本發(fā)明涉及圖像傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種圖像傳感器的制備方法。

背景技術(shù)：

圖像傳感器是指將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的裝置。目前廣泛應(yīng)用的主要有ccd圖像傳感器和cmos圖像傳感器。

量子點(diǎn)(quantumdot)是準(zhǔn)零維的納米晶體，由少量的原子構(gòu)成，形態(tài)上一般為球形或類球形，是由半導(dǎo)體材料(通常由iib～ⅵb或iiib～vb元素組成)制成的、穩(wěn)定直徑在2～20nm的納米粒子。它能在特定的波長下發(fā)光，采用量子點(diǎn)技術(shù)的屏幕在生產(chǎn)時(shí)更容易校準(zhǔn)，擁有更準(zhǔn)確的色彩表現(xiàn)，并且在色彩飽和度方面擁有明顯的優(yōu)勢。因此，將量子點(diǎn)應(yīng)用于傳感器中所制備的量子薄膜傳感器有著更輕薄的體積，更強(qiáng)的光線敏感度，更大的動(dòng)態(tài)范圍、和優(yōu)化的成像穩(wěn)定。

由于傳統(tǒng)的傳感器通過令像素變得更小來提高分辨率，這意味著每個(gè)像素對光線的敏感度更低，從而降低了圖像質(zhì)量，而相比之下，量子點(diǎn)薄膜是涂在凸鏡下面的，更接近鏡頭的特性使其能更充分地捕捉光線，從而能夠有效改善鏡頭性能。這種新技術(shù)打造的傳感器能夠收集傳統(tǒng)傳感器芯片兩倍的光線，并以兩倍的效率將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺瑫r(shí)其生產(chǎn)成本很低。使用量子點(diǎn)薄膜后，一方面可以降低攝像頭的厚度和體積，另一方面可以大大提高圖像傳感器低光拍攝性能和圖像的動(dòng)態(tài)范圍等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服以上問題，本發(fā)明旨在提供一種采用量子點(diǎn)薄膜進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的圖像傳感器的制備方法，從而提高圖像傳感器的性能。

為了達(dá)到上述目的，一種圖像傳感器的制備方法，包括：

步驟01：提供一襯底；并且，在襯底表面形成底部隔離層；

步驟02：在底部隔離層上形成第一層金屬鋁，并且，圖案化第一層金屬鋁，從而形成第一層金屬互連線；

步驟03：在第一層金屬互連線和暴露的底部隔離層上形成第一層隔離層；第一層隔離層的頂部高出所述第一層金屬互連線的頂部；

步驟04：在對應(yīng)于第一層金屬互連線上的第一層隔離層中刻蝕出第一層接觸孔；

步驟05：在第一層接觸孔中填充金屬鎢，從而形成第一層金屬接觸孔；

步驟06：在第一層金屬接觸孔頂部和第一層隔離層表面形成第二層金屬鋁，并且再重復(fù)循環(huán)步驟02至步驟05k次，直至形成n層隔離層以及相應(yīng)層的金屬互連線和金屬接觸孔；其中，k為整數(shù)且k≥0；n為整數(shù)且n≥1；且k+1＝n；

步驟07：在第n層隔離層和第n層金屬接觸孔上形成第n+1層金屬鋁，并且，圖案化第n+1層金屬鋁，從而形成第n+1層金屬互連線；

步驟08：在第n+1層金屬互連線和第n層隔離層表面覆蓋一層第n+1層隔離層，并且，平坦化第n+1層隔離層頂部；

步驟09：在第n+1層隔離層中定義焊盤結(jié)構(gòu)區(qū)域和非焊盤結(jié)構(gòu)區(qū)域；并且，對應(yīng)于焊盤結(jié)構(gòu)區(qū)域的第n+1層金屬互連線上的第n+1層隔離層中刻蝕出初始焊盤結(jié)構(gòu)，在對應(yīng)于相鄰像素分界處的第n+1層隔離層中刻蝕出隔離結(jié)構(gòu)；

步驟10：在暴露的第n+1層金屬互連線頂部形成金屬電極；

步驟11：在初始焊盤結(jié)構(gòu)中刻蝕出焊盤開口，將底部對應(yīng)的第n+1層金屬互連線暴露出來，從而形成目標(biāo)焊盤結(jié)構(gòu)；

步驟12：在金屬電極表面和暴露的第n+1層隔離層表面覆蓋一層量子點(diǎn)薄膜；平坦化后的第n+1層隔離層頂部仍高于第n+1層金屬互連線頂部。

優(yōu)選地，所述步驟07中，在形成第n+1層金屬互連線之后，在第n+1層金屬互連線表面和第一層隔離層暴露的表面還覆蓋一層氮化硅層。

優(yōu)選地，所述步驟03中，設(shè)置所述第一層隔離層的頂部高出所述第一層金屬互連線的頂部的高度等于所述第一接觸孔的高度。

優(yōu)選地，所述步驟08中，設(shè)置平坦化后的第n+1層隔離層頂部高出第n+1層金屬互連線頂部的高度等于所述初始焊盤結(jié)構(gòu)的高度。

優(yōu)選地，所述步驟01中，所述底部隔離層采用熱生長方式或化學(xué)氣相沉積方法制備。

優(yōu)選地，所述步驟05中，在第一層接觸孔中填充金屬鎢之前，還包括：在第一層接觸孔中沉積緩沖層。

優(yōu)選地，所述步驟05中，采用物理氣相沉積法在第一層接觸孔中生長緩沖層，然后，在緩沖層上采用化學(xué)氣相沉積方法來沉積金屬鎢。

優(yōu)選地，所述步驟12中，采用旋涂法在金屬電極表面和暴露的第n+1層隔離層表面覆蓋一層量子點(diǎn)薄膜。

優(yōu)選地，所述步驟10中，所采用的金屬電極為氮化鈦。

優(yōu)選地，所采用的第一層隔離層至第n+1層隔離層的材料均為二氧化硅，第一層隔離層至第n層隔離層中每一層所采用的厚度為0.5～1微米，第n+1層隔離層所采用的厚度為0.8～1微米。

本發(fā)明的量子薄膜傳感器的制備方法，將量子點(diǎn)薄膜應(yīng)用于圖像傳感器中，相比同等像素大小的cmos圖像傳感器，量子薄膜傳感器有更強(qiáng)的光線敏感度，更大的動(dòng)態(tài)范圍和更優(yōu)化的成像穩(wěn)定性。并且，本發(fā)明的制備方法與傳統(tǒng)的cmos工藝相兼容，簡化了工藝步驟，節(jié)約了成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的圖像傳感器的制備方法的流程示意圖

圖2～15為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的圖像傳感器的制備方法的各個(gè)制備步驟示意圖

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚易懂，以下結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步說明。當(dāng)然本發(fā)明并不局限于該具體實(shí)施例，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員所熟知的一般替換也涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

以下結(jié)合附圖1-15和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式、使用非精準(zhǔn)的比例，且僅用以方便、清晰地達(dá)到輔助說明本實(shí)施例的目的。

請參閱圖1，本實(shí)施例的一種圖像傳感器的制備方法，其包括：

步驟01：請參閱圖2，提供一襯底1；并且，在襯底1表面形成底部隔離層2；

具體的，這里的襯底1可以但不限于為n型或p型雙面拋光硅片。底部隔離層2的材料可以為氧化硅，底部隔離層2的氧化硅的生長可以但不限于采用熱生長方式，也可以通過化學(xué)氣相沉積方法生長，底部隔離層2的氧化硅的厚度可以但不限于為0.5～1微米。

步驟02：請參閱圖3，在底部隔離層2上形成第一層金屬鋁，并且，圖案化第一層金屬鋁，從而形成第一層金屬互連線3；

具體的，可以但不限于采用物理氣相沉積方法來沉積第一層金屬鋁。然后，可以但不限于采用光刻和各向異性干法刻蝕工藝來刻蝕第一層金屬鋁，并去除殘留光刻膠后，形成第一層鋁互連線3。

步驟03：請參閱圖4，在第一層金屬互連線3和暴露的底部隔離層2上形成第一層隔離層4；

具體的，可以但不限于采用化學(xué)氣相沉積法來沉積第一層隔離層4，第一層隔離層4的材料可以為二氧化硅，第一層隔離層4的厚度可以為0.5～1微米，并且，采用化學(xué)機(jī)械拋光工藝來平坦化第一層隔離層4頂部。這里，第一層隔離層4的頂部高出第一層鋁互連線的頂部；設(shè)置第一層隔離層4的頂部高出第一層鋁互連線3的頂部的高度等于后續(xù)形成的第一接觸孔的高度。

步驟04：請參閱圖5，在對應(yīng)于第一層金屬互連線3上的第一層隔離層4中刻蝕出第一層接觸孔；

具體的，可以但不限于采用光刻和各向異性干法刻蝕工藝來刻蝕第一層隔離層4，從而在第一層隔離層4中且對應(yīng)于每根第一層鋁互連線3上刻蝕出第一層接觸孔。

步驟05：請參閱圖6～7，在第一層接觸孔中填充金屬鎢，從而形成第一層金屬接觸孔；

具體的，首先，請參閱圖6，可以但不限于采用物理氣相沉積工藝在第一層接觸孔的底部和側(cè)壁以及第一層隔離層4表面沉積緩沖層5，然后，請參閱圖7，可以但不限于采用化學(xué)氣相沉積方法在緩沖,5上沉積金屬鎢6，金屬鎢6填充滿第一層接觸孔；最后，可以但不限于采用化學(xué)機(jī)械拋光工藝研磨掉第一層隔離層4表面的緩沖層5和金屬鎢6，從而形成第一層鎢接觸孔。

步驟06：在第一層金屬接觸孔頂部和第一層隔離層表面形成第二層金屬鋁，并且再重復(fù)循環(huán)步驟02至步驟05k次，直至形成n層隔離層以及相應(yīng)層的金屬互連線和金屬接觸孔；其中，k為整數(shù)且k≥0；n為整數(shù)且n≥1；且k+1＝n；

具體的，由于本實(shí)施例的上述圖像傳感器中只具有兩層隔離層，因此，這里的k為0，n為1，也就是無需再循環(huán)重復(fù)步驟02～05了。

步驟07：在第n層隔離層和第n層金屬接觸孔上形成第n+1層金屬鋁，并且，圖案化第n+1層金屬鋁，從而形成第n+1層金屬互連線；

具體的，請參閱圖8，可以但不限于采用物理氣相沉積法在第一層鎢接觸孔頂部和第一層隔離層4表面沉積第二層金屬鋁7'。這里，第二層金屬鋁7'的高度略高于第一層金屬鋁4的高度。然后，請參閱圖9，可以但不限于采用光刻和各向異性干法刻蝕工藝來刻蝕第二層金屬鋁7'，并去除殘留光刻膠后，形成第二層鋁互連線7。

本實(shí)施例中，在形成第二層鋁互連線7之后，可以但不限于采用化學(xué)氣相沉積方法在第二層鋁互連線7表面和第一層隔離層4暴露的表面還覆蓋一層氮化硅層(未示出)。氮化硅層的厚度可以為0.05～0.1微米。

步驟08：在第n+1層金屬互連線和第n層隔離層表面覆蓋一層第n+1層隔離層，并且，平坦化第n+1層隔離層頂部；

具體的，請參閱圖10，可以但不限于采用化學(xué)氣相沉積方法在氮化硅層表面沉積第二層隔離層8'，第二層隔離層8'的材料可以為二氧化硅，第二層隔離層8'的厚度可以為0.8～1微米。

這里，平坦化后的第二層隔離層8'頂部高于第二層鋁互連線7頂部，用于設(shè)置平坦化后的第二層隔離層8'頂部高出第二層鋁互連線7頂部的高度等于初始焊盤結(jié)構(gòu)的高度。

步驟09：在第n+1層隔離層中定義焊盤結(jié)構(gòu)區(qū)域和非焊盤結(jié)構(gòu)區(qū)域；并且，對應(yīng)于焊盤結(jié)構(gòu)區(qū)域的第n+1層金屬互連線上的第n+1層隔離層中刻蝕出初始焊盤結(jié)構(gòu)，在對應(yīng)于相鄰像素分界處的第n+1層隔離層中刻蝕出隔離結(jié)構(gòu)；

具體的，請參閱圖11，在定義的焊接結(jié)構(gòu)區(qū)域中，第二層鋁互連線7上的第二層隔離層8'中可以但不限于采用光刻和各向異性干法刻蝕工藝來刻蝕出初始焊盤結(jié)構(gòu)8，在刻蝕初始焊盤結(jié)構(gòu)8的同時(shí)，保留對應(yīng)于相鄰像素分界處的第二層隔離層8'，從而形成像素間隔離結(jié)構(gòu)11。

步驟10：在暴露的第n+1層金屬互連線頂部形成金屬電極；

具體的，請參閱圖12，在第二層鋁互連線7頂部、第二層隔離層8'表面、初始焊盤結(jié)構(gòu)8的表面和側(cè)壁、以及隔離結(jié)構(gòu)11暴露的表面和側(cè)壁上形成金屬電極9，金屬電極9的材料可以是氮化鈦?？梢缘幌抻诓捎梦锢須庀喑练e方法來沉積金屬電極9，金屬電極9的厚度可以為0.05～0.2微米，較佳的為0.1微米。然后，請參閱圖13，可以但不限于采用光刻和各向異性干法刻蝕工藝來刻蝕去除第二層鋁互連線7頂部之外的金屬電極9，保留第二層鋁互連線7頂部的金屬電極9，并且去除光刻膠殘留。

步驟11：在初始焊盤結(jié)構(gòu)中刻蝕出焊盤開口，將底部對應(yīng)的第n+1層金屬互連線暴露出來，從而形成目標(biāo)焊盤結(jié)構(gòu)；

具體的，請參閱圖14，可以但不限于采用光刻和各向異性干法刻蝕工藝來刻蝕出初始焊盤結(jié)構(gòu)8的開口，從而形成目標(biāo)焊盤結(jié)構(gòu)；

步驟12：在金屬電極表面和暴露的第n+1層隔離層表面覆蓋一層量子點(diǎn)薄膜；平坦化后的第n+1層隔離層頂部仍高于第n+1層金屬互連線頂部。

具體的，請參閱圖15，可以但不限于采用旋涂法在金屬電極9表面和暴露的第二層隔離層8'表面覆蓋一層量子點(diǎn)薄膜10。

需要說明的是，本實(shí)施例中以制備兩層隔離層的方法進(jìn)行描述，然在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，針對三層或以上隔離層的圖像傳感器中，可以采用重復(fù)循環(huán)步驟02至步驟05的方法來制備，這里不再贅述。其中，所采用的第一層隔離層至第n+1層隔離層的材料均為二氧化硅，第一層隔離層至第n層隔離層中每一層所采用的厚度可以為0.5～1微米，第n+1層隔離層所采用的厚度可以為0.8～1微米。

雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然實(shí)施例僅為了便于說明而舉例而已，并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下可作若干的更動(dòng)與潤飾，本發(fā)明所主張的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。