[发明专利]图像传感器及其形成方法

说明书

一种图像传感器及其形成方法，所述图像传感器的形成方法包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底的表面具有第一介质层；刻蚀所述第一介质层，以在所述第一介质层内形成网格状的格栅沟槽；在所述格栅沟槽内填充格栅材料，以形成网格状的格栅；在所述第一介质层的表面形成衬垫，所述衬垫的一部分覆盖所述格栅的一部分，以使所述衬垫与所述格栅电连接。本发明方案可以减少光刻工艺的数量，有效地降低制造成本。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种图像传感器及其形成方法。

背景技术

图像传感器(Image Sensors，IS)是摄像设备的核心部件，通过将光信号转换成电信号实现图像拍摄功能。以CMOS图像传感器(CMOS Image Sensors，CIS)器件为例，由于其具有低功耗和高信噪比的优点，因此在各种领域内得到了广泛应用。

以后照式(Back-side Illumination，BSI)CIS为例，在现有的制造工艺中，先在半导体衬底内形成逻辑器件、像素器件以及金属互连结构，然后采用承载晶圆与所述半导体衬底的正面键合，进而在半导体衬底的背面形成CIS的后续工艺，例如在所述像素器件的半导体衬底背面形成穿通孔(Through Silicon Via，TSV)、网格状的格栅(Grid)，在所述格栅之间的网格内形成滤镜(Color Filter)、微透镜结构(Micro lens)等。

然而，在现有技术中，自形成穿通孔之后，需要采用多道光刻工艺形成网格状的格栅，制造成本较高。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种图像传感器及其形成方法，可以减少光刻工艺的数量，有效地降低制造成本。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种图像传感器的形成方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底的表面具有第一介质层；刻蚀所述第一介质层，以在所述第一介质层内形成网格状的格栅沟槽；在所述格栅沟槽内填充格栅材料，以形成网格状的格栅；在所述第一介质层的表面形成衬垫，所述衬垫的一部分覆盖所述格栅的一部分，以使所述衬垫与所述格栅电连接。

可选的，所述图像传感器的形成方法还包括：形成第二介质层，所述第二介质层覆盖所述衬垫、第一介质层以及格栅；刻蚀所述第二介质层以及所述第一介质层，以在所述衬垫上方的第二介质层内形成衬垫开口，以及在所述格栅之间的第一介质层和第二介质层内形成滤镜开口，所述衬垫开口的底部暴露所述衬垫。

可选的，所述滤镜开口的宽度小于相邻的格栅之间的距离。

可选的，在所述第一介质层的表面形成衬垫包括：形成衬垫层，所述衬垫层覆盖所述第一介质层；刻蚀所述衬垫层，以在所述第一介质层的表面形成所述衬垫。

可选的，在刻蚀所述第一介质层之前，所述图像传感器的形成方法还包括：刻蚀所述第一介质层和半导体衬底以形成穿通孔，所述穿通孔贯穿所述半导体衬底以及所述第一介质层。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种图像传感器，包括：半导体衬底；第一介质层，位于所述半导体衬底的表面；网格状的格栅沟槽，位于所述第一介质层内；网格状的格栅，位于所述格栅沟槽内；衬垫，位于所述第一介质层的表面，所述衬垫的一部分覆盖所述格栅的一部分，以使所述衬垫与所述格栅电连接。

可选的，所述图像传感器还包括：第二介质层，覆盖所述衬垫、第一介质层以及格栅；衬垫开口，位于所述衬垫上方的第二介质层内；滤镜开口，位于所述格栅之间的第一介质层和第二介质层内，且所述衬垫开口的底部暴露所述衬垫。

可选的，所述滤镜开口的宽度小于相邻的格栅之间的宽度。

可选的，所述滤镜开口的底面与所述格栅沟槽的底面齐平。

可选的，所述图像传感器还包括：穿通孔，所述穿通孔贯穿所述半导体衬底以及所述第一介质层。