[发明专利]一种背照式图像传感器的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种背照式图像传感器的制造方法。

背景技术

公知的，背照式图像传感器是光照从背面对传感器进行照射，光线无需穿过金属互连层，直接到达传感器光感应元件区，相比较前照式能够提高图像传感器光谱响应范围和量子效率，但是要实现较高的光谱响应范围和量子效率，还需要对其背面进行一系列的处理。

为了提高背照式图像传感器光谱响应范围和量子效率，背照式图像传感器各工艺过程需要具备良好的热匹配性及可靠性，另外，为了降低工艺成本，各制作工艺过程及后续封装过程需要简单易于实现。《局部减薄背照式图像传感器结构及封装工艺》（公布号CN103996687A）的专利文件公开了一种背照式图像传感器封装工艺，该发明采用结构改变避免了在封装工艺中采用填充工艺，但是芯片焊盘与基板焊盘之间的互连工艺为非常规引线键合工艺，不适合批量生产，另外该专利未详细介绍制作带有局部减薄槽芯片的方法，并且局部减薄后且未加支撑基板的芯片在进行后续封装中操作难度较大；《低成本、高集成度之背照式图像传感器封装》（授权公告号CN102751299B）的专利文件公开了一种带空腔的背照式图像传感器制作方法，该专利在钝化切割前去除了支撑基板，增加了后续封装操作的难度，另外虽未介绍后续封装使用方法，但从结构上看，该器件后续一般采用倒装互连方式，倒装互连中的填充工艺会影响器件的可靠性问题；《背照式图像传感器的低应力腔体封装及其制作方法》（授权公告号CN102891151B）的专利文件公开了一种图像传感器的低应力制作方法，该专利焊盘释放需要采用多次刻蚀、多次填充、金属电镀等工艺，工艺复杂。目前，背照式图像传感器焊盘释放主要采用TSV或倒装工艺，这两种工艺都存在可靠性低和高成本的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种背照式图像传感器的制造方法，通过该方法制造出的传感器结构应力低，具有良好的可靠性，能够提高量子效率，并且焊盘释放及后续封装工艺简单。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种背照式图像传感器的制造方法，包括以下步骤：

a)对图像传感器芯片的正面做平坦化处理，且在图像传感器芯片正面形成第一绝缘层；在支撑基板的顶面制作第二绝缘层；

b)通过键合材料使图像传感器芯片正面与支撑基板顶面相键合，第一绝缘层与第二绝缘层之间形成键合层；

c)对图像传感器芯片的背面进行减薄处理，去除图像传感器芯片的背面衬底；

d)减薄后的图像传感器芯片背面制作P型注入层；

e)在制作完P型注入层的图像传感器芯片背面生长抗反射膜层；

f)在抗反射膜层上制备反光膜层；

g)释放图像传感器芯片上的光感应元件；

h)释放图像传感器芯片上的焊盘，得到最终的背照式图像传感器。

本发明的有益效果是，工艺简单易于实现，可适用于批量生产，采用单步深腔刻蚀工艺释放芯片焊盘，使得后序封装中的引线键合工艺实现简单，节省了封装成本；并且采用本方法制造出的背照式传感器不存在空腔，机械应力低，不采用填充和TSV工艺，具有良好的可靠性，能够提高量子效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1是本发明中步骤a的示意图；

图2是本发明中步骤b的示意图；

图3是本发明中步骤c的示意图；

图4是本发明中步骤d的示意图；

图5是本发明中步骤e的示意图；

图6是本发明中步骤f的示意图；

图7是本发明中步骤g的示意图；

图8是本发明中步骤h的示意图。

具体实施方式

本发明提供一种背照式图像传感器的制造方法，包括以下步骤：

a)如图1所示，图像传感器芯片1包含外延层1a、背面衬底1b以及焊盘1e，外延层1a内部设有光感应元件1c与电荷存储元件1d；

对图像传感器芯片1的正面做平坦化处理，平坦化时可采用多次介质填充与化学机械抛光的工艺方式实现芯片正面的平坦化，其中介质填充优选化学气相沉积工艺实现，平坦化完成后在图像传感器芯片1正面最终形成第一绝缘层3a；在支撑基板2的顶面制作第二绝缘层3b，第二绝缘层3b可采用化学气相沉积工艺来制备；