[发明专利]具有填埋式彩色滤光片的图像传感器及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种具有填埋式彩色滤光片的图像传感器及其制备方法。

背景技术

随着半导体制造技术的不断成熟发展，在半导体的制备过程中，通常在晶圆上生成复杂的集成电路图形，并进行封装以形成可以直接进行使用的器件，封装除使用外壳将晶圆保护起来，更重要的是形成可以与其他器件进行连接的引线。

例如晶圆表面的填埋式彩色滤光片，其主要是将彩色滤光片制作于金属隔离栅中，从而减小光通过彩色滤光片、透光薄膜到达器件间的距离，实现图像质量的提高以及噪点的降低。

如图1所示为填埋式彩色滤光片工艺与引线工艺结合在一起结构，具体包括：基底10、透光薄膜101、金属隔离栅102、彩色滤光片103、焊盘104以及引线105；但是结构的实施方案复杂，实现难度相对较大，成像质量较低，会对半导体器件的性能带来不良影响。

但是目前就填埋式彩色滤光片与引线进行结合在一起的工艺，在半导体技术领域中并未进行其他详细说明，因此一种新的引线与填埋式彩色滤光片相互结合的工艺日益成为本领域技术人员的研究方向。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种具有填埋式彩色滤光片的图像传感器及其制备方法，以解决现有技术中，因填埋式彩色滤光片工艺与引线工艺结合在一起的方案，实施复杂、实现难度相对较大同时影响器件性能的缺陷。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种具有填埋式彩色滤光片的图像传感器，包括：

一键合晶圆，所述键合晶圆包括第一晶圆和键合第一晶圆之上的第二晶圆；

所述第二晶圆顶部具有一沟槽，所述沟槽中设置有一顶部具有开口的引线；

所述第二晶圆与所述引线除开口外的上方覆盖一层第二介电层，所述第二介电层填充所述沟槽；

除沟槽上方的所述第二介电层的上表面设置有若干等距间隔的金属隔离栅；

相邻所述金属隔离栅之间设置有彩色滤光片，且所述彩色滤光片的顶部与所述金属隔离栅的顶部齐平。

较佳的，上述的图像传感器，其中，所述第一晶圆包括第一衬底和第一BEOL介质层，所述第二晶圆包括第二衬底和第二BEOL介质层；

所述第一BEOL介质层覆盖所述第一衬底的上表面，所述第二BEOL介质层覆盖所述第一BEOL介质层的上表面，所述第二衬底覆盖所述第二BEOL介质层的上表面；

其中，所述第二晶圆的第二衬底中设置有所述沟槽，所述沟槽暴露部分所述第二BEOL介质层的上表面。

较佳的，上述的图像传感器，其中，所述第二晶圆的上表面还覆盖有第一介电层，所述第一介电层位于所述第二晶圆与所述第二介电层之间。

较佳的，上述的图像传感器，其中，所述第一BEOL介质层与所述第二BEOL介质层中均设有第一金属层，且两第一金属层正对接触；

其中，所述第二BEOL介质层中还设有一第二金属层，所述第二金属层与所述引线连接。

一种填埋式彩色滤光片的图像传感器的制备方法，其中，所述方法包括：

步骤S1、提供一键合晶圆，所述键合晶圆包括第一晶圆和键合第一晶圆之上的第二晶圆，所述第二晶圆顶部具有一沟槽，所述沟槽中具有一引线，所述引线顶部具有一开口；

步骤S2、沉积一层第二介电层将所述第二晶圆和所述引线予以覆盖，并填充所述沟槽；

步骤S3、对所述第二介电层进行平坦化处理，之后在除沟槽上方外的第二介电层的上表面制备若干等距间隔的金属隔离栅；

步骤S4、于相邻的金属隔离栅之间填埋彩色滤光片，且所述彩色滤光片的顶部与所述金属隔离栅的顶部齐平，去除部分所述第二介电层，以暴露所述引线顶部的开口。

较佳的，上述的方法，其中，所述第一晶圆包括第一衬底和第一BEOL介质层，所述第二晶圆包括第二衬底和第二BEOL介质层；

所述第一BEOL介质层覆盖所述第一衬底的上表面，所述第二BEOL介质层覆盖所述第一BEOL介质层的上表面，所述第二衬底覆盖所述第二BEOL介质层的上表面；

其中，所述第二晶圆的第二衬底中设置有所述沟槽，并通过所述沟槽暴露部分所述第二BEOL介质层的上表面。

较佳的，上述的方法，其中，所述第一BEOL介质层与所述第二BEOL介质层中均设有第一金属层，且两第一金属层正对接触；

其中，所述第二BEOL介质层中还设有一第二金属层，所述第二金属层与所述引线连接。