[發明專利]背照式圖像傳感器及其制作方法

有效

• 申請號: 201911194938.0
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN110797367B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 張磊;姬峰;王奇偉;陳昊瑜
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 曹廷廷

1.一種背照式圖像傳感器的制作方法，其特征在于，包括：

步驟一，提供一像素與邏輯器件襯底，所述像素與邏輯器件襯底包括像素陣列區和位于所述像素陣列區周圍的外圍邏輯區，所述像素與邏輯器件襯底包括相對的正面和背面，所述正面形成有互連金屬層；

步驟二，在所述背面沉積高K材料鈍化層；以及

步驟三，從所述背面一側在所述像素陣列區和所述外圍邏輯區之間形成隔離溝槽，所述隔離溝槽隔斷所述高K材料鈍化層且深度未超過所述互連金屬層。

2.如權利要求1所述的制作方法，其特征在于，在所述背面沉積所述高K材料鈍化層之前，所述制作方法還包括：

將所述像素與邏輯器件襯底從正面一側與一載體襯底鍵合；

從所述背面一側減薄所述像素與邏輯器件襯底；

在減薄后的背面沉積第一氧化物鈍化層，其中，在所述背面沉積高K材料鈍化層之后，所述第一氧化物鈍化層覆蓋所述高K材料鈍化層。

3.如權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述互連金屬層包括位于所述外圍邏輯區的金屬接觸墊，從所述背面一側在所述像素陣列區和所述外圍邏輯區之間形成所述隔離溝槽的步驟包括：

從所述背面一側刻蝕所述像素與邏輯器件襯底，以在所述像素陣列區和所述外圍邏輯區之間形成所述隔離溝槽，并對應于所述金屬接觸墊在所述外圍邏輯區形成第一焊盤接觸孔；

繼續刻蝕所述第一焊盤接觸孔，以形成與所述第一焊盤接觸孔連通的第二焊盤接觸孔，所述第二焊盤接觸孔露出所述金屬接觸墊。

4.如權利要求3所述的制作方法，其特征在于，在形成所述第一焊盤接觸孔之后、形成所述第二焊盤接觸孔之前，所述制作方法還包括：

在所述背面一側沉積第二氧化物鈍化層，所述第二氧化物鈍化層覆蓋第一氧化物鈍化層表面以及所述隔離溝槽和所述第一焊盤接觸孔的內表面。

5.如權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述制作方法還包括：

在所述背面一側沉積焊盤金屬材料層，所述焊盤金屬材料層覆蓋第二氧化物鈍化層并填充第二焊盤接觸孔；

刻蝕所述焊盤金屬材料層，剩余的焊盤金屬材料層位于第一焊盤接觸孔內并作為金屬焊盤，所述金屬焊盤與金屬接觸墊電接觸。

6.一種背照式圖像傳感器，其特征在于，利用權利要求1至5任意一項所述的背照式圖像傳感器的制作方法制作，所述背照式圖像傳感器包括：

像素與邏輯器件襯底，所述像素與邏輯器件襯底包括像素陣列區和位于所述像素陣列區周圍的外圍邏輯區，所述像素與邏輯器件襯底包括相對的正面和背面，所述正面設置有互連金屬層，所述背面設置有高K材料鈍化層；

其中，從所述背面一側在所述像素陣列區和所述外圍邏輯區之間形成有隔離溝槽，所述隔離溝槽隔斷所述高K材料鈍化層且深度未超過所述互連金屬層。

7.如權利要求6所述的背照式圖像傳感器，其特征在于，所述隔離溝槽沿厚度方向貫穿所述像素與邏輯器件襯底。

8.如權利要求6所述的背照式圖像傳感器，其特征在于，所述隔離溝槽寬度為2-4um；所述高K材料鈍化層的厚度為50?-150?。

9.如權利要求6所述的背照式圖像傳感器，其特征在于，所述高K材料鈍化層包括氧化鋁或二氧化鉿。

10.如權利要求6所述的背照式圖像傳感器，其特征在于，還包括：

第一氧化物鈍化層，覆蓋所述高K材料鈍化層，所述隔離溝槽隔斷所述第一氧化物鈍化層；以及

第二氧化物鈍化層，所述第二氧化物鈍化層覆蓋所述第一氧化物鈍化層以及所述隔離溝槽的內表面。

11.如權利要求10所述的背照式圖像傳感器，其特征在于，所述第一氧化物鈍化層的厚度為1500?～2000?，所述第二氧化物鈍化層的厚度為500?～1000 ?。

12.如權利要求11所述的背照式圖像傳感器，其特征在于，所述互連金屬層包括位于所述外圍邏輯區的金屬接觸墊，所述背照式圖像傳感器還包括：

對應于所述金屬接觸墊從所述背面一側形成的焊盤接觸孔，所述焊盤接觸孔隔斷所述高K材料鈍化層、所述第一氧化物鈍化層和所述第二氧化物鈍化層且露出所述金屬接觸墊；以及

形成于所述焊盤接觸孔中的金屬焊盤，所述金屬焊盤與所述金屬接觸墊電接觸。