[發(fā)明專利]圖像傳感器的形成方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201811284091.0
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109192747A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐進(jìn);鐘偉明;金子貴昭;黃曉櫓
• 申請（專利權(quán)）人: 德淮半導(dǎo)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(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 武振華;吳敏

1.一種圖像傳感器的形成方法，其特征在于，包括：

提供像素半導(dǎo)體襯底，所述像素半導(dǎo)體襯底的正面具有介質(zhì)層；

在所述介質(zhì)層的表面形成像素金屬互連結(jié)構(gòu)，所述像素金屬互連結(jié)構(gòu)至少包括像素層間介質(zhì)層；

對所述像素層間介質(zhì)層進(jìn)行刻蝕以形成第一溝槽，所述第一溝槽暴露出所述介質(zhì)層的一部分表面；

將所述像素半導(dǎo)體襯底的正面與邏輯晶圓的正面進(jìn)行鍵合，所述邏輯晶圓的正面表面具有邏輯頂層金屬線，所述第一溝槽的開口面向所述邏輯頂層金屬線的一部分；

自所述像素半導(dǎo)體襯底的背面，對所述像素半導(dǎo)體襯底以及所述介質(zhì)層進(jìn)行刻蝕以形成第二溝槽，所述第二溝槽與第一溝槽連通。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像傳感器的形成方法，其特征在于，還包括：

向所述第二溝槽與所述第一溝槽內(nèi)填充導(dǎo)電材料，以形成硅通孔導(dǎo)通結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像傳感器的形成方法，其特征在于，所述導(dǎo)電材料選自：銅、鋁以及鈦。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像傳感器的形成方法，其特征在于，所述像素金屬互連結(jié)構(gòu)還包括多條像素初層金屬線；

對所述像素層間介質(zhì)層進(jìn)行刻蝕以形成第一溝槽包括：

對相鄰的像素初層金屬線之間的像素層間介質(zhì)層進(jìn)行刻蝕，以使所述第一溝槽暴露出所述像素初層金屬線的一部分。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像傳感器的形成方法，其特征在于，自所述像素半導(dǎo)體襯底的背面，對所述像素半導(dǎo)體襯底以及所述介質(zhì)層進(jìn)行刻蝕以形成第二溝槽包括：

在所述像素半導(dǎo)體襯底的背面表面形成保護(hù)層；

刻蝕所述保護(hù)層以及所述像素半導(dǎo)體襯底，以形成初始溝槽，所述初始溝槽的位置與所述第一溝槽的位置具有對應(yīng)關(guān)系，且暴露出所述介質(zhì)層的一部分表面；

形成氧化層，所述氧化層覆蓋所述保護(hù)層的表面且填充所述初始溝槽；

刻蝕所述初始溝槽內(nèi)的氧化層，并且刻蝕所述初始溝槽面向的介質(zhì)層，以形成所述第二溝槽。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像傳感器的形成方法，其特征在于，刻蝕所述保護(hù)層以及所述像素半導(dǎo)體襯底，以形成初始溝槽包括：

在所述保護(hù)層的表面形成圖形化的第一掩膜層；

以所述第一掩膜層為掩膜，刻蝕所述保護(hù)層以及所述像素半導(dǎo)體襯底，以形成所述初始溝槽。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像傳感器的形成方法，其特征在于，刻蝕所述初始溝槽內(nèi)的氧化層，并且刻蝕所述初始溝槽面向的介質(zhì)層，以形成所述第二溝槽包括：

在所述氧化層的表面形成圖形化的第二掩膜層；

以所述第二掩膜層為掩膜，刻蝕所述初始溝槽內(nèi)的氧化層，并且刻蝕所述初始溝槽面向的介質(zhì)層，以形成所述第二溝槽。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像傳感器的形成方法，其特征在于，所述保護(hù)層的材料選自：氧化硅以及氮化硅。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像傳感器的形成方法，其特征在于，所述氧化層的材料為TEOS。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像傳感器的形成方法，其特征在于，所述介質(zhì)層選自：氧化硅和氮化硅的疊層、氧化硅層、氮化硅層。