專(zhuān)利名稱(chēng)：Cmos圖像傳感器的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)圖像傳感器的制造方法，更具體地，涉及CMOS圖像傳感器的微透鏡的制造方法。
背景技術(shù)：
圖1A示出了制造CMOS圖像傳感器的相關(guān)技術(shù)的方法。如圖所示，金屬線1a形成在底層1上。然后，執(zhí)行蝕刻處理以形成焊盤(pán)(pad)開(kāi)口1b，在其中形成鋁焊盤(pán)2a。焊盤(pán)層2形成在底層1上，濾色陣列(color filter array)3形成在焊盤(pán)層2上，以及平坦化層4形成在濾色陣列3上。然后，執(zhí)行用于形成微透鏡6的回流(reflow)處理?；亓魈幚戆ㄔ谄教够瘜?上形成和圖樣化光刻膠5，然后回流已圖樣化的光刻膠5以形成如圖1B所示的結(jié)構(gòu)。通過(guò)回流已圖樣化的光刻膠5的這種處理，微透鏡6獲得期望的包括其上表面的曲率、其整體尺寸、其形狀等特性的結(jié)構(gòu)。
在相關(guān)技術(shù)中，鋁焊盤(pán)2a在用于圖樣化鋁層的光刻處理的過(guò)程中被污染。即，已圖樣化的鋁是產(chǎn)生保留在焊盤(pán)2a上的微粒的微粒源。
濾色陣列3和微透鏡6的形成，包括光刻膠5的回流，是相關(guān)技術(shù)CMOS圖像傳感器的制造過(guò)程的最終步驟。然而，難以獲得微透鏡6的彎曲表面的精確形狀。例如，對(duì)于較小的微透鏡，彎曲表面要求微透鏡具有較小半徑和較短垂直尺寸或峰高。越小的微透鏡的結(jié)構(gòu)需要越薄，以使得增加組裝密度成為可能，但是形成具有這種根據(jù)需要的較低高度的微透鏡非常困難。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明旨在提供一種制造CMOS圖像傳感器的方法，其能夠基本上消除由于相關(guān)技術(shù)的局限性和缺點(diǎn)而引起的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于提供一種制造CMOS圖像傳感器的方法，該CMOS圖像傳感器具有由于微透鏡而引起的增加的組裝密度。
本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)在于提供一種制造CMOS圖像傳感器的方法，其中可以形成精確的微透鏡。
本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和特征將作為說(shuō)明書(shū)的一部分隨后闡述，部分通過(guò)說(shuō)明書(shū)而變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)、以及附圖中所特別指出的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。
為了實(shí)現(xiàn)這些優(yōu)點(diǎn)和其他優(yōu)點(diǎn)，并根據(jù)本發(fā)明的目的，如本文中所體現(xiàn)和概括描述的，提供了一種制造CMOS圖像傳感器的方法，包括形成金屬線圖樣；在金屬線圖樣上形成焊盤(pán)膜；在焊盤(pán)膜上形成鈍化膜；通過(guò)使用光刻膠掩模蝕刻鈍化膜來(lái)形成凹槽(recess)，用于形成具有期望形狀的微透鏡；順序地在已蝕刻的鈍化膜上沉積高密度等離子氧化膜和O3四乙基正硅酸酯(tetra-ethyl-ortho-silicate)膜；以及深蝕刻(etch back)高密度等離子氧化膜和O3四乙基正硅酸酯膜，以在被蝕刻的鈍化膜的表面上形成主透鏡彎曲部分并在已蝕刻的鈍化膜的凹槽的內(nèi)側(cè)壁處形成側(cè)壁隔離物(spacer)型透鏡，從而形成雙透鏡結(jié)構(gòu)。
制造CMOS圖像傳感器的方法的特征在于氮化硅(SiN)形成在焊盤(pán)上，以及微透鏡制造在氮化硅上，以根據(jù)期望的透鏡的高組裝密度來(lái)獲得小尺寸和低透鏡高度。因此，因?yàn)橥哥R具有低高度并可以由氧化膜和氮化膜形成，透鏡的折射率可被提高。側(cè)壁隔離物型內(nèi)透鏡可以額外地形成在主透鏡彎曲部分的下面，以有助于形成期望的圖像并有助于克服由單一透鏡結(jié)構(gòu)所引起的問(wèn)題。
應(yīng)該了解，前面的概括描述以及隨后的詳細(xì)描述均是示范性和說(shuō)明性的，目的在于進(jìn)一步地說(shuō)明所要求的本發(fā)明。


附圖提供了對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，其被結(jié)合于此并構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，描述了本發(fā)明的實(shí)施例并與說(shuō)明書(shū)一起用來(lái)解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1A和圖1B是示出了相關(guān)技術(shù)的制造CMOS圖像傳感器的方法的截面圖；圖2A到圖2E是示出了根據(jù)本發(fā)明的制造CMOS圖像傳感器的方法的截面圖；以及圖3是示出了防止光漫射的示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下將詳細(xì)描述附圖中所描述的本發(fā)明的實(shí)施例。任何可能的情況下，附圖中將使用相同的附圖標(biāo)號(hào)來(lái)表示相同或相似的部件。
參考圖2A，氮化硅(SiN)層11沉積在焊盤(pán)膜10上。光刻膠掩模12在其上形成，用于部分地蝕刻氮化硅層的暴露部分。如圖2B所示，氮化硅層的暴露部分被部分地蝕刻，以形成作為鈍化層的微透鏡基底(base)11a。一部分氮化硅層11被去除，以留下具有預(yù)定厚度的氮化硅作為在氮化硅層的原始表面中的蝕刻凹槽。
參考圖2C，在去除光刻膠掩模12之后，高密度等離子氧化膜沉積在微透鏡基底11a上。根據(jù)高密度等離子沉積處理的特性，高光刻膠(high photoresist)的圓錐形微透鏡結(jié)構(gòu)13形成在微透鏡基底11a上。
參考圖2D，在氮化硅層的暴露表面上執(zhí)行O3四乙基正硅酸酯沉積處理，使得圓錐形微透鏡結(jié)構(gòu)13變成具有通常彎曲的上表面的微透鏡彎曲部分14。
參考圖2E，微透鏡彎曲部分14被深蝕刻，以形成微透鏡的最終結(jié)構(gòu)，即，主透鏡彎曲部分。圓錐形微透鏡結(jié)構(gòu)13被深蝕刻，使得側(cè)壁隔離物型微透鏡13a可以另外地形成在微透鏡11a的凹槽的內(nèi)側(cè)壁處，從而形成雙透鏡結(jié)構(gòu)。深蝕刻處理在以下的條件下執(zhí)行蝕刻劑流量(flow rate)大約為20-200sccm(Ar)、流量大約為5-20sccm(C4F8)、流量大約為30-50sccm(CH3F)，以及流量大約為20-500sccm(O2)；最高RF功率大約為200-300W，最低RF功率大約為50-150W；以及壓力大約為100-200mTorr。
上述微透鏡形成在較低結(jié)構(gòu)的上面。即，底層15沉積在焊盤(pán)膜10的下面，以及具有開(kāi)口15b的金屬線15a形成在底層15上。鋁焊盤(pán)10a形成在對(duì)應(yīng)于開(kāi)口15b的焊盤(pán)膜10的一部分下表面上。
參考圖3，內(nèi)微透鏡形成在金屬線上以將入射到透鏡的光聚焦，從而避免光的漫射。因此，對(duì)應(yīng)于內(nèi)透鏡的側(cè)壁隔離物型微透鏡13a可以形成在金屬線15a的任何部分上。
通過(guò)采用根據(jù)本發(fā)明的CMOS圖像傳感器的制造方法，透鏡的組裝密度可以通過(guò)使用雙透鏡結(jié)構(gòu)而得到改善。也可以減少CMOS圖像傳感器中的透鏡的曲率半徑，從而減小整個(gè)透鏡的高度。此外，因?yàn)橥哥R的高度降低，透鏡精度可以被提高。此外，因?yàn)橥哥R是由氧化膜和氮化膜形成的，所以透鏡尺寸或覆蓋區(qū)(footprint，占地面積)可以被減小。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于制造CMOS圖像傳感器的方法，包括形成金屬線圖樣；在所述金屬線圖樣上形成焊盤(pán)膜；在所述焊盤(pán)膜上形成鈍化膜；通過(guò)使用光刻膠掩模蝕刻所述鈍化膜來(lái)形成凹槽，用于形成具有期望形狀的微透鏡；在所述已蝕刻的鈍化膜上順序地沉積高密度等離子氧化膜和O3四乙基正硅酸酯膜；以及深蝕刻所述高密度等離子氧化膜和所述O3四乙基正硅酸酯膜，以在所述已蝕刻的鈍化膜的表面上形成主透鏡彎曲部分，并在所述已蝕刻的鈍化膜的所述凹槽的內(nèi)側(cè)壁處形成側(cè)壁隔離物型透鏡，從而形成雙透鏡結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述鈍化膜是由氮化硅(SiN)形成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，在蝕刻所述鈍化層之后，作為在所述氮化硅的原始表面中的蝕刻凹槽的預(yù)定厚度的所述氮化硅被保留。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述深蝕刻處理是在以下條件下執(zhí)行的對(duì)于Ar，蝕刻劑流量大約為20-200sccm、對(duì)于C4F8，蝕刻劑流量大約為5-20sccm、對(duì)于CH3F，蝕刻劑流量大約為30-50sccm、以及對(duì)于O2，蝕刻劑流量大約為20-500sccm；最高RF功率大約為200-300W，最低RF功率大約為50-150W；以及壓力大約為100-200m Torr。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括在所述焊盤(pán)膜下面形成底層；在所述底層上形成具有開(kāi)口的金屬線；以及在對(duì)應(yīng)于所述開(kāi)口的所述焊盤(pán)膜的一部分下表面上形成鋁焊盤(pán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，沉積高密度等離子氧化膜在微透鏡基底上提供高光刻膠的圓錐形微透鏡結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，沉積O3四乙基正硅酸酯為所述圓錐形微透鏡結(jié)構(gòu)提供彎曲的上表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，通過(guò)深蝕刻所述圓錐形微透鏡結(jié)構(gòu)以形成側(cè)壁隔離物型微透鏡來(lái)形成雙透鏡結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述深蝕刻是在以下條件下執(zhí)行的對(duì)于Ar，蝕刻劑流量大約為20-200sccm、對(duì)于C4F8，蝕刻劑流量大約為5-20sccm、對(duì)于CH3F，蝕刻劑流量大約為30-50sccm、以及對(duì)于O2，蝕刻劑流量大約為20-500sccm；最高RF功率大約為200-300W，最低RF功率大約為50-150W；以及壓力大約為100-200m Torr。
全文摘要
一種CMOS圖像傳感器的制造方法，在焊盤(pán)上形成氮化硅(SiN)層。微透鏡，根據(jù)期望的透鏡組裝密度具有最小高度和覆蓋區(qū)，由沉積在氮化硅上的氧化膜和氮化膜制成。因?yàn)橥哥R具有低高度，透鏡的折射率可以被改進(jìn)。可以在主透鏡彎曲部分的下面額外地形成側(cè)壁隔離物型內(nèi)透鏡，以有助于克服由單一透鏡結(jié)構(gòu)引起的問(wèn)題。
文檔編號(hào)H01L27/146GK1819143SQ200510097490
公開(kāi)日2006年8月16日 申請(qǐng)日期2005年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月28日
發(fā)明者金麟洙 申請(qǐng)人:東部亞南半導(dǎo)體株式會(huì)社