[发明专利]背照式图像传感器的制备方法

权利要求书

1.一种背照式图像传感器的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤S1、提供一背面具有感光区域的键合晶圆，所述键合晶圆包括第一晶圆和位于所述第一晶圆之上的第二晶圆，所述第一晶圆中设置有一底部金属层；

步骤S2、刻蚀位于所述底部金属层之上的所述键合晶圆，以形成将所述底部金属层上表面予以暴露的互连孔；

步骤S3、于所述互连孔中填充金属，以形成将所述底部金属层与所述键合晶圆的外部结构予以电连接的金属引线；

步骤S4、在所述键合晶圆的部分背面同步制备Pad层和若干等距间隔的金属隔离栅，所述Pad层与所述金属引线形成接触，所述金属隔离栅位于所述键合晶圆的感光区域之上；

步骤S5、于相邻的金属隔离栅之间填埋彩色滤光片，以形成所述背照式图像传感器。

2.如权利要求1所述的背照式图像传感器的制备方法，其特征在于，

所述第一晶圆包括第一衬底；位于所述第一衬底上表面的第一BEOL介质层；位于所述第一BEOL介质层上表面的第一器件层；

所述第二晶圆包括第二衬底；位于所述第二衬底上表面的第二BEOL介质层；位于所述第二BEOL介质层上表面的第二器件层；

其中，所述第一BEOL介质层中设有所述底部金属层，所述第一器件层中设置有第一金属层，所述第二器件层中设置有第二金属层，采用正面键合工艺将所述第二晶圆垂直键合至所述第一晶圆上形成第一金属层和第二金属层互连的所述键合晶圆。

3.如权利要求2所述的背照式图像传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：

在所述键合晶圆的背面依次沉积一层第一介电层和保护层，刻蚀所述保护层将所述第一介电层部分表面予以暴露，并以剩余所述保护层为掩膜，依次刻蚀所述第一介电层、所述第二衬底至所述第二器件层中，以形成凹槽；

继续于所述凹槽中依次刻蚀所述第二器件层、所述第一器件层和所述第一BEOL介质层至所述底部金属层中，以形成沟槽；

其中，所述凹槽与所述沟槽共同构成所述互连孔。

4.如权利要求1所述的背照式图像传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤S3还包括：

于所述互连孔的侧壁及其底部形成一层扩散阻挡层，电镀金属充满所述互连孔，并继续对所述互连孔进行平坦化工艺处理，以形成所述金属引线。

5.如权利要求3所述的背照式图像传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤S4还包括：

于所述保护层和所述金属引线的上表面沉积氮化硅层，之后刻蚀所述氮化硅层以形成将所述感光区域予以暴露的第一窗口和将部分所述金属引线的上表面予以暴露的第二窗口；

继续进行金属的沉积和刻蚀工艺，以于所述第二窗口中形成所述Pad层，并于所述第一窗口中形成所述若干等距间隔的金属隔离栅。

6.如权利要求5所述的背照式图像传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤S5还包括：

沉积一层第二介电层以将所述氮化硅层的上表面、金属隔离栅的侧壁、Pad层的侧壁以及Pad层部分上表面予以覆盖，之后于所述金属隔离栅中填埋所述彩色滤光片。

7.如权利要求1所述的背照式图像传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤S5还包括：

在各所述彩色滤光片的上表面均制备一微型透镜。

8.如权利要求1所述的背照式图像传感器的制备方法，其特征在于，所述金属的材质为铜、铝、钨或锡。

9.如权利要求1所述的背照式图像传感器的制备方法，其特征在于，所述彩色滤光片的顶部与所述金属隔离栅的顶部齐平。