[发明专利]用于晶片平坦化的方法和通过其制造的图像传感器

说明书

一种晶片平坦化方法，包括在具有芯片区域和划线区域的基板上形成第二绝缘层和抛光层；在芯片区域和划线区域中的抛光层中形成第一通孔并且在芯片区域中的第二绝缘层中形成第二通孔，其中第二通孔与第一通孔在芯片区域中相接；在第一通孔和第二通孔内以及抛光层的上表面上形成焊盘金属层；通过化学机械抛光(CMP)工艺抛光该抛光层和焊盘金属层，以暴露芯片区域和划线区域中的第二绝缘层的上表面。

技术领域

本发明构思的示例性实施方式涉及用于晶片平坦化的方法和通过其制造的图像传感器。

背景技术

通过将包括逻辑电路的下基板晶片接合到包括像素的上基板可以形成图像传感器。上基板和下基板可以是通过晶片到晶片接合被彼此接合的单独晶片。

晶片通常包括以栅格形式设置的芯片区域和位于芯片区域之间的划线区域。芯片区域包括设置在绝缘层下方的多个器件和多条线以及电连接到器件或线并暴露于晶片的表面的多个过孔(via)。因此，形成芯片区域使得过孔穿过绝缘层并暴露在晶片的表面。划线区域仅由晶片表面处的绝缘层形成。

在晶片到晶片接合中，首先通过化学机械抛光(CMP)平坦化将要接合的晶片表面(下文中，称为“接合表面”)。为了确保接合强度，平坦化应该将接合表面形成为完全平坦的表面。然而，由于芯片区域和划线区域具有不同的表面特性，所以在平坦化期间可能形成芯片区域和划线区域之间的台阶。

发明内容

根据本发明构思的示例性实施方式，提供了一种用于晶片平坦化的方法，包括：在具有芯片区域和划线区域的基板上形成第二绝缘层和抛光层；在芯片区域和划线区域中的抛光层中形成第一通孔并且在芯片区域中的第二绝缘层中形成第二通孔，其中第二通孔与第一通孔在芯片区域中相接；在第一通孔和第二通孔内以及抛光层的上表面上形成焊盘金属层；通过化学机械抛光(CMP)工艺抛光该抛光层和焊盘金属层，以暴露芯片区域和划线区域中的第二绝缘层的上表面。

根据本发明构思的示例性实施方式，提供了一种用于晶片平坦化的方法，包括：在具有芯片区域和划线区域的基板上形成绝缘层和抛光层；使用形成在抛光层的上表面上的第一光致抗蚀剂图案作为蚀刻掩模在芯片区域和划线区域中的抛光层中形成第一通孔，并且在芯片区域中的绝缘层中形成连接到第一通孔的第二通孔；在第一通孔和第二通孔的内部以及抛光层的上表面上形成焊盘金属层；通过CMP工艺抛光该抛光层和焊盘金属层，以暴露芯片区域和划线区域中的绝缘层的上表面，其中形成在划线区域中的第一通孔形成有水平截面积，其小于形成在芯片区域中的第一通孔的水平截面积。

根据本发明构思的示例性实施方式，提供了一种图像传感器，包括：下基板，包括具有芯片区域和划线区域的下主基板和设置在下主基板上的下线层；上基板，包括具有芯片区域和划线区域的上主基板和设置在上主基板上的上线层，其中上基板设置在下基板上，其中下线层具有设置在下基板的最上部分的下绝缘层，上线层具有设置在上基板的最下部分的上绝缘层，下绝缘层的上表面和上绝缘层的下表面彼此接合，下绝缘层具有在下基板的划线区域的上表面中的下绝缘凹槽，上绝缘层具有在上基板的划线区域的下表面中的上绝缘凹槽。

根据本发明构思的示例性实施方式，提供了一种用于晶片平坦化的方法，包括：形成包括芯片区域和划线区域的基板；在基板上形成绝缘层；在绝缘层上形成抛光层；在划线区域的抛光层中形成第一通孔；在芯片区域的绝缘层中形成第二通孔；在第一和第二通孔中以及在抛光层上形成焊盘金属层；以及抛光焊盘金属层以暴露芯片区域和划线区域中的绝缘层的表面。

附图说明

图1A是晶片的平面图，图1B是图1A的部分A的局部放大图，图1C是沿图1B的线B-B的垂直截面图。

图2A、2B、2C、2D、2E、2F、2G和2H是示出根据本发明构思的示例性实施方式的晶片平坦化方法的工艺的垂直截面图。