[发明专利]图像传感器及其制造方法

权利要求书

1.一种图像传感器，其特征在于，包括：

衬底，包括像素区域、外围电路区域和焊盘区域，所述像素区域设置有多个感光像素，所述衬底具有正面和与所述正面相对的背面；

正面沟槽隔离，嵌设于所述衬底的正面且未贯穿所述衬底，所述正面沟槽隔离包括第一沟槽隔离和第二沟槽隔离，所述第一沟槽隔离包围所述像素区域，所述外围电路区域和所述焊盘区域位于所述第一沟槽隔离的外围，所述第二沟槽隔离位于所述焊盘区域；

互连结构，设置于所述衬底正面一侧；

背面通道结构，设置于所述衬底背面，所述背面通道结构包括焊盘通道和包围所述像素区域的环通道，所述环通道从所述衬底背面向下延伸以露出所述第一沟槽隔离，所述焊盘通道包括上通孔和下通孔，所述上通孔从所述衬底背面向下延伸以露出所述第二沟槽隔离，所述下通孔从所述上通孔底面向下延伸以露出所述互连结构；

钝化层，覆盖所述环通道的内表面以及所述上通孔的内表面，并露出所述互连结构；以及，

焊盘，位于所述焊盘通道内，所述焊盘与所述互连结构电性连接。

2.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括在所述环通道里侧设置的掺杂区隔离结构，所述掺杂区隔离结构包括嵌设于所述衬底正面的第三沟槽隔离、嵌设于所述衬底背面且与所述第三沟槽隔离垂直对准的第四沟槽隔离以及位于所述第三沟槽隔离和所述第四沟槽隔离之间的离子掺杂区。

3.如权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，所述第一沟槽隔离结构和所述第三沟槽隔离被所述衬底隔离；或者，所述第一沟槽隔离结构和所述第三沟槽隔离为一体结构。

4.如权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，所述第四沟槽隔离两侧的衬底具有p型掺杂，所述离子掺杂区的掺杂类型为n型；或者，所述第四沟槽隔离两侧的衬底具有n型掺杂，所述离子掺杂区的掺杂类型为p型。

5.如权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，所述掺杂区隔离结构仅设置于所述像素区域；或者，所述掺杂区隔离结构设置于所述像素区域内与所述像素区域和所述外围电路区域之间。

6.如权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，所述第四沟槽隔离包括在与所述衬底接触的界面设置的高k介质层。

7.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，以所述衬底的背面为基准，所述环通道与所述上通孔在所述衬底中的深度相同。

8.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述钝化层仅覆盖所述环通道的内表面而未填满所述环通道；或者，所述钝化层填满所述环通道。

9.如权利要求1至8任一项所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器为VPS图像传感器。

10.一种图像传感器的制造方法，其特征在于，包括：

提供衬底，所述衬底包括像素区域、外围电路区域和焊盘区域，所述衬底具有正面和与所述正面相对的背面；

在所述衬底正面制作正面沟槽隔离、多个感光像素和互连结构，所述多个感光像素位于所述像素区域，所述正面沟槽隔离未贯穿所述衬底且包括第一沟槽隔离和第二沟槽隔离，所述第一沟槽隔离包围所述像素区域，所述外围电路区域和所述焊盘区域位于所述第一沟槽隔离的外围，所述第二沟槽隔离位于所述焊盘区域，所述互连结构形成于所述衬底正面一侧；

将所述衬底的正面一侧与一载板接合；

在所述衬底的背面制作背面通道结构，包括：形成包围所述像素区域的环通道和位于所述焊盘区域的上通孔，所述环通道从所述衬底背面向下延伸以露出所述第一沟槽隔离，所述上通孔从所述衬底背面向下延伸以露出所述第二沟槽隔离；再在所述衬底背面沉积一钝化层，所述钝化层覆盖所述衬底背面、所述环通道的内表面并随形覆盖所述上通孔的内表面，接着在所述上通孔的底面形成下通孔，所述下通孔从所述上通孔底面向下延伸以露出所述互连结构，所述上通孔和所述下通孔构成焊盘通道；以及，

在所述焊盘通道内形成焊盘，所述焊盘与所述互连结构电性连接。

11.如权利要求10所示的制造方法，其特征在于，所述正面沟槽隔离还包括形成于所述第一沟槽隔离里侧的第三沟槽隔离，并且，所述第三沟槽隔离的底面下方的衬底中形成有离子掺杂区；在制作所述背面通道结构之前，所述制造方法还包括：

在所述衬底的背面制作背面隔离沟槽，所述背面隔离沟槽的底面露出所述离子掺杂区；以及，

在所述衬底的背面制作高k介质层和非高k隔离介质，所述高k介质层随形覆盖所述衬底的背面和所述背面隔离沟槽的内表面，所述非高k隔离介质填充所述背面隔离沟槽。