[发明专利]背照式图像传感器的制造方法

说明书

技术领域

本发明总的来说涉及半导体制造，更特别地，涉及背照式图像传感器及其制造方法。

背景技术

背照式图像传感器(BSI)器件被用于感测朝向衬底背面投射的辐射(例如，光)量。为此，图像传感器器件使用图像传感器元件(例如，像素)阵列。每个图像传感器元件都包括至少一个辐射感测元件，本文描述为光电检测器。光电检测器可形成在衬底的前侧，然后可以执行与用载体(支持)材料的面对面(如，前侧对前侧)结合以避免器件晶片在接下来的修磨中发生翘曲/断裂的危险，使衬底足够薄以允许入射在衬底背面上的辐射到达光电检测器。典型地，载体材料由硅形成，其要求在芯片封装中修磨并形成用于耦合至图像传感器器件的互连结构的穿透硅通孔(TSV)。但是，这对于制造工艺来说导致额外的成本和周期。

因此，需要一种改进的背照式图像传感器器件的制造方法。

发明内容

本发明实施例的一个广义形式涉及一种背照式图像传感器的制造方法。该方法包括设置具有前侧和背侧的器件衬底，其中，在前侧形成多个像素，并在前侧上方形成互连结构；在互连结构上方形成重新分布层(RDL)；将玻璃衬底结合至RDL；从背侧使器件衬底变薄；以及去除玻璃衬底。

本发明实施例的另一广义形式涉及一种背照式图像传感器的制造方法。该方法包括设置具有前侧和背侧的器件衬底，其中，在前侧形成多个像素并在前侧的上方形成互连结构；将第一玻璃衬底结合至器件衬底的前侧；从背侧使器件衬底变薄；以及将第二玻璃衬底结合至器件衬底变薄的背侧。

本发明实施例的又另一个广义形式涉及一种背照式图像传感器。该背照式图像传感器包括：器件衬底，具有前侧和背侧；多个像素，设置在器件衬底的前侧；互连结构，设置在器件衬底的前侧的上方；第一玻璃衬底，结合至器件衬底的前侧；以及第二玻璃衬底，结合至器件衬底的背侧。

附图说明

当参考附图阅读时，从以下详细的描述中可以更好地理解本公开所公开的各个方面。需要强调的是，根据工业中的标准实践，各种部件不是按照比例绘制的。事实上，为了简化说明，可以任意增加或减小各种部件的尺寸。

图1是根据本发明实施例的背照式图像传感器(BSI)器件的制造方法的流程图；

图2至图8是处于根据图1的方法的不同制造阶段的BSI器件的截面图；

图9是根据本发明另一实施例的BSI器件的制造方法的流程图；以及

图10至图16是处于根据图9的方法的不同制造阶段的另一BSI的截面图。

具体实施方式

本公开总的来说涉及图像传感器，更具体地，涉及背照式图像传感器。然而，应该理解，提供具体实施例作为实例来解释广义发明概念，本领域普通技术人员可以容易地将本公开的思想应用于其他方法或装置。此外，应该理解，本公开中讨论的方法和装置包括一些传统结构和/或工艺。因为这些结构和工艺是本领域的公知技术，所以仅以一般详细的水平讨论它们。此外，为了方便举例，在所有附图中重复相同的参考标号，这种重复并不表明各附图中的部件或步骤之间任何必须的组合。

此外，以下描述中第一部件形成在第二部件上方或其上、与其重叠、叠加在其上、在其下方等可包括第一部件和第二部件直接接触形成的实施例，也可以包括在第一部件和第二部件之间插入附加部件使得第一部件和第二部件没有直接接触的实施例。此外，在衬底上或在衬底的表面上形成部件可包括在衬底表面的上方形成部件、邻近衬底表面形成部件、直接在衬底表面上形成部件和/或部件延伸至衬底表面的下方(诸如注入区域)。

参考图1，示出了根据本发明实施例的背照式图像传感器(BSI)器件的制造方法100的流程图。方法100从块102开始，其中，设置具有前侧和背侧的器件衬底。方法100继续执行块104，其中，在器件衬底的前侧形成多个像素。方法100继续执行块106，其中，在器件衬底的前侧上方形成互连结构。方法100继续执行块108，其中，在互连结构的上方形成重新分布层(RDL)。

方法100继续执行块110，其中，将第一玻璃衬底结合至RDL。方法100继续执行块112，其中，从背侧减薄并处理器件衬底。方法100继续执行块114，其中，将第二玻璃衬底结合至器件衬底的背侧(完成滤色器工艺)，然后去除第一玻璃衬底。方法100继续执行块116，其中，切割器件衬底以分离BSI器件。方法100继续执行块118，其中，将RDL连接到用于芯片封装BSI器件的板。以下讨论示出了可根据图1所示方法100制造的BSI器件的实施例。