CN102592984B - 图像传感器顶层刻蚀方法以及图像传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了图像传感器顶层刻蚀方法以及图像传感器。在根据本发明的图像传感器顶层刻蚀方法中，所述图像传感器包括感光区域、遮光区域以及外围电路，其中所述遮光区域以及所述外围电路依次布置在所述感光区域的两侧；所述图像传感器顶层刻蚀方法包括：在互连层上形成第一钝化层；在所述第一钝化层上形成顶层层间介质层；在所述顶层层间介质层上沉积第二钝化层；执行第一刻蚀步骤，以利用掩膜版刻蚀所述顶层层间介质层和所述第二钝化层，由此暴露了所述感光区域上的所述第一钝化层；不利用任何掩膜，在整个芯片上覆盖第三钝化层；以及执行第二刻蚀步骤，利用与所述第一刻蚀步骤相同的掩膜版对所述第三钝化层进行刻蚀。

Description

图像传感器顶层刻蚀方法以及图像传感器
技术领域
本发明涉及半导体集成电路制造领域，更具体地说，本发明涉及一种图像传感器顶层刻蚀方法以及利用该图像传感器顶层刻蚀方法制成的图像传感器。
背景技术
图像传感器是组成数字摄像头的重要组成部分。根据元件的不同，可分为CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合元件)和CMOS(Complementary Metal-OxideSemiconductor，金属氧化物半导体元件)两大类。
在图像传感器中，硅片1中形成了类似于发光二极管之类的核心电路，硅片1上布置互连层2，而在互连层2则布置钝化层。例如，互连层2包括各个金属互连层以及各个层间介质层等。
从横向上划分，图像传感器的感光区域5的两侧布置有遮光区域4、6，在遮光区域4、6的外侧布置有外围电路3、7(例如控制电路、传输电路、转换电路)。
对于图像传感器的制造，为了刻蚀出顶层层间介质层的图案以及钝化层的图案，一般，首先利用第一掩膜形成刻蚀感光区域5的顶层层间介质层的图案，如图1所示；随后利用第二掩膜形成其他区域中的顶层层间介质层以及钝化层8的图案。
由此，为了刻蚀出顶层层间介质层的图案以及钝化层的图案，一般需要两个掩膜。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种利用一个掩膜来刻蚀出顶层层间介质层的图案以及钝化层的图案的图像传感器顶层刻蚀方法以及利用该图像传感器顶层刻蚀方法制成的图像传感器。
根据本发明的第一方面，提供了一种图像传感器顶层刻蚀方法，所述图像传感器包括感光区域、遮光区域以及外围电路，其中所述遮光区域以及所述外围电路依次布置在所述感光区域的两侧；所述图像传感器顶层刻蚀方法包括：在互连层上形成第一钝化层；在所述第一钝化层上形成顶层层间介质层；在所述顶层层间介质层上沉积第二钝化层；执行第一刻蚀步骤，以利用掩膜版刻蚀所述顶层层间介质层和所述第二钝化层，由此暴露了所述感光区域上的所述第一钝化层；不利用任何掩膜，在整个芯片上覆盖第三钝化层；以及执行第二刻蚀步骤，利用与所述第一刻蚀步骤相同的掩膜版对所述第三钝化层进行刻蚀。
优选地，所述第三钝化层覆盖了所述第一刻蚀步骤中所形成的所有凹槽的侧壁。
优选地，所述第二刻蚀步骤保留了所述第一刻蚀步骤中所形成的所有凹槽的侧壁上的所述第三钝化层。
优选地，所述第一钝化层、所述第二钝化层和所述第三钝化层的材料是氮化硅。
根据本发明的第二方面，提供了一种利用根据权利要求1至4之一所述的图像传感器顶层刻蚀方法制成的图像传感器。
附图说明
结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：
图1和图2示意性地示出了根据现有技术的图像传感器顶层刻蚀方法的步骤。
图3至图6示意性地示出了根据本发明实施例的图像传感器顶层刻蚀方法的步骤。
需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。
具体实施方式
为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。
图3至图6示意性地示出了根据本发明实施例的图像传感器顶层刻蚀方法的步骤。需要说明的是，本发明中的“顶层”广义地包含顶层层间介质层以及钝化层。
同样，在根据本发明实施例的图像传感器中，硅片1中形成了类似于发光二极管之类的核心电路，硅片1上布置互连层2，而在互连层2则布置钝化层。例如，互连层2包括各个金属互连层以及各个层间介质层等。
从横向上划分，图像传感器的感光区域5的两侧布置有遮光区域4、6，在遮光区域4、6的外侧布置有外围电路3、7(例如控制电路、传输电路、转换电路)。并且，遮光区域4、6以及外围电路3、7依次布置在感光区域5的两侧。
在根据本发明实施例的图像传感器顶层刻蚀方法中，在形成顶层层间介质层之前先形成第一钝化层81，并且在形成第一钝化层81之后形成顶层层间介质层。
由此，如图3所示，在互连层上形成第一钝化层81，此后形成顶层层间介质层。
随后，在顶层层间介质层上沉积第二钝化层82。
此后，执行第一刻蚀步骤，利用掩膜版刻蚀顶层层间介质层和第二钝化层82以形成顶层层间介质层的图案以及第二钝化层82的图案，其中暴露了感光区域5上的第一钝化层81，如图4所示。
进一步地，不利用任何掩膜，无差别地在整个芯片上覆盖一层第三钝化层83，该第三钝化层83覆盖了第一刻蚀步骤中所形成的所有凹槽的侧壁，如图5所示。
此后执行第二刻蚀步骤，其中利用与第一刻蚀步骤相同的掩膜版对第三钝化层83进行刻蚀，从而露出感光区域5之外的凹槽的底部，如图5的凹槽9所示；同时，由于第一钝化层81的存在，感光区域5保持覆盖有第一钝化层81而不暴露，如图5所示。并且，在第二刻蚀步骤中，保留了凹槽侧壁的第三钝化层83。
由此，可以看出，在上述图像传感器顶层刻蚀方法制中，仅仅采用了一个掩膜版，相对于现有技术节省了一个掩膜版，从而极大地降低了制造成本。
优选地，第一钝化层81、第二钝化层82以及第三钝化层83的材料可以是氮化硅SIN，以作为一个防护层。
根据本发明的另一实施例，还提供了一种利用上述图像传感器顶层刻蚀方法制成的图像传感器。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (5)

1.一种图像传感器顶层刻蚀方法，所述图像传感器包括感光区域、遮光区域以及外围电路，其中所述遮光区域以及所述外围电路依次布置在所述感光区域的两侧；其特征在于所述图像传感器顶层刻蚀方法包括：
在互连层上形成第一钝化层；
在所述第一钝化层上形成顶层层间介质层；
在所述顶层层间介质层上沉积第二钝化层；
执行第一刻蚀步骤，以利用掩膜版刻蚀所述顶层层间介质层和所述第二钝化层，由此暴露了所述感光区域上的所述第一钝化层；
不利用任何掩膜，在整个芯片上覆盖第三钝化层；以及
执行第二刻蚀步骤，利用与所述第一刻蚀步骤相同的掩膜版对所述第三钝化层进行刻蚀。
2.根据权利要求1所述的图像传感器顶层刻蚀方法，其特征在于，所述第三钝化层覆盖了所述第一刻蚀步骤中所形成的所有凹槽的侧壁。
3.根据权利要求2所述的图像传感器顶层刻蚀方法，其特征在于，所述第二刻蚀步骤保留了所述第一刻蚀步骤中所形成的所有凹槽的侧壁上的所述第三钝化层。
4.根据权利要求1或2所述的图像传感器顶层刻蚀方法，其特征在于，所述第一钝化层、所述第二钝化层和所述第三钝化层的材料是氮化硅。
5.一种利用根据权利要求1至4之一所述的图像传感器顶层刻蚀方法制成的图像传感器。
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