CN115588676A - 图像传感器及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种图像传感器及其制作方法，制作方法包括：提供第一基底；于所述外围电路区形成沟槽；形成金属阻挡层；形成金属层；图形化刻蚀所述沟槽外围的所述第一金属层与所述第一金属阻挡层，形成堆叠的第二金属阻挡层和第二金属层。所述金属栅格、所述金属连线部均包括在远离所述第一表面的方向上依次堆叠的所述第二金属阻挡层和所述第二金属层。本发明金属栅格中的第二金属层、金属连线部中的第二金属层以及沟槽中的第一金属层共用同一金属层，减少了工艺步骤；金属栅格中的第二金属阻挡层、金属连线部中的第二金属阻挡层以及沟槽中的第一金属阻挡层三者也仅需一次金属阻挡层形成工艺，减少了工艺步骤。

Description

图像传感器及其制作方法
技术领域
本发明属于集成电路制造技术领域，具体涉及一种图像传感器及其制作方法。
背景技术
背照式(BSI)图像传感器的光是从基底的背面而不是正面进入基底的，因为减少了光反射，获得更高的光电转换效率。BSI图像传感器能够比前照式图像传感器捕捉更多的图像信号。目前，BSI图像传感器通过硅穿孔(TSV)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BSI图像传感器中，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。随着BSI像素尺寸的不断缩小，为保证足够的进光量，金属栅格的线宽也不断减小，工艺难度加大；同时芯片尺寸的不断小型化，对背面引线结构的面积优化提出了更高的要求，工艺复杂性增加。
发明内容
本发明的目的在于提供一种图像传感器及其制作方法，降低工艺复杂性，以及减少工艺步骤。
本发明提供一种图像传感器的制作方法，包括：
提供第一基底，所述第一基底包括像素区和外围电路区；所述第一基底具有相背的第一表面和第二表面，所述第一基底的所述第二表面一侧形成有第一绝缘层，所述第一绝缘层中嵌设有第一导电层；
于所述外围电路区形成沟槽，所述沟槽从所述第一表面延伸插入至所述第一基底内部并暴露出所述第一导电层；
形成金属阻挡层，所述金属阻挡层包括覆盖所述沟槽的侧壁与底壁、以及被暴露的所述第一导电层表面的第一金属阻挡层，所述第一金属阻挡层还延伸覆盖所述沟槽外围的所述第一表面；
形成金属层，所述金属层包括覆盖所述沟槽内的所述第一金属阻挡层表面并填充所述沟槽的第一金属层，所述第一金属层还延伸覆盖所述沟槽外围所述第一金属阻挡层表面；
图形化刻蚀所述沟槽外围的所述第一金属层与所述第一金属阻挡层以在所述沟槽外围形成覆盖所述第一表面的第二金属阻挡层以及覆盖在所述第二金属阻挡层上的第二金属层，以在所述像素区形成金属栅格、在所述外围电路区形成与所述第一金属层连接的金属连线部；所述金属栅格、所述金属连线部均包括在远离所述第一表面的方向上依次堆叠的所述第二金属阻挡层和所述第二金属层；
进一步的，所述图形化刻蚀所述沟槽外围的所述第一金属层与所述第一金属阻挡层的步骤包括：
采用第一工艺以所述沟槽外围的第一金属阻挡层为刻蚀停止层刻蚀延伸覆盖所述沟槽外围第一金属阻挡层表面的第一金属层以在所述沟槽外围的第一金属阻挡层表面形成第二金属层；
采用第二工艺以所述第二金属层为掩膜刻蚀延伸覆盖所述沟槽外围的所述第一表面的第一金属阻挡层以在所述沟槽外围的所述第一表面形成第二金属阻挡层。
进一步的，所述第一导电层包括横向导电层与纵向导电层，在平行于所述第一表面的方向上所述纵向导电层的宽度小于所述横向导电层的宽度；
所述制作方法还包括：
在所述第一基底的所述第二表面一侧形成浅沟槽，所述第一绝缘层填充所述浅沟槽形成浅沟槽隔离结构，所述浅沟槽隔离结构形成有一端与至少其中一个所述横向导电层电连接的所述纵向导电层，所述纵向导电层未与所述横向导电层连接的端部位于所述浅沟槽隔离结构中；
形成开口，所述开口从所述第一表面延伸插入至所述第一基底内部与所述浅沟槽连通；
于所述开口侧壁形成保护层后去除所述开口底部与所述纵向导电层之间的所述第一绝缘层和/或所述保护层暴露所述纵向导电层以形成所述沟槽。
进一步的，所述制作方法还包括：
于所述像素区形成深沟槽，所述深沟槽从所述第一基底的所述第一表面延伸插入至所述第一基底内部；
形成第一介质层，所述第一介质层填充所述深沟槽形成深沟槽隔离结构，所述第一介质层还覆盖所述第一基底的所述第一表面。
进一步的，所述深沟槽隔离结构以阵列形式排列，所述图像传感器的像素单元设置在所述深沟槽隔离结构之间，所述金属栅格在所述第一基底上的投影覆盖所述深沟槽隔离结构在所述第一基底上的投影。
进一步的，所述金属阻挡层为氮化钛，所述金属层为钨。
本发明还提供一种图像传感器，包括：
第一基底，所述第一基底包括像素区和外围电路区；所述第一基底具有相背的第一表面和第二表面，所述第一基底的所述第二表面一侧形成有第一绝缘层，所述第一绝缘层中嵌设有第一导电层；
位于所述外围电路区的沟槽，所述沟槽从所述第一表面延伸插入至所述第一基底内部并暴露出所述第一导电层；
金属阻挡层与金属层，所述金属阻挡层包括第一金属阻挡层和第二金属阻挡层，所述第一金属阻挡层覆盖所述沟槽的侧壁与底壁、以及被暴露的所述第一导电层表面，所述第二金属阻挡层是图形化刻蚀延伸覆盖所述沟槽外围的所述第一表面的所述第一金属阻挡层形成；所述金属层包括包括第一金属层和第二金属层，所述第一金属层覆盖所述沟槽内的所述第一金属阻挡层表面并填充所述沟槽，所述第二金属层是图形化刻蚀延伸覆盖所述沟槽外围第一金属阻挡层表面的第一金属层形成；
位于所述像素区的金属栅格、位于所述外围电路区与所述第一金属层连接的金属连线部，所述金属栅格、所述金属连线部均包括在远离所述第一表面的方向上依次堆叠的所述第二金属阻挡层和所述第二金属层。
进一步的，所述第一导电层包括横向导电层与纵向导电层，在平行于所述第一表面的方向上所述纵向导电层的宽度小于所述横向导电层的宽度；
所述第一基底的所述第二表面一侧形成有浅沟槽隔离结构，所述浅沟槽隔离结构形成有一端与至少其中一个所述横向导电层电连接的所述纵向导电层，所述纵向导电层未与所述横向导电层连接的端部、所述纵向导电层与所述第一金属层之间的金属阻挡层、以及所述第一金属层靠近所述纵向导电层的端部均位于所述浅沟槽隔离结构中，所述第一金属层通过所述纵向导电层与所述第一金属层之间的金属阻挡层以及所述纵向导电层电连接至所述横向导电层。
进一步的，所述图像传感器还包括：
位于所述像素区的深沟槽隔离结构，所述深沟槽隔离结构从所述第一基底的第一表面延伸插入至所述第一基底内部；所述深沟槽隔离结构以阵列形式排列，所述图像传感器的像素单元设置在所述深沟槽隔离结构之间，所述金属栅格在所述第一基底上的投影覆盖所述深沟槽隔离结构在所述第一基底上的投影。
进一步的，所述图像传感器还包括：
第二基底、位于所述第二基底上的第二绝缘层以及嵌设在所述第二绝缘层中的第二导电层；
所述第一绝缘层与所述第二绝缘层键合在一起。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明提供一种图像传感器及其制作方法，制作方法包括：提供第一基底；于所述外围电路区形成沟槽；形成金属阻挡层；形成金属层；图形化刻蚀所述沟槽外围的所述第一金属层与所述第一金属阻挡层，形成堆叠的第二金属阻挡层和第二金属层。所述金属栅格、所述金属连线部均包括在远离所述第一表面的方向上依次堆叠的所述第二金属阻挡层和所述第二金属层。本发明金属栅格中的第二金属层、金属连线部中的第二金属层以及沟槽中的第一金属层共用同一金属层，减少了工艺步骤；金属栅格中的第二金属阻挡层、金属连线部中的第二金属阻挡层以及沟槽中的第一金属阻挡层三者也仅需一次金属阻挡层形成工艺，减少了工艺步骤。
附图说明
图1为本发明实施例的图像传感器制作方法流程示意图。
图2为本发明实施例的图像传感器制作方法提供第一基底后的示意图。
图3为本发明实施例的图像传感器制作方法形成沟槽后的示意图。
图4为本发明实施例的图像传感器制作方法形成金属层后的示意图。
图5为本发明实施例的图像传感器制作方法图形化金属层和金属阻挡层后的示意图。
其中，附图标记如下：
10-第一晶圆；11-第一基底；12-第一绝缘层；A-第一导电层；13-横向导电层；14-纵向导电层；15-深沟槽隔离结构；16-第一介质层；17-浅沟槽隔离；f1-第一表面；f2-第二表面；V-沟槽；I-像素区；II-外围电路区；
20-第二晶圆；21-第二基底；22-第二绝缘层；23-第二导电层；30a-金属连线部；30b-金属栅格；30c-金属遮挡层；31-保护层；32-金属阻挡层；32a-第一金属阻挡层；32b-第二金属阻挡层；33-金属层；33a-第一金属层；33b-第二金属层；34-钝化层。
具体实施方式
基于上述研究，本发明实施例提供了一种图像传感器及其制作方法。以下结合附图和具体实施例对本发明进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
在附图中，为了清楚，层、区、元件的尺寸以及其相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。
应当明白，当元件或层被称为“在……上”、“与……相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在……上”、“与……直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本申请教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。而当讨论的第二元件、部件、区、层或部分时，并不表明本申请必然存在第一元件、部件、区、层或部分。
空间关系术语例如“在……下”、“在……下面”、“下面的”、“在……之下”、“在……之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在……下面”和“在……下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本申请的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
本发明实施例提供了一种图像传感器的制作方法，如图1所示，包括：
步骤S1、提供第一基底，所述第一基底包括像素区和外围电路区；所述第一基底具有相背的第一表面和第二表面，所述第一基底的所述第二表面一侧形成有第一绝缘层，所述第一绝缘层中嵌设有第一导电层；
步骤S2、于所述外围电路区形成沟槽，所述沟槽从所述第一表面延伸插入至所述第一基底内部并暴露出所述第一导电层；
步骤S3、形成金属阻挡层，所述金属阻挡层包括覆盖所述沟槽的侧壁与底壁、以及被暴露的所述第一导电层表面的第一金属阻挡层，所述第一金属阻挡层还延伸覆盖所述沟槽外围的所述第一表面；
步骤S4、形成金属层，所述金属层包括覆盖所述沟槽内的所述第一金属阻挡层表面并填充所述沟槽的第一金属层，所述第一金属层还延伸覆盖所述沟槽外围所述第一金属阻挡层表面；
步骤S5、图形化刻蚀所述沟槽外围的所述第一金属层与所述第一金属阻挡层以在所述沟槽外围形成覆盖所述第一表面的第二金属阻挡层以及覆盖在所述第二金属阻挡层上的第二金属层，以在所述像素区形成金属栅格、在所述外围电路区形成与所述第一金属层电连接的金属连线部；所述金属栅格、所述金属连线部均包括在远离所述第一表面的方向上依次堆叠的所述第二金属阻挡层和所述第二金属层。
下面结合图2至图5详细介绍本发明实施例的图像传感器的制作方法的各步骤。
步骤S1、如图2所示，提供第一晶圆10，所述第一晶圆10包括第一基底11，所述第一基底11包括像素区I和外围电路区II，外围电路区II例如包括逻辑区。所述第一基底11具有相背的第一表面f1和第二表面f2；所述像素区内形成有多个光感测区域，所述光感测区域用于感测从所述第一表面f1进入所述像素区的入射光。所述第二表面f2形成有第一绝缘层12，所述第一绝缘层12中嵌设有至少一个第一导电层A，在一示例中，所述第一导电层A包括至少一个横向导电层13与至少一个纵向导电层14，在平行于所述第一表面的方向上所述纵向导电层14的宽度小于所述横向导电层13的宽度。在另一示例中，所述第一导电层A包括至少一个横向导电层13，可不包括纵向导电层14。所述第一基底11可以包括半导体材料，可以为单层结构，也可以包括多层结构。第一基底11可以是诸如Si、SiGe、SiGeC、SiC、GaAs、InAs、InP和其它的III/V或II/VI化合物半导体的半导体材料。也可以包括诸如，例如Si/SiGe、Si/SiC、绝缘体上硅(SOI)或绝缘体上硅锗的层状基底。
第一基底11中还可形成深沟槽，深沟槽从第一基底的第一表面f1向第一基底11中延伸，示例性的，深沟槽可以阵列形式排列，第一基底的第一表面f1一侧还可形成有第一介质层16，第一介质层16填充所述深沟槽，形成深沟槽隔离结构(DTI)15，所述图像传感器的像素单元设置在所述深沟槽隔离结构15之间，第一介质层16还覆盖第一基底11的第一表面f1。深沟槽隔离结构(DTI)16用于防止第一基底11中的相邻像素单元之间的光学和电学干扰。
第一基底11第二表面f2一侧还形成有浅沟槽，第一绝缘层12覆盖第一基底11的第二表面f2并填充浅沟槽形成浅沟槽隔离结构(STI)17。浅沟槽隔离结构(STI)17和第一绝缘层12可同步形成，也可分步形成。第一绝缘层12为本领域技术人员所述知悉的各种绝缘材料，可以为单层结构，也可以为多层结构。
在一示例中，第一基底11中不设置浅沟槽隔离结构(STI)17，纵向导电层14形成在第一绝缘层12中且与横向导电层电连接。纵向导电层14沿垂直于第一基底11第一表面方向的一端与横向导电层连接，另一端与第一基底11的第二表面f2接触。
在另一示例中，第一基底11中设置有浅沟槽隔离结构(STI)17，纵向导电层14形成在浅沟槽隔离结构(STI)17的第一绝缘层12中，纵向导电层14沿垂直于第一基底11第一表面方向的一端与至少其中一个横向导电层13电连接，未与横向导电层13连接的端部位于浅沟槽隔离结构17中，即另一端延伸至浅沟槽隔离结构(STI)17中或延伸至浅沟槽隔离结构(STI)17靠近第一表面f1的一侧表面。
所述制作方法还包括：提供第二晶圆20，第二晶圆20包括第二基底21、第二基底21沿厚度方向的一侧表面形成有第二绝缘层22，第二绝缘层22中嵌设有第二导电层23。第一绝缘层12与第二绝缘层22通过熔融键合、混合键合等方式形成第一晶圆10与第二晶圆20的堆叠(键合)。本发明实施例的图像传感器对堆叠的晶圆数量不做限制，可形成两片或多片晶圆的堆叠。可根据需要减薄最上层第一晶圆(例如像素晶圆)。
步骤S2、如图3所示，通过曝光、显影、刻蚀等工艺形成沟槽V，所述沟槽V从所述第一表面至少贯穿部分厚度的所述第一基底11。具体的，在一示例中，可先形成开口(未示出)，所述开口从第一介质层16上表面延伸插入至所述第一基底11内部与所述浅沟槽连通；于所述开口侧壁形成保护层31后去除所述开口底部与所述纵向导电层14之间的所述第一绝缘层12和/或所述保护层暴露所述纵向导电层14以形成所述沟槽V。在另一示例中，在第一基底11中不设置浅沟槽隔离结构(STI)17的结构中，沟槽V贯穿全部厚度的第一基底11且暴露出纵向导电层14。接着，形成保护层31，所述保护层31覆盖沟槽V的侧壁和底部，去除位于沟槽底部的保护层31。保护层31为本领域技术人员所述知悉的各种绝缘材料，可以为单层结构，也可以为多层结构，例如氧化硅层或氮化硅层。
步骤S3、如图4和图5所示，形成金属阻挡层32，所述金属阻挡层32包括覆盖所述沟槽的侧壁与底壁、以及被暴露的所述纵向导电层14表面的第一金属阻挡层32a，所述第一金属阻挡层32a还延伸覆盖所述沟槽外围的所述第一表面；具体的，所述金属阻挡层32覆盖所述第一介质层16和所述保护层31的表面。金属阻挡层采用金属制成，由于金属材质具有很好的致密性能够起到刻蚀阻挡的作用，金属阻挡层的材质可为氮化钽、氮化钛、氮硅化钽、氮碳化钽、钛以及钽等本领域技术人员熟知的材料，优选的，金属阻挡层为氮化钛，形成工艺可为化学气相沉积法或物理气相沉积法等。所述金属阻挡层32的作用在于防止后续形成金属层的过程中气体对保护层的腐蚀，也防止金属层中的金属离子向周圈的保护层31和第一基底11中扩散；金属阻挡层32还作为后续刻蚀金属层33的刻蚀停止层。
步骤S4、如图4和图5所示，形成金属层33，所述金属层33包括覆盖所述沟槽第一金属阻挡层32a表面并填充所述沟槽的第一金属层33a，所述第一金属层33a还延伸覆盖所述沟槽外围第一金属阻挡层表面，所述第一金属层33a通过所述纵向导电层14与所述第一金属层33a之间的金属阻挡层32以及所述纵向导电层14电连接至所述横向导电层13。金属层33为铜、钨或铝中的任意一种或者其它适合的能够起导电作用的材料。平整化第一晶圆10表面的金属层33，在金属层33的表面形成钝化层34。
步骤S5、如图4和图5所示，图形化刻蚀沟槽外围的第一金属层与第一金属阻挡层以在沟槽外围形成覆盖第一表面的第二金属阻挡层32b以及覆盖在第二金属阻挡层32b上的第二金属层33b。所述图形化刻蚀沟槽外围的第一金属层与第一金属阻挡层的步骤包括，采用第一工艺以所述沟槽外围的第一金属阻挡层为刻蚀停止层刻蚀延伸覆盖所述沟槽外围第一金属阻挡层表面的第一金属层以在所述沟槽外围的第一金属阻挡层表面形成第二金属层33b；采用第二工艺以所述第二金属层33b为掩膜刻蚀延伸覆盖所述沟槽外围的所述第一表面的第一金属阻挡层以在所述沟槽外围的所述第一表面形成第二金属阻挡层32b，以同时在所述像素区I形成金属栅格30b、在所述外围电路区II形成与所述第一金属层33a连接的金属连线部30a以及在所述像素区I与所述外围电路区II之间形成金属遮挡层30c；所述金属栅格30b、所述金属连线部30a和所述金属遮挡层30c均包括在远离所述第一表面的方向上依次堆叠的所述第二金属阻挡层32b和所述第二金属层33b。其中，第一工艺与第二工艺可以是相同的工艺，也可以是不同的工艺。
金属连线部30a、第一金属层33a、纵向导电层14与所述第一金属层33a之间的金属阻挡层32、纵向导电层14以及横向导电层13依次电连接，将第一导电层的电信号引出至第一晶圆10的表面。沟槽中形成的第一金属阻挡层32a与第一金属层33a作为背面引线结构，将两个以上的器件在三维方向集成实现电连接的同时外围电路区以外的金属栅格30b、金属遮挡层30c共用背面引线结构中的金属阻挡层与金属层，无需额外的工艺单独形成金属栅格30b与金属遮挡层30c。
本发明实施例中，金属层33的材质为铜、钨或铝中的任意一种或者其它适合的能够起导电的材料。当所述金属层33的材料为钨时可以采用化学气相沉积(Chemical VaporDeposition，CVD)工艺形成，当所述金属层的材料为铝时可以采用物理气相沉积工艺形成，当所述金属层33的材料为铜时，可采用电镀工艺形成。
本发明提供的图像传感器及其制作方法中，制作方法包括：提供第一基底；于所述外围电路区形成沟槽；形成金属阻挡层；形成金属层；图形化刻蚀所述沟槽外围的所述第一金属层与所述第一金属阻挡层，形成堆叠的第二金属阻挡层和第二金属层。所述金属栅格、所述金属连线部均包括在远离所述第一表面的方向上依次堆叠的所述第二金属阻挡层和所述第二金属层。本发明金属栅格中的第二金属层、金属连线部中的第二金属层以及沟槽中的第一金属层共用同一金属层，减少了工艺步骤；金属栅格中的第二金属阻挡层、金属连线部中的第二金属阻挡层以及沟槽中的第一金属阻挡层三者也仅需一次金属阻挡层形成工艺，减少了工艺步骤。
本发明实施例还提供一种图像传感器，如图2和图5所示，包括：
第一基底11，所述第一基底11包括像素区和外围电路区；所述第一基底11具有相背的第一表面和第二表面，所述像素区内形成有多个光感测区域，所述光感测区域用于感测从所述第一表面进入所述像素区的入射光；所述第一基底11的所述第二表面一侧形成有第一绝缘层12，所述第一绝缘层12中嵌设有第一导电层A，所述第一导电层A包括至少一个横向导电层13与至少一个纵向导电层14，在平行于所述第一表面的方向上所述纵向导电层14的宽度小于所述横向导电层13的宽度；
位于所述外围电路区II的沟槽，所述沟槽从所述第一表面延伸插入至所述第一基底11内部并暴露出纵向导电层14；
金属阻挡层与金属层，所述金属阻挡层包括包括第一金属阻挡层32a和第二金属阻挡层32b，所述第一金属阻挡层32a覆盖所述沟槽的侧壁与底壁、以及被暴露的所述第一导电层A表面，所述第二金属阻挡层32b是刻蚀延伸覆盖所述沟槽外围的所述第一表面的所述第一金属阻挡层形成；所述金属层包括包括第一金属层33a和第二金属层33b，所述第一金属层33a覆盖所述沟槽的第一金属阻挡层表面并填充所述沟槽，所述第二金属层33b是刻蚀延伸覆盖所述沟槽外围第一金属阻挡层表面的第一金属层形成；所述第一金属层33a通过所述纵向导电层14与所述第一金属层33a之间的金属阻挡层32以及所述纵向导电层14电连接至所述横向导电层13；
位于所述像素区I的金属栅格30b、位于所述外围电路区II与所述第一金属层33a连接的金属连线部30a以及位于在所述像素区I与所述外围电路区II之间的金属遮挡层30c，所述金属栅格30b、所述金属连线部30a、所述金属遮挡层30c均包括在远离所述第一表面的方向上依次堆叠的所述第二金属阻挡层32b和所述第二金属层33b。
在所述第一基底11靠近所述第二表面的一侧形成有浅沟槽隔离结构，所述浅沟槽隔离结构形成有一端与至少其中一个所述横向导电层13电连接的纵向导电层14，所述纵向导电层14未与所述横向导电层13连接的端部、所述纵向导电层14与所述第一金属层33a之间的金属阻挡层32、以及所述第一金属层33a靠近所述纵向导电层14的端部均位于所述浅沟槽隔离结构中，所述第一金属层33a通过所述纵向导电层14与所述第一金属层33a之间的金属阻挡层32以及所述纵向导电层14电连接至所述横向导电层13。
所述图像传感器还包括：深沟槽隔离结构15，所述深沟槽隔离结构15从所述第一基底11的第一表面向所述第一基底11中延伸；所述深沟槽隔离结构15以阵列形式排列，所述图像传感器的像素设置在所述深沟槽隔离结构15之间，所述金属栅格30b在所述第一基底11上的投影覆盖所述深沟槽隔离结构15在所述第一基底11上的投影。
所述图像传感器还包括：第二晶圆，所述第二晶圆包括第二基底21、位于所述第二基底21上的第二绝缘层22以及嵌设在所述第二绝缘层22中的第二导电层23。所述第一晶圆的所述第一绝缘层12与所述第二晶圆的所述第二绝缘层22键合在一起。
综上所述，本发明提供一种图像传感器及其制作方法，制作方法包括：提供第一基底；于所述外围电路区形成沟槽；形成金属阻挡层；形成金属层；图形化刻蚀所述沟槽外围的所述第一金属层与所述第一金属阻挡层，形成堆叠的第二金属阻挡层和第二金属层。所述金属栅格、所述金属连线部均包括在远离所述第一表面的方向上依次堆叠的所述第二金属阻挡层和所述第二金属层。本发明金属栅格中的第二金属层、金属连线部中的第二金属层以及沟槽中的第一金属层共用同一金属层，减少了工艺步骤；金属栅格中的第二金属阻挡层、金属连线部中的第二金属阻挡层以及沟槽中的第一金属阻挡层三者也仅需一次金属阻挡层形成工艺，减少了工艺步骤。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法而言，由于与实施例公开的器件相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明权利范围的任何限定，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种图像传感器的制作方法，其特征在于，包括：
提供第一基底，所述第一基底包括像素区和外围电路区；所述第一基底具有相背的第一表面和第二表面，所述第一基底的所述第二表面一侧形成有第一绝缘层，所述第一绝缘层中嵌设有第一导电层；
于所述外围电路区形成沟槽，所述沟槽从所述第一表面延伸插入至所述第一基底内部并暴露出所述第一导电层；
形成金属阻挡层，所述金属阻挡层包括覆盖所述沟槽的侧壁与底壁、以及被暴露的所述第一导电层表面的第一金属阻挡层，所述第一金属阻挡层还延伸覆盖所述沟槽外围的所述第一表面；
形成金属层，所述金属层包括覆盖所述沟槽内的所述第一金属阻挡层表面并填充所述沟槽的第一金属层，所述第一金属层还延伸覆盖所述沟槽外围所述第一金属阻挡层表面；
图形化刻蚀所述沟槽外围的所述第一金属层与所述第一金属阻挡层以在所述沟槽外围形成覆盖所述第一表面的第二金属阻挡层以及覆盖在所述第二金属阻挡层上的第二金属层，以在所述像素区形成金属栅格、在所述外围电路区形成与所述第一金属层连接的金属连线部；所述金属栅格、所述金属连线部均包括在远离所述第一表面的方向上依次堆叠的所述第二金属阻挡层和所述第二金属层。
2.如权利要求1所述的图像传感器的制作方法，其特征在于，所述图形化刻蚀所述沟槽外围的所述第一金属层与所述第一金属阻挡层的步骤包括：
采用第一工艺以所述沟槽外围的第一金属阻挡层为刻蚀停止层刻蚀延伸覆盖所述沟槽外围第一金属阻挡层表面的第一金属层以在所述沟槽外围的所述第一金属阻挡层表面形成第二金属层；
采用第二工艺以所述第二金属层为掩膜刻蚀延伸覆盖所述沟槽外围的所述第一表面的第一金属阻挡层以在所述沟槽外围的所述第一表面形成第二金属阻挡层。
3.如权利要求1所述的图像传感器的制作方法，其特征在于，所述第一导电层包括横向导电层与纵向导电层，在平行于所述第一表面的方向上所述纵向导电层的宽度小于所述横向导电层的宽度；
所述制作方法还包括：
在所述第一基底的所述第二表面一侧形成浅沟槽，所述第一绝缘层填充所述浅沟槽形成浅沟槽隔离结构，所述浅沟槽隔离结构形成有一端与至少其中一个所述横向导电层电连接的所述纵向导电层，所述纵向导电层未与所述横向导电层连接的端部位于所述浅沟槽隔离结构中；
形成开口，所述开口从所述第一表面延伸插入至所述第一基底内部与所述浅沟槽连通；
于所述开口侧壁形成保护层后去除所述开口底部与所述纵向导电层之间的所述第一绝缘层和/或所述保护层暴露所述纵向导电层以形成所述沟槽。
4.如权利要求1所述的图像传感器的制作方法，其特征在于，所述制作方法还包括：
于所述像素区形成深沟槽，所述深沟槽从所述第一基底的所述第一表面延伸插入至所述第一基底内部；
形成第一介质层，所述第一介质层填充所述深沟槽形成深沟槽隔离结构，所述第一介质层还覆盖所述第一基底的所述第一表面。
5.如权利要求4所述的图像传感器的制作方法，其特征在于，所述深沟槽隔离结构以阵列形式排列，所述图像传感器的像素单元设置在所述深沟槽隔离结构之间，所述金属栅格在所述第一基底上的投影覆盖所述深沟槽隔离结构在所述第一基底上的投影。
6.如权利要求1所述的图像传感器的制作方法，其特征在于，所述金属阻挡层为氮化钛，所述金属层为钨。
7.一种图像传感器，包括：
第一基底，所述第一基底包括像素区和外围电路区；所述第一基底具有相背的第一表面和第二表面，所述第一基底的所述第二表面一侧形成有第一绝缘层，所述第一绝缘层中嵌设有第一导电层；
位于所述外围电路区的沟槽，所述沟槽从所述第一表面延伸插入至所述第一基底内部并暴露出所述第一导电层；
金属阻挡层与金属层，所述金属阻挡层包括第一金属阻挡层和第二金属阻挡层，所述第一金属阻挡层覆盖所述沟槽的侧壁与底壁、以及被暴露的所述第一导电层表面，所述第二金属阻挡层是图形化刻蚀延伸覆盖所述沟槽外围的所述第一表面的所述第一金属阻挡层形成；所述金属层包括包括第一金属层和第二金属层，所述第一金属层覆盖所述沟槽内的所述第一金属阻挡层表面并填充所述沟槽，所述第二金属层是图形化刻蚀延伸覆盖所述沟槽外围第一金属阻挡层表面的第一金属层形成；
位于所述像素区的金属栅格、位于所述外围电路区与所述第一金属层连接的金属连线部，所述金属栅格、所述金属连线部均包括在远离所述第一表面的方向上依次堆叠的所述第二金属阻挡层和所述第二金属层。
8.如权利要求7所述的图像传感器，其特征在于，所述第一导电层包括横向导电层与纵向导电层，在平行于所述第一表面的方向上所述纵向导电层的宽度小于所述横向导电层的宽度；
所述第一基底的所述第二表面一侧形成有浅沟槽隔离结构，所述浅沟槽隔离结构形成有一端与至少其中一个所述横向导电层电连接的所述纵向导电层，所述纵向导电层未与所述横向导电层连接的端部、所述纵向导电层与所述第一金属层之间的金属阻挡层、以及所述第一金属层靠近所述纵向导电层的端部均位于所述浅沟槽隔离结构中，所述第一金属层通过所述纵向导电层与所述第一金属层之间的金属阻挡层以及所述纵向导电层电连接至所述横向导电层。
9.如权利要求7所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括：
位于所述像素区的深沟槽隔离结构，所述深沟槽隔离结构从所述第一基底的第一表面延伸插入至所述第一基底内部；所述深沟槽隔离结构以阵列形式排列，所述图像传感器的像素单元设置在所述深沟槽隔离结构之间，所述金属栅格在所述第一基底上的投影覆盖所述深沟槽隔离结构在所述第一基底上的投影。
10.如权利要求7所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括：
第二基底、位于所述第二基底上的第二绝缘层以及嵌设在所述第二绝缘层中的第二导电层；
所述第一绝缘层与所述第二绝缘层键合在一起。
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