[发明专利]图像传感器的制造方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求申请日为2008年11月11日的韩国专利申请号10-2008-0111418的优先权，在此通过援引将该申请的全部内容合并进本申请中。

技术领域

本发明涉及一种图像传感器的制造方法。

背景技术

现有的互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器具有一种将光电二极管和晶体管水平配置的结构。尽管电荷耦合器件(CCD)图像传感器的缺点已经在现有的水平式CMOS图像传感器中被克服了，但是水平式CMOS图像传感器中仍然存在于尚未解决的问题。

在现有的水平式CMOS图像传感器中，光电二极管和晶体管彼此水平地邻接在衬底上。因此，除了需要用于晶体管的区域，还需要用于光电二极管的区域。这会降低“填充因数(fill factor)”并且限制分辨能力(resolutioncapabilities)。

在现有的水平式CMOS图像传感器中，还很难对同时制造光电二极管和晶体管的工艺进行优化。具体而言，在快速晶体管工艺中需要浅结(shallowjunction)来获得低表面电阻(low sheet resistance)的。然而，这样的浅结不适用于光电二极管。

在现有的水平式CMOS图像传感器中，如果对CMOS图像传感器增加芯片级功能，则必须增加像素单元的尺寸以保持图像传感器的灵敏度，或者必须减少光电二极管的区域以保持像素的尺寸。然而，如果增大像素单元的尺寸，则会降低图像传感器的分辨率。如果缩小光电二极管的区域，则会降低图像传感器的灵敏度。

发明内容

实施例涉及一种图像传感器的制造方法，其能够提高电路和光电二极管的集成度。实施例涉及一种图像传感器的制造方法，其能够通过使用两个芯片形成一个光电二极管。这两个芯片被分割到一个图像芯片和一个逻辑芯片中，该图像芯片包括滤色镜阵列和微透镜，该逻辑芯片具有驱动器IC和逻辑阵列，其中该驱动器IC用于驱动图像芯片，该逻辑阵列用于其他附加功能。通过3D集成将这两个芯片相互连接进单个衬垫中。

实施例涉及一种图像传感器的制造方法，其能够除掉来自光电二极管上部的多条金属线，从而能够缩短光电二极管和微透镜之间的距离。该方法显著缩短了光程，从而提高了感光性。

为了提高光电二极管接收光的能力，必须增加用于光电二极管的面积，或者必须缩小穿过光电二极管的通孔尺寸。如果通孔的尺寸过小，当在光电二极管的一部分掺杂区域中形成阻挡图案时，通孔的入口会被阻塞。因此，实施例教示一种图像传感器的制造方法，其能够在缩小通孔尺寸同时，即使阻挡图案形成后，也能保持导通孔的入口为打开状态。

根据实施例，一种图像传感器的制造方法可以包括在半导体衬底上形成包括金属线的电路，在该金属线上形成光电二极管，以及在该光电二极管中形成接触塞，使得该接触塞被连接至该金属线。形成该接触塞的步骤包括执行第一蚀刻工艺，以蚀刻该光电二极管的一部分，并且执行第二蚀刻工艺以使用在刻蚀中产生的副产品暴露该金属线的一部分，从而在该光电二极管中形成用于该接触塞的通孔。

根据实施例，一种图像传感器的制造方法可以包括通过离子注入工艺在衬底中形成包括第一杂质区域和第二杂质区域的光电二极管，其中该第二杂质区域形成在该第一杂质区域上，其中该光电二极管排列在具有金属线的层间介电层上，通过蚀刻该光电二极管暴露该光电二极管的该第二杂质区域的一部分，在该光电二极管上形成一阻挡层，使得该阻挡层使该第二杂质区域隔离，通过蚀刻该光电二极管和该层间介电层暴露该金属线的一部分，以及在该光电二极管中形成一接触塞，使得该接触塞被电连接至该金属线。通过一BCM工艺使用在蚀刻过程中产生的副产品暴露该金属线的所述部分。

附图说明

实例图1至图7是示出了根据本发明实施例的图像传感器的制造方法的示意图。

具体实施方式

实例图1至图7是示出了根据本发明实施例的图像传感器的制造方法的示意图。

如实例图1所示，可以制备一衬底100，在该衬底100上设置金属线150和电路120。例如，隔离层110可以形成在具有第二导电类型的第一衬底100中以界定一有源区，并且在该有源区中形成包括晶体管的电路120。

例如，该电路120可以包括转移晶体管(Tx)121、复位晶体管(Rx)123、驱动晶体管(Dx)125以及选择晶体管(Sx)127。随后，可以形成包括浮置扩散区(FD)131和源极/漏极区133、135和137的离子注入区130。