专利名称：Cmos图像传感器的制造方法
技术领域：
本发明涉及互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器的制造方法，更具体地，涉及CMOS图像传感器的微透镜的制造方法。
背景技术：
图1A示出了制造CMOS图像传感器的相关技术的方法。如图所示，金属线1a形成在底层1上。然后，执行蚀刻处理以形成焊盘(pad)开口1b，在其中形成铝焊盘2a。焊盘层2形成在底层1上，滤色阵列(color filter array)3形成在焊盘层2上，以及平坦化层4形成在滤色阵列3上。然后，执行用于形成微透镜6的回流(reflow)处理。回流处理包括在平坦化层4上形成和图样化光刻胶5，然后回流已图样化的光刻胶5以形成如图1B所示的结构。通过回流已图样化的光刻胶5的这种处理，微透镜6获得期望的包括其上表面的曲率、其整体尺寸、其形状等特性的结构。
在相关技术中，铝焊盘2a在用于图样化铝层的光刻处理的过程中被污染。即，已图样化的铝是产生保留在焊盘2a上的微粒的微粒源。
滤色阵列3和微透镜6的形成，包括光刻胶5的回流，是相关技术CMOS图像传感器的制造过程的最终步骤。然而，难以获得微透镜6的弯曲表面的精确形状。例如，对于较小的微透镜，弯曲表面要求微透镜具有较小半径和较短垂直尺寸或峰高。越小的微透镜的结构需要越薄，以使得增加组装密度成为可能，但是形成具有这种根据需要的较低高度的微透镜非常困难。
发明内容
因此，本发明旨在提供一种制造CMOS图像传感器的方法，其能够基本上消除由于相关技术的局限性和缺点而引起的一个或多个问题。
本发明的优点在于提供一种制造CMOS图像传感器的方法，该CMOS图像传感器具有由于微透镜而引起的增加的组装密度。
本发明的另一优点在于提供一种制造CMOS图像传感器的方法，其中可以形成精确的微透镜。
本发明的其他优点和特征将作为说明书的一部分随后阐述，部分通过说明书而变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的方法来实现和获得。
为了实现这些优点和其他优点，并根据本发明的目的，如本文中所体现和概括描述的，提供了一种制造CMOS图像传感器的方法，包括形成金属线图样；在金属线图样上形成焊盘膜；在焊盘膜上形成钝化膜；通过使用光刻胶掩模蚀刻钝化膜来形成凹槽(recess)，用于形成具有期望形状的微透镜；顺序地在已蚀刻的钝化膜上沉积高密度等离子氧化膜和O3四乙基正硅酸酯(tetra-ethyl-ortho-silicate)膜；以及深蚀刻(etch back)高密度等离子氧化膜和O3四乙基正硅酸酯膜，以在被蚀刻的钝化膜的表面上形成主透镜弯曲部分并在已蚀刻的钝化膜的凹槽的内侧壁处形成侧壁隔离物(spacer)型透镜，从而形成双透镜结构。
制造CMOS图像传感器的方法的特征在于氮化硅(SiN)形成在焊盘上，以及微透镜制造在氮化硅上，以根据期望的透镜的高组装密度来获得小尺寸和低透镜高度。因此，因为透镜具有低高度并可以由氧化膜和氮化膜形成，透镜的折射率可被提高。侧壁隔离物型内透镜可以额外地形成在主透镜弯曲部分的下面，以有助于形成期望的图像并有助于克服由单一透镜结构所引起的问题。
应该了解，前面的概括描述以及随后的详细描述均是示范性和说明性的，目的在于进一步地说明所要求的本发明。
附图提供了对本发明的进一步理解，其被结合于此并构成说明书的一部分，描述了本发明的实施例并与说明书一起用来解释本发明的原理。在附图中图1A和图1B是示出了相关技术的制造CMOS图像传感器的方法的截面图；图2A到图2E是示出了根据本发明的制造CMOS图像传感器的方法的截面图；以及图3是示出了防止光漫射的示意图。
具体实施例方式
以下将详细描述附图中所描述的本发明的实施例。任何可能的情况下，附图中将使用相同的附图标号来表示相同或相似的部件。
参考图2A，氮化硅(SiN)层11沉积在焊盘膜10上。光刻胶掩模12在其上形成，用于部分地蚀刻氮化硅层的暴露部分。如图2B所示，氮化硅层的暴露部分被部分地蚀刻，以形成作为钝化层的微透镜基底(base)11a。一部分氮化硅层11被去除，以留下具有预定厚度的氮化硅作为在氮化硅层的原始表面中的蚀刻凹槽。
参考图2C，在去除光刻胶掩模12之后，高密度等离子氧化膜沉积在微透镜基底11a上。根据高密度等离子沉积处理的特性，高光刻胶(high photoresist)的圆锥形微透镜结构13形成在微透镜基底11a上。
参考图2D，在氮化硅层的暴露表面上执行O3四乙基正硅酸酯沉积处理，使得圆锥形微透镜结构13变成具有通常弯曲的上表面的微透镜弯曲部分14。
参考图2E，微透镜弯曲部分14被深蚀刻，以形成微透镜的最终结构，即，主透镜弯曲部分。圆锥形微透镜结构13被深蚀刻，使得侧壁隔离物型微透镜13a可以另外地形成在微透镜11a的凹槽的内侧壁处，从而形成双透镜结构。深蚀刻处理在以下的条件下执行蚀刻剂流量(flow rate)大约为20-200sccm(Ar)、流量大约为5-20sccm(C4F8)、流量大约为30-50sccm(CH3F)，以及流量大约为20-500sccm(O2)；最高RF功率大约为200-300W，最低RF功率大约为50-150W；以及压力大约为100-200mTorr。
上述微透镜形成在较低结构的上面。即，底层15沉积在焊盘膜10的下面，以及具有开口15b的金属线15a形成在底层15上。铝焊盘10a形成在对应于开口15b的焊盘膜10的一部分下表面上。
参考图3，内微透镜形成在金属线上以将入射到透镜的光聚焦，从而避免光的漫射。因此，对应于内透镜的侧壁隔离物型微透镜13a可以形成在金属线15a的任何部分上。
通过采用根据本发明的CMOS图像传感器的制造方法，透镜的组装密度可以通过使用双透镜结构而得到改善。也可以减少CMOS图像传感器中的透镜的曲率半径，从而减小整个透镜的高度。此外，因为透镜的高度降低，透镜精度可以被提高。此外，因为透镜是由氧化膜和氮化膜形成的，所以透镜尺寸或覆盖区(footprint，占地面积)可以被减小。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种用于制造CMOS图像传感器的方法，包括形成金属线图样；在所述金属线图样上形成焊盘膜；在所述焊盘膜上形成钝化膜；通过使用光刻胶掩模蚀刻所述钝化膜来形成凹槽，用于形成具有期望形状的微透镜；在所述已蚀刻的钝化膜上顺序地沉积高密度等离子氧化膜和O3四乙基正硅酸酯膜；以及深蚀刻所述高密度等离子氧化膜和所述O3四乙基正硅酸酯膜，以在所述已蚀刻的钝化膜的表面上形成主透镜弯曲部分，并在所述已蚀刻的钝化膜的所述凹槽的内侧壁处形成侧壁隔离物型透镜，从而形成双透镜结构。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述钝化膜是由氮化硅(SiN)形成的。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，在蚀刻所述钝化层之后，作为在所述氮化硅的原始表面中的蚀刻凹槽的预定厚度的所述氮化硅被保留。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述深蚀刻处理是在以下条件下执行的对于Ar，蚀刻剂流量大约为20-200sccm、对于C4F8，蚀刻剂流量大约为5-20sccm、对于CH3F，蚀刻剂流量大约为30-50sccm、以及对于O2，蚀刻剂流量大约为20-500sccm；最高RF功率大约为200-300W，最低RF功率大约为50-150W；以及压力大约为100-200m Torr。
5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在所述焊盘膜下面形成底层；在所述底层上形成具有开口的金属线；以及在对应于所述开口的所述焊盘膜的一部分下表面上形成铝焊盘。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，沉积高密度等离子氧化膜在微透镜基底上提供高光刻胶的圆锥形微透镜结构。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，沉积O3四乙基正硅酸酯为所述圆锥形微透镜结构提供弯曲的上表面。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，通过深蚀刻所述圆锥形微透镜结构以形成侧壁隔离物型微透镜来形成双透镜结构。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述深蚀刻是在以下条件下执行的对于Ar，蚀刻剂流量大约为20-200sccm、对于C4F8，蚀刻剂流量大约为5-20sccm、对于CH3F，蚀刻剂流量大约为30-50sccm、以及对于O2，蚀刻剂流量大约为20-500sccm；最高RF功率大约为200-300W，最低RF功率大约为50-150W；以及压力大约为100-200m Torr。
全文摘要
一种CMOS图像传感器的制造方法，在焊盘上形成氮化硅(SiN)层。微透镜，根据期望的透镜组装密度具有最小高度和覆盖区，由沉积在氮化硅上的氧化膜和氮化膜制成。因为透镜具有低高度，透镜的折射率可以被改进。可以在主透镜弯曲部分的下面额外地形成侧壁隔离物型内透镜，以有助于克服由单一透镜结构引起的问题。
文档编号H01L27/146GK1819143SQ200510097490
公开日2006年8月16日 申请日期2005年12月28日 优先权日2004年12月28日
发明者金麟洙 申请人:东部亚南半导体株式会社