DE102004063141A1 - Verfahren zum Herstellen eines CMOS-Bildsensors - Google Patents

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Abstract

Offenbart wird ein Verfahren zum Herstellen eines komplementären Metalloxid-Halbleiter(CMOS)-Bildsensors. Ein Beispielverfahren bildet einen Metallunterbau in einem Unterbau-Bereich eines Substrats aus, das einen aktiven Bereich und einen Unterbau-Bereich aufweist, die darauf definiert sind, bildet eine Schutzschicht auf einer gesamten Oberfläche des Substrats aus, einschließlich des Metallunterbau-Bereichs, und entfernt selektiv die Schutzschicht, um den Metallunterbau zu öffnen, und bildet eine Sperrschicht aus, die eine vorgegebene Dicke aufweist, auf der gesamten Oberfläche des Substrats, einschließlich des geöffneten Metallunterbaus. Des Weiteren bildet das beispielhafte Verfahren rote, grüne und blaue Farbfilterschichten auf der Sperrschicht aus, die dem aktiven Bereich entspricht, bildet eine Mikrolinse über den Farbfilterschichten aus und entfernt die Sperrschicht auf dem Unterbau-Bereich.

Description

  • VERWANDTE ANMELDUNG
  • Diese Anmeldung beansprucht den Nutzen der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2004-0066697, die am 24. August 2004 eingereicht wurde, die hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit integriert wird.
  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Halbleitervorrichtung und insbesondere ein Verfahren zum Herstellen eines komplementären Metalloxid-Halbleiter- (CMOS) Bildsensors.
  • Im Allgemeinen ist ein Bildsensor eine Halbleitervorrichtung, die ein optisches Bild in ein elektrisches Signal umwandelt. Insbesondere ist eine ladungsgekoppelte Schaltung (CCD) eine Vorrichtung, die eine Vielzahl von Metalloxid-Halbleiter- (MOS) Kondensatoren aufweist, die jeweils in einem zueinander benachbarten Bereich ausgebildet sind, und wobei eine elektrische Trägerladung in jedem Kondensator gespeichert und zu jedem übertragen wird.
  • Eine ladungsgekoppelte Schaltung (CCD) umfasst eine Vielzahl von Fotodioden (PD), eine Vielzahl von vertikalen ladungsgekoppelten Schaltungen (VCCDs), eine horizontale ladungsgekoppelte Schaltung (HCCD) und einen Leseverstärker. Hierin sind die Fotodioden, die Lichtsignale in elektrische Signale umwandeln, in einer Matrixform angeordnet. Die vertikalen ladungsgekoppelten Schaltungen werden jeweils zwischen den Fotodioden ausgebildet, die in einer Matrixform angeordnet sind und in einer vertikalen Richtung ausgebildet sind, um elektrische Ladungen zu übertragen, die von jeder Fotodiode in einer vertikalen Richtung erzeugt werden. Die horizontale ladungsgekoppelte Schaltung überträgt die Ladungen, die von der vertikalen ladungsgekoppelten Schaltung übertragen werden, in einer horizontalen Richtung, und der Leseverstärker tastet die Ladung ab, die in der horizontalen Richtung übertragen wird und gibt die elektrischen Ladungen aus.
  • Die oben beschriebene CCD ist jedoch insofern unvorteilhaft, als sie ein kompliziertes Antriebsverfahren aufweist, eine große Energiemenge verbraucht und mehrere Fotoprozesse erfordert, was den Herstellungsprozess kompliziert macht. In der CCD können ein Steuerschaltkreis, ein Signalverarbeitungs-Schaltkreis und ein Analog/Digital- (A/D) Wandler-Schaltkreis nicht problemlos in die CCD integriert werden, und infolgedessen kann die Vorrichtung nicht in einer kompakten Größe ausgebildet werden.
  • In letzter Zeit wird zum Überwinden solcher Nachteile der CCDs ein CMOS-Bildsensor als der Bildsensor der nächsten Generation betrachtet. Der CMOS-Bildsensor verwendet eine CMOS-Technologie, die den Steuerschaltkreis und den Signalverarbeitungs-Schaltkreis als periphere Vorrichtungen verwendet. Die CMOS-Technologie bildet MOS-Transistoren aus, die der Anzahl von Einheitspixeln auf einem Halbleitersubstrat entsprechen. Der CMOS-Bildsensor ist eine Vorrichtung, die ein Schaltverfahren verwendet, das der Reihe nach die Ausgabe jedes Einheitspixels unter Verwendung der MOS-Transistoren erfassen kann. Insbesondere durch Ausbilden einer Fotodiode und von MOS-Transistoren in jedem der Einheitspixel kann der CMOS-Bildsensor der Reihe nach die elektrischen Signale jedes Einheitspixel erfassen, indem das Schaltverfahren verwendet wird, wodurch ein Bild dargestellt wird.
  • Weil der CMOS-Bildsensor die CMOS-Herstellungstechnologie verwendet, verbraucht der CMOS-Bildsensor des Weiteren eine geringere Energiemenge und verwendet einen relativ einfachen Herstellungsprozess, was auf eine kleinere Anzahl von Fotoprozessen zurückzuführen ist. Des Weiteren können in den CMOS-Bildsensor ein Steuerschaltkreis, ein Signalverarbeitungs-Schaltkreis, ein A/D-Wandler-Schaltkreis usw. in den CMOS-Bildsensor-Chip integriert werden, wodurch es möglich ist, den CMOS-Bildsensor in einer kompakten Größe auszubilden. Daher wird der CMOS-Bildsensor in verschiedenen Anwendungen in großem Umfang verwendet, wie beispielsweise in digitalen Festbildkameras, digitalen Videokameras und Ähnlichem.
  • Indessen kann der CMOS-Bildsensor in einen 3-Transistor- (3T), einen 4-Transistor- (4T) und einen 5-Transistor- (5T) Bildsensor unterteilt werden, was von der Anzahl der verwendeten Transistoren abhängt. Der 3T-Typ umfasst eine Fotodiode und drei Transistoren. Der 4T-Typ umfasst eine Fotodiode und vier Transistoren. Und der 5T-Typ umfasst eine Fotodiode und fünf Transistoren. Ein entsprechender Schaltkreis und eine Anordnung eines Einheitspixels des 3T-CMOS-Bildsensors werden im folgenden im Detail beschrieben.
  • 1 zeigt eine entsprechende schematische Schaltkreis-Darstellung eines bekannten CMOS-Bildsensors, und 2 zeigt eine schematische Anordnungs-Darstellung eines bekannten CMOS-Bildsensors. Wie in 1 gezeigt, umfasst ein Einheitspixel des allgemeinen 3T-CMOS-Bildsensors eine Fotodiode (PD) und drei nMOS-Transistoren (T1, T2 und T3). Eine Kathode der Fotodiode (PD) ist an einen Drain-Anschluss eines ersten nMOS-Transistors (T1) und an eine Steuerelektrode eines zweiten nMOS-Transistors (T2) angeschlossen. Eine Source jedes der ersten und zweiten Transistoren (T1 und T2) ist an eine Netzleitung angeschlossen, die eine Bezugsspannung (VR) bereitstellt. Eine Steuerelektrode des ersten nMOS-Transistors (T1) ist an eine Rücksetzleitung angeschlossen, die ein Rücksetzsignal (RST) liefert. Des Weiteren ist eine Source eines dritten nMOS-Transistors (T3) an einen Drain-Anschluss des zweiten nMOS-Transistors (T2) angeschlossen. Ein Drain-Anschluss des dritten nMOS-Transistors (T3) ist an einen (nicht gezeigten) Abtaster-Schaltkreis über eine Signalleitung angeschlossen. Eine Steuerelektrode des dritten nMOS-Transistors (T3) ist an eine Säulenauswahlleitung angeschlossen, die ein Auswahlsignal (SLCT) bereitstellt. Daher wird der erste nMOS-Transistor (T1) als ein Rücksetz-Transistor (Rx) bezeichnet, der zweite nMOS-Transistor (T2) wird als ein Treiber-Transistor (Dx) bezeichnet, und der dritte nMOS-Transistor (T3) wird als ein Auswahl-Transistor (Sx) bezeichnet.
  • Unter Bezugnahme auf 2 wird in dem Einheitspixel des allgemeinen 3T-CMOS-Transistors eine Fotodiode 20 auf einem aktiven Bereich ausgebildet, und insbesondere auf einem Abschnitt des aktiven Bereichs, der eine größere Breite aufweist. Steuerelektroden 120, 130 und 140 von drei Transistoren, die einander überlappen, werden auf den restlichen Abschnitten des aktiven Bereichs ausgebildet. Insbesondere bildet die Steuerelektrode 120 den Rücksetz-Transistor (Rx) aus, die Steuerelektrode 130 bildet den Treiber-Transistor (Dx) aus, und die Steuerelektrode 140 bildet den Auswahl-Transistor (Sx) aus. Hierin werden Störstellen-Ionen in den aktiven Bereich 10 jedes Transistors injiziert, mit Ausnahme der unteren Abschnitte der Steuerelektroden 120, 130 und 140, um auf diese Weise einen Source-/Drain-Anschluss-Bereich für jeden Transistor auszubilden. Daher wird eine Netzspannung Vdd an den Source-/Drain-Anschluss-Bereich zwischen dem Rücksetz-Transistor (Rx) und dem Treiber-Transistor (Dx) angelegt, und ein Source-/Drain-Anschluss-Bereich wird an einer Seite des Auswahl-Transistors (Sx) an den (nicht gezeigten) Abtaster-Schaltkreis angeschlossen.
  • Wie oben beschrieben, in den Zeichnungen jedoch nicht dargestellt, ist jede der Steuerelektroden 120, 130, 140 an jeweils eine Signalleitung angeschlossen, und jede der Signalleitungen mit einem Unterbau an einem Ende versehen, um an einen externen Antriebsschaltkreis angeschlossen zu werden. Die Signalleitungen, die jeweils mit dem Unterbau versehen sind und der folgende Herstellungsprozess werden im folgenden im Detail beschrieben.
  • Die 3A bis 3F stellen Querschnitts-Ansichten jeder Signalleitung eines bekannten CMOS-Bildsensors und Prozessschritte zum Herstellen des bekannten CMOS-Bildsensors dar, nachdem die Signalleitungen ausgebildet wurden. Unter Bezugnahme auf 3A wird eine Isolierschicht 101 (z.B. eine Oxidschicht), wie beispielsweise eine Steuerelektroden-Isolierschicht oder eine dielektrische Zwischenlagenschicht, auf einem Halbleitersubstrat 100 ausgebildet, und ein Metallunterbau 102 jeder Signalleitung wird auf der Isolierschicht 101 ausgebildet. Wie in 2 gezeigt, kann der Metallunterbau 102 aus dem gleichen Material ausgebildet werden wie die Steuerelektroden 120, 130 und 140 und auf der gleichen Schicht ausgebildet werden. Alternativ kann der Metallunterbau 102 auch aus einem anderen Material über eine separaten Kontakt ausgebildet werden und wird üblicherweise aus Aluminium (Al) ausgebildet. Des Weiteren wird eine Schutzschicht 103 auf einer gesamten Oberfläche der Isolierschicht 101, einschließlich des Metallunterbaus, 102 ausgebildet.
  • Wie in 3B gezeigt, wird eine lichtempfindliche Schicht 104 auf der Schutzschicht 103 ausgebildet, und die lichtempfindliche Schicht 104 wird unter Verwendung eines Fotolithografie-Prozesses belichtet und entwickelt, wodurch ein oberer Abschnitt des Metallunterbaus 202 freigelegt wird. Anschließend wird die Schutzschicht 103 selektiv geätzt, indem die lichtempfindliche Schicht 104 als eine Maske zum Ausbilden einer Öffnung 105 auf dem Metallunterbau 102 verwendet wird. Abschließend wird die lichtempfindliche Schicht 104 entfernt.
  • Unter Bezugnahme auf 3C wird eine erste Planarisierungsschicht 106 auf der gesamten Oberfläche der Schutzschicht 103 angelegt. Des Weiteren wird durch Behandeln der ersten Planarisierungsschicht 106 mit einem Fotoätzverfahren unter Verwendung einer Maske nur der Abschnitt des Metallunterbau-Bereichs entfernt. Anschließend werden eine blaue Farbfilterschicht 107, eine grüne Farbfilterschicht 108 und eine rote Farbfilterschicht 109 der Reihe nach auf der ersten Planarisierungsschicht 106 ausgebildet, die jedem Fotodioden-Bereich (nicht dargestellt) entsprechen. In diesem Beispiel werden die Farbfilterschichten durch Aufbringen des Fotolacks der entsprechenden Farbe und das anschließende Behandeln des Fotolacks mit einem Fotoätzverfahren unter Verwendung einer separaten Maske ausgebildet.
  • Wie in 3D gezeigt, wird eine zweite Planarisierungsschicht 111 auf der gesamten Oberfläche des Substrats, einschließlich den Farbfilterschichten 107, 108, 109, ausgebildet, und anschließend wird die zweite Planarisierungsschicht 111 mit einem Fotoätzverfahren unter Verwendung einer Maske behandelt, so dass die zweite Planarisierungsschicht 111 nur auf dem Abschnitt verbleibt, der den Metallunterbau-Bereich ausschließt. Unter Bezugnahme auf 3E wird eine Mikrolinse 112, die jeder der Farbfilterschichten 107, 108 und 109 entspricht, auf der zweiten Planarisierungsschicht ausgebildet. Des Weiteren wird der CMOS-Bildsensor, der mit dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt wird, mit einem Prüftest getestet, um den Kontaktwiderstand zu prüfen. Danach, wenn kein Problem erfasst worden ist, wird der Metallunterbau an den externen Antriebsschaltkreis elektrisch angeschlossen.
  • Der oben beschriebene bekannte CMOS-Bildsensor und das Verfahren zum Herstellen desselben weisen jedoch die folgenden Nachteile auf. Nach dem Ausbilden der Öffnung auf dem Metallunterbau werden die erste Planarisierungsschicht, die roten (R), grünen (G) und blauen (B) Farbfilterschichten, die zweite Planarisierungsschicht und die Mikrolinse der Reihe nach ausgebildet. Daher werden die späteren Prozesse ausgeführt, während das Metall freigelegt ist. Dementsprechend kann der Metallunterbau auf Grund der späteren Prozesse durch eine Alkalilösung einer TMAH- Gruppe beschädigt werden, wodurch der Metallunterbau in ein Aluminium eines harten Typs (Al) geändert wird, wodurch der Kontaktwiderstand erhöht wird, was zu einer größeren Anzahl von Fehlern beim Ausführen des Prüftests führt.
  • Beim Ausführen des Prüftests kann des Weiteren ein tiefer Prüfprozess durchgeführt werden, bei dem die Oberfläche des Metallunterbaus ausgeschnitten wird, um den Kontaktwiderstand zu reduzieren. In diesem Fall kann eine große Anzahl von Metallunterbau-Partikeln erzeugt werden, welche die Funktionen der Fotodiode unbrauchbar machen, wodurch die Produktausbeute reduziert wird.
  • Bei dem oben beschriebenen Herstellungsverfahren des bekannten Bildsensors kann die Öffnung auf dem Metallunterbau nach dem Ausbilden der Mikrolinse ausgebildet werden. Die Farbfilterschichten werden jedoch aus lichtempfindlichen Materialien ausgebildet. Demzufolge, wenn die Öffnung auf dem Metallunterbau durch ein Fotoätzverfahren nach dem Ausbilden der Mikrolinse ausgebildet wird, können die Farbfilterschichten beschädigt werden. Daher kann es sein, dass es nicht möglich ist, die Öffnung auf dem Metallunterbau nach dem Ausbilden der Mikrolinse auszubilden.
    •
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 stellt eine entsprechende schematische Schaltkreis-Darstellung eines bekannten CMOS-Bildsensors dar.
  • 2 stellt eine schematische Anordnungs-Darstellung eines bekannten CMOS-Bildsensors dar.
  • Die 3A bis 3E stellen Querschnitts-Ansichten jeder Signalleitung eines bekannten CMOS-Bildsensors und Prozessschritte der Herstellung des bekannten CMOS-Bildsensors nach dem Ausbilden der Signalleitungen dar.
  • Die 4A bis 4F stellen Querschnitts-Ansichten jeder Signalleitung eines beispielhaften CMOS-Bildsensors und Prozessschritte der Herstellung des beispielhaften CMOS-Bildsensors nach dem Ausbilden der Signalleitungen vor.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Im Allgemeinen stellen die beispielhaften Verfahren und Vorrichtungen, die hierin beschrieben werden, einen komplementären Metalloxid-Halbleiter- (CMOS) Bildsensor bereit. Insbesondere wird nach dem Ausbilden einer Öffnung auf einem Metallunterbau eine Sperrschicht in dem Metallunterbau-Kontaktloch ausgebildet, um den Metallunterbau vor späteren Prozessen zu schützen, wodurch der Kontaktwiderstand reduziert und die Produktausbeute verbessert wird.
  • Ein Beispielverfahren umfasst das Ausbilden eines Metallunterbaus in einem Unterbaubereich eines Substrats, das einen aktiven Bereich und einen darauf definierten Unterbau aufweist, das Ausbilden einer Schutzschicht auf einer gesamten Oberfläche des Substrats, einschließlich des Metallunterbaus, und das selektive Entfernen der Schutzschicht, wodurch der Metallunterbau geöffnet wird, das Ausbilden einer Sperrschicht auf der gesamten Oberfläche des Substrats, einschließlich des geöffneten Metallunterbaus, wobei die Sperrschicht so ausgebildet ist, das sie eine vorgegebene Dicke aufweist, das Ausbilden der R-, G- und B-Farbfilterschichten auf der Sperrschicht, die dem aktiven Bereich entspricht, das Ausbilden einer Mikrolinse über jeder der Farbfilterschichten und das Entfernen der Sperrschicht auf dem Unterbau-Bereich. Das Beispielverfahren kann des Weiteren das Ausbilden einer Isolierschicht zwischen dem Substrat und dem Metallunterbau umfassen, das Ausbilden einer ersten Planarisierungsschicht zwischen der Sperrschicht und den Farbfilterschichten und einer zweiten Planarisierungsschicht zwischen den Farbfilterschichten und den Mikrolinsen und das Ausführen eines ersten Aushärtungsprozesses nach dem Öffnen des Metallunterbaus und vor dem Ausbilden der Sperrschicht, um auf dieses Weise korrosives Material zu entfernen, das eine Oberfläche des Metallunterbaus angreifen kann.
  • Die Sperrschicht kann aus einem von einer PE-Oxidschicht, einer PE-TEOS-Schicht und einer PE-Nitridschicht ausgebildet werden. Die Sperrschicht kann so ausgebildet werden, dass sie eine Dicke in dem Bereich von 200 bis 600 Angström (A) aufweist. Der Metallunterbau kann aus Aluminium (Al) ausgebildet werden.
  • Das Ausbilden der Mikrolinsen und das Entfernen der Sperrschicht auf dem Unterbau-Bereich können gleichzeitig ausgeführt werden. Des Weiteren kann das Verfahren zum Herstellen des CMOS-Bildsensors nach dem Entfernen der Sperrschicht auf dem Unterbau-Bereich auch das Ausführen eines RIE-Aushärtungsprozesses unter Verwendung von N2 zum Entfernen von korrosivem Material umfassen, das auf der Oberfläche des Metallunterbaus verblieben sein kann.
  • Die 4A bis 4F stellen Querschnitts-Ansichten jeder Signalleitung eines beispielhaften CMOS- Bildsensors und Prozessschritte der Herstellung des beispielhaften CMOS-Bildsensors nach dem Ausbilden der Signalleitungen dar. Unter Bezugnahme auf 4A wird eine Isolierschicht 101, wie beispielsweise eine Steuerelektroden-Isolierschicht oder eine dielektrische Zwischenlagenschicht, auf einem Halbleitersubstrat 100 ausgebildet, und ein Metallunterbau 102 für jede Signalleitung wird auf der Isolierschicht 101 ausgebildet. Wie in 2 gezeigt, kann der Metallunterbau 102 aus dem gleichen Material ausgebildet werden wie die Steuerelektroden 120, 130 und 140 und auf der gleichen Schicht ausgebildet werden. Alternativ kann der Metallunterbau 102 auch aus einem anderen Material über eine separaten Kontakt ausgebildet werden und wird üblicherweise aus Aluminium (Al) ausgebildet. Des Weiteren wird eine Schutzschicht 103 auf einer gesamten Oberfläche der Isolierschicht 101, einschließlich des Metallunterbaus, 102 ausgebildet.
  • Wie in 4B gezeigt, wird eine lichtempfindliche Schicht 104 wird auf der Schutzschicht 103 ausgebildet, und die lichtempfindliche Schicht 104 wird unter Verwendung eines Fotolithografie-Prozesses belichtet und entwickelt, wodurch ein oberer Abschnitt des Metallunterbaus 202 freigelegt wird. Anschließend wird die Schutzschicht 103 selektiv geätzt, indem die lichtempfindliche Schicht 104 als eine Maske zum Ausbilden einer Öffnung 105 auf dem Metallunterbau 102 verwendet wird. Abschließend wird die lichtempfindliche Schicht 104 entfernt. Danach kann beim Ätzen der Schutzschicht 103 ein korrosives Material (z.B. Fluor), das die Oberfläche des freigelegten Metallunterbaus 102 angreift, verbleiben. Eine erster Aushärtungsprozess (z.B. Ausgasen) wird durchgeführt, um eventuell verbliebenes korrosives Material zu entfernen.
  • Unter Bezugnahme auf 4C wird eine Sperrschicht 113 auf einer gesamten Oberfläche des Substrats angelegt, auf dem die Metallunterbau-Öffnung 105 ausgebildet ist. Die Sperrschicht ist als eines von einer Plasmaverstärkungs- (PE) Oxidschicht, einer PE-TEOS-Schicht und einer PE-Nitridschicht ausgebildet, und die Sperrschicht 113 ist so ausgebildet, dass sie eine Dicke in dem Bereich von 200 bis 600 Angström (A) aufweist.
  • Wie in 4D gezeigt, wird eine erste Planarisierungsschicht 106 auf der gesamten Oberfläche der Schutzschicht 103 angelegt. Durch Behandeln der ersten Planarisierungsschicht 106 mit einem Fotoätzverfahren unter Verwendung einer Maske wird nur der Abschnitt des Metallunterbau-Bereichs entfernt. Anschließend werden eine blaue Farbfilterschicht 107, eine grüne Farbfilterschicht 108 und eine rote Farbfilterschicht 109 der Reihe nach auf der ersten Planarisierungsschicht 106 ausgebildet, die jedem Fotodioden-Bereich (nicht dargestellt) entsprechen. In den hierin beschriebenen Beispielen werden die Farbfilterschichten durch Aufbringen des Fotolacks der entsprechenden Farbe und das anschließende Behandeln des Fotolacks mit einem Fotoätzverfahren unter Verwendung einer separaten Maske ausgebildet.
  • Wie in 4E gezeigt, wird eine zweite Planarisierungsschicht 111 auf der gesamten Oberfläche des Substrats, einschließlich den Farbfilterschichten 107, 108, 109, ausgebildet, und anschließend wird die zweite Planarisierungsschicht 111 mit einem Fotoätzverfahren unter Verwendung einer Maske behandelt, so dass die zweite Planarisierungsschicht 111 nur auf dem Abschnitt verbleibt, der den Metallunterbau-Bereich ausschließt.
  • Unter Bezugnahme auf 4F wird ein dielektrisches Material auf der zweiten Planarisierungsschicht 111 ausgebildet, und ein Fotoätzprozess wird so ausgeführt, dass das dielektrische Material selektiv entfernt wird. Anschließend wird eine Mikrolinse 112, die jeder der Farbfilterschichten 107, 108 und 109 entspricht, ausgebildet. An diesem Punkt wird ohne Hinzufügen einer separaten Maske die Sperrschicht 113 auf dem oberen Abschnitt des Metallunterbaus 102 durch Ausführen eines pauschalen Ätzprozesses gleichzeitig entfernt. Des Weiteren, wenn die Sperrschicht 113 entfernt ist, können Fluor-Ionen, die den Metallunterbau angreifen können, immer noch auf dem Metallunterbau 102 verbleiben. Daher wird ein RIE-Aushärtungsprozess unter Verwendung von N2-Gas ausgeführt, wodurch alle Fluor-Ionen entfernt werden, die noch auf der Oberfläche des Metallunterbaus 102 verblieben sind.
  • Des Weiteren, obwohl das hierin beschriebene Beispielverfahren in Verbindung mit der Herstellung eines Bildsensors beschrieben wurde, insbesondere eines CMOS-Bildsensors, kann das Beispielverfahren auch auf die Herstellung eines CCD-Bildsensors, eines CMOS-Bildsensors oder eines CMOS-ähnlichen Bildsensors ohne Einschränkungen angewendet werden.
  • Wie oben beschrieben, stellt das Beispielverfahren zur Herstellung des CMOS-Bildsensors vorteilhafterweise eine Sperrschicht zum Schützen eines Metallunterbaus vor Entwicklungslösungen oder Ätzlösungen bereit, die in späteren Prozessen eingesetzt werden. Demzufolge ist der Metallunterbau vor Korrosion geschützt, wodurch sich der Kontaktwiderstand des Metallunterbaus reduziert. Des Weiteren, weil sich der Kontaktwiderstand des Metallunterbaus während des Prüftests reduziert, ist ein tiefer Prüfprozess, bei dem eine Oberfläche des Metallunterbaus ausgeschnitten wird, nicht erforderlich, wodurch verhindert wird, dass die Fotodioden-Funktion durch Metallunterbau-Partikel unbrauchbar gemacht wird.
  • Obwohl die beispielhaften Vorrichtungen und Verfahren, die hierin beschrieben wurden, für eine große Bandbreite von Anwendungen geeignet sind, sind sie insbesondere geeignet zum Reduzieren von Metallunterbau-Partikeln, die während eines Metallunterbau-Prüfprozesses ausgebildet werden, wodurch ein Bildsensor mit hoher Qualität bereitgestellt wird, der verbesserte lichtaufnehmende Eigenschaften aufweist.
  • Obwohl die Beispiele hierin im Detail unter Bezugnahme auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben worden sind, ist klar, dass die Abdeckung durch dieses Patent nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern es im Gegenteil beabsichtigt ist, verschiedene Modifizierungen und entsprechende Anordnungen abzudecken, die im Gedanken und Umfang der Ansprüche im Anhang enthalten sind.

Claims (9)

  1. Verfahren zum Herstellen eines komplementären Metalloxid-Halbleiter- CMOS) Bildsensors, umfassend: Ausbilden eines Metallunterbaus in einem Unterbau-Bereich eines Substrats mit einem aktiven Bereich und einem Unterbau-Bereich, die darauf definiert sind; Ausbilden einer Schutzschicht auf einer gesamten Oberfläche des Substrats, einschließlich des Metallunterbaus, und selektives Entfernen der Schutzschicht zum Öffnen des Metallunterbaus; Ausbilden einer Sperrschicht, die eine vorgegebene Dicke aufweist, auf der gesamten Oberfläche des Substrats, einschließlich des geöffneten Metallunterbaus; Ausbilden von roten, grünen und blauen Farbfilterschichten auf der Sperrschicht, die dem aktiven Bereich entspricht; Ausbilden einer Mikrolinse über jeder der Farbfilterschichten; und Entfernen der Sperrschicht auf dem Unterbau-Bereich.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend das Ausbilden einer Isolierschicht zwischen dem Substrat und dem Metallunterbau.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend das Ausbilden einer ersten Planarisierungsschicht zwischen der Sperrschicht und den Farbfilterschichten und einer zweiten Planarisierungsschicht zwischen den Farbfilterschichten und den Mikrolinsen.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend das Ausführen eines ersten Aushärtungsprozesses nach dem Öffnen des Metallunterbaus und vor dem Ausbilden der Sperrschicht, um korrosives Material zu entfernen, das eine Oberfläche des Metallunterbaus angreifen kann.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Sperrschicht auf einem von einer PE-Oxidschicht, einer PE-TEOS-Schicht oder einer PE-Nitridschicht ausgebildet wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Sperrschicht so ausgebildet wird, dass sie eine Dicke in dem Bereich von 200 bis 600 Angström aufweist.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Metallunterbau aus Aluminium ausgebildet ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ausbilden der Mikrolinsen und das Entfernen der Sperrschicht auf dem Unterbau-Bereich gleichzeitig ausgeführt werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, des Weiteren nach dem Entfernen der Sperrschicht auf dem Unterbau-Bereich umfassend das Ausführen eines RIE-Aushärtungsprozesses unter Verwendung von N2-Gas, um korrosives Material zu entfernen, das auf der Oberfläche des Metallunterbaus verblieben sein kann.
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