[发明专利]背照式图像传感器及其制造方法

权利要求书

1.一种背照式图像传感器，其特征在于，包括：

晶片堆叠，所述晶片堆叠包括：

第一晶片，包括第一衬底和在所述第一衬底之上的第一布线层，所述第一衬底包括像素区域和所述像素区域周围的外围区域；

第二晶片，包括第二衬底和在所述第二衬底之上的第二布线层；以及

位于所述第一晶片的第一布线层和所述第二晶片的第二布线层之间的接合层；

多个穿透孔，所述多个穿透孔在所述第一衬底的外围区域中延伸穿过所述第一晶片和所述接合层到达所述第二晶片；

在所述多个穿透孔中的第一金属材料，所述第一金属材料使得所述第一晶片和所述第二晶片电连接；

在所述多个穿透孔中的至少一个穿透孔中的第一金属材料上的接触孔；以及

在所述第一衬底的像素区域之上的凹陷区域，所述凹陷区域用作所述像素区域的窗口；以及

在所述接触孔以及所述窗口之上的第二金属材料层，其中所述第二金属材料层通过所述接触孔与所述至少一个穿透孔中的第一金属材料电连接。

2.根据权利要求1所述的背照式图像传感器，其特征在于，还包括：

在所述像素区域中的多个像素，其中所述第二金属材料层在所述窗口上的至少一部分包括用于所述多个像素的金属格栅，所述金属格栅包括多个凹陷部分和多个凸起部分。

3.根据权利要求2所述的背照式图像传感器，其特征在于，还包括：

用于所述多个像素的多个滤色器和在所述多个滤色器之上的多个微透镜，其中所述多个滤色器位于所述金属格栅的相应的凹陷部分中。

4.根据权利要求1所述的背照式图像传感器，其特征在于，还包括：

焊盘通道，所述焊盘通道在所述外围区域中并且使得所述背照式图像传感器的焊盘暴露。

5.根据权利要求4所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述第二布线层包括顶层金属，并且所述焊盘通道在所述第一衬底的外围区域中延伸穿过所述第一晶片和所述接合层到达所述第二晶片，使得所述第二布线层的顶层金属的一部分暴露，所述顶层金属的暴露的部分形成所述背照式图像传感器的焊盘。

6.根据权利要求1所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述接合层包括：

第一接合层，所述第一接合层位于所述第一晶片的第一布线层上；以及

第二接合层，所述第二接合层位于所述第二晶片的第二布线层上，其中所述第一接合层和第二接合层彼此接合。

7.根据权利要求1所述的背照式图像传感器，其特征在于，还包括：

在所述多个穿透孔的侧壁与所述多个穿透孔中的第一金属材料之间的电介质衬垫层。

8.根据权利要求7所述的背照式图像传感器，其特征在于，还包括：

在所述第一金属材料与所述电介质衬垫层之间的阻挡金属层。

9.根据权利要求1所述的背照式图像传感器，其特征在于，还包括：

电介质材料层，所述电介质材料层覆盖所述第一衬底在所述多个穿透孔周围的表面的至少一部分。

10.一种用于制造背照式图像传感器的方法，其特征在于，包括：

提供晶片堆叠，所述晶片堆叠包括：

第一晶片，包括第一衬底和所述第一衬底之上的第一布线层，所述第一衬底包括像素区域和所述像素区域周围的外围区域；

第二晶片，包括第二衬底和所述第二衬底之上的第二布线层；以及

位于所述第一晶片的第一布线层和所述第二晶片的第二布线层之间的接合层；

在所述第一衬底的外围区域中形成穿过所述第一晶片和所述接合层到达所述第二晶片的多个穿透孔；

利用第一金属材料填充所述多个穿透孔，其中所述第一晶片和所述第二晶片通过所述多个穿透孔中的第一金属材料电连接；

形成覆盖所述多个穿透孔中的第一金属材料以及所述第一衬底的电介质材料层；

去除所述电介质材料层在所述第一衬底的像素区域上的至少一部分上，以形成所述像素区域的窗口；

在所述多个穿透孔中的至少一个穿透孔的第一金属材料上形成接触孔，所述接触孔使得所述至少一个穿透孔中的第一金属材料的至少一部分暴露；以及

形成覆盖所述接触孔以及所述窗口的第二金属材料层，其中所述第二金属材料层通过所述接触孔与所述至少一个穿透孔中的第一金属材料电连接。