一種背照式傳感器芯片及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及集成電路制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種背照式傳感器芯片及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]攝像頭是圖像傳感器的主要應(yīng)用之一。攝像頭主要包括圖像傳感器以及與圖像傳感器配合的透鏡?，F(xiàn)有攝像頭的透鏡在聚焦時(shí)，往往存在中心區(qū)域和邊緣區(qū)域成像不均勻的缺陷。通常體現(xiàn)在:圖像的邊緣區(qū)域成像效果要比中心區(qū)域效果差，包括清晰度和亮度等。上述現(xiàn)象是由透鏡的特性所決定的，很難在透鏡上有所改善。
[0003]目前，索尼公司在解決攝像頭的透鏡在聚焦時(shí)，存在中心區(qū)域和邊緣區(qū)域成像不均勻的問題上，提出了一種弧形的圖像傳感器芯片硅基底的形狀。該弧形結(jié)構(gòu)模擬了人體眼球的成像原理，使透鏡到各個(gè)光電二極管的距離相等，使得圖像傳感器邊緣區(qū)域與中心區(qū)域的成像效果相仿。盡管上述原理能夠解決現(xiàn)有技術(shù)成像不均勻的問題，但是，弧形結(jié)構(gòu)硅基底的形成工藝會(huì)對芯片產(chǎn)生應(yīng)力。這種工藝主要會(huì)帶來兩方面的風(fēng)險(xiǎn):一方面芯片可能會(huì)因此而崩裂，另一方面在芯片上施加應(yīng)力會(huì)一定程度的影響成像效果，具體表現(xiàn)在:暗電流、白點(diǎn)、噪聲等。如果要避免上述兩方面的風(fēng)險(xiǎn)，則會(huì)對生產(chǎn)工藝的要求異常嚴(yán)苛，嚴(yán)重影響了良率。
[0004]因此，如何改善攝像頭的上述缺陷成了本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的一大難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種背照式傳感器芯片及其制造方法，以解決現(xiàn)有的攝像頭的透鏡成像不均勻的問題。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種背照式傳感器芯片，所述背照式傳感器芯片包括:邏輯區(qū)和像素區(qū)，所述像素區(qū)包括像素區(qū)邊緣區(qū)域和位于所述像素區(qū)邊緣區(qū)域內(nèi)的像素區(qū)中心區(qū)域；
[0007]其中，所述像素區(qū)邊緣區(qū)域與所述像素區(qū)中心區(qū)域之間呈階梯狀布置，且所述像素區(qū)邊緣區(qū)域高于所述像素區(qū)中心區(qū)域。
[0008]可選的，在所述的背照式傳感器芯片中，所述像素區(qū)邊緣區(qū)域高于所述像素區(qū)中心區(qū)域 10 μ m-200 μ m。
[0009]可選的，在所述的背照式傳感器芯片中，所述像素區(qū)中心區(qū)域包括第一像素區(qū)中心區(qū)域，以及位于所述第一像素區(qū)中心區(qū)域內(nèi)的第二像素區(qū)中心區(qū)域；其中，所述第一像素區(qū)中心區(qū)域與所述第二像素區(qū)中心區(qū)域之間呈階梯狀布置，且所述第一像素區(qū)中心區(qū)域高于所述第二像素區(qū)中心區(qū)域。
[0010]可選的，在所述的背照式傳感器芯片中，所述第一像素區(qū)中心區(qū)域高于所述第二像素區(qū)中心區(qū)域5 μ??-160 μ??。
[0011 ] 可選的，在所述的背照式傳感器芯片中，所述芯片單元是復(fù)合基底中的一塊，所述復(fù)合基底包括器件晶圓和載體晶圓，所述復(fù)合基底的厚度為700 μπι-900 μπι。
[0012]本發(fā)明還提供一種上述背照式傳感器芯片的制造方法，所述背照式傳感器芯片的制造方法包括如下步驟:
[0013]提供器件晶圓和載體晶圓的復(fù)合基底，對所述器件晶圓的晶背進(jìn)行減薄處理，其中，所述復(fù)合基底中的芯片單元包括邏輯區(qū)和像素區(qū)，所述像素區(qū)包括像素區(qū)邊緣區(qū)域和位于所述像素區(qū)邊緣區(qū)域內(nèi)的像素區(qū)中心區(qū)域；
[0014]在減薄處理后的所述器件晶圓上方形成第一氧化硅層；
[0015]在像素區(qū)邊緣區(qū)域?qū)?yīng)的所述第一氧化硅層上方形成第一光阻層；
[0016]除去所述像素區(qū)中心區(qū)域上方的第一氧化硅層后，刻蝕所述像素區(qū)中心區(qū)域；
[0017]除去所述第一光阻層以及其下方的第一氧化硅層。
[0018]可選的，在所述的背照式傳感器芯片的制造方法中，在刻蝕所述像素區(qū)中心區(qū)域之后，在除去所述第一光阻層以及其下方的第一氧化硅層之前，還包括:
[0019]在刻蝕后的像素區(qū)中心區(qū)域上形成第二氧化硅層，其中，所述像素區(qū)中心區(qū)域包括第一像素區(qū)中心區(qū)域，以及位于所述第一像素區(qū)中心區(qū)域內(nèi)的第二像素區(qū)中心區(qū)域；
[0020]在第一像素區(qū)中心區(qū)域?qū)?yīng)的所述第二氧化硅層上方形成第二光阻層；
[0021]除去所述第二像素區(qū)中心區(qū)域上方的第二氧化硅層后，刻蝕所述第二像素區(qū)中心區(qū)域；
[0022]除去所述第二光阻層以及其下方的所述第二氧化硅層。
[0023]可選的，在所述的背照式傳感器芯片的制造方法中，對所述器件晶圓的晶背進(jìn)行減薄處理之前，還包括:
[0024]對所述像素區(qū)邊緣區(qū)域進(jìn)行多道離子注入。
[0025]可選的，在所述的背照式傳感器芯片的制造方法中，在除去所述第一光阻層之后，還包括:
[0026]對所述像素區(qū)邊緣區(qū)域進(jìn)行離子注入。
[0027]可選的，在所述的背照式傳感器芯片的制造方法中，所述減薄處理的厚度為20 μ m-200 μπι。
[0028]本發(fā)明提供的背照式傳感器芯片及其制造方法中，所述背照式傳感器芯片包括:邏輯區(qū)和像素區(qū)，所述像素區(qū)包括像素區(qū)邊緣區(qū)域和位于所述像素區(qū)邊緣區(qū)域內(nèi)的像素區(qū)中心區(qū)域；其中，所述像素區(qū)邊緣區(qū)域與所述像素區(qū)中心區(qū)域之間呈階梯狀布置，且所述像素區(qū)邊緣區(qū)域高于所述像素區(qū)中心區(qū)域，從而使得攝像時(shí)，像素區(qū)邊緣區(qū)域更接近光源。由此，所述背照式傳感器芯片在接收光線的過程中，可以使得像素區(qū)邊緣區(qū)域接收到的光線較像素區(qū)中心區(qū)域接收到的光線多，提高了像素區(qū)邊緣區(qū)域的感光能力，從而彌補(bǔ)了透鏡帶來的攝像頭中心區(qū)域和邊緣區(qū)域之間成像不均勻的缺陷，即使得攝像頭的成像更加均勻。
【附圖說明】
[0029]圖1a?Ie是本發(fā)明實(shí)施例一的背照式傳感器芯片的制造方法制造背照式傳感器芯片的過程中所形成的像素區(qū)的剖面圖；
[0030]圖2a?2b是本發(fā)明實(shí)施例一的背照式傳感器芯片的制造方法中所使用的芯片單元的像素區(qū)邊緣區(qū)域和像素區(qū)中心區(qū)域的示意圖；
[0031]圖3a?3d是本發(fā)明實(shí)施例三的背照式傳感器芯片的制造方法制造背照式傳感器芯片的過程中所形成的像素區(qū)剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明提出的一種背照式傳感器芯片及其制造方法作進(jìn)一步詳細(xì)說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實(shí)施例的目的。
[0033]【實(shí)施例一】
[0034]請參考圖1a?le，其為本發(fā)明實(shí)施例一的背照式傳感器芯片的制造方法制造背照式傳感器芯片的過程中所形成的像素區(qū)的剖面圖。
[0035]首先，提供器件晶圓和載體晶圓(粘合)的復(fù)合基底，對所述器件晶圓的晶背進(jìn)行減薄處理，其中，所述復(fù)合基底包括多個(gè)芯片單元，每個(gè)芯片單元包括像素區(qū)以及圍繞像素區(qū)的邏輯區(qū)。請參考圖la，其僅示出了一個(gè)芯片單元的像素區(qū)10，該芯片單元的像素區(qū)10包括部分器件晶圓12和部分載體晶圓11。進(jìn)一步的，如圖1a所示，所述像素區(qū)10包括像素區(qū)邊緣區(qū)域100和位于所述像素區(qū)邊緣區(qū)域100內(nèi)的像素區(qū)中心區(qū)域101。在本申請實(shí)施例中，所述復(fù)合基底的材料可以是硅，也可以是鍺硅等。優(yōu)選的，所述復(fù)合基底的厚度為700 μπι?900 μ m ;所述減薄處理的厚度為20 μ m-200 μπι。其中，圖1a示出了經(jīng)過減薄處理后的像素區(qū)10，或者說，圖1a示出了經(jīng)過減薄處理后的復(fù)合基底中一芯片單元的一像素區(qū)10。
[0036]在本申請實(shí)施例中，所述像素區(qū)邊緣區(qū)域100包括:像素區(qū)10的邊緣像素至邊緣像素內(nèi)的一個(gè)像素所包括的區(qū)域?像素區(qū)10的邊緣像素至中心像素外的一個(gè)像素所包括的區(qū)域；所述像素區(qū)中心區(qū)域101為像素區(qū)邊緣區(qū)域100內(nèi)剩余的像素區(qū)10部分。下面結(jié)合圖2a和圖2b所示內(nèi)容作進(jìn)一步說明。在此，假設(shè)X表示第X列像素，Y表示第Y行像素，X、Y均為奇數(shù)，則像素區(qū)邊緣區(qū)域100為最小的情況時(shí)，可如圖2a中斜線區(qū)域所示，而像素區(qū)中心區(qū)域101為像素區(qū)邊緣區(qū)域100內(nèi)的剩余部分，此時(shí)也是像素區(qū)中心區(qū)域101為