本發(fā)明涉及一種圖像傳感器，尤其涉及一種背照式圖像傳感器的背面結構及其制備方法。

背景技術：

背照式圖像傳感器采用背面照度技術，有效去除了光路徑上的讀取電路和互連，減少了中間環(huán)節(jié)光線的損失，得到更高量子效率，具有更佳的畫質和更低的噪點等特性，已經逐漸成為影像傳感器市場的主流。

現行的基于背面照度技術的圖像傳感器雖然已經具備了更高量子效率和更低的噪點等特性，但是在現有的制備工藝中，鋁的圖形化和金屬柵格的形成中的曝光顯影和刻蝕制程難以掌控，往往需要通過對晶圓表面進行化學機械研磨等多道工序進行配合，不僅制備過程繁瑣，工藝成本也相對較高。

技術實現要素：

針對上述問題，本發(fā)明提出了一種背照式圖像傳感器的背面結構，包括：

襯底，包括一凹槽和一感光二極管預制備區(qū)；

所述凹槽的底部下方填埋有一金屬互聯層；

第一介質層，覆蓋所述感光二極管預制備區(qū)處的所述襯底的表面；

第一氧化物層，覆蓋所述凹槽的底部和側壁，并且覆蓋所述第一介質層的表面；

開口，同時穿過所述凹槽內的所述第一氧化物層和所述凹槽的底部的所述襯底，終止于所述金屬互聯層；

第二介質層，覆蓋所述第一氧化物層的表面，以及所述開口的側壁；

第一金屬層，覆蓋所述第二介質層，并填充所述開口且與所述金屬互聯層接觸；

多個金屬柵格，由圖形化位于所述感光二極管預制備區(qū)的所述第二介質層和一第一金屬層得到；

金屬墊，形成于所述凹槽內的所述第一金屬層的表面。

上述的背面結構，其中，還包括：

第二氧化物層，覆蓋每個所述金屬柵格的表面及側壁以對每個所述金屬柵格進行保護。

上述的背面結構，其中，所述第一金屬層由金屬鎢形成。

上述的背面結構，其中，所述金屬柵格等間距分布。

上述的背面結構，其中，所述金屬墊由金屬鋁形成。

一種背照式圖像傳感器的背面結構的制備方法，包括：

步驟S1，制備一襯底，所述襯底包括一凹槽，一感光二極管預制備區(qū)以及填埋于所述凹槽的底部下方的一金屬互聯層；

步驟S2，于所述感光二極管預制備區(qū)處的所述襯底的表面覆蓋一第一介質層；

步驟S3，于所述凹槽的底部和側壁以及所述第一介質層的表面覆蓋一第一氧化物層；

步驟S4，同時穿過所述凹槽內的所述第一氧化物層和所述凹槽的底部的所述襯底形成開口，所述開口終止于所述金屬互聯層；

步驟S5，于所述開口的側壁和所述第一氧化物層的表面覆蓋一第二介質層；

步驟S6，制備一第一金屬層覆蓋所述第二介質層并填充所述開口且與所述金屬互聯層接觸；

步驟S7，制備一第二金屬層覆蓋所述第一金屬層；

步驟S8，圖形化所述凹槽內的所述第二金屬層，以于所述凹槽內的所述第一金屬層表面形成一金屬墊；

步驟S9，圖形化所述感光二極管預制備區(qū)處的所述第二介質層和所述第一金屬層，以于所述感光二極管預制備區(qū)處的所述第一氧化物層表面形成間隔分布的多個金屬柵格。

上述的制備方法，其中，還包括：

步驟S10，于每個所述金屬柵格的表面及側壁覆蓋一第二氧化物層，以對每個所述金屬柵格進行保護。

上述的制備方法，其中，所述第一金屬層由金屬鎢形成。

上述的制備方法，其中，所述金屬柵格等間距分布。

上述的制備方法，其中，所述第二金屬層由金屬鋁形成。

有益效果：本發(fā)明提出的一種背照式圖像傳感器的背面結構及其制備方法在第一金屬層上對第二金屬層進行圖形化工藝，以在凹槽內形成金屬墊，以及在感光二極管預制備區(qū)處的第一氧化物層上方由第二介質層和第一金屬層形成多個柵格，工藝簡單，生產成本較低，同時不影響形成圖像傳感器的后續(xù)工藝。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施例中背面結構的結構示意圖；

圖2-5為本發(fā)明一實施例中背面結構的制備方法的各個步驟形成的結構的結構示意圖；

圖6為本發(fā)明一實施例中背面結構的結構示意圖；

圖7為本發(fā)明一實施例中背面結構的制備方法的流程示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進行進一步說明。

在一個較佳的實施例中，提出了一種背照式圖像傳感器的背面結構，如圖1所示，可以包括：

襯底10，包括一凹槽11（該凹槽11的位置在圖2中進行標注）和一感光二極管預制備區(qū)a（該感光二極管預制備區(qū)a在圖2中進行標注）；

凹槽的底部下方填埋有一金屬互聯層20；

第一介質層21，覆蓋感光二極管預制備區(qū)a處的所述襯底10的表面；

第一氧化物層30，覆蓋凹槽的底部和側壁，并且覆蓋第一介質層21的表面；

開口31，同時穿過凹槽內的第一氧化物層30和凹槽的底部的襯底10，終止于金屬互聯層20；

第二介質層40，覆蓋第一氧化物層30的表面，以及開口31的側壁；

第一金屬層50，覆蓋第二介質層40，并填充開口31且與金屬互聯層20接觸；

多個金屬柵格70，由圖形化位于感光二極管預制備區(qū)a的第二介質層40和一第一金屬層50得到；

金屬墊61，形成于凹槽內的第一金屬層50的表面。

具體地，由于襯底10的凹槽的存在，凹槽上方的第一氧化物層30，第二介質層40等其他層結構優(yōu)選地也呈現如附圖中所示的相應的凹陷結構，從而能在凹槽內形成金屬墊61；金屬墊61優(yōu)選地可以為鋁墊；圖形化位于感光二極管預制備區(qū)a的第二介質層40和一第一金屬層50以后，在感光二極管預制備區(qū)a得到多個金屬柵極70的同時，還在凹槽中保留有剩余的部分，剩余部分的分布情況可以根據圖形化的范圍決定，例如在圖4所示的情況的基礎上還將凹槽左側遠離感光二極管預制備區(qū)a的第二介質層40和一第一金屬層50刻蝕掉形成分隔。

在一個較佳的實施例中，如圖6所示，還可以包括：

第二氧化物層80，覆蓋每個金屬柵格70的表面及側壁以對每個金屬柵格70進行保護。

在一個較佳的實施例中，第一金屬層50可以由金屬鎢形成，可以用作形成金屬墊61時的刻蝕終止層。

在一個較佳的實施例中，金屬柵格70可以等間距分布。

在一個較佳的實施例中，金屬墊61可以由金屬鋁形成。

除了上述的背面結構，本發(fā)明還提供了一種背照式圖像傳感器的背面結構的制備方法，可以適用于制備上述實施例中的背面結構，如圖7所示，各步驟所形成的結構可以分別參見圖2～5，可以包括：

步驟S1，制備一襯底10，襯底包括一凹槽（附圖中未標注），一感光二極管預制備區(qū)a以及填埋于凹槽的底部下方的一金屬互聯層20；

步驟S2，于感光二極管預制備區(qū)a處的所述襯底的表面覆蓋一第一介質層21；

于凹槽的底部和側壁以及第一介質層21的表面覆蓋一第一氧化物層30；

步驟S4，同時穿過凹槽內的第一氧化物層30和凹槽的底部的襯底10形成開口31，開口31終止于金屬互聯層20；

步驟S5，于開口31的側壁和第一氧化物層30的表面覆蓋一第二介質層40；

步驟S6，制備一第一金屬層50覆蓋第二介質層40并填充開口31且與金屬互聯層20接觸；

步驟S7，制備一第二金屬層60覆蓋第一金屬層50；

步驟S8，圖形化凹槽內的所述第二金屬層60，以于凹槽內的第一金屬層50表面形成一金屬墊61；

步驟S9，圖形化感光二極管預制備區(qū)a處的第二介質層40和第一金屬層50，以于感光二極管預制備區(qū)a處的第一氧化物層30表面形成間隔分布的多個金屬柵格70。

具體地，可以通過曝光顯影及刻蝕的工藝形成金屬墊61；開口31可以終止于金屬互聯層20的上表面；以上步驟與附圖并非為一一對應的關系，但一個或多個步驟形成的結構可以在附圖中清晰地看出。

在一個較佳的實施例中，還可以包括：

步驟S10，于每個金屬柵格70的表面及側壁覆蓋一第二氧化物層80，以對每個金屬柵格70進行保護，所形成的結構可以如圖6所示。

在一個較佳的實施例中，第一金屬層50可以由金屬鎢形成。

在一個較佳的實施例中，金屬柵格70可以等間距分布。

在一個較佳的實施例中，金屬墊61可以由金屬鋁形成。

綜上所述，本發(fā)明提出的一種背照式圖像傳感器的背面結構及其制備方法在第一金屬層上對第二金屬層進行圖形化工藝，以在凹槽內形成金屬墊，以及在感光二極管預制備區(qū)處的第一氧化物層上方由第二介質層和第一金屬層形成多個柵格，工藝簡單，生產成本較低，同時不影響形成圖像傳感器的后續(xù)工藝。

通過說明和附圖，給出了具體實施方式的特定結構的典型實施例，基于本發(fā)明精神，還可作其他的轉換。盡管上述發(fā)明提出了現有的較佳實施例，然而，這些內容并不作為局限。

對于本領域的技術人員而言，閱讀上述說明后，各種變化和修正無疑將顯而易見。因此，所附的權利要求書應看作是涵蓋本發(fā)明的真實意圖和范圍的全部變化和修正。在權利要求書范圍內任何和所有等價的范圍與內容，都應認為仍屬本發(fā)明的意圖和范圍內。