[發明專利]CMOS圖像傳感器及其制造方法

有效

• 申請號: 200910056523.7
• 申請日: 2009-08-14
• 公開（公告）號: CN101996899A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: 劉釗;朱虹;徐錦心;奚民偉
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號: H01L21/56
• 分類號: H01L21/56;H01L21/60;H01L27/146;H01L23/28
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 吳靖靚;李麗

技術領域

本發明涉及圖像傳感器，特別是涉及CMOS圖像傳感器及其制造方法。

背景技術

圖像傳感器從物體接收光信號且將光信號轉化為電信號，電信號可以被傳輸用于進一步的處理，諸如數字化，然后在諸如存儲器、光盤或磁盤的存儲器件中存儲，或用于在顯示器上顯示等。圖像傳感器通常用于諸如數碼相機、攝像機、掃描儀、傳真機等裝置。圖像傳感器通常包括電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器和CMOS圖像傳感器(CIS，CMOS?Image?Sensor)。相比于CCD圖像傳感器，CMOS圖像傳感器具有集成度高、功耗小、生成成本低等優點。

現有的一種玻璃上貼片(COG，Chip?on?Glass)封裝(package)結構的CMOS圖像傳感器如圖1所示，所示CMOS圖像傳感器包括：硅襯底10，形成在硅襯底10上的圖像傳感區11和電極墊(electrode?pad)12，焊球(solder?ball)13、14，金屬導電路徑(metallization?trace)15，涂膠層(glue?layer)16，透光基板(light?transparent?substrate)例如玻璃17以及聚光透鏡(或透鏡組)18和透鏡支架19。圖像傳感區11包括接收光線產生光電信號的光敏二極管(photodiode)陣列、控制光電信號輸出的晶體管陣列和對應所述光敏二極管陣列的微透鏡(micro?lens)陣列(圖中未示出)。

圖像傳感區11可以通過電極墊12、焊球13、14和金屬導電路徑15與外部電路連接；金屬導電路徑15沉積于透光基板17表面；涂膠層16填涂于硅襯底10上的電極墊12和透光基板17表面的金屬導電路徑15之間，用于粘接硅襯底10和透光基板17，以防止圖像傳感區11受到外界污染。聚光透鏡(optical?lensfor?light?collection)18由透鏡支架19固定在透光基板17的上方，聚光透鏡18的中心與圖像傳感區11的中心對準。

美國專利申請US20080217715公開了一種硅片直通孔(TSV，throughsilicon?via)封裝結構的CMOS圖像傳感器及其制造方法，其中，硅襯底和透光基板采用類似的方法粘接，即用環氧樹脂(epoxy)連接硅襯底和透光基板。

現有技術中，通常采用涂膠法將粘接劑，例如膠水、環氧樹脂等填涂于硅襯底和透光基板之間，為了不影響微透鏡和光敏二極管接收光線，要求粘接劑應涂在電極墊的周圍而不能涂在圖像傳感區，因而使得涂膠控制困難。并且，隨著CMOS技術的高度集成化，圖像傳感區的面積逐漸增大以提供更大面積的感光區域，導致電極墊與圖像傳感區之間的涂膠區域變小，進而使得涂膠越來越難控制。另外，涂膠所用的點膠機成本高、且可靠性也低。

發明內容

本發明解決的是現有技術的CMOS圖像傳感器采用涂膠法粘接硅襯底和透光基板控制困難、成本高且可靠性低的問題。

為解決上述問題，本發明實施方式提供一種CMOS圖像傳感器的制造方法，包括：提供晶圓，所述晶圓包括形成有圖像傳感區和電極墊的正面及相對于所述正面的背面；用壓模法在所述晶圓正面覆蓋樹脂層。

可選的，所述CMOS圖像傳感器的制造方法還包括：用壓模法在所述晶圓正面覆蓋樹脂層后，在所述晶圓背面形成連接所述電極墊的連接結構。

可選的，所述CMOS圖像傳感器的制造方法還包括：在所述晶圓背面形成連接所述電極墊的連接結構后，在所述樹脂層上增加透鏡單元。

為解決上述問題，本發明實施方式還提供一種CMOS圖像傳感器，包括：晶圓，包括形成有圖像傳感區和電極墊的正面及相對于所述正面的背面；樹脂層，用壓模法覆蓋在所述晶圓正面。

與現有技術相比，上述技術方案的CMOS圖像傳感器及其制造方法采用壓模法在圖像傳感區上覆蓋樹脂層，由于壓模工藝的操作簡單、易于控制，可以直接將樹脂層粘接在晶圓正面，因而不需要采用涂膠法和粘接劑，解決了現有技術用涂膠法控制困難、成本高且可靠性差的問題。

采用壓模法在圖像傳感區上覆蓋樹脂層，以樹脂層代替現有的透光基板和涂膠層，可以簡化CMOS圖像傳感器的結構和制造工藝，并降低制造成本。

采用壓模法將聚光樹脂覆蓋在樹脂層表面，以聚光樹脂代替現有的聚光透鏡和透鏡支架，可以進一步簡化CMOS圖像傳感器的結構和制造工藝，并降低制造成本。

附圖說明

圖1是現有的一種CMOS圖像傳感器的結構示意圖；

圖2是本發明實施例的CMOS圖像傳感器的制造方法流程圖；