[发明专利]背照式图像传感器的切割方法及切割装置

说明书

本发明实施例公开了一种背照式图像传感器的切割方法及其切割装置，该方法包括:通过至少一次激光从背照式图像传感器的入射光面进行切割，并控制切割的深度使背照式图像传感器的感光单元下方的第一金属互连层不被切割，避免因激光切割产生的铜花以及减少后续机械切割产生的崩缺；通过至少一次机械切割对背照式图像传感器进行切割，获得相互分离的背照式图像传感器，从而提高背照式图像传感器的强度。本发明实施例通过机械切割第一金属互联层的低介电常数材料和铜质材料，可以避免因激光切割产生的铜花以及减少机械切割产生的图像传感器的崩缺。

技术领域

本发明属于半导体制造领域，尤其涉及一种背照式图像传感器的切割方法及切割装置。

背景技术

CMOS图像传感器是将光学图像转化为电信号的半导体器件。CMOS图像传感器包括用于感光的光接收部件（通常称为光电二极管）和用于将所感测的光处理为电信号的逻辑电路。

一种在光学成像器件中常见的类型是背照式(BSI)图像传感器。BSI图像传感器制造可以集成至传统的半导体工艺内以用于更低的成本、更小的尺寸和更高的集成度。此外，BSI图像传感器具有低操作电压、低功耗、高量子效率、低读出噪声并且允许随机存取。

随着器件的尺寸缩小和集成度的不断提高，一方面使器件和电路的性能得到提高，另一方面使单位电路功能的生产成本下降，成为推动微电子集成电路技术能够按指数规律发展的原动力。当集成电路的特征尺寸减小至0.18μm 或更小时，互连寄生的电阻、电容引起的延迟，串扰和功耗已成为高速发展、高密度、低功耗和多功能集成电路需解的主要问题。对于BSI图像传感器，互连金属线用铜（Cu）代替铝（Al），层间及线间介质用低介电常数（low-k）材料代替二氧化硅（SiO₂）成为趋势，但采用的low-k材料及铜质材料的硅晶圆对切割技术的要求也越来越高。通过激光切割低k材料和铜质材料，容易产生铜花问题，且机械切割容易产生崩缺，并降低背照式图像传感器的强度。

发明内容

基于现有技术存在的问题，本发明提供了一种背照式图像传感器的切割方法，通过至少一次激光切割从背照式图像传感器的入射光面进行切割，并控制切割的深度使背照式图像传感器的感光单元下方的第一金属互连层不被切割，避免因激光切割产生的铜花以及减少后续机械切割产生的崩缺；通过至少一次机械切割对背照式图像传感器进行切割，获得相互分离的背照式图像传感器，从而提高背照式图像传感器的强度。

在一实施例中，所述机械切割为通过切割刀切割。

在一实施例中，激光切割的最外部边缘包住机械切割刀的最外部边缘。

在一实施例中，控制激光切割的切割深度使感光单元上方第二金属互连层分离。

在一实施例中，控制激光切割的切割深度使器件晶圆切割一部分。

在一实施例中，控制激光切割的切割深度使器件晶圆完全切割。

在一实施例中，通过机械切割使第一金属互联层和承载晶圆分离。

在一实施例中，所述第一金属互连层包括低介电常数材料和金属线。

在一实施例中，激光切割宽度范围为距离切割道或芯片边缘至少5微米到10微米；切割刀切割宽度范围为小于激光切割宽度范围至少5微米到10微米。

本发明还提供了一种背照式图像传感器的切割控制装置，其特征在于，所述切割控制装置包括至少一个处理器和至少一个存储设备，所述存储设备用于存储指令，当所述至少一个处理器执行所述指令时，实现以下操作：通过至少一次激光从背照式图像传感器的入射光面进行切割，并控制切割的深度使背照式图像传感器的感光单元下方的第一金属互连层不被切割，避免因激光切割产生的铜花以及减少后续机械切割产生的崩缺；通过至少一次机械切割对背照式图像传感器进行切割，获得相互分离的背照式图像传感器，从而提高背照式图像传感器的强度。