背照式CMOS影像传感器的制造方法技术

本发明专利技术提供了一种背照式CMOS影像传感器的制造方法，所述背照式CMOS影像传感器的制造方法包括：提供晶圆键合结构，所述晶圆键合结构包括键合在一起的逻辑晶圆及像素晶圆；在所述晶圆键合结构中形成沟槽；对所述沟槽的开口执行圆滑处理；利用电镀工艺填充所述沟槽，形成接触孔。在本发明专利技术提供的背照式CMOS影像传感器的制造方法中，对所述沟槽的开口执行圆滑处理，使得所述沟槽的开口变得圆滑，即使得所述沟槽的开口角度变小，由此可以降低沟槽的开口处电镀层的生长速度，从而防止沟槽过早封口的现象，避免了接触孔内形成空洞，提高了接触孔的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及影像传感器
，特别涉及一种背照式CMOS影像传感器的制造方法。
技术介绍
影像传感器是在光电技术基础上发展起来的，所谓影像传感器，就是能够感受光学图像信息并将其转换成可用输出信号的传感器。影像传感器可以提高人眼的视觉范围，使人们看到肉眼无法看到的微观世界和宏观世界，看到人们暂时无法到达处发生的事情，看到超出肉眼视觉范围的各种物理、化学变化过程，生命、生理、病变的发生发展过程，等等。可见影像传感器在人们的文化、体育、生产、生活和科学研究中起到非常重要的作用。可以说，现代人类活动已经无法离开影像传感器了。影像传感器可依据其采用的原理而区分为电荷耦合装置(Charge-CoupledDevice)影像传感器(亦即俗称CCD影像传感器)以及CMOS (Complementary Metal OxideSemiconductor)影像传感器，其中CMOS影像传感器即基于互补型金属氧化物半导体(CMOS)技术而制造。由于CMOS影像传感器是采用传统的CMOS电路工艺制作，因此可将影像传感器以及其所需要的外围电路加以整合，从而使得CMOS影像传感器具有更广的应用前景。按照接收光线的位置的不同，CMOS影像传感器可以分为前照式CMOS影像传感器及背照式CMOS影像传感器，其中，背照式CMOS影像传感器与前照式CMOS影像传感器相比，最大的优化之处就是将元件内部的结构改变了，即将感光层的元件入射光路调转方向，让光线能从背面直射进去，避免了在前照式CMOS影像传感器结构中，光线会受到微透镜和光电二极管之间的结构和厚度的影响，提高了光线接收的效能。`在传统的背照式CMOS影像传感器的制造方法中，将逻辑区域(logic area)和像素区域(pixel area)集成在同一片晶圆上,形成器件晶圆(device wafer);将所述器件晶圆与一载片(carrier wafer)键合,对所述器件晶圆执行背面处理，形成背照式CMOS影像传感器。在该传统的背照式CMOS影像传感器的制造方法中，由于逻辑区域和像素区域集成在同一片晶圆上，同时逻辑区域和像素区域诸多的工艺要求不一样(如STI的深度不同，所需要的STI工艺不同等等)，因此会造成工艺复杂且不易控制的问题。为此，现有技术又提出了一种背照式CMOS影像传感器的制造方法，在该方法中，将逻辑区域集成在一晶圆上，形成逻辑晶圆；将像素区域集成在另一晶圆上，形成像素晶圆；将逻辑晶圆与像素晶圆键合，并将所述逻辑晶圆及像素晶圆互连，形成背照式CMOS影像传感器。利用该后一种背照式CMOS影像传感器的制造方法形成背照式CMOS影像传感器，能够得到芯片小、成本低、传感器质量高等诸多优势。但是，在该后一种背照式CMOS影像传感器的制造方法中，将需要深宽比非常大的接触孔互连所述逻辑晶圆及像素晶圆，其中，后一种背照式CMOS影像传感器的制造方法所需的接触孔的深宽比(通常在几十比一的数量级)较前一种背照式CMOS影像传感器的制造方法所需的接触孔的深宽比(通常在几比一的数量级)大得多。请参考图1，其为现有技术中第一种背照式CMOS影像传感器的制造方法所形成的背照式CMOS影像传感器的示意结构与第二种背照式CMOS影像传感器的制造方法所形成的背照式CMOS影像传感器的示意结构的对比图。如图1所示，其中，图1左侧部分的结构A为第一种背照式CMOS影像传感器的制造方法所形成的背照式CMOS影像传感器的示意结构；图1右侧部分的结构B为第二种背照式CMOS影像传感器的制造方法所形成的背照式CMOS影像传感器的示意结构。对于第二种背照式CMOS影像传感器的制造方法，所需的接触孔需要互连逻辑区域及像素区域，也即需要互连逻辑晶圆及像素晶圆，从图1可知，所需的接触孔的深宽比将非常大，比现有的接触孔的深宽比(第一种背照式CMOS影像传感器的制造方法所需的接触孔)将大得多。现有技术中形成所述接触孔的方法包括形成沟槽，所述沟槽贯通逻辑晶圆及像素晶圆；利用电镀工艺填充所述沟槽，形成接触孔。通过该方法形成深宽比大的接触孔时，所形成的接触孔内部将产生空洞(void)。具体的，请参考图2，其为现有技术中利用电镀工艺所形成的接触孔的透射电子显微镜(TEM)图。如图2所示，利用现有方法形成的接触孔具有空洞1，而所述空洞将降低背照式CMOS影像传感器的可靠性(reliability)。因此，在背照式CMOS影像传感器的制造过程中，如何避免接触孔内的空洞产生，成了本领域亟待解决的一个技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种背照式CMOS影像传感器的制造方法，以解决现有的背照式CMOS影像传感器的制造过程中，所形成的接触孔中具有空洞的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种背照式CMOS影像传感器的制造方法，所述背照式CMOS影像传感器的制造方法包括提供晶圆键合结构，所述晶圆键合结构包括键合在一起的逻辑晶圆及像素晶圆；在所述晶圆键合结构中形成沟槽；对所述沟槽的开口执行圆滑处理；利用电镀工艺填充所述沟槽，形成接触孔。可选的，在所述的背照式CMOS影像传感器的制造方法中，所述圆滑处理后的开口每侧具有一圆弧形拐角。可选的，在所述的背照式CMOS影像传感器的制造方法中，所述圆滑处理后的开口每侧具有多个尖形拐角。可选的，在所述的背照式CMOS影像传感器的制造方法中，所述圆滑处理后的开口的截面宽度是原来开口的截面宽度的1. 2倍 3倍。可选的，在所述的背照式CMOS影像传感器的制造方法中，对所述沟槽的开口执行圆滑处理包括利用等离子体工艺轰击所述沟槽的开口。可选的，在所述的背照式CMOS影 像传感器的制造方法中，利用等离子体工艺轰击所述沟槽的开口包括利用惰性气体的等离子体工艺轰击所述沟槽的开口。可选的，在所述的背照式CMOS影像传感器的制造方法中，利用惰性气体的等离子体工艺轰击所述沟槽的开口的工艺中，气体流量为30SCCnT200SCCm。可选的，在所述的背照式CMOS影像传感器的制造方法中，利用惰性气体的等离子体工艺轰击所述沟槽的开口的工艺中，射频功率为500W 1500W。可选的，在所述的背照式CMOS影像传感器的制造方法中，利用惰性气体的等离子体工艺轰击所述沟槽的开口包括利用氩气的等离子体工艺轰击所述沟槽的开口，其中，气体流量为lOOsccm，射频功率为800W。专利技术人发现，电镀工艺具有角度越大，电镀层生长速度越快的特性。因此，在现有工艺中，在沟槽的开口处电镀层的生长速度快于所述沟槽的内部，这样极易造成沟槽过早封口，从而导致所形成的接触孔内具有空洞的问题。而在本专利技术提供的背照式CMOS影像传感器的制造方法中，对所述沟槽的开口执行圆滑处理，使得所述沟槽的开口变得圆滑，即使得所述沟槽的开口角度变小，由此可以降低沟槽的开口处电镀层的生长速度，从而防止沟槽过早封口的现象，避免了接触孔内形成空洞，提高了接触孔的可靠性。附图说明图1是现有技术中第一种背照式CMOS影 像传感器的制造方法所形成的背照式CMOS影像传感器的示意结构与第二种背照式CMOS影像传感器的制造方法所形成的背照式CMOS影像传感器的示意结构的对比图；图2是现有技术中利用电镀工艺所形成的接触孔的透射电子显微镜(TEM)图；图3是现有技术中利用电镀工艺形成接触孔的过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种背照式CMOS影像传感器的制造方法，其特征在于，包括：提供晶圆键合结构，所述晶圆键合结构包括键合在一起的逻辑晶圆及像素晶圆；在所述晶圆键合结构中形成沟槽；对所述沟槽的开口执行圆滑处理；利用电镀工艺填充所述沟槽，形成接触孔。

【技术特征摘要】
1.一种背照式CMOS影像传感器的制造方法，其特征在于，包括 提供晶圆键合结构，所述晶圆键合结构包括键合在一起的逻辑晶圆及像素晶圆； 在所述晶圆键合结构中形成沟槽； 对所述沟槽的开口执行圆滑处理； 利用电镀工艺填充所述沟槽，形成接触孔。2.如权利要求1所述的背照式CMOS影像传感器的制造方法，其特征在于，所述圆滑处理后的开口每侧具有一圆弧形拐角。3.如权利要求1所述的背照式CMOS影像传感器的制造方法，其特征在于，所述圆滑处理后的开口每侧具有多个尖形拐角。4.如权利要求1所述的背照式CMOS影像传感器的制造方法，其特征在于，所述圆滑处理后的开口的截面宽度是原来开口的截面宽度的1. 2倍 3倍。5.如权利要求1至4中的任一项所述的背照式CMOS影像传感器的制造方法，其特征在于，对所述沟槽的开口执行圆滑处理包括利...

【专利技术属性】
技术研发人员：费孝爱，洪齐元，
申请(专利权)人：豪威科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：