述金属间介电层132是由第一介电层106、第二介电层112以及第三介电层118构成的。
接着，利用化学气相沉积法，在金属间介电层132上方形成钝化层(passivation)134，此钝化层134是由第一氮化硅层122、第一氧化硅层124、第二氮化硅层126及第二氧化硅层128构成的，且此钝化层134可以保护半导体衬底100上方的电路，使电路免于受到水份或污染物的侵蚀而影响性能。在另一实施例中，钝化层134可包括有机材料例如聚酰亚胺(polyimide)。另外，上述钝化层134可以是单层或双层构造。
如图2b至图2c所示，利用包括光致抗蚀剂涂布、软烤、曝光、显影及硬烤的光刻制造工艺，在钝化层134上方形成光致抗蚀剂图案136。再利用此光致抗蚀剂图案136为蚀刻掩模来蚀刻上述钝化层134，直到露出顶部金属层120以及第三介电层118的表面为止。借此，光致抗蚀剂图案136的轮廓会转移至钝化层134，而形成露出顶部金属层120的开口138。开口138的尺寸大约介于50μm至150μm之间，用来蚀刻钝化层134的反应气体可包括例如CF4、CHF3、C4F8的含氟气体。然后，利用物理气相沉积法或金属溅镀法并配合使用铝金属或铝-铜金属合金的靶材(target)，在具有开口138的钝化层134与顶部金属层120的上方顺应性地(conformally)形成金属层140，因而在金属层140之中形成对准开口138的凹陷部142。
请参照图2d，视需要在金属层140上形成例如氮氧硅化合物的抗反射层144，再利用光刻制造工艺形成小于凹陷部142的光致抗蚀剂图案146，以在光致抗蚀剂图案146与金属层140或者抗反射层144之间留下空隙(space)。光致抗蚀剂图案146可以略微高于抗反射层144的上表面。在另一实施例中，光致抗蚀剂图案146与凹陷部142的尺寸大体上相同。
如图2e所示，进行热回流步骤(thermally reflow)，亦即进行热步骤，使光致抗蚀剂图案146加热软化而重新流动，以在凹陷部142之中的抗反射层144上形成热回流的光致抗蚀剂图案146a，而热回流的温度大约介于150℃至250℃之间。接着，请参照图2f，各向异性蚀刻抗反射层144及金属层140以留下接合垫140a以及抗反射层144a，用来对金属层140进行各向异性蚀刻的反应气体可以是例如Cl2或BCl3的含氯气体。在此蚀刻步骤中，热回流的光致抗蚀剂图案146a用作蚀刻掩模。值得注意的是，接合垫140a不会延伸至钝化层134的上表面，并且相对较薄。在一实施例中，接合垫140a的上表面略高于钝化层134的上表面，并且钝化层134以及接合垫140a的高度差大约小于3,000。
如图2g所示，蚀刻或剥除热回流的光致抗蚀剂图案146a以及抗反射层144a以露出接合垫140a。接着，在钝化层134以及接合垫140a上方形成第一平坦化层148。此第一平坦化层148是利用旋转涂布法形成的旋涂玻璃层(spin-on glass；SOG)，其厚度大约小于3,000。然后，在像素区域I的第一平坦化层148的上方形成彩色滤光元件150，接着在第一平坦化层148以及彩色滤光元件150的上方形成第二平坦化层152。类似地，第二平坦化层152可以是利用旋转涂布法形成的旋涂玻璃层。接着，在第二平坦化层152上方形成微透镜(microlen)154，此微透镜154大体上对准彩色滤光元件150。在另一实施例中，在形成第一平坦化层148以前，可在接合垫140a的上方形成额外的钝化层(图中未示)，以进一步保护上述接合垫140a。
图2g示出本发明的一实施例的CMOS影像感测器180的剖面图，此CMOS影像感测器180包括分为像素区域I以及电路区域II的半导体衬底100、具有开口138且位于半导体衬底100上的钝化层134、位于电路区域II中的接合垫140a，此接合垫140a不延伸于钝化层134的上表面。
上述CMOS影像感测器180还包括第一平坦化层148、彩色滤光元件150及第二平坦化层152，上述第一平坦化层148形成于钝化层134以及接合垫140a的上方，而彩色滤光元件150设置于像素区域I的第一平坦化层148的上方，且第二平坦化层152形成于第一平坦化层148以及彩色滤光元件150的上方。此CMOS影像感测器180还包括位于第二平坦化层152上方的微透镜154，其中此微透镜154大体上对准彩色滤光元件150。
图3a至图3g为本发明的另一实施例的具有接合垫的CMOS影像感测器的制造工艺剖面示意图。除了图3d至图3f所示的接合垫制造工艺步骤不同之外，图3a至图3g所示的具体方法与图2a至图2g所示的具体方法大体上类似。为了简化起见，在此不重复叙述与图2a至图2g的方法相同的步骤。如图3d所示，利用例如低压化学气相沉积法、等离子体加强型化学气相沉积法、高密度等离子体化学气相沉积法或原子层化学气相沉积法等化学气相沉积法来形成厚度100至500的氮氧硅化合物层，以作为抗反射层244。也可以使用氮化硅或碳化硅来作为抗反射层244，另外，利用光刻技术在抗反射层244上方形成尺寸小于凹陷部142的光致抗蚀剂图案246，使得光致抗蚀剂图案246与抗反射层244之间具有空隙。
接着，请参照图3d至图3f，利用光致抗蚀剂图案246作为蚀刻掩模，并且蚀刻去除部分的抗反射层244以留下硬掩模244a并且露出金属层140，然后，利用例如氧等离子体来剥除光致抗蚀剂图案246。其次，利用例如化学机械研磨法进行金属层140的平坦化步骤，以在硬掩模244a的下方留下接合垫140b，在此平坦化步骤中，硬掩模244a是用于研磨的硬掩模。
然后，请参照图3g，去除硬掩模244a，而露出接合垫140b，接着，在钝化层134以及接合垫140b上方形成第一平坦化层148。此第一平坦化层148是利用旋转涂布法形成的旋涂玻璃层，其厚度大约小于3,000。然后，在像素区域I的第一平坦化层148的上方形成彩色滤光元件150，接着在第一平坦化层148以及彩色滤光元件150的上方形成第二平坦化层152。类似地，第二平坦化层152可以是利用旋转涂布法形成的旋涂玻璃层。接着，在第二平坦化层152上方形成微透镜154，此微透镜154大体上对准彩色滤光元件150。
图4a至图4f为本发明的又一实施例的具有接合垫的CMOS影像感测器的制造工艺剖面示意图。除了图4d至图4f所示的接合垫制造工艺步骤不同之外，图4a至图4f所示的具体方法与图2a至图2g所示的具体方法大体上类似。为了简化起见，在此不重复叙述与图2a至图2g的方法相同的步骤。如图4d所示，可在金属层140的上方视需要形成抗反射层344，接着利用光刻技术在抗反射层344及凹陷部142上方形成光致抗蚀剂图案346，值得注意的是，在此实施例中，光致抗蚀剂图案346的尺寸大于凹陷部142。如图4e所示，利用光致抗蚀剂图案346作为蚀刻掩模，并且进行金属层140以及抗反射层344的蚀刻步骤，以去除部分的金属层140以及抗反射层344。然后，利用化学机械研磨法将金属层140以及抗反射层344平坦化，而留下接合垫140c，此接合垫140c与钝化层134大体上共平面，亦即，接合垫140c的上表面以及钝化层134的上表面大致上为等高。接合垫140c的上表面可略低于钝化层134的上表面。接着，在钝化层134以及接合垫140c上方形成第一平坦化层148。此第一平坦化层148是利用旋转涂布法形成的旋涂玻璃，其厚度大约小于3,000。然后，在像素区域I的第一平坦化层148的上方形成彩色滤光元件150，接着在第一平坦化层148以及彩色滤光元件150的上方形成第二平坦化层152。类似地，第二平坦化层152可以是利用旋转涂布法形成的旋涂玻璃。接着，在第二平坦化层152上方形成微透镜154，此微透镜154大体上对准彩色滤光元件150。
图5至图5g为本发明的另一实施例的具有接合垫的CMOS影像感测器的制造工艺剖面示意图。除了图5d至图5g所示的接合垫制造工艺步骤不同之外，图5a至图5g所示的具体方法与图2a至图2g所示的具体方法大体上类似。为了简化起见，在此不重复叙述与图2a至图2g的方法相同的步骤。请参照图5d，视需要在金属层140上方形成抗反射层444，接着在金属层140以及凹陷部142上方形成材料层446，形成材料层446的方式例如为，利用旋转涂布法来形成旋涂玻璃或者与底部抗反射层(bottom anti-reflective layer)类似的材料。接着，利用电子束(electron beam)蚀刻去除部分的材料层446而留下余留的材料446a，此余留的材料446a设于凹陷部142之内，如图5e所示。
然后，请参照图5e，利用余留的材料446a作为蚀刻掩模，并且进行蚀刻步骤，以去除部分的金属层140以及抗反射层444，以留下接合垫140d，如图5f所示。其次，去除余留的材料446a以及抗反射层444，以露出接合垫140d。接着，在钝化层134以及接合垫140d上方形成第一平坦化层148。此第一平坦化层148是利用旋转涂布法形成的旋涂玻璃层，其厚度大约小于3,000。然后，在像素区域I的第一平坦化层148的上方形成彩色滤光元件150，接着在第一平坦化层148以及彩色滤光元件150的上方形成第二平坦化层152。类似地，第二平坦化层152可以是利用旋转涂布法形成的旋涂玻璃。接着，在第二平坦化层152上方形成微透镜154，此微透镜154大体上对准彩色滤光元件150，如图5g所示。
请参照图1，其显示比较例的具有接合垫的CMOS影像感测器的剖面示意图，其中CMOS影像感测器80包括区分为像素区域I以及电路区域II的半导体衬底100、具有开口38且位于半导体衬底100上的钝化层34、位于电路区域II中的接合垫40，值得注意的是，由于接合垫40的形成方式为，使用一般的光刻技术形成光致抗蚀剂图案作为蚀刻掩模，并且用各向异性蚀刻来形成接合垫的金属层。因此，接合垫40具有凸起的边缘41，从而导致相对高的起伏表面。换言之，接合垫40与钝化层34之间的高度差H大约介于3,000至15,000之间。
上述CMOS影像感测器80还包括相对厚的第一平坦化层48，其厚度大于接合垫40与钝化层34之间的高度差H(3,000至15,000)，设置于钝化层34以及接合垫40的上方；彩色滤光元件50，设置于像素区域I的第一平坦化层48的上方；第二平坦化层52，设置于第一平坦化层48以及彩色滤光元件50的上方；以及微透镜54，设置于第二平坦化层52的上方，上述微透镜54大体上对准彩色滤光元件50。由于CMOS影像感测器80具有相对厚的第一平坦化层48，因此，CMOS影像感测器80的光学性质可能变差，另外，由于接合垫40具有较大的高低起伏表面，因此，利用旋转涂布法以形成第一平坦化层48时，有可能会造成散射缺陷(scattering defect)，亦即由于涂布第一平坦化层时涂布材料溅散而造成光学性能不稳定的现象。
根据本发明实施例的具有接合垫的CMOS影像感测器的的形成方法，由于可明显降低接合垫与钝化层之间的高度差，因此，位于接合垫上的平坦化层可旋转涂布于高低起伏相对低的半导体衬底上，因此，可消除半导体衬底上的因旋转涂布造成的散射缺陷。另外，平坦化层的厚度可降低，从而提高CMOS影像感测器光学性能。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然而其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围条件下，应可做一定的改动与修改，因此本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (15)

1.一种具有接合垫的互补式金属氧化物半导体影像感测器的形成方法，包括以下步骤；
提供半导体衬底，该半导体衬底具有像素区域以及电路区域；
在该半导体衬底的上方形成具有开口的钝化层；
在该钝化层的上方顺应性地形成金属层，使得在该开口的位置的该金属层具有凹陷部；以及
选择性地去除该金属层以形成接合垫，该接合垫不延伸于该钝化层的上表面。
2.如权利要求1所述的具有接合垫的互补式金属氧化物半导体影像感测器的形成方法，还包括以下步骤：在形成该钝化层之前，在金属间介电层之中形成具有顶部金属层的多重内连线，其中该开口露出该顶部金属层。
3.如权利要求1所述的具有接合垫的互补式金属氧化物半导体影像感测器的形成方法，还包括以下步骤：
在该钝化层以及该接合垫上形成第一平坦化层；
在该像素区域的该第一平坦化层上形成彩色滤光元件；
在该彩色滤光元件以及该第一平坦化层上形成第二平坦化层；以及
在该第二平坦化层上形成微透镜，其中该微透镜大体上对准该彩色滤光元件。
4.如权利要求1所述的具有接合垫的互补式金属氧化物半导体影像感测器的形成方法，其中形成该接合垫的步骤包括：
在该金属层的上方形成光致抗蚀剂图案，其中该光致抗蚀剂图案的尺寸小于该凹陷部；
进行热回流步骤，以在该凹陷部之内形成热回流的光致抗蚀剂图案；
利用该热回流的光致抗蚀剂图案为蚀刻掩模，部分地去除该金属层，以留下该接合垫。
5.如权利要求1所述的具有接合垫的互补式金属氧化物半导体影像感测器的形成方法，其中形成该接合垫的步骤包括：
在该金属层的上方形成材料层，该材料层填入该凹陷部；
回蚀刻该材料层，以在该凹陷部之内留下余留的材料；
以余留的材料作为蚀刻掩模，部分地去除该金属层以形成该接合垫。
6.如权利要求5所述的具有接合垫的互补式金属氧化物半导体影像感测器的形成方法，其中回蚀刻该材料层的步骤是以电子束蚀刻法进行的。
7.如权利要求1所述的具有接合垫的互补式金属氧化物半导体影像感测器的形成方法，其中形成该接合垫的步骤包括：
在该金属层上形成抗反射层；
在该抗反射层上形成光致抗蚀剂图案，该光致抗蚀剂图案的尺寸小于该凹陷部；
使用该光致抗蚀剂图案作为蚀刻掩模，部分地去除该抗反射层以留下硬掩模；
剥除该光致抗蚀剂图案；以及
利用化学机械研磨法将该硬掩模下方的该金属层平坦化，以形成该接合垫。
8.如权利要求1所述的具有接合垫的互补式金属氧化物半导体影像感测器的形成方法，其中形成该接合垫的步骤包括：
在该凹陷部及该金属层上方形成光致抗蚀剂图案；
利用该光致抗蚀剂图案作为蚀刻掩模，部分地去除该金属层；以及
将该金属层平坦化，以形成该接合垫。
9.一种具有接合垫的互补式金属氧化物半导体影像感测器，包括：
半导体衬底，具有像素区域以及电路区域；
钝化层，位于该半导体衬底上，该钝化层具有开口；以及
接合垫，位于该电路区域中，其中该接合垫不延伸于该钝化层的上方。
10.如权利要求9所述的具有接合垫的互补式金属氧化物半导体影像感测器，其中该电路区域还包括：具有顶部金属层的多重内连线，镶嵌于金属间介电层之中，该金属间介电层介于该半导体衬底与该钝化层之间。
11.如权利要求9所述的具有接合垫的互补式金属氧化物半导体影像感测器，还包括：
第一平坦化层，设置于该钝化层以及该接合垫上；
彩色滤光元件，设置于该像素区域的该第一平坦化层上；
第二平坦化层，设置于该第一平坦化层以及彩色滤光元件上；以及
微透镜，设置于该第二平坦化层上，其中该微透镜大体上对准该彩色滤光元件。
12.如权利要求11所述的具有接合垫的互补式金属氧化物半导体影像感测器，其中该第一平坦化层及该第二平坦化层包括旋涂玻璃层。
13.如权利要求9所述的具有接合垫的互补式金属氧化物半导体影像感测器，其中该接合垫的上表面高于该钝化层的上表面或与该钝化层的上表面等高。
14.如权利要求9所述的具有接合垫的互补式金属氧化物半导体影像感测器，其中该接合垫的上表面低于该钝化层的上表面。
15.如权利要求9所述的具有接合垫的互补式金属氧化物半导体影像感测器，其中该半导体衬底的该像素区域还包括光电二极管。
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