CMOS图像传感器制造技术

本实用新型专利技术的实施例提供了一种CMOS图像传感器，包括：基底；位于基底表面的层间介质层；第一导电插塞和与所述导电插塞相连的第一金属层，所述第一导电插塞和第一金属层均位于所述层间介质层内；位于所述层间介质层表面的隔离层，所述隔离层内具有暴露出所述第一金属层的通孔；填充满所述通孔的第二导电插塞；位于所述隔离层表面、与第二导电插塞相连的第二金属层。采用本实用新型专利技术的实施例形成的CMOS图像传感器的成像质量高，形成工艺简单。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及半导体
，特别涉及CMOS图像传感器。
技术介绍
图像传感器的作用是将光学图像转化为相应的电信号。图像传感器分为互补金属氧化物(CMOS)图像传感器和电荷耦合器件(CCD)图像传感器。CCD图像传感器的优点是对图像敏感度较高，噪声小，但是CCD图像传感器与其他器件的集成比较困难，而且CCD图像传感器的功耗较高。相比之下，CMOS图像传感器具有工艺简单、易与其他器件集成、体积小、重量轻、功耗小、成本低等优点。目前CMOS图像传感器已经广泛应用于静态数码相机、 照相手机、数码摄像机、医疗用摄像装置(例如胃镜)、车用摄像装置等。图1为现有技术的CMOS图像传感器的截面结构示意图，请参考图1，现有技术的图像传感器包括位于基底内(未示出)的多个感光单元101，多个感光单元形成感光单元阵列，位于感光单元101表面的互连层102以及位于互连层内的金属层103，位于互连层102 表面的第二平坦层104，位于第二平坦层104表面的彩色滤光片105，位于彩色滤光片105 表面的第一平坦层106，以及位于第一平坦层106表面的微透镜107。现有技术的CMOS图像传感器的形成方法，包括请参考图2，提供基底200，所述基底200内形成有感光单元201 ；形成位于所述基底200表面的第一层间介质层203 ；形成位于所述第一层间介质层203内的第一导电插塞 204 ；请参考图3，形成位于所述第一层间介质层203表面、与所述第一导电插塞204相连的第一金属层205 ；请参考图4 图5，形成覆盖所述第一层间介质层203和第一金属层205的第二层间介质层206，平坦化所述第二层间介质层206。现有技术的CMOS图像传感器的形成方法还包括后续步骤，形成图1所示的第二平坦层、彩色滤光片、第一平坦层以及微透镜。现有技术的CMOS图像传感器现有技术的CMOS 图像传感器成像质量较差，形成工艺复杂。更多关于图像传感器的结构，以及工作原理请参考公开号为CN1875486A的中国专利。
技术实现思路
本技术解决的问题是提供一种提高成像质量的CMOS图像传感器。为解决上述问题，本技术提供一种CMOS图像传感器，包括基底；位于基底表面的层间介质层；第一导电插塞和与所述第一导电插塞相连的第一金属层，所述第一导电插塞和第一金属层均位于所述层间介质层内；位于所述层间介质层表面的隔离层，所述隔离层内具有暴露出所述第一金属层的通孔；填充满所述通孔的第二导电插塞；位于所述隔离层表面、与第二导电插塞相连的第二金属层。可选地，所述隔离层的厚度为500 2000 A,。可选地，所述第二导电插塞和第二金属层的材料为热铝。可选地，所述层间介质层的厚度为3000 6000人。可选地，所述层间介质层的材料为S^2 ；所述第一导电插塞和第一金属层的材料为钨；所述隔离层的材料为Si02。可选地，所述基底内包括至少一个感光单元。与现有技术相比，本技术的实施例具有以下优点一方面，本技术的实施例的第一导电插塞和第一金属层均形成在层间介质层内，且在同一工艺步骤中形成，节省了工艺步骤，形成工艺简单；并且本技术实施例的第一金属层表面与层间介质层表面齐平，使得后续形成的隔离层表面平整，避免了由于化学机械抛光的精度问题而对隔离层的厚度形成的限制，形成的隔离层的厚度比现有技术中的薄，减小了光线从微透镜到感光单元表面的距离，降低了光线的损失，提高了 CMOS图像传感器的成像质量。另一方面，本技术实施例的隔离层的厚度较薄，有助于形成深宽比较为合适的通孔，铝在所述通孔内更易填充，并且本技术实施例的专利技术人在沉积温度为420 460°C时，向所述通孔内和隔离层表面沉积填充性能更好的热铝形成第二导电插塞和第二金属层，既节省了工艺步骤，所述第二导电插塞和第二金属层之间连接强度和导电性能又好。附图说明图1是现有技术的CMOS图像传感器的剖面结构示意图；图2 图5是现有技术的CMOS图像传感器的形成过程的剖面结构示意图；图6是本技术实施例的CMOS图像传感器的形成方法的流程示意图；图7 图11是本技术实施例的CMOS图像传感器的形成过程的剖面结构示意图。具体实施方式正如背景所述，现有技术的CMOS图像传感器的成像质量不够理想。本技术实施例的专利技术人经过研究后发现，现有技术的CMOS图像传感器，光线依次穿过微透镜、第二平坦层、彩色滤光片、第一平坦层、互连层后到达感光单元，光线的损失较为严重，影响了 CMOS图像传感器的成像质量。 经过研究后，本技术实施例的专利技术人发现可以通过减小光线从微透镜表面到达感光单元的表面的距离，减小光线的损失，从而达到提高CMOS图像传感器的成像质量的目的。本技术实施例的专利技术人经过进一步研究后发现，可以通过改善互连层的形成工艺来减小互连层的厚度，从而达到减小光线由微透镜表面到达感光单元的表面的距离。为使本技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，以下结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似推广。因此本技术不受下面公开的具体实施方式的限制。请参考图6，图6示出了本技术实施例的CMOS图像传感器的形成方法的流程示意图，包括步骤S301，提供基底，在所述基底表面形成层间介质层；步骤S303，形成第一导电插塞、与所述第一导电插塞相连的第一金属层，所述第一导电插塞和第一金属层均位于所述层间介质层内；步骤S305，在所述层间介质层表面形成隔离层，所述隔离层内形成有暴露出第一金属层的通孔；步骤S307，形成填充满所述通孔的第二导电插塞和位于所述隔离层表面、与第二导电插塞相连的第二金属层。图7 图11示出了本技术实施例的CMOS图像传感器的形成过程的剖面结构示意图。执行步骤S301，请参考图7，提供基底400，在所述基底400表面形成层间介质层 403。所述基底400的材料为半导体材料，例如硅，所述基底400内形成有与所述基底表面齐平的感光单元401，所述感光单元401用于接收光线产生电子。在所述基底400内形成感光单元401的工艺为离子注入。具体为在所述基底400 表面形成光刻胶层(未图示)，所述光刻胶层具有开口(未图示)，所述开口的位置与所述感光单元401的位置相对应；以所述光刻胶层为掩膜，向所述基底400内注入离子。在本技术的实施例中，所述基底400为N型掺杂，所述感光单元为P型掺杂； 或者所述基底400为P型掺杂，所述感光单元为N型掺杂。需要说明的是，在本技术的实施例中，所述基底400表面还形成有与所述感光单元401相连的多晶硅层404，用于形成晶体管或其他器件。所述层间介质层403用于隔离晶体管、感光单元和金属连线。在本技术的实施例中，所述层间介质层403的材料为SiO2，所述层间介质层403的厚度为3000 6000 A；所述层间介质层403除覆盖基底400外，还覆盖所述多晶硅层404。执行步骤S303，请参考图8 图9，形成第一导电插塞406、与所述第一导电插塞 406相连的第一金属层407，所述第一导电插塞406和第本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种ＣＭＯＳ图像传感器，包括：基底；位于所述基底表面的层间介质层；其特征在于，还包括：第一导电插塞和与所述第一导电插塞相连的第一金属层，所述第一导电插塞和第一金属层均位于所述层间介质层内；位于所述层间介质层表面的隔离层，所述隔离层内具有暴露出所述第一金属层的通孔；填充满所述通孔的第二导电插塞；位于所述隔离层表面、与第二导电插塞相连的第二金属层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：霍介光，
申请(专利权)人：格科微电子上海有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31