[发明专利]一种用金属硬掩膜制造影像传感器的方法

说明书

技术领域

本发明涉及影像传感器制造领域，具体涉及一种用金属硬掩膜制造影像传感器的方法。

背景技术

背照式影像传感器因其出色的成像效果近年来发展迅猛，基于市场需求，本发明更改电路设计，意在制造芯片更小，成像质量更高的传感器，新的结构暂没有新工艺方法来支持，由于芯片更小，有更小的关键尺寸，需要更精确的控制制造过程。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用金属硬掩膜制造影像传感器的方法来解决现有技术中背照式影像传感器制作困难的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种用金属硬掩膜制造影像传感器的方法，包括步骤一,器件晶圆与逻辑晶圆键合后，对晶圆表面氧化物进行刻蚀,至露出四乙氧基硅层;

步骤二,在刻蚀后的表面上淀积一层隔离氧化层;

步骤三,在隔离氧化层上淀积一层金属硬掩膜;

步骤四,将金属硬掩膜刻蚀出开口;

步骤五，在金属硬掩膜上涂抹光刻胶，并刻蚀掉金属硬掩膜开口上方的光刻胶；

步骤六,通过刻蚀出的开口进行深通孔刻蚀至逻辑晶圆顶层金属上覆盖的氮化硅层;

步骤七,清除深通孔刻蚀后剩余金属硬掩膜;

步骤八,对通孔进行底部抗反射介质填充,并对所述底部抗反射介质进行刻蚀;

步骤九,使用光刻确定沟槽刻蚀的沟槽尺寸;

步骤十,进行沟槽刻蚀,至露出器件晶圆顶层金属和逻辑晶圆顶层金属。

本发明的有益效果是：在使用本发明方法能通过金属硬掩膜方法有效解决现有技术中背照式影像传感器由于其尺寸小而造成制作困难的问题。

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，所述金属硬掩膜为氮化钛膜；

进一步，所述深通孔刻蚀过程中需刻蚀四乙氧基硅层、层间氧化物层和由含碳氮化硅层以及黑钻石层组成的阻挡层

进一步，所述步骤一中对晶圆表面的刻蚀方式为等离子体刻蚀；

采用上述进一步方案的有益效果是：等离子体刻蚀易于控制，能进一步提高刻蚀精准度。

进一步，所述淀积的金属硬掩膜厚度为1000埃以上；

进一步，所述深通孔前涂抹的光刻胶厚度为6000埃以上。

采用上述进一步方案的有益效果是：能在深通孔刻蚀时作为阻挡层保护其下方的器件。

进一步，所述金属硬掩膜为氮化钛膜,所述阻挡层中黑钻石与氮化钛的刻蚀选择比为二十比一；

进一步，所述层间氧化物层与光刻胶的刻蚀选择比为六比一，所述氮化硅与光刻胶的刻蚀选择比为六比一；

进一步，所述刻蚀选择比为在同等条件下，对两种材料进行刻蚀，刻蚀相同时间后刻蚀掉两种材料的深度的比值。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过刻蚀选择比能精确确定出需要刻蚀的深度，进一步提高背照式影像传感器的质量。

附图说明

图1为本发明方法流程图；

图2为本发明键合后晶圆结构图；

图3为本发明淀积隔离氧化层后晶圆结构图；

图4为本发明淀积金属硬掩膜后晶圆结构图；

图5为本发明将金属硬掩膜开口后晶圆结构图；

图6为本发明进行深通孔刻蚀后晶圆结构图；

图7为本发明深通孔填充底部抗反射介质后晶圆结构图；

图8为本发明沟槽刻蚀前晶圆结构图；

图9为本发明沟槽可事后晶圆结构图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、衬底硅层，2、层间氧化物层，3、逻辑晶圆顶层金属，4、氮化硅层，5、器件晶圆顶层金属，6、阻挡层，7、四乙氧基硅层，8、表面氧化物层，9、隔离氧化层，10、金属硬掩膜，11、深通孔，12、底部抗反射介质，13、光刻胶，14、沟槽。

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。

如图1所示，为本发明方法流程图，包括以下步骤：

步骤101,器件晶圆与逻辑晶圆键和后，对晶圆表面氧化物进行刻蚀,至露出四乙氧基硅层7;

步骤102,在刻蚀后的表面上淀积一层隔离氧化层9;

步骤103,在隔离氧化层上淀积一层金属硬掩膜10;

步骤104,将金属硬掩膜10刻蚀出开口;

步骤105，在金属硬掩膜10上涂抹光刻胶13，并刻蚀掉金属硬掩膜开口上方的光刻胶13；