本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，尤其是涉及一種前照式圖像傳感器的形成方法。

背景技術(shù)：

圖像傳感器是將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的半導(dǎo)體器件，圖像傳感器具有光電轉(zhuǎn)換元件，通常光電轉(zhuǎn)換元件形成在襯底表面之下，邏輯電路形成在光電轉(zhuǎn)換元件之上，光在穿過邏輯電路之后才到達(dá)光電轉(zhuǎn)換元件，期間光經(jīng)過了多層結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致光損失或光線通過串?dāng)_（crosstalk）至相鄰的圖像傳感器單元芯片，影響每一圖像傳感器單元芯片的光電轉(zhuǎn)換元件的光響應(yīng)特性。

本專利主要針對(duì)FSI 產(chǎn)品， 這一段多余，刪除圖像傳感器按又可分為互補(bǔ)金屬氧化物（CMOS）圖像傳感器和電荷耦合器件（CCD）圖像傳感器。CCD圖像傳感器的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)圖像敏感度較高且噪聲小，但是CCD圖像傳感器與其他器件的集成比較困難，而且CCD圖像傳感器的功耗較高。相比之下，CMOS圖像傳感器具有工藝簡(jiǎn)單、易與其他器件集成、體積小、重量輕、功耗小、成本低等優(yōu)點(diǎn)。因此，隨著技術(shù)發(fā)展，CMOS圖像傳感器越來越多地取代CCD圖像傳感器應(yīng)用于各類電子產(chǎn)品中。目前CMOS圖像傳感器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于靜態(tài)數(shù)碼相機(jī)、照相手機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)、醫(yī)療用攝像裝置（例如胃鏡）、車用攝像裝置等。

互補(bǔ)金屬氧化物圖像傳感器又分為前照式（Frontside Illumination）和背照式（Backside Illutimination）。請(qǐng)參見圖1，圖1為典型的前照式圖像傳感器

，其中器件層100的上部形成有金屬層200：M1、M2、M3。器件層100中設(shè)置有感光區(qū)域110，也即光電二極管區(qū)域，對(duì)于前照式圖像傳感器，為了縮短光程，提高光電轉(zhuǎn)換效率，提升靈敏度，通常需要在感光去上方，刻蝕去除多余的電介質(zhì)層，降低介質(zhì)層厚度，提升入光量，現(xiàn)有技術(shù)中采用圖2的方式直接刻蝕，采用此方法刻蝕的深度需要通過刻蝕時(shí)間控制，刻蝕深度和刻蝕精度難以控制，開口精度不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的問題是提供一種前照式圖像傳感器的形成方法，

形成位于器件層表面的金屬層；對(duì)應(yīng)于感光區(qū)域形成至少一輔助金屬層；刻蝕介質(zhì)層至暴露出輔助金屬層，所述輔助金屬層作為停止層；去除輔助金屬層，所述輔助金屬層下部的介質(zhì)層作為停止層。

優(yōu)選的，所述輔助金屬層位于頂層金屬層。

優(yōu)選的，所述輔助金屬層為一整體區(qū)域，對(duì)應(yīng)覆蓋于感光區(qū)域上部。

優(yōu)選的，所述輔助金屬層為多個(gè)間隔的區(qū)域，分別對(duì)應(yīng)于像素單元的光電二極管區(qū)域。

優(yōu)選的，刻蝕介質(zhì)層暴露出輔助金屬層的窗口大于輔助金屬層的范圍。

優(yōu)選的，所述介質(zhì)層的刻蝕精度誤差為5納米至200納米。

優(yōu)選的，所述介質(zhì)層為二氧化硅層、氮化硅層。

優(yōu)選的，所述金屬層的材質(zhì)為鋁、銅。

本發(fā)明在金屬層對(duì)應(yīng)于感光區(qū)域的部分區(qū)域形成輔助金屬層，通過對(duì)金屬層介質(zhì)材料的刻蝕首先停止在輔助金屬層的表面，輔助金屬層作為停止層，再去除輔助金屬層，輔助金屬層的底部作為第二次的停止層，并且針對(duì)多層金屬層可對(duì)應(yīng)于感光區(qū)域形成多層的輔助金屬層，提高了刻蝕深度的均勻性和刻蝕精度，進(jìn)而提高了前照式圖像傳感器的性能。

附圖說明

圖1至圖2為現(xiàn)有技術(shù)中前照式圖像傳感器的形成方法的部分步驟示意圖；

圖3至圖5為本發(fā)明第一實(shí)施例中前照式圖像傳感器的形成方法的部分步驟示意圖。

圖6為本發(fā)明第二實(shí)施例中前照式圖像傳感器的形成方法的部分步驟示意圖。

圖7至圖10為本發(fā)明第三實(shí)施例中前照式圖像傳感器的形成方法的部分步驟示意圖。

圖11為本發(fā)明一種前照式圖像傳感器的形成方法。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明內(nèi)容進(jìn)行說明，本發(fā)明提供一種前照式圖像傳感器的形成方法，形成位于器件層表面的金屬層；對(duì)應(yīng)于感光區(qū)域形成至少一輔助金屬層；刻蝕介質(zhì)層至暴露出輔助金屬層，所述輔助金屬層作為停止層；去除輔助金屬層，所述輔助金屬層下部的介質(zhì)層作為停止層。

請(qǐng)參考圖3至圖5，圖3至圖5為本發(fā)明第一實(shí)施例中前照式圖像傳感器的形成方法的部分步驟示意圖。

形成位于器件層300表面的金屬層400，本實(shí)施例中金屬層400包括：M1、M2、M3三層，器件層300中形成有感光區(qū)域310，感光區(qū)域310也即圖像傳感器像素單元的光電二極管區(qū)域（Photodiode,PD）,對(duì)應(yīng)于感光區(qū)域310形成位于頂層M3的輔助金屬層410，輔助金屬層410的范圍較感光區(qū)域310的范圍大些，請(qǐng)繼續(xù)參考圖4，覆蓋光刻膠PR，通過圖形化工藝刻蝕金屬層400的部分介質(zhì)層至暴露出輔助金屬層410，所述輔助金屬層410作為停止層，刻蝕介質(zhì)層暴露出輔助金屬層410的窗口420大于輔助金屬層410的范圍，介質(zhì)層的刻蝕精度誤差為5納米至200納米，請(qǐng)繼續(xù)參考圖5，去除輔助金屬層410，輔助金屬層410下部的介質(zhì)層作為停止層，對(duì)去除部分介質(zhì)層的窗口420和去除輔助金屬層后的凹槽區(qū)域430進(jìn)行填充，形成填充區(qū)域，該填充區(qū)域?qū)?yīng)于感光區(qū)域310，該填充區(qū)域的折射率低于介質(zhì)層的區(qū)域，這樣在光線照射至前照式圖像傳感器時(shí)能提高光通量。介質(zhì)層為二氧化硅層、或氮化硅層以及其他電介質(zhì)材料及其混合結(jié)構(gòu)；金屬層的材質(zhì)為鋁、銅、鎢或其他金屬材料。

請(qǐng)繼續(xù)參考圖6，圖6為本發(fā)明第二實(shí)施例中前照式圖像傳感器的形成方法的部分步驟示意圖。本實(shí)施例中第一實(shí)施例的區(qū)別在于輔助金屬層410為多個(gè)間隔的區(qū)域，分別對(duì)應(yīng)于像素單元的感光區(qū)域310。

請(qǐng)繼續(xù)參考圖7至圖10，圖7至圖10為本發(fā)明第三實(shí)施例中前照式圖像傳感器的形成方法的部分步驟示意圖。

圖7中形成位于器件層300表面的金屬層400，本實(shí)施例中金屬層400包括：M1、M2、M3三層，器件層300中形成有感光區(qū)域310，感光區(qū)域310也即圖像傳感器像素單元的光電二極管區(qū)域（Photodiode,PD）,對(duì)應(yīng)于感光區(qū)域310形成位于頂層M3的輔助金屬層410；位于M2的輔助金屬層440，其中輔助金屬層440，為多個(gè)間隔的區(qū)域，分別對(duì)應(yīng)于像素單元的感光區(qū)域310。輔助金屬層410的范圍較感光區(qū)域310的范圍大些，請(qǐng)繼續(xù)參考圖8，覆蓋光刻膠PR，通過圖形化工藝刻蝕金屬層400的部分介質(zhì)層至暴露出輔助金屬層410，所述輔助金屬層410作為停止層，刻蝕介質(zhì)層暴露出輔助金屬層410的窗口420大于輔助金屬層410的范圍，介質(zhì)層的刻蝕精度誤差為5納米至200納米。請(qǐng)繼續(xù)參考圖8，去除輔助金屬層410，輔助金屬層410下部的介質(zhì)層作為停止層；繼續(xù)參考圖9在去除輔助金屬層410后的凹槽區(qū)域430中繼續(xù)刻蝕至輔助金屬層440的表面，輔助金屬層440的表面作為第二停止層。圖10，進(jìn)一步去除M2的輔助金屬層440，形成第二凹槽區(qū)域460。對(duì)去除部分介質(zhì)層的窗口420區(qū)域、除另一介質(zhì)層450的區(qū)域凹槽區(qū)域430、第二凹槽區(qū)域460進(jìn)行填充，形成填充區(qū)域，該填充區(qū)域?qū)?yīng)于感光區(qū)域310，該填充區(qū)域的折射率低于介質(zhì)層的區(qū)域，這樣在光線照射至前照式圖像傳感器時(shí)能提高光通量。介質(zhì)層為二氧化硅層、或氮化硅層以及其他電介質(zhì)材料及其混合結(jié)構(gòu)；金屬層的材質(zhì)為鋁、銅、鎢或其他金屬材料。

請(qǐng)繼續(xù)參考圖11，圖11為本發(fā)明一種前照式圖像傳感器的形成方法，包括：

S100：形成位于器件層表面的金屬層；對(duì)應(yīng)于感光區(qū)域形成至少一輔助金屬層；

S200：刻蝕介質(zhì)層至暴露出輔助金屬層，所述輔助金屬層作為停止層；

S300：去除輔助金屬層，所述輔助金屬層下部的介質(zhì)層作為停止層。

本發(fā)明在金屬層對(duì)應(yīng)于感光區(qū)域的部分區(qū)域形成輔助金屬層，通過對(duì)金屬層介質(zhì)材料的刻蝕首先停止在輔助金屬層的表面，輔助金屬層作為停止層，再去除輔助金屬層，輔助金屬層的底部作為第二次的停止層，并且針對(duì)多層金屬層可對(duì)應(yīng)于感光區(qū)域形成多層的輔助金屬層，提高了刻蝕深度的均勻性和刻蝕精度，進(jìn)而提高了前照式圖像傳感器的性能。

雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。