[发明专利]图像传感器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及一种图像传感器以及一种图像传感器的制造方法。

背景技术

图像传感器可以包括能够将光学图像转换成电信号的半导体器件。图像传感器可以被分成电荷耦合装置(CCD)和/或互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器(CIS)。CMOS图像传感器可以具有以下结构，其中包括光电二极管区(能够将光信号转换成电信号)和晶体管区(能够处理电信号)，该光电二极管区和该晶体管区可以是水平布置的。水平类型的图像传感器可以包括水平地设置在半导体衬底上和/或之上的光电二极管区和/或晶体管区，然而由于相对有限的面积，会造成在扩展光学感测部件时产生与填充系数有关的缺陷。

为了解决缺陷问题，试图使用非晶硅(Si)形成光电二极管，和/或在硅(Si)衬底上和/或之上形成电路和/或使用晶片对晶片(wafer-to-wafer)接合方法在读出电路上和/或之上形成光电二极管，这可称作三维(3D)图像传感器。通过金属互连件可以将光电二极管连接到电路。然而，由于在晶片对晶片接合中晶片之间的接合面会是相对不均匀的，因此会降低接合强度。当重复地执行半导体工艺时，晶片(包括电路和/或互连件)的表面上和/或之上的位置会产生较轻微的高度差。当包括电路和/或互连件的晶片被接合至包括光电二极管的晶片时，会使相互的接合强度最小化。最终会发生脱落现象。

因此，需要这样一种图像传感器和一种图像传感器的制造方法，其可以包括垂直型图像传感装置和/或在图像传感装置和层间电介质之间的接合面上和/或之上形成金属层，以例如使接合强度最大化。

发明内容

本发明的实施例涉及一种图像传感器及其制造方法。根据实施例，一种图像传感器及其制造方法可以包括垂直型图像传感装置，和/或在图像传感装置和层间电介质之间的接合面上和/或之上形成金属层。在实施例中，接合强度能够被最大化。

根据实施例，一种图像传感器可以包括半导体衬底，其具有用于每个像素单元的读出电路。在实施例中，一种图像传感器可以包括层间电介质，其位于半导体衬底上和/或之上。在实施例中，一种图像传感器可以包括互连件，其穿过层间电介质和/或连接至读出电路。在实施例中，一种图像传感器可以包括第一金属图案，该第一金属图案位于层间电介质上和/或之上，和/或该第一金属图案连接至互连件。在实施例中，一种图像传感器可以包括第二金属图案，其位于第一金属图案上和/或之上。在实施例中，一种图像传感器可以包括光电二极管图案，其位于第二金属图案上和/或之上。

根据实施例，一种图像传感器的制造方法可以包括在半导体衬底上和/或之上形成用于每个像素单元的读出电路。在实施例中，一种图像传感器的制造方法可以包括在半导体衬底上和/或之上形成层间电介质。在实施例中，一种图像传感器的制造方法可以包括形成穿过层间电介质和/或连接至读出电路的互连件。在实施例中，一种图像传感器的制造方法可以包括在层间电介质上和/或之上形成第一金属图案。

根据实施例，一种图像传感器的制造方法可以包括通过在载体晶片(carrier wafer)上和/或之上执行离子注入工艺以形成一种图像传感装置。在实施例中，一种图像传感器的制造方法可以包括在图像传感装置的表面上和/或之上形成第二金属图案。在实施例中，一种图像传感器的制造方法可以包括在第一和/或第二金属层上和/或之上执行接合工艺，以将图像传感装置接合至半导体衬底。在实施例中，一种图像传感器的制造方法可以包括从图像传感装置分离载体晶片以暴露图像传感装置的表面。在实施例中，一种图像传感器的制造方法可以包括形成穿过图像传感装置、第二金属层和/或第一金属层的像素隔离层，以将图像传感装置分隔成多个像素。

附图说明

实例图1至图9是显示根据实施例的图像传感器的制造方法的横截面视图。

具体实施方式

本发明的实施例涉及一种图像传感器和一种图像传感器的制造方法。所述实施例并不局限于CMOS图像传感器。例如，这些实施例能够被应用到所有使用光电二极管的图像传感器(例如，CCD图像传感器)中。

实施例涉及一种图像传感器。参见实例图9，其是显示根据实施例的一种图像传感器的横截面视图。根据实施例，半导体衬底100可以包括所形成的用于每个像素单元的读出电路120。在实施例中，层间电介质160可以形成在半导体衬底100上和/或之上。在实施例中，互连件150可以穿过层间电介质160和/或可以被连接至读出电路120。