[發明專利]圖像傳感器及其形成方法

有效

• 申請號: 201810426241.0
• 申請日: 2018-05-07
• 公開（公告）號: CN108538874B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 高俊九;李志偉;黃仁德
• 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: 武振華;吳敏

一種圖像傳感器及其形成方法，所述圖像傳感器的形成方法包括：提供半導體襯底，所述半導體襯底的表面具有第一介質層；刻蝕所述第一介質層，以在所述第一介質層內形成網格狀的格柵溝槽；在所述格柵溝槽內填充格柵材料，以形成網格狀的格柵；在所述第一介質層的表面形成襯墊，所述襯墊的一部分覆蓋所述格柵的一部分，以使所述襯墊與所述格柵電連接。本發明方案可以減少光刻工藝的數量，有效地降低制造成本。

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，尤其涉及一種圖像傳感器及其形成方法。

背景技術

圖像傳感器(Image Sensors，IS)是攝像設備的核心部件，通過將光信號轉換成電信號實現圖像拍攝功能。以CMOS圖像傳感器(CMOS Image Sensors，CIS)器件為例，由于其具有低功耗和高信噪比的優點，因此在各種領域內得到了廣泛應用。

以后照式(Back-side Illumination，BSI)CIS為例，在現有的制造工藝中，先在半導體襯底內形成邏輯器件、像素器件以及金屬互連結構，然后采用承載晶圓與所述半導體襯底的正面鍵合，進而在半導體襯底的背面形成CIS的后續工藝，例如在所述像素器件的半導體襯底背面形成穿通孔(Through Silicon Via，TSV)、網格狀的格柵(Grid)，在所述格柵之間的網格內形成濾鏡(Color Filter)、微透鏡結構(Micro lens)等。

然而，在現有技術中，自形成穿通孔之后，需要采用多道光刻工藝形成網格狀的格柵，制造成本較高。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供一種圖像傳感器及其形成方法，可以減少光刻工藝的數量，有效地降低制造成本。

為解決上述技術問題，本發明實施例提供一種圖像傳感器的形成方法，包括：提供半導體襯底，所述半導體襯底的表面具有第一介質層；刻蝕所述第一介質層，以在所述第一介質層內形成網格狀的格柵溝槽；在所述格柵溝槽內填充格柵材料，以形成網格狀的格柵；在所述第一介質層的表面形成襯墊，所述襯墊的一部分覆蓋所述格柵的一部分，以使所述襯墊與所述格柵電連接。

可選的，所述圖像傳感器的形成方法還包括：形成第二介質層，所述第二介質層覆蓋所述襯墊、第一介質層以及格柵；刻蝕所述第二介質層以及所述第一介質層，以在所述襯墊上方的第二介質層內形成襯墊開口，以及在所述格柵之間的第一介質層和第二介質層內形成濾鏡開口，所述襯墊開口的底部暴露所述襯墊。

可選的，所述濾鏡開口的寬度小于相鄰的格柵之間的距離。

可選的，在所述第一介質層的表面形成襯墊包括：形成襯墊層，所述襯墊層覆蓋所述第一介質層；刻蝕所述襯墊層，以在所述第一介質層的表面形成所述襯墊。

可選的，在刻蝕所述第一介質層之前，所述圖像傳感器的形成方法還包括：刻蝕所述第一介質層和半導體襯底以形成穿通孔，所述穿通孔貫穿所述半導體襯底以及所述第一介質層。

為解決上述技術問題，本發明實施例提供一種圖像傳感器，包括：半導體襯底；第一介質層，位于所述半導體襯底的表面；網格狀的格柵溝槽，位于所述第一介質層內；網格狀的格柵，位于所述格柵溝槽內；襯墊，位于所述第一介質層的表面，所述襯墊的一部分覆蓋所述格柵的一部分，以使所述襯墊與所述格柵電連接。

可選的，所述圖像傳感器還包括：第二介質層，覆蓋所述襯墊、第一介質層以及格柵；襯墊開口，位于所述襯墊上方的第二介質層內；濾鏡開口，位于所述格柵之間的第一介質層和第二介質層內，且所述襯墊開口的底部暴露所述襯墊。

可選的，所述濾鏡開口的寬度小于相鄰的格柵之間的寬度。

可選的，所述濾鏡開口的底面與所述格柵溝槽的底面齊平。

可選的，所述圖像傳感器還包括：穿通孔，所述穿通孔貫穿所述半導體襯底以及所述第一介質層。