[发明专利]金属线引出工艺结构及其制备方法和背照式图像传感器

说明书

本发明提供了一种金属线引出工艺结构及其制备方法和背照式图像传感器，金属线引出工艺结构包括：衬底，衬底包括凹槽和光电二极管预制备区；凹槽的纵切面呈一正梯形形状；凹槽的底部下方填埋有一金属互联层；凹槽的底部设有开口，开口穿过凹槽的底部的所述衬底，且终止于金属互联层；第一介质层，覆盖光电二极管预制备区处的衬底的表面；氧化层，覆盖述凹槽的侧壁和底部的一部分，且覆盖第一介质层的表面，覆盖第一介质层表面的氧化层以及第一介质层于所述凹槽正上方区域的纵切面呈一倒梯形形状。本发明能够解决现有金属线引出工艺结构中，位于凹槽侧壁的氧化层的厚度不能达到隔离金属与硅的要求，进而导致器件性能下降的问题。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种金属线引出工艺结构及其制备方法和背照式图像传感器。

背景技术

随着半导体制造技术的不断成熟发展，图像传感器越来越集中应用于数码相机、影像电话、第三代手机、视讯会议、智能型保全系统、汽车倒车雷达、玩具以及工业、医疗等其他领域中。例如，CMOS图像传感器属于光电元器件且CMOS图像传感器由于其制造方法与现有集成电路制造方法兼容，同时其性能比原有的电荷耦合器件CCD有很多优点，而且逐渐成为图像传感器的主流，其可以将驱动电路和像素集成在一起，简化了硬件设计同时也降低了系统的功耗。CMOS图像传感器由于在采集光信号的同时就可以获取电信号，还能实时处理图像信息，反应速度快；同时CMOS图像传感器还具有价格便宜，带宽较大，防模糊等优点从而得到了广泛的应用。

根据接收光线的位置不同，CMOS图像传感器可分为前照式CMOS图像传感器和背照式CMOS图像传感器，其中，背照式CMOS图像传感器相对于前照式CMOS图像传感器较大效率地提高了光线接收的效能。另外，在背照式CMOS图像传感器的制备方法过程中，通常在背照式CMOS图像传感器中形成可以与其他器件进行电性连接的金属引线，以增加其应用性。

然而，目前在背照式图像传感器金属线引出制造工艺过程中，由于传统的金属线引出工艺结构，使得最后在凹槽侧壁形成的氧化层41的厚度(例如图1中圆圈圈出的位置)不能达到隔离金属与(硅)衬底10的要求，从而导致金属与(硅)衬底10之间存在漏电问题，进而对器件性能造成影响。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种金属线引出工艺结构及其制备方法和背照式图像传感器，以解决现有金属线引出工艺结构中，位于凹槽侧壁的氧化层的厚度不能达到隔离金属与硅的要求，进而导致器件性能下降的问题。

第一方面，本发明提供了一种金属线引出工艺结构，包括：衬底，所述衬底包括凹槽和光电二极管预制备区；其中，所述凹槽的纵切面呈一正梯形形状；

所述凹槽的底部下方填埋有一金属互联层；

所述凹槽的底部设有开口，所述开口穿过所述凹槽的底部的所述衬底，且终止于所述金属互联层；

第一介质层，覆盖所述光电二极管预制备区处的所述衬底的表面；

氧化层，覆盖所述凹槽的侧壁和底部的一部分，且覆盖所述第一介质层的表面，其中，覆盖第一介质层表面的氧化层以及第一介质层于所述凹槽正上方区域的纵切面呈一倒梯形形状。

进一步地，所述正梯形的底角小于90度。

进一步地，在经过位于第一介质层上方的氧化层的无罩刻蚀工艺后凹槽侧壁的氧化层的厚度为65nm。

第二方面，本发明还提供了一种背照式图像传感器，包括如上面第一方面所述的金属线引出工艺结构。

第三方面，本发明还提供了一种金属线引出工艺结构的制备方法，包括：

S1、制备一衬底，所述衬底包括光电二极管预制备区以及填埋于所述衬底内部的金属互联层；

S2、于所述衬底的表面覆盖第一介质层；