[发明专利]图像传感器的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，更具体地，本发明涉及一种图像传感器的制造方法。

背景技术

随着半导体技术的发展，图像传感器已广泛应用于各种需要进行数字成像的领域，例如数码照相机、数码摄像机等电子产品中，其通常与镜头一并组成摄像模组。随着便携设备日益轻薄化，为了减小体积或厚度，摄像模组中镜头与图像传感器间的距离也被设计得越来越小。然而，镜头与图像传感器间距过小会导致入射光线经由镜头折射后不能垂直照射在图像传感器上，即折射后的光线与图像传感器中感光单元的感光面法线呈一定的夹角，在图像传感器边缘这种现象尤为明显。进一步地，对于阵列排布的图像传感器，非垂直照射的光线在穿过感光单元阵列中一个感光单元上的滤光膜以及微透镜之后，会部分照射到相邻的感光单元上，从而导致相互之间的光串扰。

为避免经由镜头折射后的光线不能垂直照射在感光单元的感光面上，一种现有技术的图像传感器采用了凹面感光面结构，其由多个分离的感光单元阵列组成。图1即示出了该凹面图像传感器的结构。如图1所示，该凹面图像传感器包括基底101以及位于基底101上的多个分离的感光单元阵列103。其中，基底101包括可弯曲的材料，例如聚酰亚胺等柔性有机高分子材料，因此，基底101是可弯曲的，从而允许其上的多个分离的感光单元阵列103形成面向镜头的凹面。在实际应用中，这些分离的感光单元阵列能够以适于镜头折射光线的方向来排布，从而使得光线能够大体上垂直照射到图像传感器的各个感光单元阵列上，进而至少部分地降低相邻感光单元间的光串扰。

然而，这种凹面图像传感器通常采用背照式结构，即图像传感器的滤光膜105及微透镜107与互连层109需要形成在感光单元阵列103两侧，这使得形成感光单元阵列103的衬底111必须被大幅减薄。然而，在分离图像传感器的感光单元阵列103时，较薄的衬底111很容易因应力而破裂，从而影响产品良率。此外，这种应力使得很难形成较小尺寸的分离的感光单元阵列103，其实质上也影响了所形成的凹面图像传感器的性能。

发明内容

可见，需要提供一种图像传感器的制作方法，避免在分离衬底上的感光单元阵列时感光单元破裂。

为了解决上述问题，在根据本发明的一个实施例中，提供了一种图像传感器的制作方法，包括下述步骤：

a.提供芯片衬底，所述芯片衬底的第一面包括至少一个具有多个感光单元的感光单元阵列，并且所述第一面上形成有介质层；

b.部分刻蚀所述介质层，以形成位于所述感光单元阵列的多个感光单元的至少部分边界上的多个第一沟槽；

c.采用第一热塑材料将所述芯片衬底的第一面粘合在支持衬底上；

d.对所述芯片衬底的第二面进行背面磨削以将所述芯片衬底减薄至中间厚度；

e.对所述支持衬底加热至第一预定温度以软化所述第一热塑材料，并将所述芯片衬底减薄至预定厚度；

f.对所述支持衬底加热至第二预定温度以软化所述第一热塑材料，并从所述芯片衬底的第二面部分刻蚀所述芯片衬底以形成多个与所述第一沟槽连通的第二沟槽，从而使得所述感光单元阵列中的至少部分感光单元相互分离。

与现有技术相比，本发明的图像传感器的制作方法通过热塑材料来连接被减薄的芯片衬底与支持衬底，并在分离该芯片衬底时对支持衬底加热以软化其上的热塑材料。被软化的热塑材料具有较小的硬度，因而能够释放芯片衬底中累积的应力，从而避免芯片衬底中的感光单元破裂。由于芯片衬底中的应力可以被有效释放，因此，采用该制作方法可以形成具有极小尺寸的分离的感光单元的图像传感器芯片，以构造更适于镜头曲率的凹面图像传感器。

本发明的以上特性及其他特性将在下文中的实施例部分进行明确地阐述。

附图说明

通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，能够更容易地理解本发明的特征、目的和优点。其中，相同或相似的附图标记代表相同或相似的装置。

图1示出了一种现有技术的凹面图像传感器；

图2示出了根据本发明一个实施例的图像传感器的制作方法的流程；

图3(a)至3(g)示出了根据本发明一个实施例的图像传感器制作方法的流程的剖视图；

图4示出了根据本发明另一实施例的图像传感器的制作方法的流程；

图5(a)至5(f)示出了根据本发明另一实施例的图像传感器的制作方法流程的剖视图；

图6示出了根据本发明又一实施例的图像传感器的制作方法的流程；