CN103066095A - 一种影像传感器及其制造方法 - Google Patents

一种影像传感器及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103066095A
CN103066095A CN201310012859XA CN201310012859A CN103066095A CN 103066095 A CN103066095 A CN 103066095A CN 201310012859X A CN201310012859X A CN 201310012859XA CN 201310012859 A CN201310012859 A CN 201310012859A CN 103066095 A CN103066095 A CN 103066095A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hole
image sensor
groove
copper
holes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201310012859XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN103066095B (zh
Inventor
李平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan Xinxin Integrated Circuit Co ltd
Original Assignee
陆伟
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 陆伟 filed Critical 陆伟
Priority to CN201310012859.XA priority Critical patent/CN103066095B/zh
Publication of CN103066095A publication Critical patent/CN103066095A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103066095B publication Critical patent/CN103066095B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及半导体制造领域,具体来说是一种影像传感器及其制造方法。本发明包括以下步骤:在晶圆上刻蚀出需要填充的沟槽及通孔;对所述沟槽及通孔的拐角处使用惰性气体轰击,对所述拐角进行倒角处理,使所述沟槽及通孔开口增大;使用等离子体刻蚀法刻蚀所述沟槽及通孔拐角处,使所述沟槽及通孔的拐角圆滑;往所述沟槽及通孔中通过电镀方式填充铜。使用惰性气体轰击所述开口处并利用等离子对所述开口处进行处理,使沟槽及通孔的开口更大更圆滑,对所述沟槽及通孔进行电镀铜填充时,铜不易在开口处堆积,这样就可以避免封口以及孔洞现象。

Description

一种影像传感器及其制造方法
技术领域
本发明涉及半导体制造领域,具体来说是一种影像传感器及其制造方法。
背景技术
在半导体的制造领域,通常采用电镀铜工艺进行互连,导通逻辑晶圆与像素晶圆,由于深槽的深宽比大,对填充能力要求严格,传统工艺极易形成空洞,图3为传统工艺电镀铜填充的透射电子显微镜(TEM:Transmissionelectron microscope)图,如图3所示,可以明显看到通孔内的空洞,而空洞会对传感器的可靠性产生影响,背照式影像传感器最新工艺的电镀铜填充工艺存在空隙问题,迫切需要解决。
目前还没有方法能避免在电镀铜工艺中空洞的产生。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种影像传感器及其制造方法来避免电镀铜的空洞的产生。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种影像传感器的制造方法,包括以下步骤:
步骤一,在晶圆上刻蚀出需要填充的沟槽及通孔;
步骤二,对所述沟槽及通孔的拐角处使用惰性气体轰击,对所述拐角进行倒角处理,使所述沟槽及通孔开口增大;
步骤三,使用等离子体刻蚀法刻蚀所述沟槽及通孔拐角处,使所述沟槽及通孔的拐角圆滑;
步骤四,往所述沟槽及通孔中通过电镀方式填充铜。
本发明的有益效果是:通过电镀方式填充铜时,铜一般从沟槽及通孔的开口处开始填充,然后逐步向下填充,使用惰性气体轰击所述开口处并利用等离子对所述开口处进行处理,使沟槽及通孔的开口更大更圆滑,对所述沟槽及通孔进行电镀铜填充时,铜不易在开口处堆积,这样就可以避免封口以及孔洞现象。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
进一步,使用所述惰性气体轰击的气体流量为30sccm~200sccm(standard-state cubic centimeter per minute,即:标况毫升每分)。
进一步,所述惰性气体轰击所使用的射频功率为500W~1500W(瓦特)。
采用上述进一步方案的有益效果是:将气体流量控制在30sccm~200sccm,将射频功率控制在500W~1500W,能将沟槽及通孔的开口处处理的恰到好处,使得开口不会太大也不至于太窄。
一种影像传感器,包括键合后的逻辑晶圆和器件晶圆,所述器件晶圆上设有与器件晶圆顶层金属相连接的沟槽,所述沟槽底部设有与逻辑晶圆顶层金属连接的通孔,所述沟槽与通孔之中布满金属铜,所述通孔的拐角为大开口圆滑拐角。
本发明的有益效果是:由于通孔的深宽比值大,在此处填充铜极易造成过早封口现象或空洞的产生,将所述通孔的拐角处设计成大开口圆滑拐角,使所述沟槽进行电镀铜填充时,铜不易在开口处堆积,这样就可以避免封口以及空洞的产生。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
进一步,所述沟槽拐角处为圆滑拐角。
采用上述进一步方案的有益效果是,铜过多在沟槽的开口处堆积不利于后续铜的填充,将所述沟槽的拐角设计成圆滑拐角可以防止通过电镀方式填充铜时,在所述沟槽开口处堆积过多的铜。
进一步,所述沟槽之中的铜与所述沟槽之间设有一层阻挡层。
进一步,所述通孔之中的铜与所述通孔之间设有一层阻挡层。
采用上述两个进一步方案的有益效果是,阻挡铜扩散至器件晶圆和逻辑晶圆中,以保证器件的质量。
进一步,所述逻辑晶圆与器件晶圆之间设有一层键合氧化物层。
采用上述进一步方案的有益效果是,使所述逻辑晶圆与所述器件晶圆粘连性更好。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图;
图2为本发明的结构示意图;
图3为传统工艺电镀铜填充的透射电子显微镜示意图。
附图中,各标号所代表的部件列表如下:
1、逻辑晶圆,2、器件晶圆,3、沟槽,4、通孔,5、器件晶圆顶层金属,6、逻辑晶圆顶层金属,7、通孔的拐角,8、沟槽拐角,9、键合氧化物层,10空洞。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
一种影像传感器的制造方法,如图1所示,包括以下步骤:
步骤101,在晶圆上刻蚀出需要填充的沟槽及通孔;
步骤102,对所述沟槽及通孔的拐角处使用惰性气体轰击,对所述拐角进行倒角处理,使所述沟槽及通孔开口增大,所述惰性气体为氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)、氡(Rn)等,使用所述惰性气体轰击的气体流量为30sccm~200sccm,所述惰性气体轰击所使用的射频功率为500W~1500W;
步骤103,使用等离子体刻蚀法刻蚀所述沟槽及通孔拐角处,使所述沟槽及通孔的拐角圆滑;
步骤104,往所述沟槽及通孔中通过电镀方式填充铜。
本发明在电镀铜之前先用惰性气体轰击,利用等离子体对深槽拐角进行处理,使得开口更大和圆滑,随后进行电镀铜工艺,这样可以避免封口以及空洞现象。
图2为本发明的结构示意图,如图2所示,一种影像传感器,包括键合后的逻辑晶圆1和器件晶圆2,所述器件晶圆2上设有与器件晶圆顶层金属5相连接的沟槽3,所述沟槽3底部设有与逻辑晶圆顶层金属6连接的通孔4,所述沟槽3与通孔4之中布满金属铜,所述通孔4的拐角7为大开口圆滑拐角,较好的避免了铜在通孔的上部就过早封口,即避免了空洞的产生。
所述沟槽拐角8为圆滑拐角,以避免在通过电镀方式填充铜时在所述沟槽的顶部堆积过多的铜,防止后续铜填充工艺的进行。
所述沟槽3和通孔4之中的铜与沟槽3和通孔4之间设有一层阻挡层,用于防止铜扩散至器件晶圆和逻辑晶圆中,以保证器件的质量,所述阻挡层例如金属氮化物,如氮化钛,氮化钛的导电性以及防扩散性都较好,是阻挡层的较好选择。
所述逻辑晶圆与器件晶圆之间设有一层键合氧化物层9,使所述逻辑晶圆1与所述器件晶圆2粘连得更好,所述键合氧化物层9例如氧化硅。
传统工艺在沟槽及通孔处没有做形状的进一步处理,制造出的影像传感器棱角分明,图3为传统工艺电镀铜填充的透射电子显微镜示意图,如图3所示可以看到填充铜后,通孔内没有全部填满铜,有空洞10。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种影像传感器的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一,在晶圆上刻蚀出需要填充的沟槽及通孔;
步骤二,对所述沟槽及通孔的拐角处使用惰性气体轰击,对所述拐角进行倒角处理,使所述沟槽及通孔开口增大;
步骤三,使用等离子体刻蚀法刻蚀所述沟槽及通孔拐角处,使所述沟槽及通孔的拐角圆滑;
步骤四,往所述沟槽及通孔中通过电镀方式填充铜。
2.根据权利要求1所述的一种影像传感器的制造方法,其特征在于,使用所述惰性气体轰击的气体流量为30sccm~200sccm。
3.根据权利要求1或2所述的一种影像传感器的制造方法,其特征在于,所述惰性气体轰击所使用的射频功率为500W~1500W。
4.一种影像传感器,包括键合后的逻辑晶圆和器件晶圆,其特征在于,所述器件晶圆上设有与器件晶圆顶层金属相连接的沟槽,所述沟槽底部设有与逻辑晶圆顶层金属连接的通孔,所述沟槽与通孔之中布满金属铜,所述通孔的拐角为大开口圆滑拐角。
5.根据权利要求4所述的一种影像传感器,其特征是:所述沟槽拐角处为圆滑拐角。
6.根据权利要求4所述的一种影像传感器,其特征是:所述沟槽之中的铜与所述沟槽之间设有一层阻挡层。
7.根据权利要求4至6任一所述的一种影像传感器,其特征是:所述通孔之中的铜与所述通孔之间设有一层阻挡层。
8.根据权利要求4至6任一所述的一种影像传感器,其特征是:所述逻辑晶圆与器件晶圆之间设有一层键合氧化物层。
CN201310012859.XA 2013-01-14 2013-01-14 一种影像传感器及其制造方法 Active CN103066095B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310012859.XA CN103066095B (zh) 2013-01-14 2013-01-14 一种影像传感器及其制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310012859.XA CN103066095B (zh) 2013-01-14 2013-01-14 一种影像传感器及其制造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103066095A true CN103066095A (zh) 2013-04-24
CN103066095B CN103066095B (zh) 2016-01-20

Family

ID=48108645

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310012859.XA Active CN103066095B (zh) 2013-01-14 2013-01-14 一种影像传感器及其制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103066095B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109300785A (zh) * 2018-09-17 2019-02-01 武汉新芯集成电路制造有限公司 一种改善关键尺寸均匀性的方法
US10608042B2 (en) 2018-02-08 2020-03-31 Semiconductor Components Industries, Llc Semiconductor package with chamfered corners and related methods

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0221093B1 (en) * 1985-04-29 1990-05-23 Hughes Aircraft Company Double layer photoresist technique for side-wall profile control in plasma etching processes
CN101771061A (zh) * 2008-12-30 2010-07-07 东部高科股份有限公司 图像传感器及其制造方法
US20100301486A1 (en) * 2009-05-29 2010-12-02 Kai Frohberg High-aspect ratio contact element with superior shape in a semiconductor device for improving liner deposition
CN101924018A (zh) * 2009-06-11 2010-12-22 上海华虹Nec电子有限公司 将沟槽顶部拐角改善为圆角的方法
CN101996876A (zh) * 2009-08-27 2011-03-30 上海华虹Nec电子有限公司 将较大尺寸沟槽顶部直角改变成明显圆角的方法
CN203085542U (zh) * 2013-01-14 2013-07-24 陆伟 一种影像传感器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0221093B1 (en) * 1985-04-29 1990-05-23 Hughes Aircraft Company Double layer photoresist technique for side-wall profile control in plasma etching processes
CN101771061A (zh) * 2008-12-30 2010-07-07 东部高科股份有限公司 图像传感器及其制造方法
US20100301486A1 (en) * 2009-05-29 2010-12-02 Kai Frohberg High-aspect ratio contact element with superior shape in a semiconductor device for improving liner deposition
CN101924018A (zh) * 2009-06-11 2010-12-22 上海华虹Nec电子有限公司 将沟槽顶部拐角改善为圆角的方法
CN101996876A (zh) * 2009-08-27 2011-03-30 上海华虹Nec电子有限公司 将较大尺寸沟槽顶部直角改变成明显圆角的方法
CN203085542U (zh) * 2013-01-14 2013-07-24 陆伟 一种影像传感器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10608042B2 (en) 2018-02-08 2020-03-31 Semiconductor Components Industries, Llc Semiconductor package with chamfered corners and related methods
CN109300785A (zh) * 2018-09-17 2019-02-01 武汉新芯集成电路制造有限公司 一种改善关键尺寸均匀性的方法
CN109300785B (zh) * 2018-09-17 2021-01-12 武汉新芯集成电路制造有限公司 一种改善关键尺寸均匀性的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103066095B (zh) 2016-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2463896B1 (en) Method for forming through-substrate vias surrounded by isolation trenches with an airgap and corresponding device
US20200066645A1 (en) Microelectronic devices and methods for enhancing interconnect reliability performance using tungsten containing adhesion layers to enable cobalt interconnects
CN103280427A (zh) 一种tsv正面端部互连工艺
CN103066095A (zh) 一种影像传感器及其制造方法
CN104124196B (zh) 一种制作半导体器件的方法
CN107895710B (zh) 导通孔的铜填充工艺
CN107078040A (zh) 阻挡层的去除方法和半导体结构的形成方法
CN104253087B (zh) 铝金属工艺接触孔的填充方法
CN109256358B (zh) 一种导电栓塞的制备方法及具有导电栓塞的半导体器件
KR102118580B1 (ko) 루테늄 필름들의 화학 기상 증착 (cvd) 및 그 용도들
CN103094202A (zh) 半导体器件及其钨塞填充方法
CN102456610A (zh) 控制背孔剖面形状的方法
TW200608517A (en) Method for manufacturing dual damascene structure with a trench formed first
CN103066093B (zh) 一种用深槽隔离制造影像传感器的方法及影像传感器结构
CN104064511A (zh) 硅片接触孔工艺方法
CN104347490A (zh) 硅通孔填充的方法
CN103700622A (zh) 硅通孔的形成方法
CN109545741B (zh) 钨填充凹槽结构的方法
CN109037148B (zh) 一种改善铜沉积富积的方法
JP2013077631A (ja) 半導体装置の製造方法、半導体装置
CN203085542U (zh) 一种影像传感器
JP2013171940A (ja) 半導体装置の製造方法
CN103500728B (zh) 一种铜阻挡层和铜晶籽层的形成方法
CN110676213B (zh) 一种针对小线宽要求的硅通孔互连铜线阻挡层优化方法
CN111863720B (zh) 一种半导体结构的形成方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: WUHAN XINXIN SEMICONDUCTOR MANUFACTURING CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: LU WEI

Effective date: 20130716

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 200124 PUDONG NEW AREA, SHANGHAI TO: 430205 WUHAN, HUBEI PROVINCE

TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20130716

Address after: 430205 Wuhan Province, East Lake City Development Zone, No., No. four high road, No. 18

Applicant after: Wuhan Xinxin Semiconductor Manufacturing Co.,Ltd.

Address before: 200124, room 9, No. 905, Lane 301, Haiyang Road, Shanghai, Pudong New Area

Applicant before: Lu Wei

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address
CP03 Change of name, title or address

Address after: 430205 No.18, Gaoxin 4th Road, Donghu Development Zone, Wuhan City, Hubei Province

Patentee after: Wuhan Xinxin Integrated Circuit Co.,Ltd.

Country or region after: China

Address before: 430205 No.18, Gaoxin 4th Road, Donghu Development Zone, Wuhan City, Hubei Province

Patentee before: Wuhan Xinxin Semiconductor Manufacturing Co.,Ltd.

Country or region before: China