影像傳感器層間介質(zhì)層溝槽及影像傳感器的形成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種影像傳感器層間介質(zhì)層溝槽及影像傳感器的形成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)字相機(jī)為現(xiàn)今所廣泛使用的電子產(chǎn)品，而在數(shù)字相機(jī)內(nèi)包含有影像傳感器，影像傳感器又稱(chēng)感光器件，用于將光信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，是數(shù)碼相機(jī)的核心，也是最關(guān)鍵的技術(shù)。影像傳感器可依據(jù)其采用的原理而區(qū)分為電荷耦合裝置(Charge-CoupledDevice)影像傳感器(亦即俗稱(chēng)CCD影像傳感器)以及CMOS (Complementary Metal OxideSemiconductor)影像傳感器，其中CMOS影像傳感器即基于互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)技術(shù)而制造。由于CMOS影像傳感器是采用傳統(tǒng)的CMOS電路工藝制作，因此可將影像傳感器以及其所需要的外圍電路加以整合。
[0003]此外，CMOS影像傳感器更傾向于進(jìn)一步縮小其所使用的像素尺寸。然而，小尺寸的像素與像素陣列(Pixel Array)將對(duì)CMOS影像感測(cè)(CMOS Image sensor, CIS)系統(tǒng)的效能造成沖擊。
[0004]請(qǐng)參考圖1，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種影像傳感器的剖面示意圖，其中，所述影像傳感器包括襯底10，形成在襯底10上的像素(PD) 11及后段連線層，所述后段連線層包括多層層間介質(zhì)層(ILD) 20、形成在所述層間介質(zhì)層20內(nèi)的金屬連線30及連接不同層之間的金屬連線30的通孔連線21，在所述后段連線層還形成有多個(gè)側(cè)邊擋光層31，所述側(cè)邊擋光層31也是金屬連線的一種，然而其不作為連線，用于遮擋光線等目的。通常情況下，所述影像傳感器包括邊緣區(qū)域11和中心區(qū)域12，影像傳感器制作完成后，會(huì)對(duì)最好一層層間介質(zhì)層20進(jìn)行刻蝕，形成溝槽(Trench)，溝槽通常位于中心區(qū)域12，形成溝槽的目的一方面可以在溝槽內(nèi)形成透光鏡40，便于光線的透過(guò)，另一目的在于刻蝕出的溝槽能夠減少光線經(jīng)過(guò)層間介質(zhì)層20的路徑，快速的達(dá)到底部的像素11，從而提高整個(gè)影像傳感器的轉(zhuǎn)化效率。
[0005]然而，由于溝槽在刻蝕過(guò)程中，存在刻蝕均勻性差的問(wèn)題，導(dǎo)致透光鏡40裝上表面不平，并且會(huì)造成中心區(qū)域12的厚度薄于邊緣區(qū)域11的厚度，從而會(huì)引起邊框效應(yīng)。厚度不同會(huì)導(dǎo)致光照射下來(lái)經(jīng)過(guò)的路徑長(zhǎng)度不同，導(dǎo)致轉(zhuǎn)換的效率不均勻，因此，影像傳感器對(duì)信號(hào)處理較難統(tǒng)一，這樣的不均勻會(huì)在影像傳感器的邊框處造成陰影，影響整個(gè)影像傳感器的使用。
[0006]為了解決邊框效應(yīng)，現(xiàn)有技術(shù)中做出了一定的改進(jìn)，請(qǐng)參考圖2和圖3，圖2和圖3為現(xiàn)有技術(shù)中改進(jìn)后影像傳感器的剖面示意圖，在上文所述的影像傳感器中，刻蝕形成的溝槽僅僅位于最后一層層間介質(zhì)層20中，而在改進(jìn)后的影像傳感器中，在最后一層層間介質(zhì)層20中刻蝕形成第一溝槽41之后，再使用一種光罩，繼續(xù)刻蝕下一層層間介質(zhì)層20，形成第二溝槽42，其中，第二溝槽42的尺寸小于第一溝槽41，并且兩個(gè)溝槽均位于中心區(qū)域12處。透光鏡40裝在第二溝槽42中，然后在進(jìn)行封裝時(shí)，在第一溝槽41內(nèi)形成透明的封裝材料50。由于第二溝槽42距離邊緣區(qū)域11存在一定距離L1，通常距離L1大于40 μ m,正是由于該距離使透光鏡40遠(yuǎn)離邊緣區(qū)域11，并且后續(xù)形成的封裝材料50具有較好的均勻性，能夠降低邊緣區(qū)域11和中心區(qū)域12之間的厚度差，從而能夠消除邊框效應(yīng)，提高影像傳感器的性能。
[0007]然而，形成第二溝槽42需要重新制作光罩，而光罩的價(jià)格十分昂貴，不利于降低生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種影像傳感器層間介質(zhì)層溝槽及影像傳感器的形成方法，能夠消除邊框效應(yīng)，并且降低生產(chǎn)成本。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種影像傳感器層間介質(zhì)層溝槽的形成方法，包括步驟:
[0010]提供器件，所述器件分為中心區(qū)域和邊緣區(qū)域，所述器件設(shè)有后段連線層，所述后段連線層設(shè)有多層層間介質(zhì)層，在倒數(shù)第二層層間介質(zhì)層內(nèi)設(shè)有兩個(gè)側(cè)邊擋光層，所述側(cè)邊擋光層分別設(shè)于所述影像傳感器中心區(qū)域內(nèi)并靠近邊緣區(qū)域處；
[0011]刻蝕所述中心區(qū)域的頂層層間介質(zhì)層和倒數(shù)第二層層間介質(zhì)層，在所述頂層層間介質(zhì)層內(nèi)形成第一溝槽，借助所述側(cè)邊擋光層對(duì)刻蝕的阻擋，在所述倒數(shù)第二層層間介質(zhì)層內(nèi)形成第二溝槽。
[0012]進(jìn)一步的，在所述的影像傳感器層間介質(zhì)層溝槽的形成方法中，所述第二溝槽暴露出倒數(shù)第三層層間介質(zhì)層，位于所述第二溝槽內(nèi)的倒數(shù)第三層層間介質(zhì)層的厚度大于等于2000埃。
[0013]進(jìn)一步的，在所述的影像傳感器層間介質(zhì)層溝槽的形成方法中，所述器件還包括襯底和像素，所述像素形成在所述襯底上，所述后段連線層還設(shè)有形成在所述層間介質(zhì)層內(nèi)的金屬連線及通孔連線，所述通孔連線連接不同層之間的金屬連線，所述后段連線層通過(guò)所述通孔連線與所述襯底和像素相連。
[0014]本發(fā)明還提出了一種影像傳感器，包括透光鏡、封裝材料和器件，所述器件設(shè)有采用上文所述的影像傳感器層間介質(zhì)層溝槽的形成方法形成的第一溝槽和第二溝槽，所述透光鏡安裝在所述第二溝槽內(nèi)，所述封裝材料形成在所述第一溝槽內(nèi)，并覆蓋所述透光鏡。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在:采用一次刻蝕，借助兩個(gè)側(cè)邊擋光層的刻蝕遮擋作用，在倒數(shù)第二層層間介質(zhì)層內(nèi)形成遠(yuǎn)離邊緣區(qū)域的第二溝槽，一次刻蝕僅需要一種光罩，無(wú)需再進(jìn)行第二次刻蝕形成第二溝槽，因此無(wú)需使用額外的光罩，節(jié)約了生產(chǎn)成本。
[0016]進(jìn)一步的，后續(xù)在第二溝槽內(nèi)安裝透光鏡，再在第一溝槽內(nèi)形成透光的封裝材料，由于封裝材料的厚度可控，從而可以減少中心區(qū)域和邊緣區(qū)域的厚度差，消除邊框效應(yīng)，提高形成的影像傳感器的性能。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種影像傳感器的剖面示意圖；
[0018]圖2和圖3為現(xiàn)有技術(shù)中改進(jìn)后影像傳感器形成過(guò)程中的剖面示意圖；
[0019]圖4和圖5為本發(fā)明一實(shí)施例中影像傳感器形成過(guò)程中的剖面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面將結(jié)合示意圖對(duì)本發(fā)明的影像傳感器層間介質(zhì)層溝槽的形成方法進(jìn)行更詳細(xì)的描述，其中表示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本發(fā)明，而仍然實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的有利效果。因此，下列描述應(yīng)當(dāng)被理解為對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道，而并不作為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0021]為了清楚，不描述實(shí)際實(shí)施例的全部特征。在下列描述中，不詳細(xì)描述公知的功能和結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗鼈儠?huì)使本發(fā)明由于不必要的細(xì)節(jié)而混亂。應(yīng)當(dāng)認(rèn)為在任何實(shí)際實(shí)施例的開(kāi)發(fā)中，必須做出大量實(shí)施細(xì)節(jié)以實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)者的特定目標(biāo)，例如按照有關(guān)系統(tǒng)或有關(guān)商業(yè)的限制，由一個(gè)實(shí)施例改變?yōu)榱硪粋€(gè)實(shí)施例。另外，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種開(kāi)發(fā)工作可能是復(fù)雜和耗費(fèi)時(shí)間