[发明专利]图像传感器及半导体装置的制作方法

说明书

本申请案涉及图像传感器及半导体装置的制作方法。一种图像传感器制作方法包含提供半导体材料、绝缘层及逻辑层，其中所述半导体材料包含多个光电二极管。形成从所述半导体材料延伸穿过所述绝缘层且延伸到所述逻辑层中的穿半导体通孔。利用封盖层封盖所述穿半导体通孔。在所述半导体材料中的第一沟槽中安置金属垫。在所述封盖层上及所述半导体材料中的所述第一沟槽中沉积绝缘材料。在所述绝缘材料中的第二沟槽中沉积抗蚀剂，且所述绝缘材料中的所述第二沟槽与所述金属垫对准。移除所述绝缘材料以暴露所述封盖层，且还移除所述封盖层的接近于所述多个光电二极管安置的一部分。接近于所述多个光电二极管形成金属栅格。

技术领域

本发明大体来说涉及图像传感器，且特定来说但非排他地，涉及图像传感器制作方法。

背景技术

图像感测器已变得无所不在。其广泛地用于数码静态相机、蜂窝式电话、安全摄像机以及医学、汽车及其它应用中。用于制造图像传感器的技术一直继续快速地进展。举例来说，较高分辨率及较低功率消耗的需求已促进了这些装置的进一步小型化及集成。

CMOS图像传感器有时被视为大量制造中的最初三维半导体装置。随着背侧照明式图像传感器的出现，将芯片堆叠集成到制作程序中，所述背侧照明式图像传感器涉及使电路、透镜及光电二极管的结构次序与传统前侧照明式装置反向。许多背侧照明式装置需要将光敏芯片(即，具有光电二极管的芯片)附着到逻辑晶片。此可通过以下操作而实现：翻转光敏芯片、薄化芯片的背侧及使用直接氧化物接合来将芯片的前侧接合到读出层。穿硅通孔通常用作围绕背侧照明式装置的周界的互连件。

然而，随着装置架构的复杂性增加，导致制作时间及成本增加。额外过程步骤可提高生产费用且降低利润率。

发明内容

在一个方面中，本发明提供一种图像传感器制作方法，其包括：提供半导体材料、绝缘层及逻辑层，其中所述绝缘层安置于所述半导体材料与所述逻辑层之间，其中所述半导体材料包含多个光电二极管，且其中穿半导体通孔从所述半导体材料延伸穿过所述绝缘层且延伸到所述逻辑层中；利用封盖层封盖所述穿半导体通孔，其中所述封盖层接近于所述半导体材料安置，且其中所述封盖层的横向界限延伸跨越所述穿半导体通孔的横向界限及所述多个光电二极管的横向界限；形成安置于所述半导体材料中的第一沟槽中的金属垫；在所述封盖层上及所述半导体材料中的所述第一沟槽中沉积绝缘材料，其中所述金属垫由所述绝缘材料覆盖；在所述绝缘材料中的第二沟槽中沉积抗蚀剂，其中所述绝缘材料中的所述第二沟槽与所述金属垫对准；移除所述绝缘材料以暴露所述封盖层；移除所述封盖层的接近于所述多个光电二极管安置的一部分；及接近于所述多个光电二极管形成金属栅格。

在另一方面中，本发明提供一种半导体装置制作方法，其包括：形成包含半导体材料、绝缘层及逻辑层的至少三个装置层，其中所述绝缘层安置于所述半导体材料与所述逻辑层之间，且其中所述半导体材料包含多个光电二极管；形成从所述半导体材料延伸到所述逻辑层的穿半导体通孔；在所述穿半导体通孔上形成封盖层，其中所述封盖层的横向界限延伸跨越所述穿半导体通孔及所述多个光电二极管；形成安置于所述半导体材料中的第一沟槽中的金属垫；在所述封盖层上及所述半导体材料中的所述第一沟槽中沉积绝缘材料；在所述绝缘材料中的第二沟槽中沉积抗蚀剂，其中所述绝缘材料中的所述第二沟槽与所述金属垫对准；移除所述绝缘材料且移除所述封盖层的接近于所述多个光电二极管安置的一部分；及在所述多个光电二极管上方形成金属栅格。

附图说明

参考以下各图描述本发明的非限制性及非穷尽性实例，其中除非另有规定，否则贯穿各个视图相似参考编号指代相似部件。

图1A到1E图解说明根据本发明的教示的实例性图像传感器制作方法。

图2是图解说明根据本发明的教示的实例性图像传感器制作方法的流程图。