[发明专利]背照式传感器的制造方法及版图结构

说明书

本发明提供一种背照式传感器的制造方法及版图结构，所述版图结构中，金属栅格层的范围至少覆盖保护层靠近像素区的像素层的边界，从而在所述制造方法中，根据新的版图结构制造背照式传感器的金属栅格时，保护层与像素层的台阶处的金属不需要被蚀刻掉，从而避免金属残余缺陷，避免影响像素区的透光率，从而提高了最终制得的背照式图像传感器芯片的性能。

技术领域

本发明涉及背照式传感器制造技术领域，尤其涉及一种背照式传感器的制造方法及版图结构。

背景技术

背照式(BSI)传感器的光是从衬底的背面而不是正面进入衬底的，因为减少了光反射，BSI传感器能够比前照式传感器捕捉更多的图像信号。目前，三维堆叠背照式传感器(UTS)通过硅穿孔(TSV:through Si Via)将逻辑运算芯片与像素(光电二极管)阵列芯片进行三维集成，一方面在保持芯片体积的同时，提高了传感器阵列尺寸和面积，另一方面大幅度缩短功能芯片之间的金属互联，减小发热、功耗、延迟，提高了芯片性能。

在三维堆叠背照式传感器(UTS)中，设置金属栅格，并利用金属栅格(metal grid)的不透光特性，防止不同像素(光电二极管)之间的光的串扰，但是这种金属栅格层工艺一直存在一些问题，其中金属栅格层蚀刻的残留缺陷，会影响像素区的透光率，使得成像不均匀，从而影响背照式传感器芯片的性能，这是本领域技术人员所不愿意看到的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种背照式传感器的制造方法及版图结构，能够明显消除金属栅格蚀刻的残余缺陷问题。

为解决上述问题，本发明提出一种背照式传感器的版图结构，包括逻辑区和像素区，所述逻辑区包括硅穿孔层和覆盖在所述硅穿孔层上的保护层；所述像素区包括像素层和覆盖在所述像素层上的金属栅格层，至少所述保护层面向所述像素层的边界线被所述金属栅格层覆盖。

进一步地，所述保护层从所述逻辑区延伸至所述像素区内且暴露出所述像素区内的像素层。

进一步的，所述金属栅格层在所述像素区内覆盖所述保护层面向所述像素层的边界线，或者所述金属栅格层在所述像素区内覆盖所述保护层所有的边界线。

进一步的，所述金属栅格层从所述像素区延伸至所述逻辑区内。

进一步的，所述金属栅格层在所述逻辑区内覆盖所述保护层面向所述像素层的边界线，或者所述金属栅格层在所述逻辑区内覆盖所述保护层所有的边界线。

进一步的，所述金属栅格层覆盖所述保护层所有的边界线。

进一步的，所述保护层为单层结构或者至少两层堆叠而成的复合层结构。

进一步的，所述金属栅格层包括覆盖在所述像素层上的粘合层和覆盖在所述粘合层上的金属层。

进一步的，所述像素层包括光电二极管和驱动所述光电二极管的晶体管。

本发明还提供一种背照式传感器的制造方法，该制造方法根据上述的背照式传感器的版图结构来制作金属栅格，包括以下步骤：

提供具有逻辑区和像素区的半导体衬底，所述像素区内形成有像素层；

采用硅穿孔工艺在所述逻辑区内形成连接所述像素层的硅穿孔层；

在具有所述硅穿孔层的半导体衬底表面形成保护层，所述保护层覆盖所述硅穿孔层区域表面，并暴露所述像素区的像素层区域表面；

在具有所述保护层的半导体衬底表面形成金属栅格层，所述金属栅格层暴露所述像素层的像素并覆盖所述保护层面向所述像素层的边界线。

进一步的，在具有所述硅穿孔层的半导体衬底表面形成保护层的步骤包括：

在所述具有所述硅穿孔层的半导体衬底表面沉积一定厚度的保护层材料；