一种图像传感器及其制备方法技术

一种图像传感器及其制备方法，所述方法包括：提供第一半导体基底，所述第一半导体基底的正面形成有感光像素，所述第一半导体基底还形成有逻辑器件；提供第二半导体基底，所述第二半导体基底的正面形成有感光像素；将所述第一半导体基底的背面和第二半导体基底的背面键合。通过本发明专利技术提供的方案能够有效降低前后双置摄像头或多摄像头的制造成本、简化组装工艺、减小芯片面积。

【技术实现步骤摘要】
一种图像传感器及其制备方法
本专利技术涉及半导体制造
，具体地涉及一种图像传感器及其制备方法。
技术介绍
图像传感器是将光学图像信号转换为电信号的半导体器件。在种类繁多的图像传感器中，互补金属氧化物半导体(ComplementaryMetalOxideSemiconductor，简称CMOS)图像传感器因其体积小、功耗低、价格低廉的优点而得到广泛应用。现有的CMOS图像传感器主要包括前照式(Front-sideIllumination，简称FSI)CMOS图像传感器和后照式(Back-sideIllumination，简称BSI)CMOS图像传感器两种。其中，后照式CMOS图像传感器因其更好的光电转换效果而获得的更广泛的应用，所述后照式CMOS图像传感器也可以称为背照式CMOS图像传感器。另一方面，随着照相功能在手机等便携式电子产品上的应用普及，前后都配备双置摄像头以成为当今便携式电子产品的一大发展趋势。但是，现有前后双置摄像头的制造工艺仍存在成本高、多摄像头组装风险高的问题，无法满足市场需求。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是如何降低前后双置摄像头或多摄像头的制造成本。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种图像传感器的制备方法，包括：提供第一半导体基底，所述第一半导体基底的正面形成有感光像素，所述第一半导体基底还形成有逻辑器件；提供第二半导体基底，所述第二半导体基底的正面形成有感光像素；将所述第一半导体基底的背面和第二半导体基底的背面键合。可选的，所述第一半导体基底包括第一半导体衬底和第二半导体衬底，所述第一半导体基底的形成过程包括：提供第一半导体衬底，所述第一半导体衬底的正面形成有所述逻辑器件；提供第二半导体衬底；将所述第一半导体衬底的正面和第二半导体衬底的背面键合；在所述第一半导体衬底的背面形成所述感光像素；其中，所述第一半导体衬底的背面为所述第一半导体基底的正面，所述第二半导体衬底的正面为所述第一半导体基底的背面。可选的，所述第二半导体基底形成有存储器件。可选的，所述第二半导体基底包括第三半导体衬底和第四半导体衬底，所述第二半导体基底的形成过程包括：提供第三半导体衬底，所述第三半导体衬底的正面形成有所述存储器件；提供第四半导体衬底；将所述第三半导体衬底的正面和所述第四半导体衬底的背面键合；在所述第三半导体衬底的背面形成所述感光像素；其中，所述第三半导体衬底的背面为所述第二半导体基底的正面，所述第四半导体衬底的正面为所述第二半导体基底的背面。可选的，所述第一半导体基底的背面和所述第二半导体基底的背面分别具有通孔，所述通孔分别暴露出形成于所述第一半导体基底和第二半导体基底的金属互联结构的至少一部分，所述将所述第一半导体基底和第二半导体基底的背面键合包括：通过所述通孔将所述第一半导体基底的背面的金属互联结构的至少一部分和所述第二半导体基底的背面的金属互联结构的至少一部分键合。本专利技术实施例还提供一种图像传感器，包括：第一半导体基底，所述第一半导体基底的正面形成有感光像素，所述第一半导体基底还形成有逻辑器件；第二半导体基底，所述第二半导体基底的正面形成有感光像素；其中，所述第一半导体基底的背面和第二半导体基底的背面相键合。可选的，所述第一半导体基底包括：第一半导体衬底，所述第一半导体衬底的正面形成有所述逻辑器件，所述第一半导体衬底的背面形成有所述感光像素；第二半导体衬底；其中，所述第一半导体衬底的正面和第二半导体衬底的背面相键合，所述第一半导体衬底的背面为所述第一半导体基底的正面，所述第二半导体衬底的正面为所述第一半导体基底的背面。可选的，所述第二半导体基底形成有存储器件。可选的，所述第二半导体基底包括：第三半导体衬底，所述第三半导体衬底的正面形成有所述存储器件，所述第三半导体衬底的背面形成有所述感光像素；第四半导体衬底；其中，所述第三半导体衬底的正面和第四半导体衬底的背面相键合，所述第三半导体衬底的背面为所述第二半导体基底的正面，所述第四半导体衬底的正面其所述第二半导体基底的背面。可选的，所述第一半导体基底的背面和所述第二半导体基底的背面分别具有通孔，所述通孔分别暴露出形成于所述第一半导体基底和第二半导体基底的金属互联结构的至少一部分，且所述第一半导体基底的背面的金属互联结构的至少一部分和所述第二半导体基底的背面的金属互联结构的至少一部分通过所述通孔键合。与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下有益效果：本专利技术实施例所述图像传感器的制备方法包括：提供第一半导体基底，所述第一半导体基底的正面形成有感光像素，所述第一半导体基底还形成有逻辑器件；提供第二半导体基底，所述第二半导体基底的正面形成有感光像素；将所述第一半导体基底的背面和第二半导体基底的背面键合。较之采用现有制备工艺制备获得的图像传感器，采用本专利技术实施例所述制备方案制备获得的图像传感器具有多层结构，其中，最外侧的两层(即第一半导体基底的正面和第二半导体基底的正面)均形成有感光像素，以实现前后双置摄像头甚至多摄像头，而中间层(即第一半导体内)形成有逻辑器件，以使所述图像传感器能够实现高速运算。本领域技术人员理解，较之现有工艺需要组装多个图像传感器才能实现前后双置摄像头的技术方案，本专利技术实施例所述方案能够在一个图像传感器的前后两面形成所述感光像素，从而在一个器件上实现前后双置摄像头或多摄像头，极大的降低制备成本，简化组装难度。进一步，所述图像传感器是多层叠加获得的，能够有效缩小芯片面积。进一步，本专利技术实施例还提供一种图像传感器，包括：第一半导体基底，所述第一半导体基底的正面形成有感光像素，所述第一半导体基底还形成有逻辑器件；第二半导体基底，所述第二半导体基底的正面形成有感光像素；其中，所述第一半导体基底的背面和第二半导体基底的背面相键合。较之现有的图像传感器，本专利技术实施例所述图像传感器具有多层结构，通过在最外两层形成感光像素，在中间层形成逻辑器件，从而在一个器件上集成前后双置摄像头甚至多摄像头，在缩小芯片面积的同时，又能获得运算速度高、制造成本低的图像传感器。进一步，所述第二半导体基底形成有存储器件，以提供数据存储功能，有利于实现大容量的图像处理。附图说明图1示出本专利技术实施例的一种图像传感器的立体结构示意图；图2示出本专利技术实施例的另一种图像传感器的立体结构示意图；图3示出本专利技术实施例所述图像传感器的剖面结构示意图；图4示出本专利技术实施例的一种图像传感器的制备方法的流程图；图5至图12示出本专利技术实施例所述图像传感器的制备方法中各个步骤对应的器件剖面结构示意图。具体实施方式本领域技术人员理解，如
技术介绍
所言，对于前后双置摄像头，现有方案一般是采用组装多个图像传感器的方式来实现，其中，组装在前侧的图像传感器和组装在后侧的图像传感器相互独立，各自基于自身的逻辑器件和存储器件执行图像处理操作，这种组装获得的前后双置摄像头制造工艺存在成本高、多摄像头组装风险高的问题，无法满足市场需求。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例的技术方案提供一种图像传感器及其制备方法，其中，所述方法包括：提供第一半导体基底，所述第一半导体基底的正面形成有感光像素，所述第一半导体基底还形成有逻辑器件；提供第二半导体基底，所述第二半导体基底的正面形成有感光像素；将所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像传感器的制备方法，其特征在于，包括：提供第一半导体基底，所述第一半导体基底的正面形成有感光像素，所述第一半导体基底还形成有逻辑器件；提供第二半导体基底，所述第二半导体基底的正面形成有感光像素；将所述第一半导体基底的背面和第二半导体基底的背面键合。

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器的制备方法，其特征在于，包括：提供第一半导体基底，所述第一半导体基底的正面形成有感光像素，所述第一半导体基底还形成有逻辑器件；提供第二半导体基底，所述第二半导体基底的正面形成有感光像素；将所述第一半导体基底的背面和第二半导体基底的背面键合。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一半导体基底包括第一半导体衬底和第二半导体衬底，所述第一半导体基底的形成过程包括：提供第一半导体衬底，所述第一半导体衬底的正面形成有所述逻辑器件；提供第二半导体衬底；将所述第一半导体衬底的正面和第二半导体衬底的背面键合；在所述第一半导体衬底的背面形成所述感光像素；其中，所述第一半导体衬底的背面为所述第一半导体基底的正面，所述第二半导体衬底的正面为所述第一半导体基底的背面。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第二半导体基底形成有存储器件。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述第二半导体基底包括第三半导体衬底和第四半导体衬底，所述第二半导体基底的形成过程包括：提供第三半导体衬底，所述第三半导体衬底的正面形成有所述存储器件；提供第四半导体衬底；将所述第三半导体衬底的正面和所述第四半导体衬底的背面键合；在所述第三半导体衬底的背面形成所述感光像素；其中，所述第三半导体衬底的背面为所述第二半导体基底的正面，所述第四半导体衬底的正面为所述第二半导体基底的背面。5.根据权利要求1至4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述第一半导体基底的背面和所述第二半导体基底的背面分别具有通孔，所述通孔分别暴露出形成于所述第一半导体基底和第二半导体基底的金属互联结构的至少一部分，所述将所述第一半导体基底和第二半导体基底的背面键合包括：通过所述通孔将所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：佟璐，陈世杰，黄晓橹，
申请(专利权)人：德淮半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32