[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，包含有读出电路；

层间介电层，设置于所述半导体衬底上；

互连件，设置于所述层间介电层中并且电连接到所述读出电路；

图像感测单元，设置于所述层间介电层上并且包含有堆叠的第一杂质区域和第二杂质区域；

通孔，穿入所述图像感测单元和所述层间介电层，以暴露所述互连件；以及

底部电极，设置于所述通孔中，以将所述互连件和所述图像感测单元的所述第一杂质区域电连接。

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述图像感测单元还包括位于所述第一杂质区域下方的第一离子注入区域，其中所述底部电极与所述第一离子注入区域和所述互连件接触。

3.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述底部电极设置于所述通孔内的所述通孔的侧面和底面，同时暴露所述通孔内的第二杂质区域。

4.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述底部电极由Ti、TiN或者Ti/TiN形成。

5.一种图像传感器的制造方法，包括：

在半导体衬底中形成读出电路；

在所述半导体衬底上形成连接到所述读出电路的互连件；

在所述半导体衬底上形成层间介电层，用于覆盖所述互连件；

在所述层间介电层上形成包含有堆叠的第一杂质区域和第二杂质区域的图像感测单元；

形成穿入所述图像感测单元和所述层间介电层的通孔，以暴露所述互连件；以及

在所述通孔中形成底部电极，以将所述互连件和所述图像感测单元的所述第一杂质区域电连接。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述图像感测单元还包括第一离子注入区域，其中所述第一离子注入区域设置在所述层间介电层上且位于所述图像感测单元的所述第一杂质区域下方，以及

其中所述底部电极将所述第一离子注入区域连接到所述互连件。

7.根据权利要求5所述的方法，其中形成所述底部电极包括：

沿着所述通孔和所述图像感测单元的表面形成电极层；

沿着所述电极层的表面形成硬掩模层；

在所述硬掩模层上形成光致抗蚀剂图案，以仅填充一部分所述通孔；

使用所述光致抗蚀剂图案作为蚀刻掩模，通过蚀刻工艺选择性地蚀刻所述硬掩模层，以形成硬掩模；

使用所述硬掩模作为蚀刻掩模，通过蚀刻工艺选择性地蚀刻所述电极层，以暴露所述第二杂质区域；以及

去除所述硬掩模。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述硬掩模由氧化物或者氮化物形成。

9.根据权利要求7所述的方法，其中在蚀刻所述电极层的同时去除所述光致抗蚀剂图案。

10.根据权利要求7所述的方法，其中使用H₂SO₄来蚀刻所述电极层。

11.根据权利要求5所述的方法，其中所述底部电极由Ti、TiN以及Ti/TiN其中之一形成。

12.根据权利要求7所述的方法，其中形成所述通孔包括：

在所述图像感测单元上形成第一硬掩模，所述第一硬掩模暴露所述图像感测单元的与所述互连件相对应的部分；以及

使用所述第一硬掩模作为蚀刻掩模，蚀刻所述图像感测单元和所述层间介电层。

13.根据权利要求12所述的方法，其中在去除用于暴露所述第二杂质区域的所述硬掩模期间去除所述第一硬掩模。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述第一硬掩模和用于暴露所述第二杂质区域的所述硬掩模都由氧化物形成。

15.根据权利要求12所述的方法，其中所述第一硬掩模由氧化物或者氮化物形成。