CN101197320B - Cmos图像传感器和cmos图像传感器的制造方法 - Google Patents
Cmos图像传感器和cmos图像传感器的制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101197320B CN101197320B CN200610119171A CN200610119171A CN101197320B CN 101197320 B CN101197320 B CN 101197320B CN 200610119171 A CN200610119171 A CN 200610119171A CN 200610119171 A CN200610119171 A CN 200610119171A CN 101197320 B CN101197320 B CN 101197320B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- dual
- damascene structure
- etching stopping
- insulating barrier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Abstract
一种CMOS图像传感器，包括硅衬底、位于硅衬底上具有双镶嵌结构的绝缘层和蚀刻停止层、位于具有双镶嵌结构的绝缘层和蚀刻停止层上的不含双镶嵌结构的绝缘层和蚀刻停止层、位于具有双镶嵌结构的蚀刻停止层上的氧化硅层和位于氧化硅层上的氮氧化硅层；开口，贯穿氮氧化硅层、氧化硅层、不含双镶嵌结构的蚀刻停止层和绝缘层；透光层，形成于氮氧化硅层上并填充满开口；微透镜，形成于开口内透光层上。过上述步骤，将没有进行金属连通的多层绝缘层和蚀刻停止层去除，填充透光好的树脂材料使光线被反射和吸收的量减少，使光电二极管接收到的光能量增多，光敏度提高，进而实现CMOS图像传感器使用的光照环境不受限制，在较暗环境条件下成像清晰。
Description
技术领域
本发明涉及图像传感器，且更具体地涉及具有改善的灵敏度的CMOS图像传感器和CMOS图像传感器的制造方法。
背景技术
图像传感器从物体接收光信号且将光信号转化为电信号，接着电信号可以被传输用于进一步的处理，诸如数字化，然后在诸如存储器、光盘或磁盘的存储器件中存储，或用于在显示器上显示、打印等。图像传感器通常用于诸如数字相机、摄像机、扫描仪、传真机等装置。
图像传感器通常为两种类型，电荷藕合器件(CCD)传感器和CMOS图像传感器(CIS)。CCD称为光电耦合器件，通过光电效应收集电荷，每行像素的电荷随时钟信号被送到模拟位移寄存器上，然后串行转换为电压。CCD具有很低的读出噪音和暗电流噪音，同时具有高光子转换效率，所以既提高了信噪比，又提高了灵敏度，很低光度的入射光也能侦测到，其讯号不会被掩盖。CCD还具有高动态范围，提高***环境的使用范围，不因亮度差异大而造成信号反差现象。与CCD相比，CIS对光线的灵敏度、以及信噪比都相对较差，导致它在成像质量上难以与CCD抗衡，所以以前主要运用于对成像质量要求不是很高的低端市场。但是，新的CMOS技术也在不断地改进，CIS在成像质量方面也越来越具有与CCD相抗衡的实力。CMOS最明显的优势是集成度高、功耗小，具有高度***整合的条件，CMOS芯片几乎可以将所有图像传感器所需的功能集成到一块芯片上，例如垂直位移、水平位移寄存器、时序控制和模拟数字转换等，甚至可以将图像处理芯片、快闪记忆体等也可整合成单晶片，大大减小了***复杂性，降低了成本。而CCD的应用则需要***芯片的支持，以及多电压供应，所以，采用CIS传感器模组与CCD相比体积更小。另外由于采用CMOS工艺，CIS还更加省电，因此在一些电池供电的便携式产品上更具竞争力，如可拍照手机的应用。与CCD产品相比，CIS的生产成本也更为低廉，因为CMOS是标准工艺制程，可利用现有的半导体设备，不需额外的投资设备，且品质可随著半导体技术的提升而进步；同时，全球晶圆厂的CMOS生产线较多，日后量产时也有利于成本的降低，而CCD的生产相对复杂和昂贵，需要专用生产线进行生产。
现有技术制作CMOS图像传感器的方法，如图1A所示，在硅衬底10中形成***电路区101和图像传感区100，其中图像传感区100包括光电二极管102，用于接收光线产生光电子；晶体管103，连接光电二极管102，控制光电信号的输出.***电路区101是对图像传感区100晶体管103获得的电信号进行读取、转换、运算处理等的逻辑电路.在硅衬底10表面化学气相沉积法第一绝缘层104，用来隔离晶体管103栅极105和后续沉积的金属层；用旋涂法在第一绝缘层104上形成图案化光阻(未图示)，以光阻为掩膜，蚀刻第一绝缘层104至晶体管103的栅极105表面，形成接触孔107；去除光阻，用化学气相沉积法在第一绝缘层104上及接触孔107内形成第一扩散阻挡黏着层106，防止后续沉积的金属层与硅衬底10之间产生扩散，并使后续沉积的金属层与晶体管103的栅极105形成良好的电接触；用化学气相沉积法在第一扩散阻挡黏着层106上形成第一金属层108，且第一金属层108填充满接触孔107，接触孔107中的第一金属层108与晶体管103的栅极105导通.
如图1B所示，用化学机械研磨法研磨第一金属层108和第一扩散阻挡黏着层106至露出第一绝缘层104表面；在第一绝缘层104上用化学气相沉积法形成第一蚀刻停止层110，防止后续热处理过程中产生金属扩散和后续蚀刻过程中蚀刻中止。
如图1C所示，用化学气相沉积法在第一蚀刻停止层110上形成第二绝缘层111；用旋涂法在第二绝缘层111上形成图案化光阻(未图示)，以光阻为掩膜，蚀刻第二绝缘层111和第一蚀刻停止层110至露出第一绝缘层104，形成沟槽113与接触孔107连通；去除光阻，用物理气相沉积法在第二绝缘层111上及沟槽113内形成第二扩散阻挡黏着层112，防止后续沉积的金属层产生扩散以及使后续沉积的金属层产生良好的附着；用化学气相沉积法在第二扩散阻挡黏着层112上形成第二金属层114，且第二金属层114填充满沟槽113，沟槽113中的第二金属层114同接触孔107中金属连通。
如图1D所示，用化学机械研磨法研磨第二金属层114和第二扩散阻挡黏着层112至露出第二绝缘层111；在第二绝缘层111上用化学气相沉积法形成第二蚀刻停止层116，防止后续热处理过程中产生金属扩散和后续蚀刻过程中蚀刻中止；用化学气相沉积法在第二蚀刻停止层116上形成第三绝缘层118；蚀刻第三绝缘层118和第二蚀刻停止层116至露出第二绝缘层111表面，形成第一双镶嵌结构120与沟槽113连通，所述双镶嵌结构120包括第二接触孔120a和第二沟槽120b；用物理气相沉积法在第三绝缘层118上及第一双镶嵌结构120内形成第三扩散阻挡黏着层119，防止后续沉积的金属扩散至第三绝缘层118中；用电镀法在第三扩散阻挡黏着层119上形成第三金属层122，且第三金属层122填充满第一双镶嵌结构120，第一双镶嵌结构120中的第三金属层122同沟槽113中的金属连通；按照上述步骤及方法，研磨第三金属层120和第三扩散阻挡黏着层119至露出第三绝缘层118，在第三绝缘层118上形成第三蚀刻停止层124，在第三蚀刻停止层124上形成第四绝缘层126，在***电路区101的第四绝缘层126和第三蚀刻停止层124中形成第二双镶嵌结构128，与***电路区101的第一双镶嵌结构120连通，在第二双镶嵌结构128侧壁及底部形成有第四扩散阻挡黏着层130，在第二双镶嵌结构128内填充满金属；再与在第四绝缘层126上形成第四蚀刻停止层132，在第四蚀刻停止层132上形成第五绝缘层134，在***电路区101的第五绝缘层134和第四蚀刻停止层132中形成第三双镶嵌结构136，与***电路区101的第二双镶嵌结构128连通，在第三双镶嵌结构136侧壁及底部形成有第五扩散阻挡黏着层138，在第三双镶嵌结构136内填充满金属。
如图1E所示，用化学气相沉积法在第五绝缘层134上形成第五蚀刻停止层139；用化学气相沉积法在第五蚀刻停止层139上形成氧化硅层140，作为应力缓冲层；用化学气相沉积法在氧化硅层140上形成氮氧化硅层142，氮氧化硅层142是芯片罩幕层，用来阻挡芯片外部环境中的水分以及离子进入到芯片内部；在氮氧化硅层142上形成树脂层(未图示)，通过曝光工艺在图像传感区100的光电二极管102对应的区域形成微透镜144。
现有CMOS图像传感器的制作方法参考申请号为200510084649中国专利申请所公开的技术方案。
现有技术制作CMOS图像传感器的方法，由于CMOS图像传感器中存在多层绝缘层和蚀刻停止层，造成光线大量被反射与吸收，使光电二极管接收到的光能量减小，使光敏度下降，进而导致CMOS图像传感器使用的光照环境受到限制，在较暗环境条件下成像不清晰.
发明内容
本发明解决的问题是提供一种CMOS图像传感器的制造方法，防止由于CMOS图像传感器中存在多层绝缘层和蚀刻停止层，造成光线大量被反射与吸收，使光电二极管接收到的光能量减小，使光敏度下降，进而导致CMOS图像传感器使用的光照环境受到限制，在较暗环境条件下成像不清晰。
为解决上述问题，本发明提供一种CMOS图像传感器的制造方法，包括：在硅衬底上依次形成若干具有双镶嵌结构的蚀刻停止层和绝缘层组合，在最后一层具有双镶嵌结构的绝缘层上形成了不含双镶嵌结构的蚀刻停止层，再形成氧化硅层和氮氧化硅层，图像传感区形成包括下列步骤：
a.在氮氧化硅层上形成图案化光阻；
b.以光阻为掩膜，蚀刻氮氧化硅层、氧化硅层、不含双镶嵌结构的蚀刻停止层至露出包含双镶嵌结构的蚀刻停止层，形成开口；
c.在氮氧化硅层上形成透光层，且透光层填充满开口；
d.在开口内透光层上形成与图像传感区光电二极管相对应的微透镜。
用干法蚀刻法蚀刻氮氧化硅层、氧化硅层、不含双镶嵌结构的蚀刻停止层至露出包含双镶嵌结构的蚀刻停止层，形成开口。
用旋涂法在氮氧化硅层上形成透光层，且透光层填充满开口，所述透光层在氮氧化硅层上的厚度为0.3um至0.8um，透光层的材料为丙烯酸树脂。
所述微透镜的厚度为0.8um至1.2um。
步骤d包括：在透光层上形成树脂层；经过曝光和显影，在开口内透光层上方的树脂层上形成与图像传感区光电二极管相对应的微透镜图案；加热树脂层。
用旋涂法形成树脂层。
加热树脂层的温度为200℃至300℃。
本发明提供一种CMOS图像传感器的制造方法，包括：在硅衬底上依次形成若干具有双镶嵌结构的蚀刻停止层和绝缘层组合、在最后一层具有双镶嵌结构的绝缘层上形成了不含双镶嵌结构的蚀刻停止层，在形成氧化硅层和氮氧化硅层，图像传感区形成包括下列步骤：
A.在氮氧化硅层上形成图案化光阻；
B.以光阻为掩膜，蚀刻氮氧化硅层、氧化硅层、不含双镶嵌结构的蚀刻停止层至露出包含双镶嵌结构的蚀刻停止层，形成开口；
C.在氮氧化硅层上和开口内壁形成透光层；
D.在开口底部透光层上形成与图像传感区光电二极管相对应的微透镜。
用干法蚀刻法蚀刻氮氧化硅层、氧化硅层、图像传感区部分完全不含双镶嵌结构的蚀刻停止层和绝缘层至露出包含双镶嵌结构的蚀刻停止层和绝缘层组合，形成开口。
用旋涂法在氮氧化硅层上及开口内壁形成透光层。氮氧化硅层上的透光层与开口内壁的透光层等厚，所述透光层的厚度为0.3um至0.8um。透光层的材料为丙烯酸树脂。
所述微透镜的厚度为0.8um至1.2um。
步骤D包括：在开口底部的透光层上形成树脂层；经过曝光和显影，在树脂层上形成与图像传感区光电二极管相对应的微透镜图案；加热树脂层。
用旋涂法形成树脂层。
加热树脂层的温度为200℃至300℃。
本发明提供一种CMOS图像传感器，包括硅衬底，位于硅衬底上若干具有双镶嵌结构的蚀刻停止层和绝缘层组合，位于最后一层具有双镶嵌结构的绝缘层上的不含双镶嵌结构的蚀刻停止层、位于不含双镶嵌结构的蚀刻停止层上的氧化硅层和位于氧化硅层上的氮氧化硅层，还包括：开口，贯穿氮氧化硅层、氧化硅层、不含双镶嵌结构的蚀刻停止层；透光层，形成于氮氧化硅层上和开口内壁；微透镜，形成于开口底部透光层上且与图像传感区光电二极管相对应。
用旋涂法在氮氧化硅层上及开口内形成透光层，所述透光层在氮氧化硅层上的厚度为0.3um至0.8um，透光层的材料为丙烯酸树脂。
所述微透镜的厚度为0.8um至1.2um
本发明提供一种CMOS图像传感器的制造方法，包括：在硅衬底上依次形成若干具有双镶嵌结构的蚀刻停止层和绝缘层组合、在最后一层具有双镶嵌结构的绝缘层上形成了不含双镶嵌结构的蚀刻停止层，再形成氧化硅层和氮氧化硅层，图像传感区形成包括下列步骤：在氮氧化硅层上形成光阻层；经过曝光、显影和热处理，在光阻层上形成微透镜图形；以光阻层为掩膜，蚀刻氮氧化硅层、氧化硅层、不含双镶嵌结构的蚀刻停止层至露出包含双镶嵌结构的蚀刻停止层，形成开口；在开口底部包含双镶嵌结构的蚀刻停止层和绝缘层组合上形成与图像传感区光电二极管相对应的微透镜。
蚀刻氮氧化硅层、氧化硅层、不含双镶嵌结构的蚀刻停止层的方法为干法蚀刻法。
所述微透镜的厚度为0.8um至1.2um。
本发明提供一种CMOS图像传感器，包括硅衬底，位于硅衬底上若干具有双镶嵌结构的蚀刻停止层和绝缘层组合，位于最后一层具有双镶嵌结构的绝缘层上的不含双镶嵌结构的蚀刻停止层、位于不含双镶嵌结构的蚀刻停止层上的氧化硅层和位于氧化硅层上的氮氧化硅层，还包括：开口，贯穿氮氧化硅层、氧化硅层、不含双镶嵌结构的蚀刻停止层；微透镜，形成于开口底部包含双镶嵌结构的蚀刻停止层和绝缘层组合上且与图像传感区光电二极管相对应。
所述微透镜的厚度为0.8um至1.2um。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：将图像传感区的没有进行金属连通的多层绝缘层和蚀刻停止层去除，填充透光好的树脂材料或直接将多层绝缘层和蚀刻停止层蚀刻成微透镜，使光线被反射和吸收的量减少，使光电二极管接收到的光能量增多，光敏度提高，进而实现CMOS图像传感器使用的光照环境不受限制，在较暗环境条件下成像清晰。
附图说明
图1A至图1E是现有技术制作CMOS图像传感器的过程示意图；
图2A至图2E是本发明第一实施例制作CMOS图像传感器过程示意图；
图3A至图3E是本发明第二实施例制作CMOS图像传感器过程示意图；
图4A至图4E是本发明第三实施例制作CMOS图像传感器过程示意图。
具体实施方式
CMOS图像传感器是通过光电二极管接收光线并将光信号转换成电信号，为了增强光电二极管接收到的光能量，提高光敏度，可以通过优化光线通道的薄膜结构，使光线在传播过程中的损失减少。本发明将图像传感区的没有进行金属连通的多层绝缘层和蚀刻停止层去除，填充透光好的树脂材料或直接将多层绝缘层和蚀刻停止层蚀刻成微透镜，使光线被反射和吸收的量减少，使光电二极管接收到的光能量增多，光敏度提高，进而实现CMOS图像传感器使用的光照环境不受限制，在较暗环境条件下成像清晰。为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
本发明CMOS图像传感器的制造方法，包括：在硅衬底上依次形成若干具有双镶嵌结构的蚀刻停止层和绝缘层组合，在最后一层具有双镶嵌结构的绝缘层上形成了不含双镶嵌结构的蚀刻停止层，再形成氧化硅层和氮氧化硅层，图像传感区形成包括下列步骤：
a.在氮氧化硅层上形成图案化光阻；
b.以光阻为掩膜，蚀刻氮氧化硅层、氧化硅层、不含双镶嵌结构的蚀刻停止层至露出包含双镶嵌结构的蚀刻停止层，形成开口；
c.在氮氧化硅层上形成透光层，且透光层填充满开口；
d.在开口内透光层上形成与图像传感区光电二极管相对应的微透镜。
图2A至图2E是本发明第一实施例制作CMOS图像传感器过程示意图。如图2A所示，在硅衬底20中形成***电路区201和图像传感区200，其中图像传感区200包括光电二极管202，用于接收光线产生光电子，晶体管203连接光电二极管202，控制光电信号的输出，***电路区201是对图像传感区200获得的电信号进行读取、转换、运算处理等的逻辑电路；在硅衬底20表面用化学气相沉积法形成厚度为0.5um至1um的第一绝缘层204，用来隔离晶体管203栅极和后续沉积的金属层；用旋涂法在第一绝缘层204上形成图案化光阻(未图示)，以光阻为掩膜，蚀刻第一绝缘层204至晶体管203的栅极205表面，形成接触孔207；去除光阻，用化学气相沉积法在第一绝缘层204上及接触孔207内形成厚度为150埃至250埃的第一扩散阻挡黏着层206，防止后续沉积的金属层与硅衬底20之间产生扩散，并使后续沉积的金属层与晶体管203的栅极205形成良好的电接触；用化学气相沉积法在第一扩散阻挡黏着层206上形成第一金属层208，并将第一金属层208填充满接触孔207，用于同晶体管203的栅极205连通。
如图2B所示，用化学机械研磨法研磨第一金属层208和第一扩散阻挡黏着层206至露出第一绝缘层204表面；在第一绝缘层204上用化学气相沉积法形成厚度为300埃至500埃的第一蚀刻停止层210，防止后续热处理过程中产生金属扩散和后续蚀刻过程中蚀刻中止；用化学气相沉积法在第一蚀刻停止层210上形成厚度为2000埃至4000埃的第二绝缘层211；用旋涂法在第二绝缘层211上形成图案化光阻(未图示)，以光阻为掩膜，蚀刻第二绝缘层211至露出第一绝缘层204，形成沟槽213与接触孔207连通；去除光阻，用物理气相沉积法在第二绝缘层211上及沟槽213内形成厚度为200埃至300埃的第二扩散阻挡黏着层212，防止后续沉积的金属层产生扩散以及使后续沉积的金属层产生良好的附着；用化学气相沉积法在第二扩散阻挡层212上形成第二金属层214，并将第二金属层214填充满沟槽213，用于同接触孔207中金属连通.
如图2C所示，用化学机械研磨法研磨第二金属层214和第二扩散阻挡黏着层212至露出第二绝缘层211；在第二绝缘层211上用化学气相沉积法形成厚度为300埃至500埃的第二蚀刻停止层216，防止后续热处理过程中产生金属扩散和后续蚀刻过程中蚀刻中止；用化学气相沉积法在第二蚀刻停止层216上形成厚度为6000埃至8000埃的第三绝缘层218；蚀刻第三绝缘层218至第二绝缘层211表面，形成第一双镶嵌结构220与沟槽213连通，所述双镶嵌结构220包括第二接触孔220a和第二沟槽220b；用物理气相沉积法在第三绝缘层218上及第一双镶嵌结构220内形成厚度为200埃至300埃的第三扩散阻挡黏着层219，防止后续沉积的金属扩散至第三绝缘层218中；用电镀法在第三扩散阻挡黏着层219上形成第三金属层222，并将第三金属层222填充满第一双镶嵌结构220，用于同沟槽213中的金属连通；按照上述步骤及方法，研磨第三金属层220和第三扩散阻挡黏着层219至露出第三绝缘层218，在第三绝缘层218上形成第三蚀刻停止层224，在第三蚀刻停止层224上形成第四绝缘层226，在***电路区201的第四绝缘层226中形成第二双镶嵌结构228，与***电路区201的第一双镶嵌结构220连通，在第二双镶嵌结构228侧壁及底部形成有第四扩散阻挡黏着层230，在第二双镶嵌结构228内填充满铜；再与在第四绝缘层226上形成第四蚀刻停止层232，在第四蚀刻停止层232上形成第五绝缘层234，在***电路区201的第五绝缘层234中形成第三双镶嵌结构236，与***电路区201的第二双镶嵌结构228连通，在第三双镶嵌结构236侧壁及底部形成有第五扩散阻挡黏着层238，在第三双镶嵌结构236内填充满铜。
如图2D所示，用化学气相沉积法在第五绝缘层234上形成厚度为500埃至700埃的第五蚀刻停止层239；用化学气相沉积法在第五蚀刻停止层239上形成厚度为2000埃至4000埃的氧化硅层240，作为应力缓冲层；用化学气相沉积法在氧化硅层240上形成厚度为2000埃至4000埃的氮氧化硅层242，氮氧化硅层242是芯片罩幕层，用来阻挡芯片外部环境中的水分以及离子进入到芯片内部；在氮氧化硅层242上形成图案化光阻(未图示)，以光阻为掩膜，用干法蚀刻法蚀刻图像传感区200的氮氧化硅层242、氧化硅层240、第五蚀刻停止层239、第五绝缘层234、第四蚀刻停止层232及第四绝缘层226至露出第三蚀刻停止层224，形成开口243。
如图2E所示，用旋涂法在氮氧化硅层242上及开口243内形成连续的透光层244，作为光的抗反射之用，透光层244在氮氧化硅层242上的厚度为0.3微米至0.8微米，并且透光层244填充满开口243；然后在透光层244上旋涂一层树脂层(未图示)，经过曝光和显影在与光电二极管202相对应的树脂层上形成微透镜图案，在200℃至300℃温度下加热，使树脂层靠表面张力形成厚度为0.8um至1.2um微透镜246。
本实施例中，第一绝缘层204、第二绝缘层211、第三绝缘层218、第四绝缘层226和第五绝缘层234的材料是磷硅玻璃(PSG)、氟硅玻璃(FSG)或未掺杂硅玻璃(USG)。第一绝缘层204的厚度具体例如0.5um、0.6um、0.7um、0.8um、0.9um或1um；第二绝缘层211的厚度具体例如2000埃、2500埃、3000埃、3500埃或4000埃；第三绝缘层218、第四绝缘层226和第五绝缘层234的厚度具体例如6000埃6500埃、7000埃、7500埃或8000埃。
本实施例中，第一扩散阻挡黏着层206的材料为钛和氮化钛；第二扩散阻挡黏着层212、第三扩散阻挡黏着层219、第四扩散阻挡黏着层230和第五扩散阻挡黏着层238的材料是钽和氮化钽.第一扩散阻挡黏着层206的厚度具体例如150埃、170埃、190埃、200埃、210埃、230埃或250埃；第二扩散阻挡黏着层212、第三扩散阻挡黏着层219、第四扩散阻挡黏着层230和第五扩散阻挡黏着层238的厚度具体例如200埃、220埃、250埃、280埃或300埃.
本实施例中，第一金属层208的材料为钨；第二金属层214和第三金属层222的材料为铜。
本实施例中，第一蚀刻停止层210、第二蚀刻停止层216、第三蚀刻停止层224和第四蚀刻停止层232的材料是氮化硅。第一蚀刻停止层210、第二蚀刻停止层216、第三蚀刻停止层224和第四蚀刻停止层232的厚度具体例如300埃、350埃、400埃、450埃或500埃；第五蚀刻停止层239的厚度具体例如500埃、550埃、600埃、650埃或700埃。
本实施例中，氧化硅层240的厚度具体例如2000埃、2500埃、3000埃、3500埃或4000埃。
本实施例中，氮氧化硅层242的厚度具体例如2000埃、2500埃、3000埃、3500埃或4000埃。
本实施例中，透光层244在氮氧化硅层242上的厚度具体例如0.3um、0.4um、0.5um、0.6um、0.7um或0.8um。透光层244的材料是丙烯酸树脂。
本实施例中，微透镜246的厚度具体例如0.8um、0.9um、1um、1.1um或1.2um。
继续参考图2A至图2E所示，CMOS图像传感器包括：硅衬底20；***电路区201和图像传感区200，位于硅衬底20中，且图像传感区200两侧为***电路区201，图像传感区200中包含光电二极管202和与光电二极管连接的晶体管203；第一绝缘层204形成于硅衬底20上，接触孔207贯穿第一绝缘层204，接触孔207侧壁和底部覆盖有第一扩散阻挡黏着层206；第一蚀刻停止层210覆盖于第一绝缘层204上，第二绝缘层211形成于第一蚀刻停止层210上，沟槽213贯穿第二绝缘层211和第一蚀刻停止层210，与接触孔207连通，沟槽213侧壁和底部覆盖有第二扩散阻挡黏着层212；第二蚀刻停止层216覆盖于第二绝缘层211上，第三绝缘层218形成于第二蚀刻停止层216上，第一双镶嵌结构220贯穿第三绝缘层218和第二蚀刻停止层216，与沟槽213连通，第一双镶嵌结构220侧壁和底部覆盖有第三扩散阻挡黏着层219；第三蚀刻停止层224覆盖于第三绝缘层218上，第四绝缘层226形成于第三蚀刻停止层224上，第二双镶嵌结构228只位于***电路区201且贯穿第四绝缘层226和第三蚀刻停止层224，与第一双镶嵌结构220连通，第二双镶嵌结构228侧壁和底部覆盖有第四扩散阻挡黏着层230；第四蚀刻停止层232覆盖于第四绝缘层226上，第五绝缘层234形成于第四蚀刻停止层232上，第三双镶嵌结构236只位于***电路区201且贯穿第五绝缘层234和第四蚀刻停止层232，与第二双镶嵌结构228连通，第三双镶嵌结构236侧壁和底部覆盖有第五扩散阻挡黏着层238；第五蚀刻停止层239覆盖于第五绝缘层234上；氧化硅层240位于第五蚀刻停止层239上；氮氧化硅242位于氧化硅层240上；开口243位于图像传感区200且贯穿氮氧化硅层242、氧化硅层240、第五蚀刻停止层239、第五绝缘层234、第四蚀刻停止层232及第四绝缘层226至露出第三蚀刻停止层224；透光层244位于氮氧化硅层242上且填充于开口243内；微透镜246位于透光层上且与光电二极管202对应。
本发明CMOS图像传感器的制造方法，包括：在硅衬底上依次形成若干具有双镶嵌结构的蚀刻停止层和绝缘层组合，在最后一层具有双镶嵌结构的绝缘层上形成了不含双镶嵌结构的蚀刻停止层，再形成氧化硅层和氮氧化硅层，图像传感区形成包括下列步骤：
A.在氮氧化硅层上形成图案化光阻；
B.以光阻为掩膜，蚀刻氮氧化硅层、氧化硅层、不含双镶嵌结构的蚀刻停止层至露出包含双镶嵌结构的蚀刻停止层，形成开口；
C.在氮氧化硅层上和开口内壁形成透光层；
D.在开口底部透光层上形成与图像传感区光电二极管相对应的微透镜。
图3A至图3E是本发明第二实施例制作CMOS图像传感器过程示意图。如图3A所示，在硅衬底30中形成***电路区301和图像传感区300，其中图像传感区300包括光电二极管302，用于接收光线产生光电子，晶体管303连接光电二极管302，控制光电信号的输出，***电路区301是对图像传感区300获得的电信号进行读取、转换、运算处理等的逻辑电路；在硅衬底30表面用化学气相沉积法形成厚度为0.5um至1um的第一绝缘层304，用来隔离晶体管303栅极和后续沉积的金属层；用旋涂法在第一绝缘层304上形成图案化光阻(未图示)，以光阻为掩膜，蚀刻第一绝缘层304至晶体管303的栅极305表面，形成接触孔307；去除光阻，用化学气相沉积法在第一绝缘层304上及接触孔307内形成厚度为150埃至250埃的第一扩散阻挡黏着层306，防止后续沉积的金属层与硅衬底30之间产生扩散，并使后续沉积的金属层与晶体管303的栅极305形成良好的电接触；用化学气相沉积法在第一扩散阻挡黏着层306上形成第一金属层308，并将第一金属层308填充满接触孔307，用于同晶体管303的栅极305连通。
如图3B所示，用化学机械研磨法研磨第一金属层308和第一扩散阻挡黏着层306至露出第一绝缘层304表面；在第一绝缘层304上用化学气相沉积法形成厚度为300埃至500埃的第一蚀刻停止层310，防止后续热处理过程中产生金属扩散和后续蚀刻过程中蚀刻中止；用化学气相沉积法在第一蚀刻停止层310上形成厚度为2000埃至4000埃的第二绝缘层311；用旋涂法在第二绝缘层311上形成图案化光阻(未图示)，以光阻为掩膜，蚀刻第二绝缘层311至露出第一绝缘层304，形成沟槽313与接触孔307连通；去除光阻，用物理气相沉积法在第二绝缘层311上及沟槽313内形成厚度为200埃至300埃的第二扩散阻挡黏着层312，防止后续沉积的金属层产生扩散以及使后续沉积的金属层产生良好的附着；用化学气相沉积法在第二扩散阻挡层312上形成第二金属层314，并将第二金属层314填充满沟槽313，用于同接触孔307中金属连通。
如图3C所示，用化学机械研磨法研磨第二金属层314和第二扩散阻挡黏着层312至露出第二绝缘层311；在第二绝缘层311上用化学气相沉积法形成厚度为300埃至500埃的第二蚀刻停止层316，防止后续热处理过程中产生金属扩散和后续蚀刻过程中蚀刻中止；用化学气相沉积法在第二蚀刻停止层316上形成厚度为6000埃至8000埃的第三绝缘层318；蚀刻第三绝缘层318至第二绝缘层311表面，形成第一双镶嵌结构320与沟槽313连通，所述双镶嵌结构320包括第二接触孔320a和第二沟槽320b；用物理气相沉积法在第三绝缘层318上及第一双镶嵌结构320内形成厚度为200埃至300埃的第三扩散阻挡黏着层319，防止后续沉积的金属扩散至第三绝缘层318中；用电镀法在第三扩散阻挡黏着层319上形成第三金属层322，并将第三金属层322填充满第一双镶嵌结构320，用于同沟槽313中的金属连通；按照上述步骤及方法，研磨第三金属层320和第三扩散阻挡黏着层319至露出第三绝缘层318，在第三绝缘层318上形成第三蚀刻停止层324，在第三蚀刻停止层324上形成第四绝缘层326，在***电路区301的第四绝缘层326中形成第二双镶嵌结构328，与***电路区301的第一双镶嵌结构320连通，在第二双镶嵌结构328侧壁及底部形成有第四扩散阻挡黏着层330，在第二双镶嵌结构328内填充满铜；再与在第四绝缘层326上形成第四蚀刻停止层332，在第四蚀刻停止层332上形成第五绝缘层334，在***电路区301的第五绝缘层334中形成第三双镶嵌结构336，与***电路区301的第二双镶嵌结构328连通，在第三双镶嵌结构336侧壁及底部形成有第五扩散阻挡黏着层338，在第三双镶嵌结构336内填充满铜.
如图3D所示，用化学气相沉积法在第五绝缘层334上形成厚度为500埃至700埃的第五蚀刻停止层339；用化学气相沉积法在第五蚀刻停止层339上形成厚度为2000埃至4000埃的氧化硅层340，作为应力缓冲层；用化学气相沉积法在氧化硅层340上形成厚度为2000埃至4000埃的氮氧化硅层342，氮氧化硅层342是芯片罩幕层，用来阻挡芯片外部环境中的水分以及离子进入到芯片内部；在氮氧化硅层342上形成图案化光阻(未图示)，以光阻为掩膜，用干法蚀刻法蚀刻图像传感区300的氮氧化硅层342、氧化硅层340、第五蚀刻停止层339、第五绝缘层334、第四蚀刻停止层332及第四绝缘层326至露出第三蚀刻停止层324，形成开口343。
如图3E所示，用旋涂法在氮氧化硅层342上及开口343的内壁(所述内壁为侧壁和底部)形成厚度为0.3um至0.8um透光层344，作为光的抗反射之用；然后在开口343底部的透光层344上旋涂一层树脂层(未图示)，具体为丙烯酸树脂，经过曝光和显影在与光电二极管302相对应的树脂层上形成微透镜图案，经过加热，使树脂层靠表面张力形成厚度为0.8um至1.2um微透镜346。
本实施例中，第一绝缘层304、第二绝缘层311、第三绝缘层318、第四绝缘层326和第五绝缘层334的材料是磷硅玻璃(PSG)、氟硅玻璃(FSG)或未掺杂硅玻璃(USG)。第一绝缘层304的厚度具体例如0.5um、0.6um、0.7um、0.8um、0.9um或1um；第二绝缘层311的厚度具体例如2000埃、2500埃、3000埃、3500埃或4000埃；第三绝缘层318、第四绝缘层326和第五绝缘层334的厚度具体例如6000埃6500埃、7000埃、7500埃或8000埃。
本实施例中，第一扩散阻挡黏着层306的材料是钛和氮化钛；第二扩散阻挡黏着层312、第三扩散阻挡黏着层319、第四扩散阻挡黏着层330和第五扩散阻挡黏着层338的材料是钽和氮化钽。第一扩散阻挡黏着层306的厚度具体例如150埃、170埃、190埃、200埃、210埃、230埃或250埃；第二扩散阻挡黏着层312、第三扩散阻挡黏着层319、第四扩散阻挡黏着层330和第五扩散阻挡黏着层338的厚度具体例如200埃、220埃、250埃、280埃或300埃。
本实施例中，第一金属层308的材料为钨；第二金属层314和第三金属层322的材料为铜。
本实施例中，第一蚀刻停止层310、第二蚀刻停止层316、第三蚀刻停止层324和第四蚀刻停止层332的材料是氮化硅。第一蚀刻停止层310、第二蚀刻停止层316、第三蚀刻停止层324和第四蚀刻停止层332的厚度具体例如300埃、350埃、400埃、450埃或500埃；第五蚀刻停止层339的厚度具体例如500埃、550埃、600埃、650埃或700埃。
本实施例中，氧化硅层340的厚度具体例如2000埃、2500埃、3000埃、3500埃或4000埃.
本实施例中，氮氧化硅层342的厚度具体例如2000埃、2500埃、3000埃、3500埃或4000埃。
本实施例中，透光层344在氮氧化硅层342上的厚度具体例如0.3um、0.4um、0.5um、0.6um、0.7um或0.8um。透光层344的材料是丙烯酸树脂。
本实施例中，微透镜346的厚度具体例如0.8um、0.9um、1um、1.1um或1.2um。
本发明CMOS图像传感器，包括硅衬底，位于硅衬底上若干具有双镶嵌结构的蚀刻停止层和绝缘层组合，位于最后一层具有双镶嵌结构的绝缘层上的不含双镶嵌结构的蚀刻停止层、位于不含双镶嵌结构的蚀刻停止层上的氧化硅层和位于氧化硅层上的氮氧化硅层，还包括：开口，贯穿氮氧化硅层、氧化硅层、不含双镶嵌结构的蚀刻停止层；透光层，形成于氮氧化硅层上和开口内壁；微透镜，形成于开口底部透光层上且与图像传感区光电二极管相对应。
继续参考图3A至图3E，CMOS图像传感器包括：硅衬底30；***电路区301和图像传感区300，位于硅衬底30中，且图像传感区300两侧为***电路区301，图像传感区300中包含光电二极管302和与光电二极管连接的晶体管303；第一绝缘层304形成于硅衬底30上，接触孔307贯穿第一绝缘层304，接触孔307侧壁和底部覆盖有第一扩散阻挡黏着层306；第一蚀刻停止层310覆盖于第一绝缘层304上，第二绝缘层311形成于第一蚀刻停止层310上，沟槽313贯穿第二绝缘层311和第一蚀刻停止层310，与接触孔307连通，沟槽313侧壁和底部覆盖有第二扩散阻挡黏着层312；第二蚀刻停止层316覆盖于第二绝缘层311上，第三绝缘层318形成于第二蚀刻停止层316上，第一双镶嵌结构320贯穿第三绝缘层318和第二蚀刻停止层316，与沟槽313连通，第一双镶嵌结构320侧壁和底部覆盖有第三扩散阻挡黏着层319；第三蚀刻停止层324覆盖于第三绝缘层318上，第四绝缘层326形成于第三蚀刻停止层324上，第二双镶嵌结构328只位于***电路区301且贯穿第四绝缘层326和第三蚀刻停止层324，与第一双镶嵌结构320连通，第二双镶嵌结构328侧壁和底部覆盖有第四扩散阻挡黏着层330；第四蚀刻停止层332覆盖于第四绝缘层326上，第五绝缘层334形成于第四蚀刻停止层332上，第三双镶嵌结构336只位于***电路区301且贯穿第五绝缘层334和第四蚀刻停止层332，与第二双镶嵌结构328连通，第三双镶嵌结构336侧壁和底部覆盖有第五扩散阻挡黏着层338；第五蚀刻停止层339覆盖于第五绝缘层334上；氧化硅层340位于第五蚀刻停止层339上；氮氧化硅342位于氧化硅层340上；开口343位于图像传感区300且贯穿氮氧化硅层342、氧化硅层340、第五蚀刻停止层339、第五绝缘层334、第四蚀刻停止层332及第四绝缘层326至露出第三蚀刻停止层324；透光层344位于氮氧化硅层342和开口343内壁；微透镜346位于透光层上且与光电二极管302对应。
本发明CMOS图像传感器的制造方法，包括：在硅衬底上依次若干形成具有双镶嵌结构的蚀刻停止层和绝缘层组合，在最后一层具有双镶嵌结构的绝缘层上形成了不含双镶嵌结构的蚀刻停止层，再形成氧化硅层和氮氧化硅层，，图像传感区形成包括下列步骤：在氮氧化硅层上形成光阻层；经过曝光和显影，在光阻层上形成微透镜图形；以光阻层为掩膜，蚀刻氮氧化硅层、氧化硅层、不含双镶嵌结构的蚀刻停止层至露出包含双镶嵌结构的蚀刻停止层，形成开口；在开口底部包含双镶嵌结构的蚀刻停止层和绝缘层组合上形成与图像传感区光电二极管相对应的微透镜.
图4A至图4E是本发明第三实施例制作CMOS图像传感器过程示意图。如图4A所示，在硅衬底40中形成***电路区401和图像传感区400，其中图像传感区400包括光电二极管402，用于接收光线产生光电子，晶体管403连接光电二极管402，控制光电信号的输出，***电路区401是对图像传感区400获得的电信号进行读取、转换、运算处理等的逻辑电路；在硅衬底40表面用化学气相沉积法形成厚度为0.5um至1um的第一绝缘层404，用来隔离晶体管403栅极和后续沉积的金属层；用旋涂法在第一绝缘层404上形成图案化光阻(未图示)，以光阻为掩膜，蚀刻第一绝缘层404至晶体管403的栅极405表面，形成接触孔407；去除光阻，用化学气相沉积法在第一绝缘层404上及接触孔407内形成厚度为150埃至250埃的第一扩散阻挡黏着层406，防止后续沉积的金属层与硅衬底40之间产生扩散，并使后续沉积的金属层与晶体管403的栅极405形成良好的电接触；用化学气相沉积法在第一扩散阻挡黏着层406上形成第一金属层408，并将第一金属层408填充满接触孔407，用于同晶体管403的栅极405连通。
如图4B所示，用化学机械研磨法研磨第一金属层408和第一扩散阻挡黏着层406至露出第一绝缘层404表面；在第一绝缘层404上用化学气相沉积法形成厚度为300埃至500埃的第一蚀刻停止层410，防止后续热处理过程中产生金属扩散和后续蚀刻过程中蚀刻中止；用化学气相沉积法在第一蚀刻停止层410上形成厚度为2000埃至4000埃的第二绝缘层411；用旋涂法在第二绝缘层411上形成图案化光阻(未图示)，以光阻为掩膜，蚀刻第二绝缘层411至露出第一绝缘层404，形成沟槽413与接触孔407连通；去除光阻，用物理气相沉积法在第二绝缘层411上及沟槽413内形成厚度为200埃至300埃的第二扩散阻挡黏着层412，防止后续沉积的金属层产生扩散以及使后续沉积的金属层产生良好的附着；用化学气相沉积法在第二扩散阻挡层412上形成第二金属层414，并将第二金属层414填充满沟槽413，用于同接触孔407中金属连通。
如图4C所示，用化学机械研磨法研磨第二金属层414和第二扩散阻挡黏着层412至露出第二绝缘层411；在第二绝缘层411上用化学气相沉积法形成厚度为300埃至500埃的第二蚀刻停止层416，防止后续热处理过程中产生金属扩散和后续蚀刻过程中蚀刻中止；用化学气相沉积法在第二蚀刻停止层416上形成厚度为6000埃至8000埃的第三绝缘层418；蚀刻第三绝缘层418至第二绝缘层411表面，形成第一双镶嵌结构420与沟槽413连通，所述双镶嵌结构420包括第二接触孔420a和第二沟槽420b；用物理气相沉积法在第三绝缘层418上及第一双镶嵌结构420内形成厚度为200埃至300埃的第三扩散阻挡黏着层419，防止后续沉积的金属扩散至第三绝缘层418中；用电镀法在第三扩散阻挡黏着层419上形成第三金属层422，并将第三金属层422填充满第一双镶嵌结构420，用于同沟槽413中的金属连通；按照上述步骤及方法，研磨第三金属层420和第三扩散阻挡黏着层419至露出第三绝缘层418，在第三绝缘层418上形成第三蚀刻停止层424，在第三蚀刻停止层424上形成第四绝缘层426，在***电路区401的第四绝缘层426中形成第二双镶嵌结构428，与***电路区401的第一双镶嵌结构420连通，在第二双镶嵌结构428侧壁及底部形成有第四扩散阻挡黏着层430，在第二双镶嵌结构428内填充满铜；再与在第四绝缘层426上形成第四蚀刻停止层432，在第四蚀刻停止层432上形成第五绝缘层434，在***电路区401的第五绝缘层434中形成第三双镶嵌结构436，与***电路区401的第二双镶嵌结构428连通，在第三双镶嵌结构436侧壁及底部形成有第五扩散阻挡黏着层438，在第三双镶嵌结构436内填充满铜.
如图4D所示，用化学气相沉积法在第五绝缘层434上形成厚度为500埃至700埃的第五蚀刻停止层439；用化学气相沉积法在第五蚀刻停止层439上形成厚度为2000埃至4000埃的氧化硅层440，作为应力缓冲层；用化学气相沉积法在氧化硅层440上形成厚度为2000埃至4000埃的氮氧化硅层442，氮氧化硅层442是芯片罩幕层，用来阻挡芯片外部环境中的水分以及离子进入到芯片内部；用化学气相沉积法在氮氧化硅层442上形成硬掩膜层443，作为蚀刻停止层；在硬掩膜层443上旋涂一层图案化光阻层(未图示)，以图案化光阻层为掩膜蚀刻图像传感区400的硬掩膜层443至露出氮氧化硅层442；在***电路区401的硬掩膜层443上和图像传感区400的氮氧化硅层442上形成光阻层444，经过曝光、显影和热处理后在光阻层444上形成微透镜图形445。
如图4E所示，用干法蚀刻法蚀刻光阻层444、氮氧化硅层442、氧化硅层440、第五蚀刻停止层439、第五绝缘层434、第四蚀刻停止层432及第四绝缘层426至露出硬掩膜层443和第三蚀刻停止层424，在图象传感区400形成开口447且在与图像传感区400光电二极管402相对应的第三蚀刻停止层424上形成厚度为0.8um至1.2um微透镜446；去除硬掩膜层443。
本实施例中，第一绝缘层404、第二绝缘层411、第三绝缘层418、第四绝缘层426和第五绝缘层434的材料是磷硅玻璃(PSG)、氟硅玻璃(FSG)或未掺杂硅玻璃(USG)。第一绝缘层404的厚度具体例如0.5um、0.6um、0.7um、0.8um、0.9um或1um；第二绝缘层411的厚度具体例如2000埃、2500埃、3000埃、3500埃或4000埃；第三绝缘层418、第四绝缘层426和第五绝缘层434的厚度具体例如6000埃6500埃、7000埃、7500埃或8000埃。
本实施例中，第一扩散阻挡黏着层406的材料为钛和氮化钛；第二扩散阻挡黏着层412、第三扩散阻挡黏着层419、第四扩散阻挡黏着层430和第五扩散阻挡黏着层438的材料是钽和氮化钽。第一扩散阻挡黏着层406的厚度具体例如150埃、170埃、190埃、200埃、210埃、230埃或250埃；第二扩散阻挡黏着层412、第三扩散阻挡黏着层419、第四扩散阻挡黏着层430和第五扩散阻挡黏着层438的厚度具体例如200埃、220埃、250埃、280埃或300埃。
本实施例中，第一金属层408的材料为钨；第二金属层414和第三金属层422的材料为铜。
本实施例中，第一蚀刻停止层410、第二蚀刻停止层416、第三蚀刻停止层424和第四蚀刻停止层432的材料是氮化硅。第一蚀刻停止层410、第二蚀刻停止层416、第三蚀刻停止层424和第四蚀刻停止层432的厚度具体例如300埃、350埃、400埃、450埃或500埃；第五蚀刻停止层339的厚度具体例如500埃、550埃、600埃、650埃或700埃。
本实施例中，氧化硅层440的厚度具体例如2000埃、2500埃、3000埃、3500埃或4000埃。
本实施例中，氮氧化硅层442的厚度具体例如2000埃、2500埃、3000埃、3500埃或4000埃。
本实施例中，硬掩膜443的厚度为4000埃至5000埃，具体厚度例如4000埃、4200埃、4400埃、4600埃、4800埃或5000埃。
本实施例中，热处理后光阻层444的温度为200℃至300℃，具体温度为200℃、250℃或300℃。
本实施例中，微透镜346的厚度具体例如0.8um、0.9um、1um、1.1um或1.2um。
CMOS图像传感器，包括硅衬底，位于硅衬底上若干具有双镶嵌结构的蚀刻停止层和绝缘层组合，位于最后一层具有双镶嵌结构的绝缘层上的不含双镶嵌结构的蚀刻停止层、位于不含双镶嵌结构的蚀刻停止层上的氧化硅层和位于氧化硅层上的氮氧化硅层，还包括：开口，贯穿氮氧化硅层、氧化硅层、不含双镶嵌结构的蚀刻停止层和绝缘层组合；微透镜，形成于开口底部包含双镶嵌结构的蚀刻停止层和绝缘层组合上且与图像传感区光电二极管相对应。
继续参考图4E，CMOS图像传感器包括：硅衬底40；***电路区401和图像传感区400，位于硅衬底40中，且图像传感区400两侧为***电路区401，图像传感区400中包含光电二极管402和与光电二极管连接的晶体管403；第一绝缘层404形成于硅衬底40上，接触孔407贯穿第一绝缘层404，接触孔407侧壁和底部覆盖有第一扩散阻挡黏着层406；第一蚀刻停止层410覆盖于第一绝缘层404上，第二绝缘层411形成于第一蚀刻停止层410上，沟槽413贯穿第二绝缘层411和第一蚀刻停止层410，与接触孔407连通，沟槽413侧壁和底部覆盖有第二扩散阻挡黏着层412；第二蚀刻停止层416覆盖于第二绝缘层411上，第三绝缘层418形成于第二蚀刻停止层416上，第一双镶嵌结构420贯穿第三绝缘层418和第二蚀刻停止层416，与沟槽413连通，第一双镶嵌结构420侧壁和底部覆盖有第三扩散阻挡黏着层419；第三蚀刻停止层424覆盖于第三绝缘层418上，第四绝缘层426形成于第三蚀刻停止层424上，第二双镶嵌结构428只位于***电路区401且贯穿第四绝缘层426和第三蚀刻停止层424，与第一双镶嵌结构420连通，第二双镶嵌结构428侧壁和底部覆盖有第四扩散阻挡黏着层430；第四蚀刻停止层432覆盖于第四绝缘层426上，第五绝缘层434形成于第四蚀刻停止层432上，第三双镶嵌结构436只位于***电路区401且贯穿第五绝缘层434和第四蚀刻停止层432，与第二双镶嵌结构428连通，第三双镶嵌结构436侧壁和底部覆盖有第五扩散阻挡黏着层438；第五蚀刻停止层439覆盖于第五绝缘层434上；氧化硅层440位于第五蚀刻停止层439上；氮氧化硅442位于氧化硅层440上；开口443位于图像传感区400且贯穿氮氧化硅层442、氧化硅层440、第五蚀刻停止层439、第五绝缘层434、第四蚀刻停止层432及第四绝缘层426至露出第三蚀刻停止层424；微透镜446位于第三蚀刻停止层424且与光电二极管302对应。
本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。
Claims (30)
1.一种CMOS图像传感器的制造方法，包括：在硅衬底上依次形成若干具有双镶嵌结构的蚀刻停止层和绝缘层组合，在最后一层具有双镶嵌结构的绝缘层上形成了不含双镶嵌结构的蚀刻停止层，再形成氧化硅层和氮氧化硅层，其特征在于，图像传感区形成包括下列步骤：
a.在氮氧化硅层上形成图案化光阻；
b.以光阻为掩膜，蚀刻氮氧化硅层、氧化硅层、不含双镶嵌结构的蚀刻停止层至露出包含双镶嵌结构的蚀刻停止层，形成开口；
c.在氮氧化硅层上形成透光层，且透光层填充满开口；
d.在开口内透光层上形成与图像传感区光电二极管相对应的微透镜。
2.根据权利要求1所述的CMOS图像传感器的制造方法，其特征在于：用干法蚀刻法蚀刻氮氧化硅层、氧化硅层、不含双镶嵌结构的蚀刻停止层至露出包含双镶嵌结构的蚀刻停止层，形成开口。
3.根据权利要求2所述的CMOS图像传感器的制造方法，其特征在于：用旋涂法在氮氧化硅层上形成透光层，且透光层填充满开口。
4.根据权利要求3所述的CMOS图像传感器的制造方法，其特征在于：所述透光层在氮氧化硅层上的厚度为0.3um至0.8um。
5.根据权利要求4所述的CMOS图像传感器的制造方法，其特征在于：透光层的材料为丙烯酸树脂。
6.根据权利要求1至5任一项所述的CMOS图像传感器的制造方法，其特征在于：所述微透镜的厚度为0.8um至1.2um。
7.根据权利要求1所述的CMOS图像传感器的制造方法，其特征在于：步骤d包括：在透光层上形成树脂层；
经过曝光和显影，在开口内透光层上方的树脂层上形成与图像传感区光电二极管相对应的微透镜图案；
加热树脂层。
8.根据权利要求7所述的CMOS图像传感器的制造方法，其特征在于：用旋涂法形成树脂层。
9.根据权利要求8所述的CMOS图像传感器的制造方法，其特征在于：加热树脂层的温度为200℃至300℃。
10.一种CMOS图像传感器的制造方法，包括：在硅衬底上依次形成若干具有双镶嵌结构的蚀刻停止层和绝缘层组合，在最后一层具有双镶嵌结构的绝缘层上形成了不含双镶嵌结构的蚀刻停止层，再形成氧化硅层和氮氧化硅层，其特征在于，图像传感区形成包括下列步骤：
A.在氮氧化硅层上形成图案化光阻；
B.以光阻为掩膜，蚀刻氮氧化硅层、氧化硅层、不含双镶嵌结构的蚀刻停止层至露出包含双镶嵌结构的蚀刻停止层，形成开口；
C.在氮氧化硅层上和开口内壁形成透光层；
D.在开口底部透光层上形成与图像传感区光电二极管相对应的微透镜。
11.根据权利要求10所述的CMOS图像传感器的制造方法，其特征在于：用干法蚀刻法蚀刻氮氧化硅层、氧化硅层、不含双镶嵌结构的蚀刻停止层至露出包含双镶嵌结构的蚀刻停止层，形成开口.
12.根据权利要求11所述的CMOS图像传感器的制造方法，其特征在于：用旋涂法在氮氧化硅层上及开口内壁形成透光层。
13.根据权利要求12所述的CMOS图像传感器的制造方法，其特征在于：氮氧化硅层上的透光层与开口内壁的透光层等厚。
14.根据权利要求13所述的CMOS图像传感器的制造方法，其特征在于：所述透光层的厚度为0.3um至0.8um。
15.根据权利要求14所述的CMOS图像传感器的制造方法，其特征在于：透光层的材料为丙烯酸树脂。
16.根据权利要求10至15任一项所述的CMOS图像传感器的制造方法，其特征在于：所述微透镜的厚度为0.8um至1.2um。
17.根据权利要求10所述的CMOS图像传感器的制造方法，其特征在于：步骤D包括：在开口底部的透光层上形成树脂层；
经过曝光和显影，在树脂层上形成与图像传感区光电二极管相对应的微透镜图案；
加热树脂层。
18.根据权利要求17所述的CMOS图像传感器的制造方法，其特征在于：用旋涂法形成树脂层。
19.根据权利要求18所述的CMOS图像传感器的制造方法，其特征在于：加热树脂层的温度为200℃至300℃。
20.一种由权利要求10的制作方法形成的CMOS图像传感器，包括硅衬底、位于硅衬底上若干具有双镶嵌结构的蚀刻停止层和绝缘层组合、位于最后一层具有双镶嵌结构的绝缘层上的不含双镶嵌结构的蚀刻停止层、位于不含双镶嵌结构的蚀刻停止层上的氧化硅层和位于氧化硅层上的氮氧化硅层，其特征在于，还包括：
开口，贯穿氮氧化硅层、氧化硅层、不含双镶嵌结构的蚀刻停止层；
透光层，形成于氮氧化硅层上和开口内壁；
微透镜，形成于开口底部透光层上且与图像传感区光电二极管相对应。
21.根据权利要求20所述的CMOS图像传感器，其特征在于：用旋涂法在氮氧化硅层上及开口内壁形成透光层。
22.根据权利要求21所述的CMOS图像传感器，其特征在于：氮氧化硅层上的透光层与开口内壁的透光层等厚。
23.根据权利要求22所述的CMOS图像传感器，其特征在于：所述透光层的厚度为0.3um至0.8um。
24.根据权利要求23所述的CMOS图像传感器，其特征在于：透光层的材料为丙烯酸树脂。
25.根据权利要求20至24任一项所述的CMOS图像传感器，其特征在于：所述微透镜的厚度为0.8um至1.2um。
26.一种CMOS图像传感器的制造方法，包括：在硅衬底上依次形成若干具有双镶嵌结构的蚀刻停止层和绝缘层组合，在最后一层具有双镶嵌结构的绝缘层上形成了不含双镶嵌结构的蚀刻停止层，再形成氧化硅层和氮氧化硅层，其特征在于，图像传感区形成包括下列步骤：
在氮氧化硅层上形成光阻层；
经过曝光、显影和热处理，在光阻层上形成微透镜图形；
蚀刻光阻层、氮氧化硅层、氧化硅层、不含双镶嵌结构的蚀刻停止层至露出包含双镶嵌结构的蚀刻停止层和绝缘层组合，形成开口；
在开口底部包含双镶嵌结构的蚀刻停止层和绝缘层组合上形成与图像传感区光电二极管相对应的微透镜。
27.根据权利要求26所述的CMOS图像传感器的制造方法，其特征在于：蚀刻氮氧化硅层、氧化硅层、不含双镶嵌结构的蚀刻停止层的方法为干法蚀刻法。
28.根据权利要求26或27所述的CMOS图像传感器的制造方法，其特征在于：所述微透镜的厚度为0.8um至1.2um。
29.一种由权利要求26的制作方法形成的CMOS图像传感器，包括硅衬底，位于硅衬底上若干具有双镶嵌结构的蚀刻停止层和绝缘层组合，位于最后一层具有双镶嵌结构的绝缘层上的不含双镶嵌结构的蚀刻停止层、位于不含双镶嵌结构的蚀刻停止层上的氧化硅层和位于氧化硅层上的氮氧化硅层，其特征在于，还包括：
开口，贯穿氮氧化硅层、氧化硅层、不含双镶嵌结构的蚀刻停止层；
微透镜，形成于开口底部包含双镶嵌结构的蚀刻停止层和绝缘层组合上且与图像传感区光电二极管相对应。
30.根据权利要求29所述的CMOS图像传感器，其特征在于：所述微透镜的厚度为0.8um至1.2um。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200610119171A CN101197320B (zh) | 2006-12-05 | 2006-12-05 | Cmos图像传感器和cmos图像传感器的制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200610119171A CN101197320B (zh) | 2006-12-05 | 2006-12-05 | Cmos图像传感器和cmos图像传感器的制造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101197320A CN101197320A (zh) | 2008-06-11 |
| CN101197320B true CN101197320B (zh) | 2010-05-12 |
Family
ID=39547608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200610119171A Active CN101197320B (zh) | 2006-12-05 | 2006-12-05 | Cmos图像传感器和cmos图像传感器的制造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101197320B (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101769784B (zh) * | 2008-12-27 | 2012-06-20 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 感测器组合 |
| JP2012023251A (ja) * | 2010-07-15 | 2012-02-02 | Sony Corp | 固体撮像素子及び固体撮像素子の製造方法、電子機器 |
| JP2012064709A (ja) * | 2010-09-15 | 2012-03-29 | Sony Corp | 固体撮像装置及び電子機器 |
| CN109711229B (zh) * | 2017-10-26 | 2021-12-21 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 一种指纹识别芯片及其制造方法和电子装置 |
| CN112234434A (zh) * | 2019-07-15 | 2021-01-15 | 太平洋(聊城)光电科技股份有限公司 | 微透镜芯片 |
| CN110767667B (zh) * | 2019-11-26 | 2022-07-08 | 上海微阱电子科技有限公司 | 一种图像传感器结构和形成方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1518119A (zh) * | 2003-01-16 | 2004-08-04 | 三星电子株式会社 | 互补金属氧化物半导体图像传感器件的结构及其制造方法 |
| CN1722459A (zh) * | 2004-07-16 | 2006-01-18 | 三星电子株式会社 | 图像传感器和制造其的方法 |
| CN1822374A (zh) * | 2004-12-30 | 2006-08-23 | 东部亚南半导体株式会社 | Cmos图像传感器及其制造方法 |
-
2006
- 2006-12-05 CN CN200610119171A patent/CN101197320B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1518119A (zh) * | 2003-01-16 | 2004-08-04 | 三星电子株式会社 | 互补金属氧化物半导体图像传感器件的结构及其制造方法 |
| CN1722459A (zh) * | 2004-07-16 | 2006-01-18 | 三星电子株式会社 | 图像传感器和制造其的方法 |
| CN1822374A (zh) * | 2004-12-30 | 2006-08-23 | 东部亚南半导体株式会社 | Cmos图像传感器及其制造方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| JP特开2002-118245A 2002.04.19 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101197320A (zh) | 2008-06-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI416715B (zh) | A solid-state imaging device, a manufacturing method of a solid-state imaging device, and an electronic device | |
| KR100731128B1 (ko) | 씨모스 이미지 센서의 제조방법 | |
| KR101358587B1 (ko) | 고체 이미지 센서 및 촬상 시스템 | |
| CN101197320B (zh) | Cmos图像传感器和cmos图像传感器的制造方法 | |
| JP4939206B2 (ja) | イメージセンサ及びその製造方法 | |
| KR100672699B1 (ko) | 씨모스 이미지 센서의 제조방법 | |
| KR100649034B1 (ko) | 씨모스 이미지 센서의 제조방법 | |
| US8084287B2 (en) | Photoelectric conversion apparatus, producing method therefor, image pickup module and image pickup system | |
| KR100791346B1 (ko) | 이미지 센서 제조 방법 및 이에 따라 제조된 이미지 센서 | |
| CN1838419B (zh) | 固态成像器件 | |
| US20090302361A1 (en) | CMOS Image Sensor and Method for Manufacturing the Same | |
| KR20090023264A (ko) | 고체 촬상 소자 및 그 제조 방법, 전자 정보 기기 | |
| JP4971616B2 (ja) | 撮像装置 | |
| TW201921662A (zh) | 攝像元件、攝像裝置、製造裝置及方法 | |
| KR20070073108A (ko) | 이미지 센서 및 이미지 센서의 제조 방법 | |
| US20060141660A1 (en) | CMOS image sensor and method for fabricating the same | |
| JP2007095791A (ja) | 撮像装置の製造方法 | |
| JP2008160104A (ja) | イメージセンサ及びその製造方法 | |
| US20090160001A1 (en) | Image sensor and method for manufacturing the sensor | |
| JP4967291B2 (ja) | 固体撮像装置の製造方法 | |
| US7439095B2 (en) | CMOS image sensor and method for fabricating the same | |
| CN110677606A (zh) | 一种像素结构、cis和终端 | |
| US20060039044A1 (en) | Self-aligned image sensor and method for fabricating the same | |
| KR100658921B1 (ko) | 칼라필터 형성 이전에 평탄화 공정을 생략할 수 있는 cmos 이미지 센서 제조 방법 | |
| CN102194836A (zh) | 图像感测元件的制造方法及其重新制作方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: SEMICONDUCTOR MANUFACTURING INTERNATIONAL (BEIJING |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20111117 Address after: 201203 Shanghai City, Pudong New Area Zhangjiang Road No. 18 Co-patentee after: Semiconductor Manufacturing International (Beijing) Corporation Patentee after: Semiconductor Manufacturing International (Shanghai) Corporation Address before: 201203 Shanghai City, Pudong New Area Zhangjiang Road No. 18 Patentee before: Semiconductor Manufacturing International (Shanghai) Corporation |