专利名称：：图像传感器的制造方法
技术领域：
：本发明的实施例涉及一种图像传感器及其制造方法。技术背景一般地，在互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器中，微透镜形成在最上层上。由微透镜聚集的光穿过滤色阵列层和平坦化层，并通过诸如光电二极管之类的光接收单元转换为电信号。图像传感器利用转换的电信号显示图像。这里，微透镜的焦距、滤色镜的尺寸和分布、平坦化层的厚度以及光电二极管的间距大小应当在考虑它们之间的相关关系的基础上进行确定。同时，微透镜的焦距可能变化很大。此外，难以使微透镜的焦距标准化。也就是说，由于通过扫描器的散焦在透镜形成感光层上形成基础图案(basicpattern)，并且通常通过在这种感光层上执行热回流处理来制造微透镜，因此焦距可能变化很大，且焦距难以标准化。因而，在一定的制造公差内复制微透镜形状可能具有挑战性。
发明内容本发明的实施例提供一种图像传感器的制造方法，该方法能够通过在相邻的透镜元件之间形成零间隙而提高灵敏度。一个实施例提供一种图像传感器的制造方法，该方法包括以下步骤在滤色层上形成第一&02层；在第一Si02层上图案化感光层；通过第一蚀刻处理图案化第一Si02层；在该第一Si02层上形成第二Si02层；以及蚀刻该第二Si02层以形成微透镜。另一实施例提供一种图像传感器的制造方法，该方法包括以下步骤在滤色层上形成平坦化层；在该平坦化层上形成第一Si02层；在该第一Si02层上图案化感光层；蚀刻所得到的结构以图案化该第一Si02层；在该第一Si02层上形成第二Si02层；以及蚀刻该第二Si02层以形成微透镜。图1—图4为概念性地示出根据本发明实施例的图像传感器的制造方法的示意图。具体实施方式在对下列实施例的描述中，应当理解的是当提到一个层(或膜)位于另一个层或衬底"上/上方"时，该层(或膜)可以是直接位于其他层或衬底上，或者也可能存在中间层。此外，应当理解的是当提到一个层位于另一个层"下/下方"时，该层可以是直接位于其他层的下方，或者也可能存在一个或多个中间层。另外，还应当理解的是当提到一个层位于两个层"之间"时，可以是仅有该层位于两个层之间，或者还可能存在一个或多个中间层。下面详细参考本发明的实施例，所述实施例的实例在附图中示出。图1—图4为概念性地示出根据本发明实施例的图像传感器的制造方法的示意图。如图1所示，在本发明的典型的图像传感器的制造方法中，首先在底层结构11上形成钝化层13，在钝化层13上形成滤色层15。底层结构11包括诸如光电二极管之类的光接收单元以及金属线图案。滤色层15可以包括红光、绿光和蓝光滤色镜。滤色层15中的多个滤色镜可以具有相同的高度。在形成滤色层15之前，可在滤色层15的下方形成热固树脂层。根据本发明的典型的图像传感器的制造方法，在滤色层15上形成第一SiCb层17，在第一Si02层17上形成感光层18，并(例如通过光刻图案化和显影)处理该感光层18以形成预定图案19。第一Si02层17可以通过化学气相沉积(CVD)处理或低温氧化(LTO)沉积处理，例如等离子硅垸沉积处理或TEOS沉积处理而形成。这种沉积处理可以在不大于25(TC的温度下进行，优选在不大于20(TC的温度下进行。第一Si02层可包含比感光层的材料更硬的材料，或由比感光层的材料更硬的材料制成。这里，在预定图案19中形成的感光层19形成为使相邻像素之间的间隙"t"为从50nm到大约300nm，且在不同的实施例中，此数值可为大约100nm或200nm(或为在这一范围内的任何数值)。此外，如图2所示，通过第一蚀刻处理对图案化的感光层19进行处理，以图案化第一Si02层17。第一蚀刻处理可通过反应离子蚀刻法，使用(氢)碳氟化合物(fluorocarbon)(例如，CF4，CHF3，C2F6，C2HF5，C2H2F4，C4F8，以及其组合等)、惰性气体(例如，He，Ne，Ar，Kr等)、以及氧源(例如，02，03，&02等)进行。第一蚀刻处理的蚀刻条件可包括以大约16:32:1的(流速)比率供给(氢)碳氟化合物(例如，CF4)、惰性气体(例如Ar)以及氧源(例如02)。这里，CF4的供给速率可以为约70—90sccm，Ar的供给速率可以为约140—180sccm，02的供给速率可以为约4一6sccm。例如，第一蚀刻处理的典型的蚀刻条件可以如下<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>然后，如图3所示，在图案化的第一Si02层上形成第二Si02层。如上所述，可以通过化学气相沉积(CVD)处理或低温氧化(LTO)沉积处理形成第二Si02层21。第二Si02层21可包含比感光层的材料更硬的材料，或由比感光层的材料更硬的材料制成。第二Si02层21可包含透明材料，或由透明材料制成。第二Si02层21的厚度可以为图案化的感光层19的相邻像素之间的间隙的1/2或更小。例如，第二Si02层21的厚度可以为从20nm到大约150nm，并且在某些实际操作中，大约为40—75nm(例如，45—55nm，或大约50nm)。通常，第二Si02层21的厚度越大，Si02层17和21的结合的圆化(rounding)程度越高。然后，如图4所示，在第二Si02层21上执行第二蚀刻处理(并县在如下条件下进行，艮卩蚀刻第一Si02层17的一部分，在该第一Si02层17的角部蚀刻的SiQ2的厚度大于第二Si02层21的厚度)以形成微透镜23。通常，当蚀刻第一Si02层17时，在第一SK)2层17的角部或其附近进行蚀根据典型的图像传感器的制造方法，用于第二Si02层21的第二蚀刻处理可以是使用上述(氢)碳氟化合物和氧源的无图形蚀刻(blanket-etching)处理和/或反应离子蚀刻法。这种蚀刻也可以应用于第一Si02层17。第二蚀刻处理的蚀刻条件可包括以大约2:1的比率供给(氢)碳氟化合物(例如，CHF3)和氧源(例如，02)。例如，CHF3的供给速率可为大约40—60sccm，而02的供给速率可以为大约20—30sccm。例如，典型的第二蚀刻处理的蚀刻条件可以如下压力[mT]55RF功率[W]600CHF3[scmm]5002[scmm]25根据典型的图像传感器的制造方法，微透镜23可以具有凸透镜形状，且可以包括形成第一和第二Si02层的材料(例如，Si02)或由该材料制成。微透镜23可以在相邻的透镜元件之间没有间隙。由于光刻法、沉积和蚀刻处理通常比诸如回流处理之类的热处理更具有可控制性(例如，在处理角部的过程中相对变化较小)，因此与由感光聚合材料制成的微透镜相比，相对可复制微透镜23中的"零间隙"能够形成的程度。然而，即使在此情况下氧fe物微透镜(oxidemicrolens)23之间存在间隙，这种间隙也能够比感光聚合物情况下的间隙制造得更小，且更具有可复制性。如上所述，根据该图像传感器的制造方法的实施例，微透镜23可包括比感光材料(例如，光致抗蚀剂)更硬的材料，或者由比感光材料更硬的材料制成。因此，可以减少或防止在晶片背面研磨处理、锯切(sawing)处理等时颗粒(例如，聚合物颗粒)附着在微透镜上的现象。从而，能够提高设备的灵敏度和产量。此外，还可以提高微透镜的可复制性。根据此图像传感器的制造方法的实施例，在形成微透镜23之前，可以首先敞开形成在底层结构11上的焊盘部(未示出)。在此情况下，在后续的过程中可以在暴露的焊盘上形成感光层，因而防止敞开的焊盘被损坏。此外，根据此图像传感器制造过程的实施例，在微透镜23形成以后，通过蚀刻钝化层13可以暴露位于底层结构11上的焊盘。例如，可以通过蚀刻微透镜23上的感光层来暴露焊盘部。根据此图像传感器制造过程的实施例，能够只通过一个焊盘敞开过程(padopeningprocess)而容易地暴露焊盘部。此外，由于可以将焊盘敞开过程作为最后过程来实施，因而可以解决当在最后过程之前暴露焊盘时焊盘被腐蚀的问题。在附图中示出的(多个)实施例中，微透镜形成在滤色层上。然而，本发明并不局限于此实施例。例如，可以在滤色层上形成平坦化层，且微透镜可以形成在该平坦化层上。通过以上描述的方法制造的图像传感器包括形成底层结构11、包括形成光电二极管和/或金属线图案、以及在底层结构11上形成钝化层13。在底层结构11上形成焊盘部，并且焊盘部起到外部信号连接器的作用。此外，图像传感器还包括钝化层13上的滤色层15，以及滤色层15上的、包括(一个或多个)Si02层的微透镜23。如上所述，在本图像传感器中，微透镜23可包括比诸如光致抗蚀剂之类的感光材料更硬的材料，或由比诸如光致抗蚀剂之类的感光材料更硬的材料制成。因此，可以减少或防止在晶片背面研磨处理、锯切处理等时颗粒(例如，聚合物颗粒)附着在微透镜上的现象。因而，能够提高微透镜的可复制性。此外，还可以提高设备的灵敏度和产量。根据典型的图像传感器和制造该图像传感器的方法，相邻的微透镜可以具有零间隙，从而增强了图像传感器的灵敏度。本说明书中提到的"一个实施例"、"实施例"、"示例性实施例"等均意味着结合实施例描述的特定特征、结构或特性包含在本发明的至少一个实施例中。本说明书中的不同位置出现的此类短语并非必须都是指同一实施例。此外，当结合任一实施例描述特定特征、结构或特性时，可以认为其包含在本领域技术人员能够结合本发明其它实施例而实现该特征、结构或特性的范围内。虽然参照了本发明的多个示意性实施例描述了实施例，但应当理解的是，本领域技术人员能够在本公开内容的原理的构思和范围内设计出许多其他的改型和实施方式。特别地，在本发明公开内容范围内可以对于组成部件和/或主要组合配置的结构进行各种变更和修改。除了组成部件和/或结构的变更和修改之外，其可替代物的应用对于本领域技术人员也是显而易见的。权利要求1、一种图像传感器的制造方法，该方法包括以下步骤在滤色层上形成第一SiO2层；在该第一SiO2层上图案化一感光层；通过第一蚀刻处理图案化该第一SiO2层；在该第一SiO2层上形成第二SiO2层；以及通过第二蚀刻处理蚀刻该第二SiO2层，从而形成多个微透镜。2、如权利要求1所述的制造方法，其中，所述微透镜包括形成该第一Si02层的材料。3、如权利要求1所述的制造方法，其中，该第一蚀刻处理和该第二蚀刻处理包括反应离子蚀刻处理。4、如权利要求1所述的制造方法，其中，该第一Si02层的硬度大于该感光层的硬度。5、如权利要求1所述的制造方法，其中，形成该第一Si02层和该第二Si02层的步骤均包括化学气相沉积处理。6、如权利要求1所述的制造方法，其中，该第一Si02层的厚度为图案化的感光层的相邻像素之间的间隙的一半。7、如权利要求1所述的制造方法，其中，该第一蚀刻处理包括以大约16:32:1的流速比率供给(氢)碳氟化合物、惰性气体和氧源。8、如权利要求1所述的制造方法，其中，该第二蚀刻处理包括以大约2:1的流速比率供给(氢)碳氟化合物和氧源。9、如权利要求1所述的制造方法，还包括在形成该滤色层之前，在半导体衬底上形成光接收部。10、如权利要求1所述的制造方法，还包括在形成该滤色层之前，形成热固树脂层。11、如权利要求1所述的制造方法，其中，所述微透镜是无间隙的。12、一种图像传感器的制造方法，该方法包括以下步骤在滤色层上形成平坦化层；在该平坦化层上形成第一Si02层；在该第一Si02层上图案化一感光层；通过第一蚀刻处理蚀刻暴露出的第一Si02层；在该第一Si02层上形成第二Si02层；以及通过第二蚀刻处理蚀刻该第二Si02层，从而形成微透镜。13、如权利要求12所述的制造方法，其中，该微透镜包括形成该第一Si02层的材料。14、如权利要求12所述的制造方法，其中，该第一蚀刻处理和该第二蚀刻处理包括反应离子蚀刻处理。15、如权利要求12所述的制造方法，其中，该第一Si02层的硬度大于该感光层的硬度。16、如权利要求12所述的制造方法，其中，形成该第一Si02层和该第二Si02层的步骤均包括化学气相沉积处理。17、如权利要求12所述的制造方法，其中，该第一Si02层的厚度为图案化的感光层的相邻像素之间的间隙的一半。18、如权利要求12所述的制造方法，其中，该第一蚀刻处理包括以大约16:32:1的流速比率供给(氢)碳氟化合物、惰性气体和氧源。19、如权利要求12所述的制造方法，其中，该第二蚀刻处理包括以大约2:1的流速比率供给(氢)碳氟化合物和氧源。20、如权利要求12所述的制造方法，还包括在形成该滤色层之前，形成热固树脂层。全文摘要本发明涉及一种图像传感器的制造方法，该方法包括以下步骤在滤色层上形成第一SiO<sub>2</sub>层；在第一SiO<sub>2</sub>层上图案化感光层；通过第一蚀刻处理图案化第一SiO<sub>2</sub>层；在该第一SiO<sub>2</sub>层上形成第二SiO<sub>2</sub>层；以及通过蚀刻该第二SiO<sub>2</sub>层而形成微透镜。文档编号H01L21/82GK101211827SQ20071030070公开日2008年7月2日申请日期2007年12月25日优先权日2006年12月27日发明者赵殷相申请人:东部高科股份有限公司