[发明专利]形成半导体装置的方法

说明书

本文提到一种形成半导体装置的方法中所描述的多个双重图案化技术可以减少在一像素阵列中形成一深沟槽隔离(DTI)结构期间可能会以其他方式出现的拐角圆化、蚀刻负载及/或多个其他缺陷。该些双重图案化技术包含在多个图案化操作中在一第一方向上形成一第一沟槽集合及在一第二方向上形成一第二沟槽集合，以使得最小蚀刻负载及/或拐角圆化至无蚀刻负载及/或拐角圆化存在于该第一沟槽集合及该第二沟槽集合的该些相交处及/或附近。

技术领域

本揭露关于一种形成半导体装置的方法。

背景技术

数字相机及其他光学成像装置采用影像感测器。影像感测器将光学影像转换为可以表示为数字影像的数字数据。影像感测器包含像素感测器阵列及支持逻辑。阵列的像素感测器为用于量测入射光的单元装置，且支持逻辑促进量测值的读出。光学成像装置中常用的一种类型的影像感测器为背照式(backside illumination，BSI)影像感测器。BSI影像感测器制造可以整合至半导体制程中，以实现低成本、小的大小及高整合度。另外，BSI影像感测器可以具有低操作电压、低功耗、高量子效率及低读出噪声，且可以允许随机访问。

发明内容

根据本揭露的一些实施例中，一种形成半导体装置的方法包括以下步骤。在一基板上方的一第一光阻剂层中形成一第一图案；基于该第一图案蚀刻该基板以在该基板内在一第一方向上形成一第一沟槽集合；在蚀刻该基板以形成该第一沟槽集合之后去除该第一光阻剂层；在去除该第一光阻剂层之后，在该基板上方形成一第二光阻剂层；在该第二光阻剂层中形成一第二图案；及基于该第二图案蚀刻该基板以在该基板内在一第二方向上形成一第二沟槽集合。

根据本揭露的一些实施例中，一种形成半导体装置的方法包括以下步骤。在该基板上方的一硬遮罩层中在一第一方向上形成一图案的一第一部分；在形成该图案的该第一部分之后，在该硬遮罩层中在一第二方向上形成该图案的一第二部分；基于该图案的该第一部分及该第二部分蚀刻该基板，以在该基板中形成多个相交沟槽；及填充该些相交沟槽以在该基板中形成一深沟槽隔离结构。

根据本揭露的一些实施例中，一种形成半导体装置的方法包括以下步骤。在用于一像素阵列的多个像素感测器的一像素阵列的一基板中形成多个光电二极管；通过一双重图案化技术在该基板中形成多个沟槽，其中该些沟槽形成在该些光电二极管之间，且其中该些沟槽包含一第一沟槽子集及一第二沟槽子集，且其中该第一沟槽子集及该第二沟槽子集近似垂直；填充该些沟槽以在该基板中形成一深沟槽隔离结构；在该基板上方、该深沟槽隔离结构上方及该光电二极管上方形成一介电层；在该介电层上方形成一金属层；蚀刻穿过该金属层且蚀刻至该介电层的一部分以形成一网格结构；在该网格结构之间形成该像素感测器的多个滤色区；及在该网格结构上方及该滤色区上方形成该像素阵列的一微透镜层。

附图说明

当结合随附附图阅读时，根据以下详细描述最佳地理解本揭露的态样。应注意，根据行业中的标准实践，未按比例绘制各种特征。实务上，为了论述清楚起见，各种特征的尺寸可以任意增加或减小。

图1为其中可以实施本文中所描述的系统及/或方法的实例环境的图；

图2及图3为本文中所描述的实例像素阵列的图；

图4A至图4R及图5A至图5N为本文中所描述的实例实施方式的图；

图6为图1的一或多个装置的实例元件的图；

图7至图9为与形成深沟槽隔离(deep trench isolation，DTI)结构相关的实例制程的流程图。

【符号说明】

100:环境

102:沉积工具

104:曝光工具

106:显影剂工具

108:蚀刻工具