背照式图像传感器的制造方法技术

本公开涉及一种制造背照式图像传感器的方法。一种制造背照式图像传感器的方法，包括：在基底上形成介质层，其中所述基底中具有金属布线层；在所述介质层中形成沟槽；在所述介质层和所述基底中形成通孔；以及在所述通孔和所述沟槽中同时填充金属，其中在所述沟槽中填充的金属构成所述背照式图像传感器的金属栅格，在所述通孔中填充的金属用于将所述金属布线层与外部设备电连接。

【技术实现步骤摘要】
背照式图像传感器的制造方法
本公开涉及背照式图像传感器的制造方法。
技术介绍
在传统的CMOS图像传感器中，光电二极管位于电路层下方，入射光会受到电路布线的遮挡。在背照式图像传感器中，光线从图像传感器的背面入射。这样，能够使入射光先入射到光电二极管中，从而提高了入射光量，能够显著提高低光照条件下的拍摄效果。硅片通道(ThroughSiliconVias,TSV)技术被认为是半导体行业最先进的技术之一。利用TSV可以使两个或更多个芯片垂直整合，从而形成三维堆叠的硅器件。
技术实现思路
根据本公开的第一方面，提供了一种制造背照式图像传感器的方法，包括：在基底上形成介质层，其中所述基底中具有金属布线层；在所述介质层中形成沟槽；在所述介质层和所述基底中形成通孔；以及在所述通孔和所述沟槽中同时填充金属，其中在所述沟槽中填充的金属构成所述背照式图像传感器的金属栅格，在所述通孔中填充的金属用于将所述金属布线层与外部设备电连接。附图说明构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：图1是示出根据本公开的制造背照式图像传感器的流程的示意图。图2是示出根据本公开的制造背照式图像传感器的流程的示意图。图3是示出根据本公开的制造背照式图像传感器的流程的示意图。图4是示出根据本公开的制造背照式图像传感器的流程的示意图。图5是示出根据本公开的制造背照式图像传感器的流程的示意图。图6是示出根据本公开的制造背照式图像传感器的流程的示意图。图7是示出根据本公开的制造背照式图像传感器的流程的示意图。图8是示出根据本公开的制造背照式图像传感器的流程的示意图。图9是示出根据本公开的制造背照式图像传感器的流程的示意图。图10是示出根据本公开的制造背照式图像传感器的流程的示意图。图11是示出根据本公开的制造背照式图像传感器的方法的流程图。注意，在以下说明的实施方式中，有时在不同的附图之间共同使用同一附图标记来表示相同部分或具有相同功能的部分，而省略其重复说明。在本说明书中，使用相似的标号和字母表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。为了便于理解，在附图等中所示的各结构的位置、尺寸及范围等有时不表示实际的位置、尺寸及范围等。因此，所公开的专利技术并不限于附图等所公开的位置、尺寸及范围等。具体实施方式现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。图11示出了根据本公开的制造背照式图像传感器的方法的流程图。如图11所示，根据本公开的制造背照式图像传感器的方法可以包括以下主要步骤：首先，在基底上形成介质层(步骤1101)。在基底中，通常形成有一个或多个金属布线层，这些金属布线层可以将背照式图像传感器的各个结构(例如光电二极管、电荷存储元件等)电连接。然后，在所述介质层中形成沟槽(步骤1102)。接下来，在所述介质层和所述基底中形成通孔(步骤1103)。最后，在所述通孔和所述沟槽中同时填充金属(步骤1104)。在沟槽中填充的金属可以构成所述背照式图像传感器的金属栅格，在通孔中填充的金属可以用于将基底中的金属布线层与外部设备(例如其它电路、芯片或装置等)电连接。下面将结合图1-图10进一步具体描述根据本公开的制造背照式图像传感器的方法。图1-图10示意性地示出了根据本公开的一个实施例的制造背照式图像传感器的流程。首先，如图1所示，在基底1上形成介质层2(步骤1101)。基底1可以为例如半导体基底，比如上面已经形成有一些器件以及一个或多个金属布线层的晶圆。对于背照式图像传感器而言，这里的基底1的上表面可以是例如晶圆的背面。晶圆的背面可以分为像素区和逻辑区。在一些实施例中，在晶圆背面的像素区可以已经通过例如离子注入等方式形成了用于感光的光电二极管。在一些可选的实施例中，在晶圆背面的逻辑区中也可以已经形成了逻辑电路的一部分或全部。此外，在晶圆上形成有一个或多个金属布线层(未示出)。通过金属布线层可以将背照式图像传感器的各个部件(例如光电二极管和逻辑电路等)的信号传递给外部设备(例如其它电路、处理芯片或装置等)。介质层2可以为例如SiO2等绝缘材料。介质层2的厚度可以为例如200nm-400nm。在一个可选的实施例中，介质层2可以采用例如化学气相沉积(例如PECVD、LPCVD等CVD技术)或者热氧化等方式形成。然后，在介质层2上形成图案化的掩膜3。如图2所示，在图案化的掩膜3中，区域4的掩膜被去除，使得介质层2的一部分区域被暴露出来。这些被暴露的区域对应于后面将要描述的金属栅格。在一些实施例中，掩膜3可以由例如光刻胶形成。例如，可以在介质层2上旋涂一层光刻胶，然后通过曝光、显影等步骤，去除区域4中的光刻胶，使得下面的介质层2暴露出来。在另一些实施例中，也可以使用例如TiN、SiN等硬掩膜。接下来，利用掩膜3对介质层2进行刻蚀，从而形成沟槽(步骤1102)。如图2所示，在一个实施例中，可以采用例如反应等离子体刻蚀方式对介质层2进行刻蚀处理。在刻蚀处理结束后，去除掩膜3。如图3所示，介质层2上形成了沟槽5。接下来，在介质层2上形成图案化的掩膜6。如图4所示，在图案化的掩膜6中，区域7中的掩膜被去除，从而暴露出掩膜6下面的介质层2。此外，介质层2中的沟槽5被掩膜6覆盖。如后面所述，被暴露出来的介质层2的区域对应于后面描述的硅片通道(TSV)。在一些实施例中，掩膜6可以由例如光刻胶形成。例如，可以在介质层2上旋涂一层光刻胶，然后通过曝光、显影等步骤，去除区域7中的光刻胶，使得下面的介质层2暴露出来。在另一些实施例中，也可以使用例如TiN、SiN等硬掩膜。接下来，利用掩膜6对介质层2进行刻蚀，从而形成通孔(步骤1103)。如图4所示，在一个实施例中，可以采用例如深反应离子刻蚀(DRIE)等方式对介质层2进行刻蚀处理。如图5所示，经过刻蚀处理后，介质层2和基底1中形成了通孔8。在一些可选的实施例中，可以通过例如激光钻孔的方式直接在选定的位置形成通孔8。这时，可以不必形成掩膜6。在一些可选的实施例中，在通过刻蚀处理形成通孔8之后，还可以在通孔8中形成绝缘层和/或阻挡层。如图6所示，在形成通孔8之后，去除掩膜6，然后形成一层绝缘层9。绝缘层9沉积在介质层2的表面以及通孔8和沟槽5中。通孔8的侧壁上的绝缘层9可以使得将来通孔8中填充的导电材料与基底电绝缘。在一些实施例中，绝缘层9可以由二氧化硅、氮化硅或聚合物(例如派瑞林Parylene等)形成。例如，在基底1为硅基底的情况下，可以通过热氧化的方式，在通孔8的侧壁以及介质层2的表面形成一层二氧化硅层作为绝缘层9。在一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造背照式图像传感器的方法，其特征在于，包括：在基底上形成介质层，其中所述基底中具有金属布线层；在所述介质层中形成沟槽；在所述介质层和所述基底中形成通孔；以及在所述通孔和所述沟槽中同时填充金属，其中在所述沟槽中填充的金属构成所述背照式图像传感器的金属栅格，在所述通孔中填充的金属用于将所述金属布线层与外部设备电连接。

【技术特征摘要】
1.一种制造背照式图像传感器的方法，其特征在于，包括：在基底上形成介质层，其中所述基底中具有金属布线层；在所述介质层中形成沟槽；在所述介质层和所述基底中形成通孔；以及在所述通孔和所述沟槽中同时填充金属，其中在所述沟槽中填充的金属构成所述背照式图像传感器的金属栅格，在所述通孔中填充的金属用于将所述金属布线层与外部设备电连接。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：在所述通孔的侧壁上形成绝缘层。3.根据权利要求2所述的方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜怡雯，李志伟，黄仁德，
申请(专利权)人：德淮半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32