[发明专利]图像传感器及其制造方法

权利要求书

1.一种图像传感器，包括：

半导体衬底，限定为感测部和外围驱动部；

多个光电二极管和多个晶体管，形成在该半导体衬底的该感测部中；

绝缘层，形成在包括所述光电二极管和所述晶体管的该半导体衬底上方；

至少一个下部层间绝缘层，形成在该绝缘层上方；

至少一根下部金属线，形成在所述至少一个下部层间绝缘层上；

上部层间绝缘层，形成在包括所述至少一根下部金属线的该半导体衬底上方；

上部金属线，形成在该上部层间绝缘层上；

聚合层，形成在该上部层间绝缘层中并且位于该上部金属线的两侧，使得该上部层间绝缘层的顶部表面、该上部金属线的顶部表面和该聚合层的顶部表面共面；以及

保护层，形成在包括该聚合层和该上部金属线的该上部层间绝缘层上方。

2.如权利要求1所述的图像传感器，其中该聚合层的宽度和深度的范围在该上部金属线的宽度和深度的1/100到1/300之间。

3.如权利要求1所述的图像传感器，其中该聚合层由聚酰亚胺基的聚合物形成。

4.如权利要求1所述的图像传感器，其中该保护层包括氧化物层。

5.如权利要求1所述的图像传感器，其中所述至少一根下部金属线和该上部金属线中的每一根由包括Al、Cu、Mo、Ti、Ta的组合中选出的一种组成。

6.如权利要求5所述的图像传感器，其中所述至少一根下部金属线和该上部金属线中的每一根形成在单层中。

7.如权利要求5所述的图像传感器，其中所述至少一根下部金属线和该上部金属线中的每一根形成在堆叠层中。

8.一种图像传感器的制造方法，包括如下步骤：

提供限定为感测部和外围驱动部的半导体衬底；然后

在该半导体衬底的该感测部中形成多个光电二极管和多个晶体管；然后

在包括所述多个光电二极管和所述多个晶体管的该半导体衬底上方形成绝缘层；然后

在该绝缘层上方形成至少一个下部层间绝缘层；然后

在至少一个所述下部层间绝缘层上形成至少一根下部金属线；然后

在包括所述至少一根下部金属线的该半导体衬底上方形成上部层间绝缘层；然后

在该上部层间绝缘层上形成上部金属线；然后

在该上部层间绝缘层中并且在该上部金属线的两侧形成聚合层，以使该上部层间绝缘层的顶部表面、该上部金属线的顶部表面和该聚合层的顶部表面共面；以及

在包括该聚合层和该上部金属线的该上部层间绝缘层上方形成保护层。

9.如权利要求8所述的方法，其中该聚合层的宽度和深度的范围在该上部金属线的宽度和深度的1/100到1/300之间。

10.如权利要求8所述的方法，其中该聚合层由聚酰亚胺基的聚合物形成。

11.如权利要求8所述的方法，其中该保护层由氧化物形成。

12.如权利要求8所述的方法，其中所述至少一根下部金属线和该上部金属线中的每一根由包括Al、Cu、Mo、Ti、Ta的组合中选出的一种组成。

13.如权利要求12所述的方法，其中所述至少一根下部金属线和该上部金属线中的每一根形成在单层中。

14.如权利要求12所述的方法，其中所述至少一根下部金属线和该上部金属线中的每一根形成在堆叠层中。

15.如权利要求8所述的方法，其中形成该聚合层的步骤包括：

在该上部层间绝缘层中并在该上部金属线的两侧形成沟槽；然后

在该上部层间绝缘层上方沉积聚酰亚胺基的聚合物，以填充该沟槽；以及

在聚酰亚胺基的聚合物上执行化学机械抛光，以暴露该上部层间绝缘层的顶部表面和该上部金属线，使得该聚酰亚胺基的聚合物残留在该沟槽中。

16.如权利要求8所述的方法，还包括在形成该保护层后执行热处理的步骤。

17.如权利要求16所述的方法，其中执行该热处理的温度范围在350℃到450℃之间。