专利名称：图像传感器及其制造方法
技术领域：
本申请涉及一种使用退火工艺的图像传感器及其制造方法。
背景技术：
通常，图像传感器是用以将光学图像转换为电信号的半导体器件，且一
般分为电荷耦合器件(CCD)和互补式金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器 这两类。
近来，CMOS图像传感器己经被公认为下一代图像传感器。
CMOS图像传感器通过CMOS制造技术制造，因此CMOS图像传感器 具有低功耗的优点。此外，CMOS图像传感器也可以通过将光刻工艺步骤数 目减少的简化制造工艺制造。而且，可以在CMOS图像传感器芯片中集成控 制电路、信号处理电路和模拟/数字转换电路，这样就能将产品制造成微小的 尺寸。因此，CMOS图像传感器已经被广泛应用于诸如数字静态摄像和数字 视频摄像之类的多种应用领域。
根据常规的CMOS图像传感器，在具有像素区和晶体管区的硅衬底上方 形成含有未掺杂的硅玻璃(USG)的层间介电层，在该层间介电层上方形成焊 盘(bondingpad)，且在上面形成有焊盘的该层间介电层上方形成保护层。
以这种方式制造的CMOS图像传感器，在栅极绝缘层和硅衬底的表面上 具有很多悬挂键。这些悬挂键可能会降低图像传感器的性能。
特别是，当在硅衬底上形成隔离层时，在隔离层和硅衬底之间的交界面 (interface)上存在的许多悬挂键会成为暗电流源。而且，在形成栅极绝缘 层时所产生的悬挂键可能会使电荷迁移率减小，因为这些悬挂键会在光电子 迁移时成为捕捉电子的陷阱。
因此，根据CMOS图像传感器的制造工艺，执行退火工艺来去除诸如悬 挂键和湿度(humidity)等缺点。
用于常规的CMOS图像传感器的退火工艺要执行很长时间，同时还要在常压(l atm)或低于常压的压力下提供氢气和氮气的混合物，这样可能会降低 产品产量，且可能会降低器件特性。
发明内容
本公开提供一种使用退火工艺的图像传感器及其制造方法。
根据一实施例的制造图像传感器的方法，包括如下步骤在半导体衬底 上方形成晶体管结构；在晶体管结构上方形成金属互连层；在金属互连层上 方形成保护层；在保护层上方形成氮化物层；以及在高压下对形成有氮化物 层的衬底进行退火。
根据另一个实施例的制造图像传感器的方法，包括如下步骤在半导体 衬底上方形成晶体管结构；以及在高压下对形成有晶体管结构的半导体衬底 进行退火。
根据另一个实施例的制造图像传感器的方法，包括如下步骤在半导体 衬底上方形成晶体管结构；在晶体管结构上方形成金属互连层；以及在高压 下对形成有金属互连层的半导体衬底进行退火。
根据另一个实施例的制造图像传感器的方法，包括如下步骤在半导体 衬底上方形成栅极图案；在形成有栅极图案的半导体衬底上方形成绝缘层； 在绝缘层上方形成第一金属互连和电容器电极；在形成有第一金属互连和电 容器电极的绝缘层上方形成第一层间介电层；在第一层间介电层上方依次形 成第一蚀刻停止层和第一金属层；通过图案化该第一金属层而形成第二金属 互连；在形成有第二金属互连的第一层间介电层上方形成第二层间介电层； 在第二层间介电层上方依次形成第二蚀刻停止层和第二金属层；通过图案化 第二金属层而形成第三金属互连；在形成有第三金属层的第二层间介电层上 方形成第三层间介电层；在第三层间介电层上方形成保护层；以及在保护层 上方形成滤色镜层。在形成栅极图案之后，至少执行一次高压退火工艺。
根据一个实施例的图像传感器，包括位于半导体衬底上方的晶体管结 构；覆盖晶体管结构的绝缘层；位于绝缘层上方的金属互连层；位于金属互 连层上方的保护层；以及位于保护层上方的滤色镜层，其中在约7atm到约 40 atm的压力和约200° C到约600° C的温度条件下对包括晶体管结构、绝 缘层、金属互连层和保护层中至少之一的半导体衬底执行退火工艺。根据特定的实施例，在制造CMOS图像传感器时，退火工艺是在高压下 使用包含氢、重氢(heavy hydrogen)和超重氢(tritium)中至少之一的气体 来进行的，从而使CMOS图像传感器的性能得以提高。
而且，根据一实施例，在形成栅极图案之后，可以通过在高压下使用包 含氢、重氢和超重氢中至少之一的气体对半导体衬底执行退火工艺。
图1是示出根据一实施例的CMOS图像传感器的剖视图2至图6是示出在制造根据一实施例的CMOS图像传感器时执行高压
退火工艺的阶段的剖视图7是示出根据另一个实施例的图像传感器的剖视图8是示出对根据另一个实施例的图像传感器执行高压氢退火工艺的阶
段的剖视图9是示出对根据另一个实施例的图像传感器执行高压氢退火工艺的阶 段的剖视图；以及
图10是示出根据本发明的实施例依赖于高压氢退火工艺的工艺条件的 图像传感器中的暗代码(dark code)变化的图表。
具体实施例方式
以下将参考附图来具体描述根据实施例的CMOS图像传感器及其制造 方法。本领域普通技术人员在所附权利要求书及其等同物的范围内可以对实 施例加以改进。
在下文中，可以选择性地或二选一地使用所描述的元件。为了清楚说明， 在附图中示出的元件的大小(尺寸)可以放大，且元件的实际大小可以不同于 附图中示出的元件的大小。在实施例的描述中，应理解的是，当一个层(或膜) 被提到是位于另一个层或衬底"上/上面/上方/之上"时，它可以是直接位于 另一个层或衬底上，也可以存在有中间层。而且，还应理解的是，当一个层 被认为是位于另一个层"下/下面/下方/之下"时，它可以是直接位于另一个 层下方，也可以存在有一个或多个中间层。此外，还应理解，当一个层被认 为是在两层"之间"时，它可以是这两层之间的唯一层，也可以存在有一个
6或多个中间层。因此，基于所述实施例的范围，其含意一定是明确的。
图1是示出根据实施例的CMOS图像传感器的剖视图。
如图1所示，在半导体衬底IO上方形成晶体管结构15和覆盖该晶体管 结构15的绝缘层18。
该晶体管结构15可以包括栅极绝缘层、形成在该栅极绝缘层上方的栅 极图案、以及形成在该栅极图案的侧壁上的栅极绝缘层间隔件。
虽然图1中未示出，但可以在该半导体衬底10中或在该半导体衬底10 上形成光电二极管区。
当形成该晶体管结构15时，可以在隔离层11上方同时形成电容器结构13。
在半导体衬底IO上方形成金属互连层。在一实施例中，在该绝缘层18 上方形成金属互连22和通过通路19连接到该电容器结构13的电容器电极 21。然后，在包括金属互连22和电容器电极21的绝缘层18上方形成层间 介电层25。
该金属互连层可以包括多个层间介电层、以及在多个层间介电层之间形 成的金属互连和电容器电极。
在该层间介电层25上方形成保护层30,且在该保护层30上方形成滤色 镜层41,该滤色镜层41包括蓝色滤色镜41a、绿色滤色镜41b和红色滤色 镜41c。
可以在该滤色镜层41上方设置平坦化层51，并且可以在该平坦化层51 上方形成用于光收集的微透镜层53。
根据形成具有上述结构的CMOS图像传感器的工艺，执行高压退火工艺。
执行该高压退火工艺是为了提高金属栅极的性能和图像传感器的器件 特性，并处理由陷阱电荷(trap charge)引起的图像传感器的问题(例如，暗 信号)。
高压氢退火工艺在约7atm到约40atm的压力和约200。 C到约600° C 的温度条件下执行。
而且，所述高压氢退火工艺使用包含氢、重氢和超重氢中至少之一的气体。所述高压氢退火工艺可以包含氮、氩和氦中至少之一。 所述高压氢退火工艺可以执行约一秒到约一小时。
当在CMOS图像传感器中形成晶体管结构之后，可以将所述高压退火工 艺应用到多种工艺(或阶段)。
例如，在一实施例中，在形成覆盖晶体管结构的绝缘层之前，可以对包 括晶体管结构的衬底进行高压退火工艺。
在一实施例中，可以对包括绝缘层的半导体衬底进行高压退火工艺，其 中该绝缘层覆盖晶体管结构。
在一实施例中，在形成金属层以在包括晶体管结构和绝缘层的半导体衬 底上提供金属互连之后，可以对该金属层进行高压退火工艺。
在一实施例中，在形成金属层并通过光刻工艺形成金属互连之后，可以 进行高压退火工艺。在这种情况下，在高压退火工艺期间未供应氢，因此能 避免金属互连的氧化或避免互连特性的降低。
在一实施例中，当在包括金属互连的半导体衬底的整个表面上方形成层 间介电层之后，可以对该层间介电层进行高压退火工艺。
而且，在可能形成层间介电层上方的蚀刻停止层之后，也可以进行高压 退火工艺。
在另一个实施例中，可以在金属互连层上方形成焊垫。在这种情况下， 根据本发明的实施例的高压退火工艺可以在形成焊垫之前或之后执行。
此外，当在焊垫(或顶部金属互连层)上方形成保护层之后，可以再次执 行所说的高压退火工艺。
在特定的实施例中，在保护层上方形成氮化硅层或氮氧化硅层。在这些 实施例中，可以对氮化硅或氮氧化硅层执行高压退火工艺。
当对氮化硅层的整个表面执行该高压退火工艺时，包含在氮化硅层中的 氢H通过向外扩散(out-diffUsicm)扩散到半导体衬底的表面，从而使得氢H 与悬挂键结合，由此弥补损伤(damage)。
通过所述高压退火工艺，可以减少该氮化硅层的整个厚度。
这里，所述高压氢退火工艺是在约7atm到约40atm的压力和约20。 C 到约600°的温度条件下执行的。
而且，所述高压氢退火工艺使用包含氢、重氢和超重氢中至少之一的气体。
所述高压氢退火工艺可以包含氮、氩和氦中至少之一。 所述高压氢退火工艺可以执行约一秒到约一小时。
如上所述，当在图像传感器的保护层30上方形成氮化硅层之后，对半 导体衬底10进行高压退火工艺，使得衬底的缺陷能通过氢而得以弥补，并 且可以移除悬挂键以提高器件特性。特别是，还可以自图像传感器减少暗电 流。
图2到图6是示出可以在根据实施例的CMOS图像传感器的制造过程中 执行高压退火工艺的阶段的剖视图。
如图2所示，隔离层11形成在半导体衬底10上。此外，晶体管结构15 和电容器结构13可以形成在包括隔离层11的半导体衬底10上方。电容器 结构13可以包括半导体衬底10、隔离层ll和栅电极。
晶体管结构15和电容器结构13可以包括由多晶硅制成的栅极图案。
这里，根据一实施例，对包含晶体管结构15和电容器结构13的半导体 衬底10进行高压退火工艺。
所述高压退火工艺是在约7 atm到约40 atm的压力和约200° C到约600 ° C的温度条件下执行的。
而且，所述高压氢退火工艺使用包含氢、重氢和超重氢中至少之一的气体。
所述高压氢退火工艺可以包含氮、氩和氦中至少之一。 所述高压氢退火工艺可以执行约一秒到约一小时。
而且，当在该半导体衬底10上方形成绝缘层18以覆盖晶体管结构15 和电容器结构13之后，可以执行高压退火工艺。
绝缘层18可以包括氧化物层(oxide layer)。例如，绝缘层18可以包 括硼磷硅酸盐玻璃(BPSG)等。
如图3所示，在绝缘层18上方形成金属层20。
接着，根据实施例，可以对包含金属层20的半导体衬底10进行高压退 火工艺。
金属层20可以具有使用多种类型的导电材料的单个层或多个层，所述 导电材料包括金属、合金或硅化物。例如，金属层20可以包括选自由铝、铜、钴和钨组成的组中的一种。可以在金属层20的下部设置下阻挡层，并 且可以在金属层20的上部设置上阻挡层。下阻挡层和上阻挡层均可以包含 Ti/TiN层。
绝缘层18可以形成有通路或接触件(例如通路19)。 如图4所示，通过图案化金属层20来形成金属互连22和电容器电极21 。 在形成金属互连22和电容器电极21之后，可以执行高压退火工艺。 如图5所示，在形成金属互连22之后，形成层间介电层25。 层间介电层25可以包括氧化物层。例如，层间介电层25可以包括无掺
杂硅玻璃(USG)等。
在形成层间介电层25之后，可以执行高压退火工艺。
层间介电层25可以包括多个层，且可以在所述多个层之间形成金属互
连22。另外，可以在形成每个金属互连层之前或之后，执行高压退火工艺。
此外，可以在用层间介电层覆盖每个互连层之后，执行高压退火工艺。
对于层间介电层25内包括蚀刻停止层的实施例而言，可以在该蚀刻停
止层上执行根据该实施例的高压退火工艺。该蚀刻停止层可以包括氮化硅层
或氮氧化硅层。
如图6所示，保护层30形成在该层间介电层25上方。 保护层30可以包括氧化物层。
虽然图中未示出，但也可以在保护层30上方形成氮化硅层或氮氧化硅层。
再参阅图1，在包括氮化硅层或氮氧化硅层的半导体衬底IO上方形成包 括蓝色滤色镜41a、绿色滤色镜41b和红色滤色镜41c的滤色镜层41 。
由于蓝色滤色镜41a、绿色滤色镜41b和红色滤色镜41c的厚度可以彼 此不同，所以可以在滤色镜层41上方形成平坦化层51，以平坦化滤色镜层 41的上表面。
然后，根据每个像素在该平坦化层51上方形成微透镜层53。 如上所述，在形成光电二极管和晶体管结构之后的一个或多个阶段，可
以执行高压退火工艺。
根据该实施例的图像传感器，使用包含氢、重氢、超重氢、氮、氩和氦
中至少之一的气体来执行高压退火工艺，以移除悬挂键，从而可以改善器件特性。特别是，可以自图像传感器减少暗电流。
图7是示出根据另一个实施例的图像传感器的剖视图。
如图7所示，当在半导体衬底100上方形成晶体管结构101和绝缘层110 之后，在绝缘层110上方形成金属互连层120，并在金属互连层120上方形 成焊垫131、保护层133和氮化硅层135。
半导体衬底100可以包括单晶或多晶硅衬底。而且，半导体衬底100可 以掺杂有P型杂质或N型杂质。
可以在半导体衬底100中形成隔离层103，以限定有源区和场区。而且， 可以在所述有源区上方形成像素单元的电路和外围电路。
虽然图7中未具体示出，但可以对应于每个像素形成用于像素单元的晶 体管电路，并且该晶体管电路可以包括连接有光电二极管以将所接收到的光 电荷转换为电信号的转移晶体管、复位晶体管、驱动晶体管和选择晶体管。
在半导体衬底100上方形成包括金属互连121和122、栓塞115和层间 介电层125和127的金属互连层120,以将输电线或信号线连接至电路。金 属互连层120可以包括层间介电层125和127。而且，所述金属互连层120 可以包括电容器结构等。电容器结构可以包括下金属图案124、介电层126 和上金属图案128。
金属互连121和122可以包括多种类型的导电材料，所述导电材料包括 金属、合金或硅化物。例如，金属互连121和122可以包括选自由铝、铜、 钴和钨组成的组中的至少之一。金属互连121可以包括下阻挡层、金属层和 上阻挡层。用于在金属互连121和122之间进行连接的栓塞115可以形成在 所述层间介电层125和127的通孔中。例如，所述栓塞115可以包括下阻挡 层和钨层。下阻挡层和上阻挡层均可以包括Ti/TiN层。
覆盖半导体衬底101的绝缘层110可以包括氧化物层。此外，绝缘层110 可以包括BPSG等。
所述金属互连层120的层间介电层125和127可以包括氧化物层。例如， 所述层间介电层125和127可以包括USG等。
每个层间介电层125和127可以包括多个层间介电层。而且，在形成金 属层从而形成所述金属互连之前，可以分别在层间介电层125和127上方形 成蚀刻停止层129和130。蚀刻停止层129和130可以包括氮化硅层或氮氧化硅层。
在形成所述蚀刻停止层129和130之前或之后，可以执行所说的高压退 火工艺。
所述保护层133可以包括氧化物层。
可以在保护层133上方形成氮化硅层135或氮氧化硅层。
然后，对氮化硅层135的整个表面执行高压退火工艺。因此，包含在氮
化硅层中的氢H通过向外扩散扩散至半导体衬底100的表面，从而使得所述
氢H与悬挂键结合，由此弥补损伤。
通过所述高压退火工艺，可以减少该氮化硅层135的整个厚度。
这时，所述高压氢退火工艺是在约7 atm到约40 atm的压力和约200° C
到约600°的温度条件下执行的。
而且，所述高压氢退火工艺使用包含氢、重氢和超重氢中至少之一的气体。
所述高压氢退火工艺可以包含氮、氩和氦中至少之一。 所述高压氢退火工艺可以执行约一秒到约一小时。
如上所述，当在图像传感器的保护层133上方形成氮化硅层135或氮氧 化硅层之后，在高压下对半导体衬底100进行退火，使得衬底的缺陷能通过 氢而得以弥补，并且可以移除悬挂键以提高器件特性。特别是，还可以自图 像传感器减少暗电流。
虽然根据本发明的实施例的高压氢退火工艺未用以制造构成图像传感 器的结构，但高压氢退火工艺能显著提高起因于陷阱电荷的图像传感器的暗 电流性能和图像传感器性能，使得图像传感器的产品性能、特性和可靠性得 以显著改善。
根据一实施例，当在硅衬底上方依次形成隔离层、晶体管结构、绝缘层、 金属互连层、焊垫、保护层和氮化硅层之后，可以执行高压氢退火工艺。
图8是示出用于根据另一个实施例的图像传感器的高压氢退火工艺的阶 段的剖视图。
如图8所示，在半导体衬底100上方形成隔离层103、晶体管结构101 和绝缘层110之后，执行所说的高压氢退火工艺。
所述高压氢退火工艺是在约7 atm到约40 atm的压力和约200° C到约600° C的温度条件下执行的。
而且，所述高压氢退火工艺使用包含氢、重氢和超重氢中至少之一的气体。
所述高压氢退火工艺可以包含氮、氩和氦中至少之一。 所述高压氢退火工艺可以执行约一秒到约一小时。 图9是示出用于根据另一个实施例的图像传感器的高压氢退火工艺的阶 段的剖视图。
如图9所示，在半导体衬底IOO上方形成隔离层103、晶体管结构IOI、
绝缘层110和金属互连层120、随后形成层间介电层125和127的状态下，
可以执行根据该实施例的高压氢退火工艺。
金属互连层120可以包括多个层间介电层和金属互连。
在形成至少一个层间介电层之后，可以执行高压氢退火工艺。
例如，当在所述绝缘层IIO上方形成第一金属互连121，并在第一金属
互连121上方形成第一层间介电层125以覆盖第一金属互连121之后，可以
执行高压氢退火工艺。
而且，在形成焊垫131之前，可以执行高压氢退火工艺。 所述高压氢退火工艺是在约7 atm到约40 atm的压力和约200° C到约
600°的温度条件下执行的。
而且，所述高压氢退火工艺使用包含氢、重氢和超重氢中至少之一的气体。
所述高压氢退火工艺可以包含氮、氩和氦中至少之一。 所述高压氢退火工艺可以执行约一秒到约一小时。 图10是示出依赖于高压氢退火工艺的工艺条件的图像传感器中的暗代 码变化的图表。
在依次形成晶体管结构101、绝缘层110、金属互连层121和122、焊垫 131、保护层133和氮化硅层135之后(如图9所示)，通过在约400。 C的 温度下执行30分钟的高压氢退火工艺而获得图10中示出的结果。
参阅图10， A—G线表示当在约1 atm的压力下使用氢气执行退火工艺时 绿色信号的暗代码。A一B线表示当在约1 atm的压力下使用氢气执行退火工 艺时蓝色信号的暗代码(暗信号)。B—G线表示当在约20 atm的压力下使用重氢气执行退火工艺时绿色信 号的暗代码。B一B线表示当在约20 atm的压力下使用重氢气执行退火工艺时 蓝色信号的暗代码。
C_G线表示当在约20 atm的压力下使用氢气执行退火工艺时绿色信号 的暗代码。C一B线表示当在约20 atm的压力下使用氢气执行退火工艺时蓝色 信号的暗代码。
如图10所示，当将A—G线和A—B线与B—G线、B—B线、C—G线和C—B 线进行比较时，在B一G线、B一B线、C一G线和C—B线的情况下，暗代码的 变化减少。
与在约1 atm的压力下执行的氢退火工艺相比，在约20 atm的压力下执 行氢退火工艺会获得更好的暗电流性能。而且，与在约20atm的压力下执行 的重氢退火工艺相比，在约20 atm的压力下执行氢退火工艺会获得更好的暗 电流性能。
虽然根据本发明实施例的高压氢退火工艺未用以制造构成图像传感器 的结构，但所述高压氢退火工艺能显著提高起因于陷阱电荷的图像传感器的 暗电流性能和图像传感器的性能，使得所述图像传感器的特性、性能和可靠 性得以显著改善。
当在所述硅衬底上方依次形成隔离层、晶体管结构、绝缘层、金属互连 层、焊垫、保护层和氮化硅层之后，可以执行高压氢退火工艺。
根据一实施例的图像传感器，在高压(大于latm，优选为至少约7atm) 下使用包含氢、重氢和超重氢中至少之一的气体来执行所述退火工艺，从而 移除悬挂键以提高器件特性。特别是，还可以自图像传感器减少暗电流。
另外，根据一实施例的图像传感器，当在硅衬底上形成隔离层之后，通 过至少执行一次使用包含氢、重氢和超重氢中至少之一的气体的高压退火工 艺，从而可以从位于隔离层和硅衬底之间的交界面移除悬挂键，由此改进器 件特性。
而且，根据一实施例的图像传感器，当在硅衬底上形成光电二极管和晶 体管，并形成金属沉积前(pre-metal)的介电(PMD)层之后，至少执行一次 使用包含氢、重氢和氚中至少之一的气体的高压退火工艺，从而可以减少暗 电流以稳定器件，由此改进器件特性。
14此外，根据一实施例的图像传感器，在层间介电层上方形成多个金属互连层。例如，在形成层间介电层后，在层间介电层中或在层间介电层上形成金属互连层。此时，当形成所述金属互连层时，至少执行一次使用包含氢、重氢和超重氢中至少之一的气体的高压退火工艺，从而可以从位于隔离层和硅衬底之间的交界面及位于金属互连和层间介电层之间的交界面移除悬挂键。因此，互连特性也得以改善。
此外，根据所述实施例的图像传感器，当在层间介电层上方形成焊盘，在包括所述焊盘的层间介电层上方形成保护层之后，至少执行一次使用包含氢、重氢和超重氢中至少之一的气体的高压退火工艺，从而可以从位于隔离层和硅衬底之间的交界面及位于金属互连和层间介电层之间的交界面移除悬挂键。因此，互连特性也得以改善。
虽然对实施例的描述参考了其多个示例性实施例，应该理解的是，本领域普通技术人员在本公开的原理的构思和范围内可以想到多种其他改进和实施例。尤其是，可以在该公开、附图和所附权利要求书的范围内对组件和/或附件组合安排的排列进行多种变化和改进。除了组件和/或排列的变化和改进之外，其他选择性应用对本领域普通技术人员而言也是显而易见的。
权利要求
1.一种制造图像传感器的方法，所述方法包括如下步骤在半导体衬底上方形成晶体管结构；以及在高压下对形成有所述晶体管结构的半导体衬底进行退火。
2. 根据权利要求1所述的方法，还包括如下步骤在进行退火之前， 在形成有所述晶体管结构的半导体衬底的整个表面上方形成绝缘层。
3. 根据权利要求1所述的方法，还包括如下步骤 在形成有所述晶体管结构的半导体衬底上方形成金属互连层； 在所述金属互连层上方形成保护层；以及 在进行退火之后，在所述保护层上方形成滤色镜层。
4. 一种形成图像传感器的方法，所述方法包括如下步骤 在半导体衬底上方形成晶体管结构； 在所述晶体管结构上方形成金属互连层；以及 在高压下对形成有所述金属互连层的半导体衬底进行退火。
5. 根据权利要求4所述的方法，还包括如下步骤 在所述金属互连层上方形成保护层；以及 在所述保护层上方形成滤色镜层。
6. 根据权利要求5所述的方法，其中，形成所述金属互连层包括如下 步骤在所述半导体衬底上方形成层间介电层； 在所述层间介电层上方形成蚀刻停止层；以及 在所述蚀刻停止层上方形成金属层。
7. 根据权利要求5所述的方法，其中，所述金属互连层包括多个层间 介电层、 一蚀刻停止层和夹在所述多个层间介电层之间的金属互连，以及其中，在形成所述多个层间介电层、所述蚀刻停止层和所述金属互连中 的至少一个之后，进行退火。
8. —种制造图像传感器的方法，所述方法包括如下步骤 在半导体衬底上方形成栅极图案；在形成有所述栅极图案的半导体衬底上方形成绝缘层；在所述绝缘层上方形成第一金属互连和电容器电极； 在形成有所述第一金属互连和所述电容器电极的绝缘层上方形成第一 层间介电层；在所述第一层间介电层上方依次形成第一蚀刻停止层和第一金属层； 通过图案化所述第一金属层来形成第二金属互连；在形成有所述第二金属互连的第一层间介电层上方形成第二层间介电层；在所述第二层间介电层上方依次形成第二蚀刻停止层和第二金属层； 通过图案化所述第二金属层来形成第三金属互连； 在形成有所述第三金属层的第二层间介电层上方形成第三层间介电层； 在所述第三层间介电层上方形成保护层；以及 在所述保护层上方形成滤色镜层，其中，在形成所述栅极图案之后，至少执行一次高压退火工艺。
9. 一种图像传感器，包括-位于半导体衬底上方的晶体管结构； 覆盖所述晶体管结构的绝缘层； 位于所述绝缘层上方的金属互连层； 位于所述金属互连层上方的保护层；以及位于所述保护层上方的滤色镜层，其中，在约7 atm到约40 atm的压力 和约200° C到约600。 C的温度条件下，对包括所述晶体管结构、所述绝缘 层、所述金属互连层和所述保护层中至少之一的半导体衬底执行退火工艺。
10. 根据权利要求9所述的图像传感器，其中，所述金属互连层包括多 个层间介电层、 一蚀刻停止层和夹在所述多个层间介电层之间的金属互连， 并且对所述层间介电层、所述蚀刻停止层和所述金属互连中的至少一个执行 所述退火工艺。
全文摘要
本发明公开了一种使用退火工艺的图像传感器及其制造方法。根据所述方法，在一个实施例中，在半导体衬底上方形成晶体管结构，在该晶体管结构上方形成金属互连层，在该金属互连层上方形成保护层，在该保护层上方形成氮化物层，且对形成有该氮化物层的半导体衬底执行高压退火工艺。
文档编号H01L21/822GK101667557SQ20091016834
公开日2010年3月10日 申请日期2009年8月27日 优先权日2008年8月28日
发明者梁泽承 申请人:东部高科股份有限公司