芯片驅(qū)動(dòng)性能改善的背光圖像傳感器芯片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種圖像傳感器技術(shù)，尤其涉及一種芯片驅(qū)動(dòng)性能改善的背光圖像傳 感器芯片。
【背景技術(shù)】
[0002] 由本發(fā)明的申請(qǐng)人在先申請(qǐng)的韓國(guó)公開(kāi)專利第10-2011-0096275號(hào)（2011年8月30 日）中提出了一種具有三維結(jié)構(gòu)的晶圓焊盤的形成方法，該方法能夠通過(guò)簡(jiǎn)單的步驟實(shí)現(xiàn)： 在進(jìn)行元件晶圓的背面減薄(Back Side Thinning)工藝后，無(wú)需進(jìn)行額外的蝕刻(etch)娃 (Si)基板的工藝，而是在形成絕緣層后在超級(jí)觸點(diǎn)（super contact)背面形成過(guò)孔(via)， 然后在過(guò)孔背面形成焊盤，從而不會(huì)造成超級(jí)觸點(diǎn)和Si基板表面破損(damage)。
[0003] 從通過(guò)這種現(xiàn)有的具有三維結(jié)構(gòu)的晶圓焊盤形成方法制造的晶圓所獲得的各背 光圖像傳感器芯片，形成焊盤的焊盤區(qū)域與形成光濾波器的感測(cè)區(qū)域之間的區(qū)域不被使 用。
[0004] 因此，本發(fā)明人對(duì)以下技術(shù)進(jìn)行了研究：通過(guò)將除形成背光圖像傳感器芯片的焊 盤的焊盤區(qū)域和形成光濾波器的感測(cè)區(qū)域以外的區(qū)域用作輔助驅(qū)動(dòng)的區(qū)域，從而在無(wú)需進(jìn) 行追加工藝的情況下，能夠改善具有有限的面積的背光圖像傳感器芯片的芯片驅(qū)動(dòng)性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] (一)要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0006] 本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而提出的，其目的在于提供一種背光圖像傳感器芯 片，所述背光圖像傳感器芯片通過(guò)將除形成背光圖像傳感器芯片的導(dǎo)電焊盤的焊盤區(qū)域和 形成光濾波器的感測(cè)區(qū)域以外的區(qū)域用作輔助驅(qū)動(dòng)的區(qū)域，從而在無(wú)需進(jìn)行追加工藝的情 況下，能夠提高具有有限的面積的背光圖像傳感器芯片的芯片驅(qū)動(dòng)性能。
[0007] (二)技術(shù)方案
[0008] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種芯片驅(qū)動(dòng)性能改善的背光圖像傳 感器芯片，所述背光圖像傳感器芯片包括:半導(dǎo)體基板;元件層疊部，其形成在所述半導(dǎo)體 基板的前表面，并且包括半導(dǎo)體電路模塊、圖像傳感器模塊及層間絕緣層;絕緣復(fù)合層，其 形成在所述半導(dǎo)體基板的背面；導(dǎo)電焊盤，其形成在所述絕緣復(fù)合層背面的一部分;連接 部，將所述導(dǎo)電焊盤與所述元件層疊部的半導(dǎo)體電路模塊電連接，其特征在于，所述背光圖 像傳感器芯片包括：至少一個(gè)布線金屬，其形成在與所述導(dǎo)電焊盤處于相同的層的剩余空 間中，并且至少一個(gè)布線金屬與所述導(dǎo)電焊盤電連接;至少一個(gè)輔助驅(qū)動(dòng)部，其形成在所述 元件層疊部或絕緣復(fù)合層上；以及輔助連接部，其用于電連接至少一個(gè)所述布線金屬與至 少一個(gè)所述輔助驅(qū)動(dòng)部。
[0009] (三)有益效果
[0010] 本發(fā)明能夠通過(guò)將除形成背光圖像傳感器芯片焊盤的導(dǎo)電焊盤區(qū)域和形成光濾 波器的感測(cè)區(qū)域以外的區(qū)域用作輔助驅(qū)動(dòng)的區(qū)域，從而在無(wú)需進(jìn)行追加工藝的情況下，具 有有限的面積的背光圖像傳感器芯片能夠執(zhí)行供給輔助電源、傳送輔助信號(hào)、控制輔助操 作等附加功能，從而可提尚芯片驅(qū)動(dòng)性能。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是示出本發(fā)明的芯片驅(qū)動(dòng)性能改善的背光圖像傳感器芯片的第一實(shí)施例的剖 視圖。
[0012] 圖2是示出本發(fā)明的芯片驅(qū)動(dòng)性能改善的背光圖像傳感器芯片的第二實(shí)施例的剖 視圖。
[0013] 圖3是示出本發(fā)明的芯片驅(qū)動(dòng)性能改善的背光圖像傳感器芯片的第三實(shí)施例的剖 視圖。
[0014] 圖4是示出本發(fā)明的芯片驅(qū)動(dòng)性能改善的背光圖像傳感器芯片的制造過(guò)程的一個(gè) 例子的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，以使本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域 的普通技術(shù)人員容易理解并再現(xiàn)本發(fā)明。
[0016]若在說(shuō)明本發(fā)明時(shí)，認(rèn)為相關(guān)的公知功能或結(jié)構(gòu)的具體說(shuō)明內(nèi)容有可能會(huì)混淆本 發(fā)明實(shí)施例的要旨，則將省略對(duì)其的詳細(xì)說(shuō)明。
[0017] 在本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)是考慮到本發(fā)明的實(shí)施例的功能而被定義的 術(shù)語(yǔ)，可根據(jù)用戶或操作人員的意圖和慣例等完全變形，因此，應(yīng)基于本說(shuō)明書(shū)整體內(nèi)容來(lái) 對(duì)所述術(shù)語(yǔ)進(jìn)行定義。
[0018] 圖1是示出本發(fā)明的芯片驅(qū)動(dòng)性能改善的背光圖像傳感器芯片的第一實(shí)施例的剖 視圖，圖2是示出本發(fā)明的芯片驅(qū)動(dòng)性能改善的背光圖像傳感器芯片的第二實(shí)施例的剖視 圖。
[0019] 如圖1和圖2所示，本發(fā)明的芯片驅(qū)動(dòng)性能改善的背光圖像傳感器芯片包括:半導(dǎo) 體基板100、元件層疊部200、絕緣復(fù)合層300、導(dǎo)電焊盤400、連接部500、至少一個(gè)布線金屬 600、至少一個(gè)輔助驅(qū)動(dòng)部700以及輔助連接部800。
[0020] 例如，所述半導(dǎo)體基板100可以是厚度為2um至6um的娃(Si)基板等，且可通過(guò)形成 于前表面的元件層疊部200的背面減薄(Back Side Thinning)工藝來(lái)形成。
[0021] 所述元件層疊部200形成在所述半導(dǎo)體基板100的前表面，并且包括:半導(dǎo)體電路 模塊210,包括用于驅(qū)動(dòng)芯片的外圍電路211和金屬配線212;圖像傳感器模塊220,包括光電 二極管221和金屬配線222;以及層間絕緣層230,用于將元件層疊部200與所述半導(dǎo)體基板 100電絕緣。此時(shí)，兩個(gè)金屬配線212與金屬配線222電連接。
[0022] 所述絕緣復(fù)合層300形成在所述半導(dǎo)體基板100的背面，并且將所述半導(dǎo)體基板 100與層疊在所述絕緣復(fù)合層300的背面的物質(zhì)（導(dǎo)電焊盤及布線金屬)之間電絕緣。
[0023]例如，所述絕緣復(fù)合層300可包括：防反射膜310,在所述半導(dǎo)體基板100的背面沉 積500 A以內(nèi)的氮氧化物(Oxynitride)或者氧化物-氮化物-氧化物(Oxide-Nit-Oxide) 等;優(yōu)選金屬沉積(preferential Metal Deposit ion，PDM)介電薄膜320,在所述防反射膜 的背面沉積1000至5000 A ;絕緣膜330，其為層疊在所述PDM介電薄膜背面的氧化物系列。
[0024]所述導(dǎo)電焊盤400形成在所述絕緣復(fù)合層300背面的一部分，可采用鋁(A1)等金屬 或至少兩種金屬的合金。并且，可通過(guò)所述導(dǎo)電焊盤400供給主電源或者收發(fā)主信號(hào)。
[0025]所述連接部500用于電連接所述導(dǎo)電焊盤400與所述元件層疊部200的半導(dǎo)體電路 模塊210之間，可以是由鎢(W)等材質(zhì)構(gòu)成的金屬過(guò)孔(Via)。
[0026] 此時(shí)，所述連接部500可由第一連接部510和第二連接部520構(gòu)成，所述第一連接部 510電連接于所述元件層疊部200的半導(dǎo)體電路模塊210的外圍電路211和金屬配線212,所 述第二連接部520電連接于所述第一連接部510與導(dǎo)電焊盤400之間。
[0027] 在與所述導(dǎo)電焊盤400處于相同的層的剩余空間，至少形成一個(gè)所述布線金屬 (Routing Metal)600,并且至少一個(gè)布線金屬與所述導(dǎo)電焊盤400電連接。此時(shí)，剩余空間C 是指除形成導(dǎo)電焊盤400的焊盤區(qū)域A和形成光濾波器920的感測(cè)區(qū)域B以外的區(qū)域。另外， 所述布線金屬600可以是鋁(A1)或者鎢(W)等材質(zhì)。
[0028] 在所述元件層疊部200或者絕緣復(fù)合層300上，至少形成一個(gè)所述輔助驅(qū)動(dòng)部700， 并且執(zhí)行供給輔助電源、傳送輔助信號(hào)、控制輔助操作等附加功能。
[0029]例如，所述輔助驅(qū)動(dòng)部700可以是用于供給輔助電源的至少一個(gè)輔助電源線。與此 不同地，所述輔助驅(qū)動(dòng)部700可以是用于傳送輔助信號(hào)的至少一個(gè)輔助信號(hào)傳送線。與此不 同地，所述輔助驅(qū)動(dòng)部700可以是用于控制輔助操作的三極管、二極管等有源元件或者電 阻、電感器、電容器等無(wú)源元件。
[0030] 所述輔助連接部800用于將至少一個(gè)所述布線金屬600與至少一個(gè)輔助驅(qū)動(dòng)部700 之間進(jìn)行電連接，且可以是由鎢(W)等材質(zhì)構(gòu)成的金屬過(guò)孔。
[0031] 此時(shí)，所述輔助連接部800可由第一輔助連接部810和第二輔助連接部820構(gòu)成，所 述第一輔助連接部810與輔助驅(qū)動(dòng)部700電連接，所述第二連接部820電連接于第一輔助連 接部810和布線金屬600之間。
[0032]由于具有上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明通過(guò)所述導(dǎo)電焊盤400和連接部500,向所述元件層疊 部200的半導(dǎo)體電路模塊210和與所述半導(dǎo)體電路模塊210電連接的圖像傳感器模塊220供 給主電源或傳送主信號(hào)。
[0033]另外，通過(guò)相同層上的至少一個(gè)與所述導(dǎo)電焊盤400電連接的布線金屬600和輔助 連接部800,向輔助驅(qū)動(dòng)部700供給輔助電源或傳送輔助信號(hào)，或者，執(zhí)行另設(shè)的有源元件或 無(wú)源元件的輔助操作控制。
[0034] 此時(shí)，當(dāng)向所述輔助驅(qū)動(dòng)部700供給輔助電源或傳送輔助信號(hào)時(shí)，可向與所述輔助 驅(qū)動(dòng)部700電連接的所述元件層疊部200的半導(dǎo)體電路模塊210和與所述半導(dǎo)體電路模塊 210電連接的圖像傳感器模塊220供給主電源或傳送輔助信號(hào)。
[0035] 因此，本發(fā)明能夠通過(guò)將除形成背光圖像傳感器芯片的導(dǎo)電焊盤的焊盤區(qū)域和形 成光濾波器的感測(cè)區(qū)域以外的區(qū)域用作輔助驅(qū)動(dòng)的區(qū)域，從而在無(wú)需進(jìn)行追加工藝的情況 下，具有有限的面積的背光圖像傳感器芯片能夠執(zhí)行供給輔助電源、傳送輔助信號(hào)、控制輔 助操作等附加功能，從而可提高芯片驅(qū)動(dòng)性能。
[0036]