[發明專利]低成本、高集成度之背照式圖像傳感器封裝

有效

• 申請號: 201210169718.4
• 申請日: 2012-05-28
• 公開（公告）號: CN102751299A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 楊丹;徐逸杰;丘樹堅;羅珮璁
• 申請（專利權）人: 香港應用科技研究院有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

1.一種背照式圖像傳感器，包括：

半導體襯底，其有第一襯底表面和第二襯底表面，所述第一襯底表面位于所述第二襯底表面的反面；

一個或多個光感應元件，其位于所述半導體襯底內，所述光感應元件被安排用于接收來自所述半導體襯底外面的圖像光；

形成在半導體襯底內的空腔，所述空腔有一基面在所述光感應元件上，所述空腔從所述第一襯底表面延伸到所述基面；

其中所述第一襯底表面是所述圖像傳感器的背側面；

其中所述圖像光被允許穿過所述基面而到達所述光感應元件，所述圖像光到達所述圖像傳感器的背側面和到達所述光感應元件的所行進的距離比沒有所述空腔的情況要短。

2.如權利要求1所述的圖像傳感器，其中所述空腔是通過在所述半導體襯底上進行蝕刻而形成的。

3.如權利要求1所述的圖像傳感器，其中所述空腔的側壁形成包含氧離子注入；其中所述氧離子注入在蝕刻所述半導體襯底而形成空腔的期間充當阻擋的作用。

4.如權利要求1所述的圖像傳感器，還包括：

多個微光學器件，其位于所述空腔基面上，其中每個微光學器件被設置用來光學地處理一部分圖像光，并將該光學處理后的部分圖像光傳導到一個光感應元件上。

5.如權利要求4所述的圖像傳感器，其中一個所述微光學器件包括透鏡和顏色濾鏡。

6.如權利要求1所述的圖像傳感器，還包括一抗反射膜在所述空腔上。

7.如權利要求1所述的圖像傳感器，還包括：

一個或多個通孔，其從所述第一襯底表面或所述空腔基面延伸到所述第二襯底表面；

一個或多個電路徑，其位于所述第二襯底表面和所述第一襯底表面之間，其中每個電路徑都穿過一個通孔，因此允許在所述第二襯底表面上的一個或多個第一器件和可與所述第一襯底表面電連接的一個或多個第二器件之間的電子信號通信。

8.如權利要求7所述的圖像傳感器，還包括一透明蓋板貼附在所述第一襯底表面上。

9.如權利要求8所述的圖像傳感器，其中所述透明蓋板是一玻璃蓋板。

10.如權利要求8所述的圖像傳感器，其中可電連接到所述第一襯底表面的所述第二器件貼附在所述透明蓋板上，因此允許高度的器件集成。

11.如權利要求7所述的圖像傳感器，還包括一支撐襯底，其貼附在所述第二襯底表面上，因此提供額外的機械支撐給所述圖像傳感器。

12.如權利要求7所述的圖像傳感器，其中至少一個所述通孔的橫截面是相同的，或是不相同的。

13.一種制作BSI圖像傳感器的方法，包括：

準備一晶圓，其有第一晶圓側面和第二晶圓側面，第一晶圓側面在第二晶圓側面的反面，集成電路制作在所述第二晶圓側面上，其中所述集成電路至少包括光感應元件、電子電路、和金屬線，所述金屬線用于至少連接一個或多個電子電路和一個或多個光感應元件；

蝕刻所述第一晶圓側面，使得所述第一晶圓側面改變形狀而在其上形成多個空腔；

形成多個通孔，其從所述第一晶圓側面延伸到所述第二晶圓側面；在所述第一晶圓側面和所述第二晶圓側面之間形成電路徑，其中每個所述電路徑穿過一個所述通孔；

在第一晶圓側面上形成多個抗反射膜，在所述空腔上形成多個微光學器件；

執行鈍化，然后切割，由此在切割所述圖像傳感器后而得到晶片。

14.如權利要求13所述的方法，其中所述蝕刻第一晶圓側面的步驟包括：

當進行蝕刻時，包括攪動。

15.如權利要求13所述的方法，還包括將一晶圓尺寸的支撐襯底貼附到所述晶圓的第二晶圓側面，其中所述圖像傳感器有一支撐襯底，其是一部分的晶圓尺寸的支撐襯底。

16.如權利要求13所述的方法，還包括將一透明蓋板貼附到所述圖像傳感器上。

17.如權利要求13所述的方法，其中所述準備晶圓包括：注入氧離子到非像素區，形成一富氧層在所述晶圓體區層內，在所述蝕刻第一晶圓側面時用做阻擋層。