[发明专利]图像传感器晶圆、芯片及其制作方法

说明书

本发明提供一种图像传感器晶圆、芯片及其制作方法。将设置有LED发光器件的载体晶圆与器件晶圆键合，使得LED发出的光透过器件晶圆的光通道，照亮目标物体，并由器件晶圆进行图像采集。本发明中载体晶圆和器件晶圆前后键合设置在内窥镜探测头，减小了内窥镜探测头的截面积，或者同样的截面积可以增加图像传感器像素，满足将内窥镜做小的市场需求。

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域，特别涉及一种图像传感器晶圆、芯片及其制作方法。

背景技术

内窥镜微创医疗是微创医疗技术中出现时间最早、发展最为成熟的技术之一。内窥镜微创手术具有创伤小、手术时间短、术后康复快等特点，备受医患双方的青睐。随着内窥镜微创技术的普及和内窥镜加工工艺的提高，内窥镜应用已涉及普外科、耳鼻喉科、骨科、泌尿外科、妇科、儿科等几乎所有科室，成为医用不可或缺的手术设备，也是全球医疗器械产业中增长最快的产品之一。

传统的内窥镜系统常常包含体积庞大的摄像系统、显示系统等，而且连接线繁琐杂乱。而便携式的体积小巧的内窥镜则可以大大方便医务人员对患者的某些腔内疾病病情的观察及记录，提供在对病人创伤最小的情况下进行手术的手段，已在医学界取得了普遍公认。新型内窥镜可经过人体天然孔道，或者经手术做的小切口进入体内。

图1是一种常见的内窥镜探测头的布局，内窥镜探测头10主要由光源11和图像传感器12组成，两者并列放置。光源11发光，照亮目标物体，由图像传感器12采集图像。这种布局使得内窥镜探测头的截面积过大，内窥镜系统体积增加，使受术者接收手术时承受更大的痛苦。减少像素、缩小像素面积或者缩小光源面积的方法可以减小内窥镜探测头截面积，但是会影响成像质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种图像传感器晶圆、芯片及其制作方法，以减少内窥镜探测头的截面积，满足将内窥镜做小的市场需求。

为达到上述目的，本发明提供一种图像传感器晶圆，包括：

载体晶圆，包括载体基底、以及所述载体基底上依次设置的LED发光器件和第一介质层；

器件晶圆，包括器件基底、以及所述器件基底上依次设置的第二介质层和遮光金属层；

键合氧化层，在所述遮光金属层上设置键合氧化层，并通过所述键合氧化层实现对所述载体晶圆与所述器件晶圆的键合；

其中，所述器件晶圆包括：像素区及围绕所述像素区设置的逻辑区，在所述逻辑区设置有若干贯穿所述器件基底和所述第二介质层的光通道。

可选的，所述第二介质层中设置有转换器件、金属布线层、传输栅及逻辑栅。

可选的，开设于所述逻辑区中的所述光通道的形状包括正方体、长方体或圆柱体。

可选的，所述光通道内设置有透光材料。

可选的，所述遮光金属层设置在所述像素区，所遮光金属层的材质包括铝或铜。

可选的，所述第一介质层和所述键合氧化层均为二氧化硅层，其中，所述第二介质层中设置有转换器件、金属布线层、传输栅及逻辑栅。

相应的，本发明提供一种图像传感器芯片，所述图像传感器芯片由上述图像传感器晶圆制得。

可选的，所述图像传感器芯片应用于内窥镜探测头中。

进一步的，本发明提供一种图像传感器晶圆的制作方法，包括：

提供载体基底，在所述载体基底上依次设置LED发光器件和第一介质层，以形成载体晶圆；

提供器件基底，在所述器件基底上依次设置第二介质层和遮光金属层，以形成器件晶圆，其中，所述器件晶圆包括像素区及围绕所述像素区设置的逻辑区；