形成通孔结构、制造图像传感器和集成电路器件的方法技术

本发明专利技术公开了形成通孔结构、制造图像传感器和集成电路器件的方法。提供了制造包括通孔结构的集成电路器件的方法。该方法可以包括：形成穿过衬底的隔离槽以形成由隔离槽围绕的内部衬底；以及在隔离槽中以及在衬底的表面上形成绝缘层。该方法还可以包括：形成孔，该孔与隔离槽间隔开并穿过绝缘层的形成于衬底的表面上的部分和内部衬底；以及在孔中和在形成于衬底的表面上的绝缘层上形成导电层。该方法可以用于制造图像传感器。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了。提供了制造包括通孔结构的集成电路器件的方法。该方法可以包括：形成穿过衬底的隔离槽以形成由隔离槽围绕的内部衬底；以及在隔离槽中以及在衬底的表面上形成绝缘层。该方法还可以包括：形成孔，该孔与隔离槽间隔开并穿过绝缘层的形成于衬底的表面上的部分和内部衬底；以及在孔中和在形成于衬底的表面上的绝缘层上形成导电层。该方法可以用于制造图像传感器。【专利说明】
本公开总地涉及电子学领域，更具体地，涉及半导体器件。
技术介绍
三维封装技术(包括娃通孔(through silicon via, TSV)技术)可以用于高密度器件。背侧照明图像传感器可以用于改善图像传感器中包括的像素的受光效率和光敏度。包括TSV或背侧照明图像传感器的两种器件可以包括穿透衬底的通孔结构(through viastructure)以连接设置在衬底两侧的导电图案。
技术实现思路
ー种形成硅通孔结构的方法可以包括:在半导体层的第一面上形成包括绝缘夹层和在绝缘夹层上的内部布线的绝缘层间结构。该方法还可以包括:通过形成穿过半导体层的隔离槽而形成外部半导体图案和与外部半导体图案隔离的内部半导体图案。隔离槽可以围绕内部半导体图案且暴露绝缘夹层。该方法还可以包括形成覆盖半导体层的第二面和隔离槽的内表面的绝缘图案，该第二面与半导体层的第一面相反。另外，该方法可以包括形成通孔以及在通孔中形成接触内部布线的硅通孔接触件，该通孔可以与隔离槽间隔开并穿过内部半导体图案。通孔的上部可以被绝缘图案的覆盖半导体层的第二面的部分围绕。在各个实施方式中，形成隔离槽可以包括蚀刻绝缘夹层的一部分以使隔离槽的下部设置在绝缘夹层中。根据各个实施方式，该方法可以包括在形成硅通孔接触件之后形成焊盘图案，该焊盘图案可以接触绝缘图案的覆盖半导体层的第二面的部分。一种制造图像传感器的方法可以包括:分别在半导体层的第一和第二区域中形成用于有源像素的第一光电ニ极管和用于光学黑像素的第二光电ニ极管；以及在半导体层的第一面上形成包括绝缘夹层和在绝缘夹层上的内部布线的绝缘层间结构。该方法还可以包括通过形成穿过半导体层的隔离槽来形成外部半导体图案和与外部半导体图案隔离的内部半导体图案。该隔离槽可以围绕内部半导体图案并暴露绝缘夹层。该方法还可以包括形成覆盖半导体层的第二面和隔离槽的内表面的绝缘图案，该第二面与半导体层的第一面相反。另外，该方法可以包括:形成硅通孔接触件，该硅通孔接触件可以与隔离槽间隔开并穿过内部半导体图案；在覆盖半导体层的第二面的绝缘图案上形成焊盘图案；以及在覆盖半导体层的第二面的绝缘图案上形成滤色器以及在滤色器上形成微透镜。硅通孔接触件的上部可以被绝缘图案的覆盖半导体层的第二面的部分围绕，硅通孔接触件的下部接触内部布线。在各个实施方式中，形成硅通孔接触件和形成焊盘图案可以包括:通过蚀刻穿过内部半导体图案以及绝缘图案的覆盖半导体层的第二面的部分而形成与隔离槽间隔开的通孔；在通孔中以及在覆盖半导体层的第二面的绝缘图案上形成导电层，使得导电层在通孔中的部分形成硅通孔接触件；以及通过图案化导电层而形成焊盘图案，该导电层可以包括焊盘图案。该通孔可以暴露内部布线。根据各个实施方式，该方法还可以包括通过图案化导电层而在半导体层的第二区域中的绝缘图案上形成光阻挡图案，该导电层可以包括光阻挡图案。在各个实施方式中，形成导电层可以包括:形成包括第一金属层和第二金属层的层叠结构，该第二金属层可以相对于第一金属层具有蚀刻选择性。根据各个实施方式，形成硅通孔接触件可以包括形成包括层叠结构的硅通孔接触件，形成焊盘图案可以包括形成包含层叠结构的焊盘图案，形成光阻挡图案可以包括形成由第一金属层组成的光阻挡图案。在各个实施方式中，第一光电ニ极管可以是多个第一光电ニ极管当中的ー个，该方法还可以包括:形成在绝缘图案上且在多个第一光电ニ极管中的直接相邻的两个之间延伸的光学串扰防止图案，该光学串扰防止图案可以包括所述导电层。根据各个实施方式，半导体层可以包括外围电路区和焊盘区，该外围电路区包括在外部半导体图案中的多个晶体管，该焊盘区包括内部半导体图案。该方法还可以包括:在半导体层的在第一区域和第二区域之间的第一部分、半导体层的在外围电路区中的第二部分以及半导体层的在焊盘区中的第三部分中的至少ー个中形成沟槽；以及在沟槽中形成沟槽绝缘层。一种制造集成电路器件的方法可以包括:在衬底的第一表面上形成绝缘层间结构。该绝缘层间结构可以包括绝缘夹层和内部布线。该方法还可以包括形成穿过衬底的隔离槽以形成可由隔离槽围绕的内部衬底；以及在隔离槽中和在衬底的第二表面上形成绝缘层，该第二表面与衬底的第一表面相反。该方法还可以包括形成孔，该孔可以与隔离槽间隔开并穿过绝缘层的形成在衬底的第二表面上的部分以及内部衬底。该孔可以暴露内部布线。此外，该方法可以包括在孔中和形成于衬底的第二表面上的绝缘层上形成导电层。在各个实施方式中，形成绝缘层可以包括形成绝缘层的在衬底的第二表面与在形成于衬底的第二表面上的导电层之间延伸的部分。根据各个实施方式，形成导电层可以包括在所述孔中形成导电层的直接接触内部衬底的部分。在各个实施方式中，形成绝缘层可以包括在隔离槽的内表面上共形地形成绝缘层。根据各个实施方式，形成导电层可以包括在隔离槽中的绝缘层上形成导电层。在各个实施方式中，形成绝缘层可以包括通过形成堵塞隔离槽的开ロ的绝缘层而在隔离槽中形成空隙(void)，该开ロ由衬底的第二表面限定。根据各个实施方式，形成隔离槽可以包括形成隔离槽的被绝缘夹层围绕的下部。在各个实施方式中，该方法另外地可以包括在形成导电层之后通过图案化导电层形成焊盘图案。导电层可以包括焊盘图案，焊盘图案可以接触形成在衬底的第二表面上的绝缘层。根据各个实施方式，该方法还可以包括:在衬底的在内部衬底外面的第一区域中形成用于有源像素的第一光电ニ扱；在形成于衬底的第二表面上的绝缘层上形成焊盘图案；以及在形成于第一光电ニ极管上的绝缘层上形成第一滤色器以及在第一滤色器上形成第一微透镜。在各个实施方式中，形成绝缘层可以包括形成抗反射层以及在抗反射层上形成上绝缘层。根据各个实施方式，形成焊盘图案可以包括在导电层上形成上导电层。该上导电层可以具有相对于导电层的蚀刻选择性。在各个实施方式中，形成上导电层可以包括形成具有比导电层低的电阻的上导电层。根据各个实施方式，该方法可以包括:在衬底的在内部衬底外面的第二区域中形成用于光学黑像素的第二光电ニ极管；在形成于第二光电ニ极管上的绝缘层上形成第二滤色器以及在第二滤色器上形成第二微透镜；以及在第二滤色器与形成于第二光电ニ极管上的绝缘层之间形成光阻挡图案。在各个实施方式中，形成光阻挡图案可以包括图案化导电层，该导电层可以包括光阻挡图案。根据各个实施方式，形成光阻挡图案可以包括形成比焊盘图案薄的光阻挡图案。在各个实施方式中，第一光电ニ极管可以是多个第一光电ニ极管当中的ー个，该方法还可以包括:形成在绝缘层上且在多个第一光电ニ极管中的直接相邻的第一光电ニ极管之间延伸的光学串扰防止图案。根据各个实施方式，形成光学串扰防止图案可以包括图案化导电层，该导电层可以包括光学串扰防止图案。在各个实施方式中，该衬底可以包括外围电路区和焊盘区，该外围电路区包括多个晶体管，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成硅通孔结构的方法，包括：形成绝缘层间结构，该绝缘层间结构包括在半导体层的第一面上的绝缘夹层和在所述绝缘夹层上的内部布线；通过形成穿过所述半导体层的隔离槽，形成外部半导体图案和与所述外部半导体图案隔离的内部半导体图案，所述隔离槽围绕所述内部半导体图案并暴露所述绝缘夹层；形成覆盖所述半导体层的第二面和所述隔离槽的内表面的绝缘图案，所述第二面与所述半导体层的所述第一面相反；形成与所述隔离槽间隔开并穿过所述内部半导体图案的通孔，其中所述通孔的上部被所述绝缘图案的覆盖所述半导体层的所述第二面的部分围绕；以及在所述通孔中形成接触所述内部布线的硅通孔接触件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：朴炳俊，申胜勋，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：