[发明专利]一种背照式图像传感器晶圆、芯片及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路制造技术领域，特别涉及一种背照式图像传感器晶圆、芯片及其制造方法。

背景技术

图像传感器芯片是摄像设备的核心部件，其通过将光信号转换成电信号来实现图像拍摄功能。图像传感器芯片由图像传感器晶圆制得，一块图像传感器晶圆能够得到成百上千个图像传感器芯片。

目前，主流的图像传感器芯片采用红、绿、蓝滤光片，在各自的像素里分别对红、绿、蓝光进行光电反应和信号采集，然后进行信号运算和处理，将其合成彩色的图像。但是在暗光条件下，传统图像传感器的性能会大大降低。

为了增强背照式图像传感器芯片的感光性能，市场上主流生产厂家一般采用增大像素面积、增加像素区阱容、以及采用红、绿、蓝、白滤光片。然而这些方案在强光条件下比较有效，但是在暗光条件下起不到很好的作用。

因此，如何使得图像传感器芯片在暗光条件下具有较好的感光性能成了本领域技术人员亟待解决的难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种背照式图像传感器晶圆、芯片及其制造方法，以解决现有的图像传感器芯片在暗光条件下，图像采集性能较差的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种背照式图像传感器晶圆，所述背照式图像传感器晶圆包括：

载体晶圆；

第一器件晶圆，所述第一器件晶圆设置于所述载体晶圆上方，且用于采集近红外光；

第二器件晶圆，所述第二器件晶圆设置于所述第一器件晶圆上方，且用于采集可见光。

可选的，在所述的背照式图像传感器晶圆中，所述第一器件晶圆包括第一器件晶圆基底和第一器件晶圆介质层；

所述第二器件晶圆包括第二器件晶圆基底和第二器件晶圆介质层；

其中，所述第一器件晶圆介质层与所述载体晶圆通过第一粘合层进行贴合；所述第二器件晶圆介质层与所述第一器件晶圆基底通过第二粘合层进行贴合。

可选的，在所述的背照式图像传感器晶圆中，所述第一器件晶圆中的芯片单元包括第一像素区和第一逻辑区，其中，所述第一像素区的第一器件晶圆介质层中形成有第一传输栅、第一金属布线及第一转换器件；所述第一逻辑区的第一器件晶圆介质层中形成有第一逻辑栅及第一金属连接；

所述第二器件晶圆中的芯片单元包括第二像素区和第二逻辑区，其中，所述第二像素区的第二器件晶圆介质层中形成有第二传输栅、第二金属布线及第二转换器件；所述第二逻辑区的第二器件晶圆介质层中形成有第二逻辑栅及第二金属连接。

可选的，在所述的背照式图像传感器晶圆中，所述第一器件晶圆基底的厚度为5μm～20μm，所述第二器件晶圆基底的厚度为2μm～5μm。

可选的，在所述的背照式图像传感器晶圆中，所述第二金属连接与所述第一金属连接相连。

本发明还提供一种背照式图像传感器芯片，所述背照式图像传感器芯片由上述背照式图像传感器晶圆制得。

本发明还提供一种背照式图像传感器晶圆的制造方法，所述背照式图像传感器晶圆的制造方法包括：

提供载体晶圆；

在所述载体晶圆上方形成第一器件晶圆，所述第一器件晶圆用于采集近红外光；

在所述第一器件晶圆上方形成第二器件晶圆，所述第二器件晶圆用于采集可见光。

可选的，在所述的背照式图像传感器晶圆的制造方法中，所述第一器件晶圆包括第一器件晶圆基底和第一器件晶圆介质层；所述第二器件晶圆包括第二器件晶圆基底和第二器件晶圆介质层；

在所述载体晶圆的表面形成第一粘合层，所述第一器件晶圆介质层与所述载体晶圆通过第一粘合层进行贴合；

在所述第一器件晶圆基底的表面形成第二粘合层，所述第二器件晶圆介质层与所述第一器件晶圆基底通过第二粘合层进行贴合。

可选的，在所述的背照式图像传感器晶圆的制造方法中，所述第一器件晶圆基底的厚度为5μm～20μm，所述第二器件晶圆基底的厚度为2μm～5μm。

可选的，在所述的背照式图像传感器晶圆的制造方法中，对所述第二器件晶圆基底执行晶背减薄、深硅穿孔、金属沉积、以及金属连接线填充工艺，使所述第一器件晶圆中的第一金属连接与所述第二器件晶圆中的第二金属连接相连。

本发明还提供一种背照式图像传感器芯片的制造方法，所述背照式图像传感器芯片的制造方法包括：在执行了上述背照式图像传感器晶圆的制造方法得到背照式图像传感器晶圆之后，对所述背照式图像传感器晶圆执行切割工艺，得到背照式图像传感器芯片。