[发明专利]背照式CMOS图像传感器及其制作方法

说明书

本发明提供了一种背照式CMOS图像传感器及其制作方法。该背照式CMOS图像传感器包括：衬底、介质层、嵌设于介质层中的连线层、位于衬底以及介质层中并暴露连线层的阶梯状开孔、覆盖阶梯状开孔的表面并延伸覆盖衬底的背面的隔离层、位于所述阶梯状开孔中且与连线层电连接的焊垫层、栅格部以及滤色层。焊垫层位于阶梯状开孔中，且所述焊垫层的顶面与衬底背面的隔离层的顶面之间的高度差的绝对值小于预设值，由此，通过旋转涂覆工艺形成滤色层时，整个即将要涂敷滤色层原料的表面较为平整，焊垫层不会阻挡滤色层原料甩出，由此形成的滤色层较为均匀，可避免出现条纹，提升了背照式CMOS图像传感器的图像质量。

技术领域

本发明属于图像传感器领域，具体涉及一种背照式CMOS图像传感器及其制作方法。

背景技术

背照式CMOS图像传感器，因为将设置于滤光层与像素单元之间的层间介质层和金属布线层移至像素单元的另一侧，光线没有金属布线层阻挡直接射入光电二极管上，因此背照式图像传感器与前照式图像传感器相比，单个像素单元能获取的光能量更大，对画质有明显改善，因此背照式CMOS图像传感器得到广泛应用。

背照式CMOS图像传感器中，焊垫层的结构常采用两种方式：一种为焊垫层凸出分布在部分衬底上的方式，另一种为焊垫层分布在衬底沟槽底部的方式。但在实践中发现，现有的背照式CMOS图像传感器的滤色层不均匀，呈现条纹状，影响了图像质量。

发明内容

本发明的目的在于，解决背照式CMOS图像传感器的滤色层不均匀的问题，提高成像质量。

为了实现上述目的，本发明提供了一种背照式CMOS图像传感器，包括：

衬底，具有相对设置的正面和背面，

介质层，位于所述衬底的正面上；

连线层，嵌设于所述介质层中；

阶梯状开孔，位于所述衬底以及介质层中并位于所述连线层的上方，所述阶梯状开孔暴露所述连线层的部分区域；

隔离层，覆盖所述阶梯状开孔的表面且暴露出所述连线层，并延伸覆盖所述衬底的背面的部分区域；

焊垫层，位于所述阶梯状开孔中覆盖部分所述隔离层且与所述连线层电连接；所述焊垫层的顶面与所述衬底的背面上的隔离层的顶面之间的高度差的绝对值小于一预设值；

栅格部，所述栅格部位于所述衬底的背面上；以及

滤色层，位于所述栅格部的栅格内。

进一步地，所述阶梯状开孔包括：

第一开孔，贯穿部分厚度的所述衬底；

第二开孔，贯穿所述第一开孔底部的衬底以及部分厚度的介质层，所述第二开孔的截面宽度小于所述第一开孔的截面宽度；以及

第三开孔，贯穿所述第二开孔底部的介质层并暴露所述连线层，所述第三开孔的截面宽度小于所述第二开孔的截面宽度。

进一步地，所述隔离层包括高介电常数介质层及形成于所述高介电常数介质层上的缓冲层。

进一步地，所述预设值为1000埃。

进一步地，所述背照式CMOS图像传感器还包括接地开孔，所述接地开孔贯穿所述衬底的背面的部分所述隔离层和部分厚度的所述衬底。

进一步地，所述焊垫层与所述第一开孔之间具有间隙，所述背照式CMOS图像传感器还包括第一遮挡部和第二遮挡部，所述第一遮挡部覆盖所述间隙的表面，并延伸覆盖所述焊垫的部分区域以及所述衬底的背面的部分区域；所述第二遮挡部填充所述接地开孔并覆盖部分所述衬底的背面，所述第二遮挡部、所述第一遮挡部以及所述栅格部间隔分布。

本发明还提供了一种背照式CMOS图像传感器制作方法，包括如下步骤：