[發(fā)明專利]一種背照式圖像傳感器及其制備方法

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• 申請日: 2020-08-07
• 公開（公告）號: CN111697018A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳永芬
• 申請（專利權(quán)）人: 吳永芬
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 蘇州市港澄專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32304
• 代理人: 范佳晨

1.一種背照式圖像傳感器的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

1)提供一半導(dǎo)體襯底，在所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)具有多個間隔設(shè)置像素器件，相鄰所述像素器件之間具有隔離結(jié)構(gòu)，所述半導(dǎo)體襯底具有相對的第一表面和第二表面，所述像素器件從所述半導(dǎo)體襯底的所述第一表面露出；

2)接著在所述半導(dǎo)體襯底的所述第一表面上形成重布線層，所述重布線層與所述半導(dǎo)體的像素器件電連接；

3)接著從所述半導(dǎo)體襯底的第二表面對所述半導(dǎo)體襯底進行減薄處理；

4)接著在半導(dǎo)體襯底的第二表面上形成減反射薄膜；

5)接著在所述減反射薄膜上形成第一光刻膠層，接著在所述第一光刻膠層中形成第一凹槽；接著在所述凹槽中形成柵格結(jié)構(gòu)，接著去除所述第一光刻膠層；

6)接著利用掩膜在每個所述柵格結(jié)構(gòu)所圍繞的區(qū)域中形成第一金屬網(wǎng)格，然后在每個所述柵格結(jié)構(gòu)所圍繞的區(qū)域中形成第一濾光層，所述第一濾光層完全包裹所述第一金屬網(wǎng)格，且所述第一濾光層的厚度與所述第一金屬網(wǎng)格的高度的比值為1-1.5；

7)接著利用掩膜在所述第一濾光層上形成第二金屬網(wǎng)格，然后在所述第一濾光層上形成第二濾光層，所述第二濾光層完全包裹所述第二金屬網(wǎng)格，且所述第二濾光層的厚度與所述第二金屬網(wǎng)格的高度的比值為2-3；

8)接著利用掩膜在所述第二濾光層上形成第三金屬網(wǎng)格，然后在所述第二濾光層上形成第三濾光層，所述第三濾光層包裹所述第三金屬網(wǎng)格，且所述第三濾光層的厚度與所述第三金屬網(wǎng)格的高度的比值為1-2；

9)接著在所述第三濾光層上形成透鏡結(jié)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背照式圖像傳感器的制備方法，其特征在于：在所述步驟2)中，在所述半導(dǎo)體襯底的所述第一表面上形成重布線層的具體步驟包括：在所述半導(dǎo)體襯底的所述第一表面上形成第一介質(zhì)層，接著在所述第一介質(zhì)層上形成第一開口，所述第一開口暴露所述像素器件的導(dǎo)電焊盤，接著在所述第一介質(zhì)層上形成第一導(dǎo)電線路層，所述第一導(dǎo)電線路層填充所述第一開口，以使得所述第一導(dǎo)電線路層與所述像素器件的導(dǎo)電焊盤電連接，接著在所述第一導(dǎo)電線路層上形成依次層疊的第二介質(zhì)層、第二導(dǎo)電線路層以及第三介質(zhì)層，其中，所述第二導(dǎo)電線路層與所述第一導(dǎo)電線路層電連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背照式圖像傳感器的制備方法，其特征在于：在所述步驟3)中，通過化學(xué)機械拋光工藝對所述半導(dǎo)體襯底進行減薄處理，減薄后的所述半導(dǎo)體襯底的厚度為40-80微米。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背照式圖像傳感器的制備方法，其特征在于：在所述步驟4)中，所述減反射膜的材質(zhì)為氟化鎂、氧化鈦、硫化鉛、硒化鉛、二氧化硅、三氧化二鋁、氮化硅、氮氧化硅中的一種或多種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背照式圖像傳感器的制備方法，其特征在于：在所述步驟5)中，所述柵格結(jié)構(gòu)的材料包括銅、鎳、鋁、鈀、銀、鉻、鈦、鎢、鉭中的一種或多種組合。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背照式圖像傳感器的制備方法，其特征在于：在所述步驟6)-8)中，所述第一、第二、第三金屬網(wǎng)格的形成方法為熱蒸鍍、磁控濺射、電子束蒸發(fā)、電鍍或化學(xué)鍍，所述第一、第二、第三金屬網(wǎng)格的材料為銅、銀、鉻、鈀、鎢以及鋁中的一種或多種組合。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背照式圖像傳感器的制備方法，其特征在于：在所述步驟6)-8)中，所述第一濾光層的厚度為80-200納米，所述第二濾光層的厚度位200-500納米，所述第三濾光層的厚度位150-400納米。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背照式圖像傳感器的制備方法，其特征在于：在所述步驟9)中，透鏡結(jié)構(gòu)的材料為有機樹脂、氮化硅、氧化硅、氧化鋁、氧化鋯中的一種。

9.一種背照式圖像傳感器，其特征在于，采用權(quán)利要求1-8任一項所述的方法制備形成的。