背照式图像传感器芯片制造技术

本发明专利技术提供一种背照式图像传感器芯片，包括：具有相对的正面和背面的半导体衬底，其中光从背面进入衬底；设置于所述衬底正面的功能模块；设置于所述衬底背面且与背面焊盘同时形成的信号走线，所述信号走线的方块电阻小于0.2欧姆/方块；所述信号走线与所述功能模块彼此连接。本发明专利技术的背照式图像传感器芯片，在较小的芯片面积、较高的设计灵活度、较低的制造成本情况下，解决了敏感电路的分布和敏感信号的走线问题，降低了传输阻抗，提高了成像质量，保证了芯片性能。保证了芯片性能。保证了芯片性能。

【技术实现步骤摘要】
背照式图像传感器芯片


[0001]本专利技术涉及一种背照式图像传感器芯片。

技术介绍

[0002]随着集成电路工艺尺寸的不断缩小和集成度的不断提高，芯片内部的功能模块个数以及单位时间所处理的数据量也在不断增大，这就导致芯片内部的敏感电路和敏感信号也越来越多。这些敏感电路和敏感信号容易受到其他模块或者信号的干扰，同时也容易对其他模块或者信号带来干扰。因此，在芯片设计过程中，对敏感电路的分布和敏感信号的走线要进行特殊的处理，它们通常需要尽量小的寄生阻抗，以及良好的匹配性和隔离。
[0003]在背照式图像传感器芯片中，敏感电路和敏感信号引起或受到的干扰往往会直观地体现在出图质量上，而芯片设计本身会有很大一片区域用于芯片的感光阵列，因而敏感电路的分布和敏感信号的走线问题会更加突显。
[0004]目前在背照式图像传感器芯片中，常见采用以下方案应对敏感电路的分布和敏感信号的走线问题：（1）敏感电路独立划分区域，电源地隔离，并且在敏感电路周围放置合理数量的滤波电容；（2）多层金属工艺，敏感信号走线采用高层金属差分走线，并做好相应的匹配和隔离，路径中避开其他敏感电路；（3）敏感电路到有连接关系的其他模块或者芯片输入输出管脚采用就近放置原则，从而尽量减小敏感信号走线的长度，减少与其它不相关模块的交集；（4）采用堆叠芯片的方案，一层用于图像传感器的感光阵列，另一层用于其他电路模块，大幅增大其他功能模块所能使用的有效面积，从而为敏感电路分布和敏感信号走线提供充足的裕量。
[0005]以上方案虽然可以较好地处理敏感电路分布和敏感信号走线问题，但方案（1）需要更多的芯片面积，方案（2）需要更多的金属层，方案（3）需要放弃一定的设计灵活度，方案（4）需要更高级的制造工艺，这些都将增加芯片的制造成本。
[0006]为了保证产品的竞争力，在芯片面积、布局和成本都存在限制的情况下，以上方案都将受到很大的限制，难以在充分保证性能的情况下应对敏感电路的分布和敏感信号的走线问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种背照式图像传感器芯片，在较小的芯片面积、较高的设计灵活度、较低的制造成本情况下，解决敏感电路的分布和敏感信号的走线问题，降低传输阻抗，提高成像质量，保证芯片性能。
[0008]基于以上考虑，本专利技术提供一种背照式图像传感器芯片，包括：具有相对的正面和背面的半导体衬底，其中光从背面进入衬底；设置于所述衬底正面的功能模块；设置于所述
衬底背面且与背面焊盘同时形成的信号走线，所述信号走线的方块电阻小于0.2欧姆/方块；所述信号走线与所述功能模块彼此连接。
[0009]优选的，所述信号走线与所述衬底之间的绝缘层厚度大于等于40纳米。
[0010]优选的，所述信号走线位于所述衬底背面的凹槽之中。
[0011]优选的，所述信号走线的厚度大于等于400纳米。
[0012]优选的，所述信号走线用于将多个所述功能模块彼此连接或者将所述功能模块与输入输出管脚连接。
[0013]优选的，所述信号走线为斜坡信号线、时钟信号线或数据传输线。
[0014]优选的，所述衬底背面具有单层金属或多层金属，所述单层金属或多层金属中的至少一层作为所述信号走线。
[0015]优选的，所述凹槽贯穿所述衬底厚度，设置于所述衬底正面的氧化层作为所述凹槽的底部。
[0016]优选的，所述信号走线与所述功能模块通过通孔或沟槽连接。
[0017]优选的，所述信号走线与所述功能模块的电源线金属、地线金属或信号线金属连接。
[0018]本专利技术的背照式图像传感器芯片，通过设置于衬底背面的信号走线与设置于衬底正面的功能模块彼此连接，合理选择信号走线的宽度以实现信号走线的方块电阻小于0.2欧姆/方块，合理选择信号走线与衬底之间的绝缘层厚度大于等于40纳米以实现较小的分布电容，降低了传输阻抗，提高了成像质量。该信号走线位于衬底背面，既不容易受到其他功能模块的干扰，也不容易对其他功能模块带来干扰，从而解决了敏感电路的分布和敏感信号的走线问题，保证了芯片性能。该信号走线与芯片背面焊盘同时形成且位于衬底背面的凹槽之中，不会对芯片面积、芯片正面金属层数、工艺步骤流程、制造复杂度造成负面影响，因而也不会增加制造成本，并且可以根据需要连接芯片不同位置的功能模块或者输入输出管脚，增加了设计灵活性。
附图说明
[0019]通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
[0020]图1为本专利技术的背照式图像传感器芯片的结构示意图；图2为沿图1中A-A的一个优选实施例的剖视图；图3为沿图1中A-A的另一优选实施例的剖视图；图4为沿图1中A-A的又一优选实施例的剖视图。
[0021]在图中，贯穿不同的示图，相同或类似的附图标记表示相同或相似的装置（模块）或步骤。
具体实施方式
[0022]为解决上述现有技术中的问题，本专利技术提供一种背照式图像传感器芯片，通过设置于衬底背面的信号走线与设置于衬底正面的功能模块彼此连接，合理选择信号走线的宽度以实现信号走线的方块电阻小于0.2欧姆/方块，合理选择信号走线与衬底之间的绝缘层
厚度大于等于40纳米以实现较小的分布电容，降低了传输阻抗，提高了成像质量。该信号走线位于衬底背面，既不容易受到其他功能模块的干扰，也不容易对其他功能模块带来干扰，从而解决了敏感电路的分布和敏感信号的走线问题，保证了芯片性能。该信号走线与芯片背面焊盘同时形成且位于衬底背面的凹槽之中，不会对芯片面积、芯片正面金属层数、工艺步骤流程、制造复杂度造成负面影响，因而也不会增加制造成本，并且可以根据需要连接芯片不同位置的功能模块或者输入输出管脚，增加了设计灵活性。
[0023]在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本专利技术一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本专利技术的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本专利技术的所有实施例。可以理解，在不偏离本专利技术的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本专利技术的范围由所附的权利要求所限定。
[0024]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细阐述。
[0025]图1、图2示出本专利技术的背照式图像传感器芯片的一个优选实施例，该背照式图像传感器芯片包括半导体衬底01，其具有相对的正面01A和背面01B，其中光从背面01B进入衬底01，优选的，衬底正面01A上设置有氧化层06。功能模块04设置于衬底正面01A，信号走线02设置于衬底背面01B且与背面焊盘（未示出）同时形成，信号走线02与功能模块04通过衬底01中的通孔或沟槽03彼此连接。优选的，所述信号走线02与所述功能模块04的电源线金属、地线金属或信号线金属连接。根据需要，所述信号走线02可以用于将多个功能模块04彼此连接或者将功能模块04与输入输出管脚05连接。
[0026]本专利技术的背照式图像传感器芯片，通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种背照式图像传感器芯片，其特征在于，包括：具有相对的正面和背面的半导体衬底，其中光从背面进入衬底；设置于所述衬底正面的功能模块；设置于所述衬底背面且与背面焊盘同时形成的信号走线，所述信号走线的方块电阻小于0.2欧姆/方块；所述信号走线与所述功能模块彼此连接。2.如权利要求1所述的背照式图像传感器芯片，其特征在于，所述信号走线与所述衬底之间的绝缘层厚度大于等于40纳米。3.如权利要求1所述的背照式图像传感器芯片，其特征在于，所述信号走线位于所述衬底背面的凹槽之中。4.如权利要求1所述的背照式图像传感器芯片，其特征在于，所述信号走线的厚度大于等于400纳米。5.如权利要求1所述的背照式图像传感器芯片，其特征在于，所述信号走线用于将多个所述功能模块彼此...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔劲轩，仲冬冬，
申请(专利权)人：格科微电子上海有限公司，
类型：发明
国别省市：