[发明专利]预金属化电介质层内支撑的金属屏蔽沟槽和金属衬底触点

说明书

本申请涉及预金属化电介质层内支撑的金属屏蔽沟槽和金属衬底触点。半导体衬底包括：光电二极管区域、电荷储存区域和CDTI结构，电荷储存区域电耦合到光电二极管区域，电容式深沟槽隔离结构包括定位在光电二极管区域与电荷储存区域之间的导电区域。接触蚀刻停止层叠置在半导体衬底上，预金属化电介质层叠置在接触蚀刻停止层上。填充有金属材料的第一沟槽延伸穿过预金属化电介质层，在接触蚀刻停止层处或之中触底。同样填充有金属材料的第二沟槽延伸穿过预金属化电介质层和接触蚀刻停止层，在CDTI结构的导电区域处或之中触底。第一沟槽在光电二极管区域与电荷储存区域之间形成光学屏蔽。第二沟槽形成用于对CDTI结构进行偏置的触点。

技术领域

本发明涉及在集成电路的预金属化电介质层内提供金属屏蔽沟槽以及金属衬底触点。在针对前侧照明光传感器的具体实现方式中，金属屏蔽沟槽提供一种用于防止光干涉敏感电路的光学屏蔽。

技术背景

前侧照明光传感器在本领域是众所周知的。光传感器前侧上的光敏区域当暴露在光中时生成电荷。这些电荷在积分阶段期间在光敏区域内累积并被转移到存储器区域。在下一个积分阶段期间，使用读取电路从存储器区域读出之前转移的电荷。

对光传感器而言，重要的是包括一些光学屏蔽。例如，可以在成像阵列中的相邻光传感器之间提供光学屏蔽，以便确保引向一个光敏区域的光不照射在相邻光敏区域上。此外，可以在存储器区域上的光传感器内提供光学屏蔽，以便确保引向光敏区域的光不会附加地在存储器区中生成电荷。

通常在光传感器的前侧提供预金属化电介质(PMD)层。金属衬底触点穿过PMD层以将衬底之中或之上的集成电路电连接到叠置金属层内支撑的金属线。在本领域中，需要支撑PMD层内的金属屏蔽沟槽和金属衬底触点两者。

发明内容

在实施例中，一种集成电路包括：半导体衬底，该半导体衬底包括用于晶体管的掺杂源极或漏极区域；接触蚀刻停止层，该接触蚀刻停止层叠置在该半导体衬底上；预金属化电介质层，该预金属化电介质层叠置在该接触蚀刻停止层上；第一沟槽，该第一沟槽填充有金属材料，该第一沟槽延伸穿过该预金属化电介质层并且具有终止于该接触蚀刻停止层处或之中而没有穿过其的底部；以及第二沟槽，该第二沟槽填充有与填充该第一沟槽的金属材料相同的金属材料，该第二沟槽延伸穿过该预金属化电介质层和该接触蚀刻停止层并且具有终止于该掺杂源极或漏极区域处或之中而没有穿过其的底部。

在实施例中，一种方法包括：在半导体衬底中形成用于晶体管的掺杂源极或漏极区域；沉积接触蚀刻停止层以叠置在该半导体衬底上；沉积预金属化电介质层以叠置在该接触蚀刻停止层上；在该预金属化电介质层中形成第一沟槽，该第一沟槽延伸穿过该预金属化电介质层并且具有终止于该接触蚀刻停止层处或之中而没有穿过其的底部；利用非导电材料填充该第一沟槽；在该预金属化电介质层中形成第二沟槽，该第二沟槽延伸穿过该预金属化电介质层和该接触蚀刻停止层并且具有终止于该掺杂源极或漏极区域处或之中而没有穿过其的底部；将该非导电材料从该第一沟槽处移除；并且使用相同的金属材料填充该第一沟槽和该第二沟槽。

在实施例中，一种集成电路包括：半导体衬底，该半导体衬底包括光电二极管区域、电荷储存区域、以及电容式深沟槽隔离结构，该电荷储存区域电耦合至该光电二极管区域，该电容式深沟槽隔离结构包括定位在该光电二极管区域与该电荷储存区域之间的导电区域；接触蚀刻停止层，该接触蚀刻停止层叠置在该半导体衬底上；预金属化电介质层，该预金属化电介质层叠置在该接触蚀刻停止层上；第一沟槽，该第一沟槽填充有金属材料，该第一沟槽延伸穿过该预金属化电介质层并且具有终止于该接触蚀刻停止层处或之中而没有穿过其的底部，填充有该金属材料的该第一沟槽在该光电二极管区域与该电荷储存区域之间形成光学屏蔽；以及第二沟槽，该第二沟槽填充有与填充第一沟槽的金属材料相同的金属材料，该第二沟槽延伸穿过该预金属化电介质层和该接触蚀刻停止层并且具有终止于该电容式深沟槽隔离结构的该导电区域处或之中而没有穿过其的底部。

附图说明

为了更好地理解这些实施例，现在将仅通过举例的方式参照附图，在附图中：