背面照光式BSI图像传感器的制作方法

本发明实施例涉及背面照光式bsi图像传感器。

背景技术：

数码相机及其它成像装置采用图像传感器。图像传感器将光学图像转换成可表示为数字图像的数字数据。图像传感器包含像素传感器阵列及支持逻辑电路。阵列的像素传感器是用于测量入射光的单位装置，且支持逻辑电路促进测量的读出。常用于光学成像装置中的图像传感器类型是一背面照光式(bsi)图像传感器。可为了低成本、小尺寸及高集成度而将bsi图像传感器制造集成到常规半导体程序中。此外，bsi图像传感器具有低操作电压、低电力消耗、高量子效率、低读出噪声且允许随机存取。

技术实现要素：

根据本发明的一实施例，一种背面照光式bsi图像传感器包括：衬底，其包括正面及与所述正面对置的背面；像素传感器，其位于所述衬底中；隔离结构，其包围所述衬底中的所述像素传感器；介电层，其位于所述衬底的所述正面上的所述像素传感器上方；及多个导电结构，其安置于所述介电层中且经布置以与所述隔离结构对准。

根据本发明的一实施例，一种背面照光式bsi图像传感器包括：衬底，其包括正面及与所述正面对置的背面；像素传感器，其位于所述衬底中；隔离结构，其包围所述衬底中的所述像素传感器；互连结构，其位于所述正面上的所述衬底上方；及第一反射结构，其安置于所述互连结构中且对准于所述隔离结构。

根据本发明的一实施例，一种背面照光式bsi图像传感器包括：衬底，其包括正面及与所述正面对置的背面；多个像素传感器，其位于所述衬底中；及反射格栅，其从所述正面到所述背面穿透所述衬底，其中所述像素传感器安置于所述反射格栅内且通过所述反射格栅来彼此分离。

附图说明

从结合附图来阅读的[实施方式]最佳地理解本揭露的方面。应注意，根据工业中的标准做法，各个构件未按比例绘制。事实上，为使讨论清楚，可任意增大或减小各种构件的尺寸。

图1是一或多个实施例中的根据本揭露的方面的bsi图像传感器的像素传感器的平面图。

图2是一或多个实施例中的根据本揭露的方面的bsi图像传感器的像素传感器的平面图。

图3是一或多个实施例中的根据本揭露的方面的bsi图像传感器的像素传感器的平面图。

图4是沿图1到3的线a-a'取得的bsi图像传感器的像素传感器的横截面图。

图5是一些实施例中的根据本揭露的方面的bsi图像传感器的一部分的横截面图。

图6是一或多个实施例中的根据本揭露的方面的bsi图像传感器的像素传感器的平面图。

图7是一或多个实施例中的根据本揭露的方面的bsi图像传感器的像素传感器的平面图。

图8是一或多个实施例中的根据本揭露的方面的bsi图像传感器的像素传感器的平面图。

图9是沿图6到8的线b-b'取得的bsi图像传感器的像素传感器的横截面图。

图10是一些实施例中的根据本揭露的方面的bsi图像传感器的一部分的横截面图。

具体实施方式

以下揭露提供用于实施本揭露的不同特征的诸多不同实施例或实例。下文将描述元件及布置的特定实例以简化本揭露。当然，这些仅为实例且不意在限制。例如，在以下描述中，使第一构件形成于第二构件上方或形成于第二构件上可包含其中形成直接接触的所述第一构件及所述第二构件的实施例，且还可包含其中额外构件可形成于所述第一构件与所述第二构件之间使得所述第一构件及所述第二构件可不直接接触的实施例。另外，本揭露可在各种实例中重复元件符号及/或字母。这种重复是为了简化及清楚且其本身不指示所讨论的各种实施例及/或配置之间的关系。

此外，为便于描述，空间相对术语(例如“底下”、“下方”、“下”、“上方”、“上”、“在…上”及其类似者)可在本文中用于描述一元件或构件与另外(若干)元件或(若干)构件的关系，如图中所绘示。空间相对术语除涵盖图中所描绘的定向之外，还打算涵盖装置在使用或操作中的不同定向。可依其它方式定向设备(旋转90度或依其它定向)，且还可相应地解译本文中所使用的空间相对描述词。

如本文中所使用，例如“第一”、“第二”及“第三”的术语描述各种元件、组件、区域、层及/或区段，这些元件、组件、区域、层及/或区段不应受限于这些术语。这些术语可仅用于区分一元件、组件、区域、层或区段与另一元件、组件、区域、层或区段。除非内文清楚指示，否则本文中所使用的例如“第一”、“第二”及“第三”的术语不隐含序列或顺序。

如本文中所使用，术语“近似”、“大体上”、“实质”及“约”用于描述及考量小变动。当结合一事件或情形使用时，术语可涉及其中确切发生所述事件或情形的情况及其中大致发生所述事件或情形的情况。例如，当结合一数值使用时，术语可涉及小于或等于所述数值的±10％的一变动范围，例如小于或等于±5％、小于或等于±4％、小于或等于±3％、小于或等于±2％、小于或等于±1％、小于或等于±0.5％、小于或等于±0.1％或小于或等于±0.05％。例如，如果两个数值之间的差小于或等于所述值的平均数的±10％(例如小于或等于±5％、小于或等于±4％、小于或等于±3％、小于或等于±2％、小于或等于±1％、小于或等于±0.5％、小于或等于±0.1％或小于或等于±0.05％)，那么可认为所述值“大体上”相同或相等。例如，“大体上”平行可涉及相对于0°的一角变动范围，其小于或等于±10°，例如小于或等于±5°、小于或等于±4°、小于或等于±3°、小于或等于±2°、小于或等于±1°、小于或等于±0.5°、小于或等于±0.1°或小于或等于±0.05°。例如，“大体上”垂直可涉及相对于90°的一角变动范围，其小于或等于±10°，例如小于或等于±5°、小于或等于±4°、小于或等于±3°、小于或等于±2°、小于或等于±1°、小于或等于±0.5°、小于或等于±0.1°或小于或等于±0.05°。

bsi图像传感器包含像素传感器阵列。通常，bsi图像传感器包含：集成电路，其具有半导体衬底及布置于所述衬底内的感光装置(例如对应于像素传感器的光二极管)；所述集成电路的后段工艺(beol)金属化层，其安置于所述衬底的正面上方；及光学堆叠，其包含对应于安置于所述衬底的背面上方的像素传感器的色彩滤光器及微透镜。随着bsi传感器的大小减小，bsi图像传感器面临诸多挑战。bsi图像传感器的一挑战是相邻像素传感器之间的串扰。随着bsi图像传感器变得越来越小，相邻像素传感器之间的距离变得越来越小，从而增大串扰的可能性。bsi图像传感器的另一挑战是光收集。此外，随着图像传感器变得越来越小，用于光收集的表面积变得越来越小，从而减小像素传感器的敏感度。这在弱光环境下会有问题。因此，需要减少串扰且提高像素传感器的吸收效率，使得bsi图像传感器的性能及敏感度提高。

因此，本揭露提供一种bsi图像传感器，其包含包围且分离像素传感器的反射栅格。因此，光被引导及反射到像素传感器而非进入相邻像素传感器。换句话说，串扰减少且光被拦截于像素传感器中，因此提高像素传感器的性能及敏感度。

图1到3是一些实施例中的根据本揭露的方面的bsi图像传感器100的像素传感器110的平面图，图4是沿图1到3的线a-a'取得的bsi图像传感器100的像素传感器110的横截面图，及图5是一些实施例中的根据本揭露的方面的bsi图像传感器100的一部分的横截面图。应易于了解，图1到5中的相同元件由相同元件符号标示。如图1到4中所展示，bsi图像传感器100包含衬底102，且衬底102包含(例如(但不限于))块状半导体衬底(例如块状硅(si)衬底)或绝缘体上硅(soi)衬底。衬底102具有正面102f及与正面102f对置的背面102b。bsi图像传感器100包含通常布置于阵列内的多个像素传感器110，且像素传感器100中的各者包含安置于衬底102中的例如光二极管112的感光装置。换句话说，bsi图像传感器100包含对应于像素传感器110的多个光二极管112。光二极管112在衬底102中布置成行及列且经配置以累积来自入射于其上的光子的电荷(例如电子)。此外，逻辑装置(例如晶体管114)可安置于正面102f上的衬底102上方且经配置以能够读出光二极管112。像素传感器110经安置以接收具有预定波长的光。相应地，在一些实施例中，光二极管112可经操作以感测入射光的可见光。或在一些实施例中，光二极管112可经操作以感测入射光的红外光(ir)及/或近红外光(nir)。

例如深沟槽隔离(dti)结构的隔离结构120安置于衬底102中，如图1中所展示。在一些实施例中，可通过以下操作来形成dti结构120。例如，从衬底102的背面102b执行第一蚀刻。第一蚀刻产生包围感光区域112且介于感光区域112之间的多个深沟槽(图中未展示)。接着，使用例如化学气相沉积(cvd)的任何适合沉积技术来形成例如氧化硅(sio)的绝缘材料以填充深沟槽。在一些实施例中，将涂层122(如图4中所展示)加衬到深沟槽的至少侧壁且由绝缘材料124(如图4中所展示)填充深沟槽。涂层122可包含金属(例如钨(w)、铜(cu)或铝铜(alcu))或抗反射材料(其具有小于硅的折射率(n))，但本揭露不受限于此。在一些实施例中，填充深沟槽的绝缘材料124可包含低n绝缘材料。接着，执行平面化以去除多余绝缘材料，因此暴露背面102b上的衬底102的表面且获得包围光二极管112且介于光二极管112之间的dti结构120，如图1到5中所展示。dti结构120提供相邻像素传感器110及光二极管112之间的光学隔离，借此充当衬底隔离格栅且减少串扰。

后段工艺(beol)金属化堆叠130安置于正面102f上的衬底102上方。beol金属化堆叠130包含多个金属化层，其包含堆叠于层间介电(ild)层136中的导电接点/通路132及导体134(全部如图4到5中所展示)。beol金属化堆叠130的一或多个接点132电连接到逻辑装置，且一或多个导电通路132电连接到不同层的导体134。在一些实施例中，ild层136可包含低k介电材料(即，具有低于3.9的介电常数的介电材料)或氧化物，但本揭露不受限于此。多个金属化层132/134可包含例如cu、w或al的金属，但本揭露不受限于此。在一些实施例中，另一衬底(图中未展示)可安置于金属化结构130与例如球栅阵列(bga)的外部连接器(图中未展示)之间。此外，bsi图像传感器100透过外部连接器电连接到其它装置或电路，但本揭露不受限于此。

参考图1到4，bsi图像传感器100的各像素传感器110包含多个导电结构142。导电结构142安置于互连结构130的介电层136中。导电结构142经布置以与隔离结构120对准。例如，在图1到3所展示的平面图中，导电结构142与隔离结构120重叠。在一些实施例中，导电结构142与隔离结构120完全重叠，如图1到4中所展示。在一些实施例中，导电结构142的至少一部分与隔离结构120重叠。在一些实施例中，导电结构142包含导电接点，且所述导电接点及互连结构130的导电接点132形成于相同层中。在一些实施例中，导电结构142及所述导电接点132可包含相同材料，但本揭露不受限于此。在一些实施例中，所述导电接点132形成于介电层136的最下部分中且电连接到像素传感器110，因此，所述导电接点132指称互连结构130中的零阶(v0)通路。因此，在一些实施例中，导电结构142可指称v0通路，但本揭露不受限于此。在一些实施例中，导电结构142落于隔离结构120上且与隔离结构120接触，如图4中所展示。

参考图1及4，在一些实施例中，导电结构142包含安置于互连结构130中的离散点状结构142a，如图1中所展示。在一些实施例中，点状导电结构142a中的各者包含直径d，且直径d小于隔离结构120的宽度wd，如图4中所展示。例如(但不限于)，点状导电结构142a的直径d介于约0.05微米(μm)到约0.2μm之间。此外，点状导电结构142a通过介电层136来彼此隔开，且间隔距离s界定于相邻导电结构142a之间。在一些实施例中，点状导电结构142a之间隔距离s与直径d的比率介于1.5到2.5之间，但本揭露不受限于此。此外，如上文所提及，像素传感器110经安置以接收具有预定波长的光，且间隔距离s小于预定波长的一半。例如(但不限于)，当像素传感器110经操作以感测入射光的nir(其包含约0.75μm到约1.4μm的范围内的波长)时，间隔距离s可在约0.11μm到约0.7μm的范围内。在一些实施例中，间隔距离s可为约0.5μm，但本揭露不受限于此。

参考图2及4，在一些实施例中，导电结构142包含安置于互连结构130中的离散条状结构142b，如图2中所展示。在一些实施例中，条状导电结构142b中的各者包含宽度w1，且宽度w1小于隔离结构120的宽度wd，如图4中所展示。在一些实施例中，条状导电结构142b的宽度w1大于0.05μm。在一些实施例中，条状导电结构142b的宽度w1介于约0.05μm到约0.2μm之间，但本揭露不受限于此。此外，条状导电结构142b通过介电层136来彼此隔开，且间隔距离s界定于相邻导电结构142b之间。如上文所提及，像素传感器110经安置以接收具有预定波长的光，且间隔距离s小于预定波长的一半。例如(但不限于)，当像素传感器110经操作以感测入射光的nir时，间隔距离s可在约0.11μm到约0.7μm的范围内。在一些实施例中，间隔距离s可为约0.5μm，但本揭露不受限于此。另外，条状导电结构142b可包含一长度，且在图2所展示的平面图中，所述长度小于隔离结构120的长度。

参考图3及4，在一些实施例中，导电结构142包含安置于互连结构130中的条状结构。此外，导电结构142彼此接触以形成框架式结构142c，如图3中所展示。在一些实施例中，框架式导电结构142c包含宽度w1，且宽度w1小于隔离结构120的宽度wd，如图4中所展示。在一些实施例中，框架式导电结构142c的宽度w1大于0.05μm。在一些实施例中，框架式导电结构142c的宽度w1介于约0.05μm到约0.2μm之间，但本揭露不受限于此。

仍参考图1到4，像素传感器110中的各者进一步包含安置于互连结构130的介电层136中的导体144。在一些实施例中，导体144经布置以与隔离结构120对准。如图1到3中所展示，在平面图中，导体144可与导电结构142及隔离结构120两者重叠。在一些实施例中，导体144与导电结构142及隔离结构120完全重叠，如图1到4中所展示。在一些实施例中，导体144的至少一部分与导电结构142及隔离结构120重叠。在一些实施例中，导体144及互连结构130的导体134中的若干者形成于相同层中。在一些实施例中，导体144及导体134可包含相同材料，但本揭露不受限于此。在一些实施例中，所述导体134是直接位于v0通路上方且电连接到v0通路的底部构件，因此，所述导体134指称互连结构130中的第一金属(m1)构件。因此，在一些实施例中，导体144可指称m1构件，但本揭露不受限于此。导体144包含宽度w2，且宽度w2可介于约0.03μm到约0.1μm之间，但本揭露不受限于此。

如图4中所展示，导电结构142全部安置于隔离结构120与导体144之间。更重要的是，导体144及导电结构142形成安置于互连结构130中的第一反射结构140。第一反射结构140经布置以与隔离结构120对准，如图1到4中所展示。例如(但不限于)，在一些实施例中，在平面图中，第一反射结构140可与隔离结构120完全重叠。此外，由于导电结构142的直径d或宽度w1小于导体144的宽度w2，所以第一反射结构140的宽度小于隔离结构120的宽度wd。在一些实施例中，第一反射结构140与其它元件电隔离，但本揭露不受限于此。

在一些实施例中，像素传感器110中的各者包含安置于衬底102的背面102b上方的多个微结构116，如图4中所展示。在一些实施例中，可通过以下操作来形成微结构116。将掩模层(图中未展示)安置于背面102b上的衬底102的表面上方，且接着使图案化光刻胶(图中未展示)形成于掩模层上方。接着，从背面102b透过图案化光刻胶及掩模层蚀刻衬底102，且因此使多个微结构116形成于像素传感器110中的各者内的衬底102的背面102b上方。接着，去除图案化光刻胶及掩模层。在一些实施例中，可采取例如湿式蚀刻的进一步操作。因此，使微结构116的上部分及下部分渐缩或圆化以获得图4中所展示的波形。在一些实施例中，微结构116可为连续结构且包含图4中所展示的波形。在一些实施例中，微结构116可包含通过衬底102来彼此隔开的离散结构。

在一些实施例中，抗反射涂层(arc)118a及介电层118b安置于衬底102的背面102b上的微结构116上方。如图4中所展示，将保形成形的arc118a加衬到微结构116的表面。介电层118b填充微结构116之间的空间且提供衬底102的背面102b上方的大体上平坦表面。在一些实施例中，介电层118b可包含(例如)例如二氧化硅的氧化物，但本揭露不受限于此。

在一些实施例中，对应于像素传感器110的多个色彩滤光器150(如图4中所展示)安置于衬底102的背面102b上的像素传感器110上方。此外，在一些实施例中，低n结构160安置于色彩滤光器150之间。在一些实施例中，低n结构160包含格栅结构且色彩滤光器150定位于格栅内。因此，低n结构160包围各色彩滤光器150且使色彩滤光器150彼此分离，如图4中所展示。低n结构160可为复合结构，其包含折射率小于色彩滤光器150的折射率的数个层。在一些实施例中，低n结构160可包含复合堆叠，其包含至少一金属层162及安置于金属层162上方的介电层164。在一些实施例中，金属层162可包含w、cu或alcu。介电层164包含折射率小于色彩滤光器150的折射率的材料或折射率小于si的折射率的材料，但本揭露不受限于此。由于低折射率，低n结构160充当用于将光引导或反射到色彩滤光器150的光导。因此，低n结构160有效增加入射到色彩滤光器150中的光量。此外，由于低折射率，低n结构160提供相邻色彩滤光器150之间的光学隔离。

色彩滤光器150中的各者安置于对应光二极管112中的各者上方。色彩滤光器150被分派给光的对应色彩或波长且经配置以滤除除光的分派色彩或波长之外的全部色彩或波长。在一些实施例中，色彩滤光器150分派交替于红光、绿光及蓝光之间，使得色彩滤光器150包含红色滤光器、绿色滤光器及蓝色滤光器。在光二极管112经操作以感测入射光的可见光的实施例中，红色滤光器、绿色滤光器及蓝色滤光器布置成拜耳(bayer)或其它马赛克图案。在一些实施例中，当光二极管112经操作以感测入射光的ir及/或nir时，将色彩滤光器150分派给红外线辐射。

在一些实施例中，对应于像素传感器110的多个微透镜152安置于色彩滤光器150上方。应易于了解，各微透镜152的位置及区域对应于色彩滤光器150的位置及区域，如图4中所展示。

参考图4及5，在一些实施例中，bsi图像传感器100包含多个像素传感器110，如上文所提及。更重要的是，第一反射结构140(其包含(若干)导电结构142及导电构件144)、隔离结构120及低n结构160形成反射格栅180，且反射格栅从正面102f到背面102b穿透衬底102，如图4及5中所展示。像素传感器110安置于反射格栅180内且通过反射格栅180来彼此分离。相应地，入射光由微透镜152聚集到各色彩滤光器150上方且接着会聚到色彩滤光器150。此外，穿过色彩滤光器150的入射光由反射格栅180的低n结构160引导或反射回到像素传感器110，穿过衬底102的入射光由反射格栅180的隔离结构120引导或反射回到光二极管112，且穿过互连结构130的入射光由反射格栅180的第一反射结构140引导或反射回到像素传感器110。换句话说，阻止光泄漏到相邻像素传感器110且因此减轻相邻像素传感器110之间的串扰。

图6到8是一些实施例中的根据本揭露的方面的bsi图像传感器100a的像素传感器110的平面图，图9是沿图6到8的线b-b'取得的bsi图像传感器100a的像素传感器110的横截面图，及图10是一些实施例中的根据本揭露的方面的bsi图像传感器100a的一部分的横截面图。应易于了解，图1到10中的相同元件由相同元件符号标示，为了简洁起见，省略所述相同元件的细节。如图6到9中所展示，bsi图像传感器100a包含衬底102，且衬底102具有正面102f及与正面102f对置的背面102b。bsi图像传感器100a包含通常布置于阵列内的多个像素传感器110。像素传感器110中的各者包含例如光二极管112的感光装置，其经配置以累积来自入射于其上的光子的电荷(例如电子)。此外，例如晶体管114的逻辑装置可安置于正面102f上的衬底102上方，其经配置以能够读出光二极管112。像素传感器110经安置以接收具有预定波长的光。因此，在一些实施例中，光二极管112经操作以感测入射光的可见光。或在一些实施例中，光二极管112经操作以感测入射光的ir及/或nir。

例如dti结构的隔离结构120安置于衬底102中，如图6到9中所展示。在一些实施例中，隔离结构120可包含涂层122(如图9中所展示)及绝缘材料124(如图9中所展示)。隔离结构120提供相邻像素传感器110及光二极管112之间的光学隔离，从而充当衬底隔离格栅且减少串扰。beol金属化堆叠130安置于正面102f上的衬底102上方。beol金属化堆叠130包含多个金属化层，其包含堆叠于ild层136中的导电接点/通路132及导电构件134(全部如图9到10中所展示)。beol金属化堆叠130的一或多个接点132电连接到逻辑装置，且一或多个导电通路132电连接到不同层的导电构件134。

参考图6到9，bsi图像传感器100a的各像素传感器110包含安置于互连结构130的介电层136中的多个导电结构142。导电结构142经布置以与隔离结构120对准。如上文所提及，在图6到8所展示的平面图中，导电结构142可与隔离结构120完全重叠，但本揭露不受限于此。导电结构142包含导电接点且在一些实施例中可指称v0通路。在一些实施例中，导电结构142接触隔离结构120，如图9中所展示。参考图6及9，在一些实施例中，在图6所展示的平面图中，导电结构142包含安置于互连结构130中且沿隔离结构120布置的离散点状结构142a。应了解，点状结构142a的参数可相同于上文所描述的参数，因此，为了简单起见，省略所述细节。参考图7及9，在一些实施例中，导电结构142包含安置于互连结构130中的离散条状结构142b，如图7中所展示。应了解，条状结构142b的参数可相同于上文所描述的参数，因此，为了简单起见，省略所述细节。参考图8及9，在一些实施例中，导电结构142包含条状结构，且条状结构彼此接触以形成框架式结构142c，如图8中所展示。应了解，框架式结构142c的参数可相同于上文所描述的参数，因此，为了简单起见，省略所述细节。

仍参考图6到9，像素传感器110中的各者进一步包含安置于互连结构130的介电层136中的导体144。导体144经布置以与隔离结构120对准。如上文所提及，在图6到8所展示的平面图中，导体144可与导电结构142及隔离结构120两者完全重叠，但本揭露不受限于此。在一些实施例中，导体144可指称m1构件，但本揭露不受限于此。此外，如图9中所展示，导电结构142全部安置于隔离结构120与导体144之间。更重要的是，导体144及导电结构142形成安置于互连结构130中的第一反射结构140。此外，第一反射结构140经布置以与隔离结构120对准，如图6到9中所展示。例如，第一反射结构140可与隔离结构120完全重叠，但本揭露不受限于此。由于导电结构142的直径d或宽度w1小于导电构件144的宽度w2，所以第一反射结构140的宽度小于隔离结构120的宽度wd。在一些实施例中，第一反射结构140与其它元件电隔离，但本揭露不受限于此。

在一些实施例中，像素传感器110中的各者进一步包含第二反射结构170，其安置于正面102f上方的互连结构130中且与像素传感器110的至少一部分重叠。如图6到9中所展示，第二反射结构170至少与像素传感器110的光二极管112重叠。在一些实施例中，第二反射结构170可为m1构件。换句话说，第二反射结构170及第一反射结构140的导电构件144形成于相同层中且可包含相同材料。然而，第一反射结构140与第二反射结构170电隔离，如图6到9中所展示。在一些实施例中，第二反射结构170不仅与第一反射结构140电隔离，且还与其它元件电隔离。然而，在一些实施例中，第二反射结构170透过互连结构130电接地，如图10中所展示。

如上文所提及，像素传感器110中的各者包含安置于背面102b上的衬底102上方的多个微结构116，如图9中所展示。在一些实施例中，arc118a及介电层118b安置于衬底102的背面102b上的微结构116上方。在一些实施例中，对应于像素传感器110的多个色彩滤光器150(如图9中所展示)安置于衬底102的背面102b上的像素传感器110上方。此外，在一些实施例中，低n结构160安置于色彩滤光器150之间。如上文所提及，低n结构160包含格栅结构且色彩滤光器150定位于格栅内。因此，低n结构160包围各色彩滤光器150且使色彩滤光器150彼此分离，如图9中所展示。低n结构160可为复合结构，其包含折射率小于色彩滤光器150的折射率的数个层。在一些实施例中，低n结构160可包含复合堆叠，其包含至少一金属层162及安置于金属层162上方的介电层164。

在一些实施例中，对应于像素传感器110的多个微透镜152安置于色彩滤光器150上方。应易于了解，各微透镜152的位置及区域对应于色彩滤光器150的位置及区域，如图9中所展示。

参考图9及10，在一些实施例中，bsi图像传感器100a包含多个像素传感器110，如上文所提及。更重要的是，第一反射结构140(其包含(若干)导电结构142及导电构件144)、隔离结构120及低n结构160形成反射格栅180，且反射格栅从正面102f到背面102b穿透衬底102，如图9及10中所展示。像素传感器110安置于反射格栅180内且通过反射格栅180来彼此分离。相应地，入射光由微透镜152聚集到各色彩滤光器150上方且接着会聚到色彩滤光器150。此外，穿过色彩滤光器150的入射光由反射格栅180的低n结构160引导或反射回到像素传感器110，穿过衬底102的入射光由反射格栅180的隔离结构120引导或反射回到光二极管112，且穿过互连结构130的入射光由反射格栅180的第一反射结构140引导或反射回到像素传感器110。换句话说，阻止光泄漏到相邻像素传感器110且因此减轻相邻像素传感器110之间的串扰。此外，到达互连结构130的入射光由第二反射结构170进一步反射回到感光区域112，且更多光因此可由光二极管112吸收。相应地，将光拦截于像素传感器110中且因此提高量子效率(qe)。

在本揭露中，提供一种bsi图像传感器，其包含反射格栅。所述反射格栅可包含使色彩滤光器分离的低n结构及使感光区域分离的隔离结构。更重要的是，所述反射格栅包含形成于互连结构中的第一反射结构及第二反射结构。所述第一反射结构减少进入到相邻像素传感器的光且所述第二反射结构将光反射回到光二极管。相应地，减少串扰且提高像素传感器的敏感度。另外，由于所述第一反射结构及所述第二反射结构可形成于所述互连结构中，所以所述所提供的bsi图像传感器可在不增加额外操作的情况下与既有cis制造兼容。

在一些实施例中，提供一种bsi图像传感器。所述bsi图像传感器包含：衬底，其包含正面及与所述正面对置的背面；像素传感器，其安置于所述衬底中；隔离结构，其包围所述像素传感器且安置于所述衬底中；介电层，其安置于所述衬底的所述正面上的所述像素传感器上方；及多个导电结构，其安置于所述介电层中且经布置以与所述隔离结构对准。

在一些实施例中，提供一种bsi图像传感器。所述bsi图像传感器包含：衬底，其包含正面及与所述正面对置的背面；像素传感器，其安置于所述衬底中；隔离结构，其包围所述像素传感器且安置于所述衬底中；互连结构，其安置于所述正面上的所述衬底上方；及第一反射结构，其安置于所述互连结构中且对准于所述隔离结构。

在一些实施例中，提供一种bsi图像传感器。所述bsi图像传感器包含：衬底，其包含正面及与所述正面对置的背面；多个像素传感器，其安置于所述衬底中；及反射格栅，其从所述正面到所述背面穿透所述衬底。所述像素传感器安置于所述反射格栅内且通过所述反射格栅来彼此分离。

上文已概述若干实施例的特征，使得本领域技术人员可较佳地理解本揭露的方面。本领域技术人员应了解，其可易于将本揭露用作用于设计或修改用于实施相同目的及/或达成本文中所引入的实施例的相同优点的其它程序及结构的基础。本领域技术人员还应认知，这些等效构建不应背离本揭露的精神及范围，且其可在不背离本揭露的精神及范围的情况下对本文作出各种改变、替换及更改。

符号说明

100背面照光式(bsi)图像传感器

100absi图像传感器

102衬底

102b背面

102f正面

110像素传感器

112光二极管/感光区域

114晶体管

116微结构

118a抗反射涂层(arc)

118b介电层

120隔离结构/深沟槽隔离(dti)结构

122涂层

124绝缘材料

130后段工艺(beol)金属化堆叠/金属化结构

132导电接点/通路/金属化层

134导体/金属化层/导电构件

136层间介电(ild)层

140第一反射结构

142导电结构

142a点状导电结构

142b条状导电结构

142c框架式导电结构

144导体/导电构件

150色彩滤光器

152微透镜

160低折射率(低n)结构

162金属层

164介电层

170第二反射结构

180反射格栅

d直径

s间隔距离

w1宽度

w2宽度

wd宽度