一种用于检测辐射的半导体器件，该半导体器件包括：具有主表面(11)的半导体衬底(1)；包括至少一种半导体材料化合物的电介质层(6)；包括至少一个辐射敏感组件(3)的集成电路(2)；嵌入在电介质层(6)的金属间层(8)中的集成电路的布线(4)；接触布线的导电贯通衬底过孔(5)；以及被紧接地布置在电介质层上并且在辐射敏感组件上方的光学滤波器元件(7)。电介质层包括至少在贯通衬底过孔上方的钝化层(9)，钝化层包括与金属间层(8)不同的电介质材料，并且布线被布置在主表面与钝化层之间。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】US 2010/0327383 Al公开了一种半导体器件，该半导体器件包括成像元件，该成像元件具有光电二极管和在贯通孔中的贯通电极，该贯通孔穿透硅衬底。铜互连层被嵌入在氧化硅层间绝缘膜中。在最上方的层间绝缘膜和互连层上形成基层。彩色滤波器被布置在基层上，以对应于成像元件。US 2011/0024858 Al公开了一种固态成像器件，该固态成像器件包括:在半导体衬底中的光感测部；包括在衬底11上的多个氧化硅层间绝缘膜和布线图案的布线部；以及在衬底中的贯通过孔。有机平面化膜被布置在层间绝缘膜上，并且彩色滤波器层被布置在平面化膜上。WO 2009/084701 Al公开了一种半导体器件，该半导体器件包括:硅衬底；在衬底表面上的元件区域中形成的多个成像元件；在衬底表面上的S1Jl间电介质膜；在层间电介质膜上的基层；在基层上的与成像元件相对的彩色滤波器；以及内部电极，其被布置在穿透衬底的贯通孔电极的导体层上，并且该内部电极电连接至成像元件或者电连接至外围电路。US 2007/249095 Al公开了一种包括红外滤波器的半导体封装件，红外滤波器被结合至半导体晶片。通过将合适的滤波器层施加在与晶片具有相同尺寸的玻璃片上来获得IR滤波器。玻璃片被结合至晶片，其中IR滤波器层在面向晶片的一侧上。晶片被减薄，使得晶片和滤波器的最终总厚度不大于晶片的初始厚度。从与滤波器相对的一侧贯通晶片来形成过孔，以接触位于晶片与滤波器之间的焊垫电极。US 2009/0256216 Al公开了一种晶片级芯片规模封装件，其包括含有电子电路的模衬底。贯通硅过孔被形成为:贯通衬底进行导引并且将电子电路电连接至模衬底的底表面。红外传感器被耦接至模衬底的顶表面，并且传感器孔形成于被布置在传感器上方的保护密封层中。还在WO 2010/006916 AU US 2010/0314762 AU WO 2010/081603 Al 和 WO2011/039167 Al中对在半导体衬底中形成贯通硅过孔进行了描述。在US 2009/0218560 AU DE 101 56 465 Cl 和 US 2005/0173064 Al 中对使用临时结合的制造方法进行了描述。US 7 248 297 B2公开了一种具有至少一个集成金属滤波器的集成彩色像素，该至少一个集成金属滤波器适于获得所需的波长响应度。WO 2012/007147 Al公开了一种光学带通滤波器系统，其包括带通滤波器和带阻滤波器的组合，该带通滤波器包括第一纳米结构化金属层，而该带阻滤波器包括第二纳米结构化金属层。本专利技术的目的是公开一种适于小的总体封装尺寸的用于检测辐射的半导体器件。利用根据权利要求1所述的半导体器件以及利用根据权利要求7所述的制造半导体器件的方法来实现该目的。实施方式和变型源于从属权利要求。用于检测辐射的半导体器件包括:具有主表面的半导体衬底；包括至少一种半导体材料化合物的电介质层，该电介质层被布置在主表面上或者在主表面的上方；包括至少一个辐射敏感组件的集成电路，该集成电路被布置在衬底中并且在主表面处或接近主表面；该集成电路的布线；该电介质层包括金属间层，该布线被布置在金属间层中；接触布线的导电贯通衬底过孔；以及光学滤波器元件，其被紧接地布置在电介质层上并且在辐射敏感组件的上方。电介质层包括至少在贯通衬底过孔上方的钝化层，钝化层包括与金属间层不同的电介质材料，以及布线被布置在主表面与钝化层之间。金属间层可以包括二氧化硅。光学滤波器元件可以被紧接地布置在金属间层的二氧化娃上。在半导体器件的实施方式中，钝化层被布置在金属间层中或者在金属间层上，钝化层包括在辐射敏感组件上方的开口，使得金属间层在开口中没有钝化层，而光学滤波器元件被布置在金属间层上并且在钝化层的开口上方或者在钝化层的开口中。在半导体器件的另一实施方式中，光学滤波器元件包括第一结构化滤波器层和第二结构化滤波器层，该第一结构化滤波器层提供干涉滤波器，而该第二结构化滤波器层提供至少一个RGB滤波器的彩色组件。在半导体器件的另一实施方式中，集成滤波器层被布置在电介质层中，使得集成滤波器层在辐射敏感组件与光学滤波器元件之间，并且在距光学滤波器元件一定距离处。在半导体器件的另一实施方式中，电介质层包括金属间层，集成滤波器层和布线的金属层被布置在金属间层中，并且集成滤波器层形成于被布置在金属间层中的金属层中。在半导体器件的另一实施方式中，衬底和电介质层总共包括小于250 μπι的厚度—种制造用于检测辐射的半导体器件的方法包括以下步骤:在主表面处或者接近主表面向半导体衬底提供包括至少一个辐射敏感组件的集成电路；在主表面上或者在主表面的上方布置包括至少一种半导体材料化合物的电介质层；在电介质层中布置集成电路的布线；从与主表面相对的后表面形成接触布线的导电贯通衬底过孔；以及紧接在电介质层上并且在辐射敏感组件上方布置光学滤波器元件。电介质层被形成为包括金属间层和钝化层，该钝化层设置有在辐射敏感组件上方的开口，金属间层在开口中没有钝化层，以及光学滤波器元件被布置在金属间层上并且在钝化层的开口中。在该方法的变型中，在形成贯通衬底过孔之前在电介质层上布置光学滤波器元件。 在该方法的另一变型中，在形成贯通衬底过孔之后在电介质层上布置光学滤波器元件。在该方法的另一变型中，在电介质层中布置集成滤波器层，并且集成滤波器层被形成为纳米光学滤波器。在该方法的另一变型中，在形成贯通衬底过孔之前形成集成滤波器层。以下是对半导体器件和相关的制造方法的示例的详细描述。图1是用于检测辐射的半导体器件的实施方式的横截面。图2是半导体器件的另一实施方式的横截面。图3是包括集成滤波器层的实施方式的横截面。图4是包括集成滤波器层的另一实施方式的横截面。图5是包括两个结构化滤波器层的实施方式的横截面。图6是包括两个结构化滤波器层的另一实施方式的横截面。图7是包括两个结构化滤波器层的另一实施方式的横截面。图8是包括光电二极管阵列的实施方式的横截面。图9是用于根据图3的实施方式的制造方法的中间产品的横截面。图10是根据图9的在施加第一处理晶片和进一步工艺步骤之后的横截面。图11是根据图10的在施加第二处理晶片之后的横截面。图12是根据图11的在去除第一处理晶片和进一步工艺步骤之后的横截面。图13是根据图9的用于根据图4的实施方式的横截面。图14是根据图13的在施加处理晶片之后的横截面。图15是根据图14的在进一步工艺步骤之后并且在去除处理晶片之前的横截面。图1是用于检测辐射的半导体器件的实施方式的横截面。半导体衬底I设置有包括至少一个辐射敏感组件3的集成电路2，该半导体衬底I例如可以是硅晶片，该集成电路当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于检测辐射的半导体器件，包括：具有主表面(11)的半导体衬底(1)，包括至少一种半导体材料化合物的电介质层(6)，所述电介质层(6)被布置在所述主表面(11)上或者在所述主表面(11)上方，包括至少一个辐射敏感组件(3)的集成电路(2)，所述集成电路(2)被布置在所述衬底(1)中并且在所述主表面(11)处或接近所述主表面(11)，所述集成电路(2)的布线(4)，所述电介质层(6)包括金属间层(8)，所述布线(4)被布置在所述金属间层(8)中，接触所述布线(4)的导电贯通衬底过孔(5)，以及光学滤波器元件(7)，其被紧接地布置在所述电介质层(6)上并且在所述辐射敏感组件(3)上方，其特征在于所述电介质层(6)包括至少在所述贯通衬底过孔(5)上方的钝化层(9)，所述钝化层(9)包括与所述金属间层(8)不同的电介质材料，以及所述布线(4)被布置在所述主表面(11)与所述钝化层(9)之间。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡贝特·埃尼赫尔迈尔，弗朗茨·施兰克，约尔格·西格特，
申请(专利权)人：ams有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT
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