[发明专利]一种背照式图像传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种背照式图像传感器，包括M个像素单元，每个像素单元包括微透镜、彩色滤光片、感光衬底和布线衬底，其特征在于，所述感光衬底位于布线衬底的上方，所述感光衬底中包括光电二极管以及环绕光电二极管的深沟槽隔离，所述深沟槽隔离的底部与光电二极管的底部平行，且所述深沟槽隔离中填充光屏蔽层；所述彩色滤光片位于感光衬底的上方，所述微透镜覆盖于彩色滤光片的上方且位于光电二极管的垂直上方，其中，M为大于等于1的整数。

2.根据权利要求1所述的一种背照式图像传感器，其特征在于，所述光屏蔽层包括至少两层隔离膜。

3.根据权利要求2所述的一种背照式图像传感器，其特征在于，所述隔离膜为金属氧化物、金属氮化物、金属氮氧化物、硅基氧化物、硅基氮化物、硅基氮氧化物中的一种。

4.根据权利要求1或2所述的一种背照式图像传感器，其特征在于，所述光屏蔽层包括三层隔离膜。

5.根据权利要求4所述的一种背照式图像传感器，其特征在于，所述深沟槽隔离中从中心到外围的隔离膜依次为TiN层、Si₃N₄层和SiO₂层。

6.根据权利要求1所述的一种背照式图像传感器，其特征在于，所述深沟槽隔离的深度与其开口宽度的比例大于2。

7.根据权利要求1所述的一种背照式图像传感器，其特征在于，所述感光衬底和布线衬底之间通过钨塞导通。

8.一种制备权利要求1中所述背照式图像传感器的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S01：在感光衬底的两侧制备环形的深沟槽隔离；

S02：在深沟槽隔离中填充光屏蔽层，并平坦化去除多余的光屏蔽层；

S03：在感光衬底的环形深沟槽隔离中间制备光电二极管，在光电二极管以及深沟槽隔离的上方沉积栅氧化层，并在栅氧化层上形成钨塞；

S04：在布线衬底的上表面沉积交替隔离层，并在交替隔离层中进行金属布线；

S05：将感光衬底中含有钨塞的上表面和布线衬底中沉积交替隔离层的上表面粘合起来，对感光衬底不与布线衬底接触的下表面进行平坦化直至暴露出深沟槽隔离及其中的光屏蔽层；

S06：在暴露出深沟槽隔离和光屏蔽层的衬底表面上沉积彩色滤光片，并在彩色滤光片上且位于光电二极管的垂直上方覆盖微透镜。

9.根据权利要求8所述的一种制备背照式图像传感器的方法，其特征在于，所述步骤S05中对感光衬底不与布线衬底接触的下表面进行平坦化的过程中，采用光学系统检测平坦化的终止时刻。

10.根据权利要求8所述的一种制备背照式图像传感器的方法，其特征在于，所述布线衬底中交替隔离层为Si₃N₄隔离层和SiO₂隔离层交替沉积形成。