三维硅通孔结构CMOS图像传感器及其制备方法技术

本发明专利技术属于半导体技术领域，具体为一种三维硅通孔结构CMOS图像传感器及其制备方法。本发明专利技术方法包括：在制作在硅衬底上的CMOS图像传感器芯片层的周围形成作为支架的聚合物腔壁；将聚光源玻璃与聚合物腔壁上表面相互粘合，形成空气腔；将硅衬底减薄处理至预设厚度，并进行应力消除；在硅衬底上形成浅沟槽和通孔，制作电极；将聚光源玻璃和彩色滤光片进行粘合；制作硅通孔插入层；将CMOS图像传感器芯片层和硅通孔插入层进行互连。本发明专利技术能够快速高效地实现三维封装集成；本发明专利技术通过聚合物来支撑粘合聚光源玻璃层形成空气腔，能够有效保护CMOS图像传感器；器件能够在小尺寸的情况下提高对光的吸收能力，从而提高灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
三维硅通孔结构CMOS图像传感器及其制备方法
本专利技术属于半导体
，具体涉及一种三维硅通孔结构CMOS图像传感器及其制备方法。
技术介绍
随着制作工艺的进步，半导体器件在不断的微缩，传统的平面结构已无法满足进一步等比例缩小，半导体器件开始走向三维封装集成。硅通孔（TSV）技术逐渐成为三维集成技术的核心，硅通孔技术也正在成为CMOS图像传感器封装的主流互连方法。为了进一步提高器件的性能以及集成度，技术人员开始对新结构、新材料、新工艺进行积极的探索。近年来，各种新型的图像传感器结构得到了迅速发展。传统的二维封装技术来实现更高密度的封装越来越困难，使用三维技术的图像传感器能够做到器件更小，速度更快。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种灵敏度高、相应速度快的三维硅通孔结构CMOS图像传感器及其制备方法。本专利技术提供的三维硅通孔结构CMOS图像传感器的制备方法，具体步骤为：在制作在硅衬底上的CMOS图像传感器芯片层的周围形成作为支架的聚合物腔壁；将聚光源玻璃与所述聚合物腔壁上表面相互粘合，形成空气腔；将所述硅衬底减薄处理至预设厚度，并进行应力消除；在硅衬底背面形成浅沟槽和通孔，制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维硅通孔结构CMOS图像传感器制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在制作在硅衬底上的CMOS图像传感器芯片的周围形成作为支架的聚合物腔壁；将聚光源玻璃与所述聚合物腔壁上表面相互粘合，形成空气腔；将所述硅衬底减薄处理至预设厚度，并进行应力消除；在所述硅衬底背面形成浅沟槽和通孔，制作电极并引出；将所述聚光源玻璃和彩色滤光片进行粘合；制作硅通孔插入层；以及将所述CMOS图像传感器芯片层和所述硅通孔插入层进行互连。

【技术特征摘要】
1.一种三维硅通孔结构CMOS图像传感器制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在制作在硅衬底上的CMOS图像传感器芯片的周围形成作为支架的聚合物腔壁；将聚光源玻璃与所述聚合物腔壁上表面相互粘合，形成空气腔；将所述硅衬底减薄处理至预设厚度，并进行应力消除；在所述硅衬底背面形成浅沟槽和通孔，制作电极并引出；将所述聚光源玻璃和彩色滤光片进行粘合；制作硅通孔插入层；以及将所述CMOS图像传感器芯片层和所述硅通孔插入层进行互连。2.根据权利要求1所述的三维硅通孔结构CMOS图像传感器制备方法，其特征在于，所述预设厚度为100μm以下。3.根据权利要求1所述的三维硅通孔结构CMOS图像传感器制备方法，其特征在于，所述聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯。4.根据权利要求1所述的三维硅通孔结构CMOS图像传感器制备方法，其特征在于，所述在硅衬底背面形成浅沟槽和通孔，制作电极并引出的具体步骤为：采用反应离子蚀刻在硅衬底的背面蚀刻形成浅沟槽结构，以同样的刻蚀流程二次刻蚀形成硅通孔；在上述结构上沉积隔离层；光刻形成电极图案；以及淀积第一导电金属层。5.根据权利要求1所述的三维硅通孔结构CMOS图像传感器制备方法，其特征在于，所述制作硅通孔插入层的具体步骤为：对硅片进行光刻形成通孔图案，并刻蚀形成沟渠；在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈琳，何振宇，孙清清，张卫，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：上海,31