[发明专利]背照式（BSI）图像传感器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明的实施例总体涉及半导体领域，更具体地，涉及背照式图像传感器及其制造方法。

背景技术

很多现代电子器件包括将光学图像转化成表示光学图像的数字数据的互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。电子器件中通常使用的一种CMOS图像传感器是背照式(BSI)图像传感器。BSI图像传感器包括光检测器阵列，光检测器阵列覆盖互连结构且被配置成接收与互连结构相对一侧上的辐射。这种布置允许辐射照射在光检测器上而未受互连结构中的导电部件的阻碍，这样使得BSI图像传感器对入射辐射具有高敏感度。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种图像传感器，包括：光检测器，布置在半导体衬底中，并且横向邻近所述半导体衬底中的外围开口；互连结构，布置在所述半导体衬底的下方；焊盘结构，布置在所述外围开口中，并且突出穿过所述外围开口的下表面至所述互连结构；以及导电层，电连接至所述焊盘结构，并且从所述焊盘结构上方向所述光检测器横向延伸。

根据本发明的另一方面，提供了一种制造图像传感器的方法，所述方法包括：形成覆盖半导体衬底的介电层；对所述介电层和所述半导体衬底实施蚀刻以在所述半导体衬底中形成外围开口，所述外围开口横向邻近所述半导体衬底中的光检测器；在所述外围开口中形成突出穿过所述外围开口的下表面至所述半导体衬底下面的互连结构的焊盘结构；以及形成电连接所述焊盘结构并且从所述焊盘结构上方向所述光检测器横向延伸的导电层。

根据本发明的又一方面，提供了一种图像传感器，包括：光检测器的阵列，布置在半导体衬底中并且横向邻近所述半导体衬底中的外围开口；焊盘结构，布置在所述外围开口中并且突出穿过所述外围开口的下表面至下面的互连结构；导电层，电连接至所述焊盘结构并且从所述焊盘结构上方向所述光检测器横向延伸，其中，所述导电层根据第一栅格图案横向布置在各滤色片开口之间，并且所述滤色片开口与所述光检测器的相应光检测器重叠；以及背面深沟槽隔离(BDTI)结构，延伸进所述半导体衬底内并且根据第二栅格图案横向布置在所述光检测器之间。

附图说明

当结合附图进行阅读时，通过下列详细的描述可以更好地理解本发明的各方面。应该强调的是，根据工业中的标准实践，没有按比例绘制各种部件。实际上，为了清楚地讨论，可以任意地增加或减小各种部件的尺寸。

图1示出了用于背照式深沟槽隔离(BDTI)和/或偏置背面屏蔽的背照式(BSI)图像传感器的一些实施例的截面图。

图2A至图2X示出了图1的BSI图像传感器的一些更详细实施例的截面图。

图3A和图3B示出了图1的BSI图像传感器的一些实施例的顶视图。

图4A和图4B示出了图1的分别没有和具有栅格偏移的BSI图像传感器的一些实施例的截面图。

图5A至图5C和图6至图22示出了一种用于制造偏置的BDTI和/或偏置的背面屏蔽的BSI图像传感器的方法的一些实施例的一系列截面图。

图23示出了一种用于制造偏置的BDTI和/或偏置的背面屏蔽的BSI图像传感器的方法的一些实施例的流程图。

具体实施方式

本发明提供了多种用于实现本发明的的不同特征的不同实施例或实例。以下将描述组件和布置的特定实例以简化本发明。当然，这些仅是实例并且不旨在限制本发明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触的实施例，也可以包括其他部件可以形成在第一部件和第二部件之间使得第一部件和第二部件不直接接触的实施例。另外，本发明可以在多个实例中重复参考符号和/或字符。这种重复用于简化和清楚，并且其本身不表示所述多个实施例和/或配置之间的关系。

此外，在此可使用诸如“在…之下”、“在…下面”、“下面的”、“在…上面”、以及“上面的”等的空间关系术语，以容易的描述如图中所示的一个元件或部件与另一元件(多个元件)或部件(多个部件)的关系。除图中所示的方位之外，空间关系术语将包括使用或操作中的装置的各种不同的方位。装置可以以其他方式定位(旋转90度或在其他方位)，并且通过在此使用的空间关系描述符进行相应地解释。