[发明专利]双重图像传感器及其制造方法

说明书

本申请基于35U.S.C119要求第10-2007-0112016号(于2007 年11月5日递交)韩国专利申请的优先权，其全部内容结合于此 作为参考。

技术领域

本发明涉及一种半导体器件，更具体地，涉及一种双重图像传 感器(dual image sensor)及其制造方法。尽管本发明适用于大范围 的应用，但是尤其适用于通过SIP(系统级封装(system in package)) 技术的应用来实现双重图像传感器。

背景技术

通常，图像传感器是将光学图像转换为电信号的半导体器件。 图像传感器可以分为电荷耦合器件(CCD)图像传感器和互补金属 氧化物半导体(CMOS)图像传感器。

CMOS图像传感器利用开关机制来通过MOS晶体管检测输 出。对于每个像素至少有一个MOS晶体管。CMOS技术使得诸如 控制电路和信号处理电路的外围电路能够被同时集成。CMOS图像 传感器由光电二极管和多个MOS晶体管组成。CMOS图像传感器 通过主要将光，例如入射到图像传感器芯片的正面(front)或背面 (rear)的可见光，转换为电信号来提供图像。

最后，随着技术的进一步发展，将有必要在三维空间中实现成 像。然而，目前的图像传感器芯片的结构仅仅将入射到其正面或背 面的光成像(images)，这使三维图像的实现受到限制。

发明内容

本发明实施例涉及一种半导体器件，更具体地，涉及一种双重 图像传感器及其制造方法。尽管本发明实施例适用于大范围的应 用，但是尤其适用于通过SIP(系统级封装)技术的应用来实现双 重图像传感器。本发明实施例涉及一种双重图像传感器及其制造方 法，根据本发明实施例，可以通过应用与半导体器件的微电路制造 技术(microcircuit fabrication technologies)相对应的SIP来使用单 个图像传感器芯片实现三维成像。本发明实施例涉及一种双重图像 传感器及其制造方法，根据本发明实施例，可以通过单个图像传感 器来实现三维成像，其中该单个图像传感器能够将从图像传感器一 侧或两侧入射的光以及在图像传感器正面或背面入射的光成像。

本发明实施例涉及一种制造双重图像传感器的方法，该方法包 括通过下述步骤来形成第一器件：通过形成倾斜在第一晶片上的第 一倾斜阶梯(inclined step)，在第一倾斜阶梯上的倾斜平面上形成 第一反射面以反射从侧面(lateral side)入射的光，以及在与第一倾 斜阶梯相邻的下部端面(lower end face)上方形成至少一个第一微 透镜。该方法包括通过下述步骤来形成第二器件：通过形成倾斜在 第二晶片上的第二倾斜阶梯，在第二倾斜阶梯上的倾斜平面上形成 第二反射面以反射从侧面入射的光，以及在与第二倾斜阶梯相邻的 上部端面(upper end face)的第一部分上方形成至少一个第二微透 镜。该方法包括：在与第一倾斜阶梯相邻的上部端面上形成第一通 道孔(via-hole)并在第二晶片的上部端面的第二部分上形成第二通 道孔，用金属填充第一和第二通道孔，以及将第一通道孔内的金属 和第二通道孔内的金属连接在一起。

第二微透镜可以布置在能够接收由第一反射面反射的光的位 置，而第一微透镜可以布置在能够接收由第二反射面反射的光的位 置。

可以通过分别干法刻蚀第一晶片和第二晶片来以一定的倾度 (incline)或角度(angle)形成第一倾斜阶梯和第二倾斜阶梯。

可以用选自由铜，钨和铝组成的组中的金属来填充第一通道孔 和第二通道孔中的每一个。可以通过对第一通道孔和第二通道孔中 的金属实施退火来连接第一晶片和第二晶片。可以将第一晶片上的 上部端面与上述第二晶片的上部端面的第二部分反向对准(aligned opposite)。当将第一和第二晶片连接时，第一和第二倾斜阶梯彼此 不对准。