[發明專利]圖像傳感器及其形成方法

在審

• 申請號: 201811474967.8
• 申請日: 2018-12-04
• 公開（公告）號: CN109585484A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 周艮梅;金子貴昭;黃曉櫓
• 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

1.一種圖像傳感器，其特征在于，包括：

半導體襯底，所述半導體襯底內具有光電二極管；

金屬層間介質層，位于所述半導體襯底的正面，所述金屬層間介質層內形成有金屬互連結構；

反射金屬層，位于所述金屬層間介質層的表面；

濾鏡結構，位于所述半導體襯底的背面；

其中，所述反射金屬層的反射面朝向所述光電二極管，用于將入射至所述反射面的光線反射回光電二極管。

2.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，所述反射金屬層的反射面具有凹陷部，所述凹陷部向遠離所述光電二極管的方向凹陷。

3.根據權利要求2所述的圖像傳感器，其特征在于，所述凹陷部的縱截面的形狀為弧形、三角形或梯形；

其中，所述縱截面的方向垂直于所述半導體襯底的表面。

4.一種圖像傳感器的形成方法，其特征在于，包括：

提供半導體襯底，所述半導體襯底內具有光電二極管；

在所述半導體襯底的正面形成金屬層間介質層，所述金屬層間介質層內形成有金屬互連結構；

在所述金屬層間介質層的表面形成反射金屬層；

在所述半導體襯底的背面形成濾鏡結構；

其中，所述反射金屬層的反射面朝向所述光電二極管，用于將入射至所述反射面的光線反射回光電二極管。

5.根據權利要求4所述的圖像傳感器的形成方法，其特征在于，在所述金屬層間介質層的表面形成反射金屬層包括：

采用灰度掩膜版，在所述金屬層間介質層的表面形成圖案化的第一光刻膠；對所述第一光刻膠以及所述金屬層間介質層進行刻蝕，以在刻蝕去除所述第一光刻膠之后，在所述金屬層間介質層的表面形成第一突出部，所述第一突出部向遠離所述光電二極管的方向突出；

在所述金屬層間介質層的表面形成第一反射金屬層，所述第一反射金屬層具有與所述第一突出部一一對應的第一凹陷部，所述第一凹陷部向遠離所述光電二極管的方向凹陷；

其中，對應于所述濾鏡結構的邊緣區域的灰度掩膜板的透光率高于對應于所述濾鏡結構的中心區域的灰度掩膜版的透光率，以使所述第一光刻膠在所述濾鏡結構的邊緣區域的高度低于所述第一光刻膠在所述濾鏡結構的中心區域的高度。

6.根據權利要求5所述的圖像傳感器的形成方法，其特征在于，所述第一凹陷部的縱截面的形狀為弧形、三角形或梯形；

其中，所述縱截面的方向垂直于所述半導體襯底的表面。

7.根據權利要求4所述的圖像傳感器的形成方法，其特征在于，在所述金屬層間介質層的表面形成反射金屬層包括：

在所述金屬層間介質層的表面形成圖案化的第二光刻膠；

采用光刻膠回流工藝對所述第二光刻膠進行處理，以在所述第二光刻膠的表面形成光刻膠突出部，所述光刻膠突出部向遠離所述光電二極管的方向突出；

對所述第二光刻膠以及所述金屬層間介質層進行刻蝕，以在刻蝕去除所述第二光刻膠之后，在所述金屬層間介質層的表面形成第二突出部，所述第二突出部向遠離所述光電二極管的方向突出；

在所述金屬層間介質層的表面形成第二反射金屬層，所述第二反射金屬層具有與所述第二突出部一一對應的第二凹陷部，所述第二凹陷部的凹陷面向遠離所述光電二極管的方向凹陷。

8.根據權利要求7所述的圖像傳感器的形成方法，其特征在于，所述第二凹陷部的縱截面的形狀為弧形；

其中，所述縱截面的方向垂直于所述半導體襯底的表面。

9.根據權利要求4所述的圖像傳感器的形成方法，其特征在于，在所述金屬層間介質層的表面形成反射金屬層包括：

在所述金屬層間介質層的表面形成圖案化的第三光刻膠；

以所述第三光刻膠為掩膜，對所述金屬層間介質層進行刻蝕以形成刻蝕溝槽，且越接近所述半導體襯底，所述刻蝕溝槽的橫截面的面積越小；

去除所述第三光刻膠，并在所述金屬層間介質層的表面及所述刻蝕溝槽內形成第三反射金屬層；

其中，所述橫截面的方向平行于半導體襯底的表面。

10.根據權利要求9所述的圖像傳感器的形成方法，其特征在于，對所述金屬層間介質層進行刻蝕的刻蝕工藝包括：

以C₄F₆和/或C₄F₈作為刻蝕氣體，采用干法刻蝕工藝對所述金屬層間介質層進行刻蝕。