[發明專利]圖像傳感器及其制作方法

在審

• 申請號: 201710847771.8
• 申請日: 2017-09-19
• 公開（公告）號: CN107564927A
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 王歡;李志偉;黃仁徳
• 申請（專利權）人: 德淮半導體有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 吳敏

1.一種圖像傳感器，其特征在于，包括：

像素晶圓，所述像素晶圓包括：基底，所述基底具有正面和與所述正面相對的背面；位于所述基底正面的柵極結構；位于所述基底正面的介質層，且所述介質層覆蓋所述柵極結構；位于所述介質層內的金屬插塞，所述金屬插塞位于所述柵極結構頂部表面且與所述柵極結構電連接；位于所述介質層內且通過所述金屬插塞與所述柵極結構電連接的導電結構，所述導電結構包括至少一層金屬層；

貫穿所述基底以及部分厚度介質層的導電插塞，且所述導電插塞與所述導電結構中的金屬層相接觸；

位于所述像素晶圓基底背面的襯墊層，且所述襯墊層與所述導電插塞電連接。

2.如權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，所述導電結構包括：多層相互分立的金屬層；位于相鄰層金屬層之間的連接插塞，所述連接插塞電連接相鄰層金屬層。

3.如權利要求2所述的圖像傳感器，其特征在于，所述導電結構中與所述金屬插塞相接觸的金屬層為底層金屬層，且所述導電插塞與所述底層金屬層相接觸。

4.如權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，所述圖像傳感器還包括：

承載晶圓，其中，所述像素晶圓倒裝置于所述承載晶圓表面，所述承載晶圓與所述像素晶圓相鍵合，且所述承載晶圓指向像素晶圓的方向與所述正面指向正面的方向一致。

5.如權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，所述柵極結構包括：柵介質層以及位于所述柵介質層表面的多晶硅柵。

6.如權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，所述襯墊層位于所述基底部分背面；所述圖像傳感器還包括：位于所述像素晶圓基底背面的絕緣層，所述絕緣層覆蓋所述襯墊層側壁表面，且露出所述襯墊層部分或者整個頂部表面。

7.一種圖像傳感器的制作方法，其特征在于，包括：

提供像素晶圓，所述像素晶圓包括：基底，所述基底具有正面和與所述正面相對的背面；位于所述基底正面的柵極結構；位于所述基底正面的介質層，且所述介質層覆蓋所述柵極結構；位于所述介質層內的金屬插塞，所述金屬插塞位于所述柵極結構頂部表面且與所述柵極結構電連接；位于所述介質層內且通過所述金屬插塞與所述柵極結構電連接的導電結構，所述導電結構包括至少一層金屬層；

沿所述基底背面指向正面的方向上，對所述基底以及部分厚度的介質層進行刻蝕形成通孔，直至露出所述導電結構中的金屬層表面；

形成填充滿所述通孔的導電插塞，且所述導電插塞與所述導電結構中的金屬層相接觸；

在所述像素晶圓基底背面形成襯墊層，且所述襯墊層與所述導電插塞電連接。

8.如權利要求7所述的制作方法，其特征在于，形成所述通孔的工藝步驟包括：在所述基底背面形成圖形化的光刻膠層；以所述圖形化的光刻膠層為掩膜，采用干法刻蝕工藝，刻蝕所述基底以及部分厚度的介質層，直至暴露出所述底層金屬層表面；去除所述圖形化的光刻膠層。

9.如權利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述導電結構包括：多層相互分立的金屬層，其中，與所述金屬插塞相接觸的金屬層為底層金屬層；

位于相鄰層金屬層之間的連接插塞，所述連接插塞電連接相鄰層金屬層；

其中，在刻蝕形成所述通孔的工藝步驟中，刻蝕直至露出所述底層金屬層表面。

10.如權利要求7所述的制作方法，其特征在于，在形成所述通孔之前，還包括步驟：提供承載晶圓；將所述像素晶圓倒裝置于所述承載晶圓表面，使所述像素晶圓與所述承載晶圓相鍵合，且所述承載晶圓指向像素晶圓的方向與所述正面指向背面的方向一致。