图像传感器的制造方法技术

一种图像传感器的制造方法，包括：在半导体衬底上方形成下部电极，其中该半导体衬底具有形成于其上方的金属线和层间绝缘膜；通过使用第一物质实施第一处理来去除由形成下部电极而产生的光刻胶聚合物；以及然后通过使用第二物质实施第二处理来去除由形成下部电极而产生的电极聚合物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种
技术介绍
图像传感器是一种将光学图像转换为电信号的半导体器件。可 以将图像传感器主要分类为电荷耦合器件(CCD)图像传感器或 CMOS ( Complementary Metal Oxide Silicon )(互补金属氧化石圭)图 像传感器(CIS)。 CMOS图像传感器具有在单位像素中形成的光电 二才及管和MOS晶体管以通过开关方法(switching method)来顺序 检测每个单位像素的电学信号，从而实现图像。该CMOS图像传感 器具有一种结构，在该结构中将光信号转换为电信号的光电二极管 区设置在半导体衬底上，该光电二极管区平行于处理电信号的晶体 管区。才艮据横向CMOS图像传感器(lateral CMOS image sensor )， 在村底上形成彼此相邻的光电二极管和晶体管，其中横向CMOS 图像传感器是CMOS图像传感器各种类型中的一种。然而，这种结 构需要用于形成光电二极管的额外区域。
技术实现思路
本专利技术实施例涉及一种，该制造方法提供了 CMOS电路和光电二极管的垂直集成。本专利技术实施例涉及一种，该制造方法最 大化了分辨率和灵每丈度。本专利技术实施例涉及一种，该制造方法使 用了垂直型光电二4及管，并且防止了串护G (crosstalk)和噪声现象。本专利技术实施例涉及一种方法，该方法可以包括以下之中的至少 之一在半导体衬底上方形成具有金属线的层间绝缘膜；在包括金 属线和层间绝缘膜的半导体衬底的上方形成下部电才及层；在下部电 极层的上方形成光刻胶图样，该光刻胶图样暴露部分层间绝缘膜； 使用光刻胶图样作为掩膜，通过刻蚀工艺形成与金属线电连接的下 部电4及；^使用第 一物质通过多*第 一处理(primary treatment)来去 除由于形成下部电极而产《的冗刻胶聚合物；以及然后使用第二物 质通过实施第二处理(secondary treatment)来去除由于形成下部电 极而产生的电极聚合物。本专利技术实施例涉及 一 种方法，该方法可以包括以下之中的至少 之一在半导体衬底的上方形成具有金属线的层间绝缘膜；在包括 金属线和层间绝缘膜的半导体衬底的上方形成金属层；在下部电极 层的上方形成光刻胶图样；使用光刻胶图样作为掩膜，通过在金属 层上实施刻蚀工艺来形成隔离开的并且与金属线电连接的下部电 极；以及然后使用酸性溶液和碱性溶液中的至少一种，通过泽塔势 能(zetapotential)来去除由于形成下部电4及而产生的光刻力交聚合物 和电极聚合物。本专利技术实施例涉及一种方法，该方法可以包括以下之中的至少之一在半导体衬底上方形成氧化膜和氮化膜中的一种，其中在氧 化膜和氮化膜中的上述一种中具有金属线；在包括金属线以及氧化 膜和氮化膜中的上述一种的半导体衬底的上方形成金属层；在金属 层上方形成光刻胶图样，该光刻胶图样暴露了氧化膜和氮化膜中的 上述一种的一部分；使用光刻胶图样作为掩膜，通过在金属层上实 施刻蚀工艺来在氧化月莫和氮化膜中的上述一种的上方形成隔离开 的并与金属线电连4妄的下部电极；4吏用第一清洗物质(first cleaning substance)实施第一清洗工艺以去除由于形成下部电极而产生的光 刻胶聚合物；使用不同于第 一 清洗物质的第二清洗物质实施第二清 洗工艺以去除由于形成下部电极而产生的电才及聚合物；以及然后， 在fU匕力莫和氮4匕3莫中的上述一种的暴露部分以及下部电4及上方形 成光电二极管，并且光电二极管接触该暴露部分和下部电极。附图说明实例图1到图11示出了用于解释才艮据本专利技术实施例制造图像 传感器的方法的横截面图。具体实施例方式所属领域的技术人员应了解，为了便于解释和清楚，在附图中 放大，省略，或者大致示出了各层的厚度或尺寸。各个元件的尺寸 也不会总是反映实际尺寸。参考实例图1,根据本专利技术实施例制造图像传感器的方法包括， 在半导体衬底io上和/或上方形成具有金属线30的层间绝缘膜20。 在半导体衬底io中还可以形成限定有源区和场区的器件隔离膜。 在半导体衬底io的有源区中，晶体管可以形成在单位像素中，其 中该晶体管与将接收的光信号转换成电信号的光电二极管电连接。8例如，该晶体管可以是3Tr、 4Tr和5Tr中的任意一种。在半导体衬 底10上和/或上方形成层间绝*彖力莫20和用于连4妄至电源线(power line)或信号线的金属线30。层间绝缘膜20可以由多个层形成。层 间绝缘膜20可以由氮化膜或氧化膜形成。金属线30穿过层间绝纟彖膜20并且包括金属线M和插塞 (plug)。金属线30用于将光电二极管产生的电子传递到位于金属 线30下面的晶体管。可以形成金属线30以使其连接到杂质掺杂区， 其中杂质掺杂区形成在单位像素中的半导体衬底10下面。例如， 金属线30可以由多种导电材料制成，该导电材料包括金属、合金， 或自对准金属石圭化物(salicide)，导电材料的实例包括铝、铜、钴 和鴒，但不限于此。在包括金属线30的层间绝缘膜20上和/或上方 形成下部电极层40。例如，下部电极层40可以由金属诸如铬(Cr) 制成。在层间绝缘膜20的整个部分上方形成下部电极层40以使下 部电才及层40与金属线30电连4妾。通过4吏用錄:转工艺(spin process ) 在下部电极层40上和/或上方涂覆光刻胶膜，以及然后使用曝光掩 膜实施曝光工艺和显影工艺，来在下部电才及层40上和/或上方形成 光刻月交图样100。光刻月交图样100可以覆盖相应于金属线30的下部 电才及层40,而暴露了其他区域。参考实例图2，然后在单位^像素区中的层间绝^J莫20上和/或 上方隔离开地形成下部电极45以使下部电极45分别电连接至金属 线30。下部电极45相互隔离以便它们可以根据金属线30的位置形 成在单位像素中。使用光刻胶图样IOO作为刻蚀掩膜通过湿法刻蚀 下部电4及层40可以形成下部电才及45 。例如，4吏用硝'酸铈4妄(ceric ammonium nitrate X CAN )通过湿法刻蚀工艺可以形成下部电才及45。 因此，下部电才及45可以形成于层间绝多彖膜20上和/或上方并净皮电连 接至金属线30。同样，可以隔离开下部电极45以选择性地暴露层间绝缘膜20。特别地，形成的下部电极45越宽，在光电二极管上 可以积聚的光电荷(photocharge )的量越大。参考实例图3,可以通过灰化来去除光刻胶图样100。光刻胶 图样100 ^皮去除时所产生的聚合物可以粘附于下部电才及45的侧壁 以防止灰化工艺损伤下部电极45。意味着，当使用光刻胶图样IOO 作为刻蚀掩膜来刻蚀下部电极45时，光刻月交图样100的残留物和 用作下部电极45的聚合物诸如铬残留物(CrxOyNz，其中x， y和z 是自然数)残留在半导体衬底10上和/或上方。例如，光刻月交图样 100的残留物称为第一聚合物110，而下部电极45的残留物称为第 二聚合物120。当第一聚合物110和第二聚合物120残留在半导体 一于底10上和/或上方时，可能降^[氐器件的电学特性。特别地，它们 妨碍了从形成在下部电极45上和/或上方的光电二极管中产生的光 电子的运动，从而降低图像特性。通常，可以通过将第一聚合物110 和第二聚合物120暴露至氯气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：　在半导体衬底上方形成具有金属线的层间绝缘膜；　在包括所述金属线和所述层间绝缘膜的所述半导体衬底上方形成下部电极层；　在所述下部电极层上方形成暴露部分所述层间绝缘膜的光刻胶图样；　使用所述光刻胶图样作 为掩膜通过刻蚀工艺来形成电连接至所述金属线的下部电极；　通过使用第一物质实施第一处理来去除由于形成所述下部电极而产生的光刻胶聚合物；以及然后　通过使用第二物质实施第二处理来去除由于形成所述下部电极而产生的电极聚合物。

【技术特征摘要】
KR 2007-12-27 10-2007-01394441. 一种方法，包括在半导体衬底上方形成具有金属线的层间绝缘膜；在包括所述金属线和所述层间绝缘膜的所述半导体衬底上方形成下部电极层；在所述下部电极层上方形成暴露部分所述层间绝缘膜的光刻胶图样；使用所述光刻胶图样作为掩膜通过刻蚀工艺来形成电连接至所述金属线的下部电极；通过使用第一物质实施第一处理来去除由于形成所述下部电极而产生的光刻胶聚合物；以及然后通过使用第二物质实施第二处理来去除由于形成所述下部电极而产生的电极聚合物。2. 根据权利要求1所述的方法，在去除所述电极聚合物后，进一 步包括在所述层间绝纟彖膜的所述暴露部分以及所述下部电才及上 方形成光电二才及管，并且所述光电二才及管与所述暴露部分和所 述下部电相j娄触。3. 才艮据权利要求1所述的方法，其中，所述下部电极包括铬材料。4. 根据权利要求3所述的方法，其中，所述电极聚合物包括铬基(CrxOyNz)残留物。5. 根据权利要求4所述的方法，其中，所述铬基残留物包括氮氧 化铬。6. 根据权利要求1所述的方法，其中，通过湿法刻蚀所述下部电 才及层来形成所述下部电才及。7. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述湿法刻蚀使用硝酸铈 铵。8. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一处理使用石克酸(H2S04)来去除所述光刻胶聚合物。9. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二处理使用三甲基 -乙氧基-氢氧化铵来去除所述电极聚合物。10. —种方法，包4舌在半导体衬底上方形成具有金属线的层间绝缘膜；在包括所述金属线和所述层间绝纟彖膜的所述半导体衬底 上方形成金属层；在所述下部电4及层上方形成光刻力交图样；使用所述光刻胶图样作为掩膜，通过在所述金属层上实 施刻蚀工艺来形成隔离开的并与所述金属线电连接的下部电 才及；以及然后4吏用酸性:容液和石威性溶液中的至少一种通过泽〗荅势能来 去除光刻胶聚合物和电极聚合...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑冲耕，
申请(专利权)人：东部高科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]