[发明专利]图像传感器及其形成方法

说明书

一种图像传感器及其形成方法，所述方法包括：提供第一晶圆，所述第一晶圆的正面具有第一衬垫；提供第二晶圆，所述第二晶圆的正面具有第二衬垫，所述第二衬垫与所述第一衬垫一一对应；将所述第一晶圆的正面和第二晶圆的正面进行对准，并进行键合，以使每个第一衬垫与对应的第二衬垫电连接；其中，每个第一衬垫的表面的面积小于对应的第二衬垫的表面的面积。本发明方案可以降低第一衬垫与第二衬垫的接触面积，从而使得在第一晶圆相对于第二晶圆存在较小程度的对准偏差时，不会影响接触面积，有助于拓宽对准容忍度。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种图像传感器及其形成方法。

背景技术

图像传感器是摄像设备的核心部件，通过将光信号转换成电信号实现图像拍摄功能。以互补金属氧化物半导体图像传感器(CMOS Image Sensors，CIS)器件为例，由于其具有低功耗和高信噪比的优点，因此在各种领域内得到了广泛应用。

3维堆栈式(3D-Stack)CIS被开发出来，以支持对更高质量影像的需求。具体而言，3D-Stack CIS可以对逻辑晶圆以及像素晶圆分别进行制作，进而将所述逻辑晶圆的正面以及所述像素晶圆的正面键合，由于像素部分和逻辑电路部分相互独立，因此可针对高画质的需求对像素部分进行优化，针对高性能的需求对逻辑电路部分进行优化。

在具体实施中，可以采用金属键合技术(例如Cu-Cu晶圆键合技术)对逻辑晶圆与像素晶圆进行键合，以实现晶圆之间的互连功能。

然而，在现有的Cu-Cu的晶圆键合技术中，容易发生对应的衬垫之间的对准偏差较大的问题，从而导致电阻增大，器件性能降低。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种图像传感器及其形成方法，可以降低第一衬垫与第二衬垫的接触面积，从而使得在第一晶圆相对于第二晶圆存在较小程度的对准偏差时，不会影响接触面积，有助于拓宽对准容忍度。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种图像传感器的形成方法，包括：提供第一晶圆，所述第一晶圆的正面具有第一衬垫；提供第二晶圆，所述第二晶圆的正面具有第二衬垫，所述第二衬垫与所述第一衬垫一一对应；将所述第一晶圆的正面和第二晶圆的正面进行对准，并进行键合，以使每个第一衬垫与对应的第二衬垫电连接；其中，每个第一衬垫的表面的面积小于对应的第二衬垫的表面的面积。

可选的，所述第一晶圆为像素晶圆，所述第二晶圆为逻辑晶圆。

可选的，所述第一衬垫的表面的面积为对应的第二衬垫的表面的面积的20％～80％。

可选的，所述第一衬垫以及所述第二衬垫的材料选自：铜、钨、钛、铝、钴、银以及金。

可选的，所述图像传感器为三维堆栈式图像传感器。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种图像传感器，包括：第一晶圆，所述第一晶圆的正面具有第一衬垫；第二晶圆，所述第二晶圆的正面具有第二衬垫，所述第二衬垫与所述第一衬垫一一对应，所述第二晶圆的正面和所述第一晶圆的正面键合，且每个第一衬垫与对应的第二衬垫电连接；其中，每个第一衬垫的表面的面积小于对应的第二衬垫的表面的面积。

可选的，所述第一晶圆为像素晶圆，所述第二晶圆为逻辑晶圆。

可选的，所述第一衬垫的表面的面积为对应的第二衬垫的表面的面积的20％～80％。

可选的，所述第一衬垫以及所述第二衬垫的材料选自：铜、钨、钛、铝、钴、银以及金。

可选的，所述图像传感器为三维堆栈式图像传感器。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：