图像传感器及其制造方法、电子装置制造方法及图纸

一种图像传感器及其制造方法、电子装置，图像传感器包括：衬底；器件层，位于衬底的第一面上，器件层包括第一介质层、以及位于第一介质层中的多层互连层，待连接的互连层为外接互连层；第二介质层，位于衬底的第二面上；互连开口，从第二介质层背向第二面的一侧，贯穿第二介质层、衬底和部分厚度的第一介质层，并露出外接互连层；导电层，覆盖互连开口的底部和部分侧壁，并延伸覆盖互连开口外侧的第二介质层的部分顶部；钝化层，覆盖导电层、互连开口侧壁、以及互连开口外侧的第二介质层顶部，钝化层露出位于第二介质层顶部的部分导电层作为焊垫。本发明专利技术将焊垫设置于图像传感器的表面，提高图像传感器的测试精度和工作性能。提高图像传感器的测试精度和工作性能。提高图像传感器的测试精度和工作性能。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器及其制造方法、电子装置


[0001]本专利技术实施例涉及半导体制造领域，尤其涉及一种图像传感器及其制造方法、电子装置。

技术介绍

[0002]随着电气技术和电子技术的快速发展，越来越多应用图像传感器技术的现代移动电子产品，如智能手机、数码相机、笔记本电脑等得到飞速发展及普及，人们对产品的质量和个人体验要求越来越苛刻。现在电子产品都具备照相和摄像功能，图像传感器作为电子产品成像的主要部件，对其成像品质的要求也越来越高。
[0003]图像传感器是指将光信号转换为电信号的装置。图像传感器包括电荷耦合器件(Charge Coupled Device，CCD)和CMOS图像传感器(CMOS Image Sensor，CIS)。和传统的CCD传感器相比，CMOS图像传感器具有低功耗，低成本、以及与CMOS工艺兼容等特点，因此得到越来越广泛的应用。目前CMOS图像传感器不仅用于消费电子领域，例如数码相机，手机摄像头和摄像机中，而且在汽车电子，监控，生物技术和医学等领域也得到了广泛的应用。
[0004]CMOS图像传感器可以进一步分为前照式(FSI)图像传感器和背照式(BSI)图像传感器。由于具备低成本、小尺寸及高性能等优点，BSI图像传感器日益普及。BSI图像传感器是在传统图像传感器技术的基础上，将原来处于镜头与感光元件之间的电路部分转移到感光元件周围或下面，使得光线可以直接进入感光元件，从而减少反射，大幅提高采光的效率。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例解决的问题是提供一种图像传感器及其制造方法、电子装置，提高图像传感器的测试精度和工作性能。
[0006]为解决上述问题，本专利技术实施例提供一种图像传感器，包括：衬底，包括相对的第一面和第二面，所述衬底包括连接区；器件层，位于所述衬底的第一面上，所述器件层包括第一介质层、以及位于所述第一介质层中的多层互连层，所述多层互连层位于所述第一介质层的不同厚度位置处，且在所述多层互连层中，待连接的所述互连层作为外接互连层；第二介质层，位于所述衬底的第二面上；互连开口，位于所述连接区中，所述互连开口从所述第二介质层背向所述第二面的一侧，贯穿所述第二介质层、衬底和部分厚度的第一介质层，所述互连开口底部露出所述外接互连层；导电层，覆盖所述互连开口的底部和部分侧壁，并延伸覆盖所述互连开口外侧的第二介质层的部分顶部，所述导电层与所述互连开口底部的所述外接互连层电连接；钝化层，覆盖所述导电层、所述导电层露出的互连开口侧壁、以及所述互连开口外侧的第二介质层顶部，所述钝化层露出位于所述第二介质层顶部的部分导电层，且被所述钝化层露出的所述导电层作为焊垫。
[0007]相应的，本专利技术实施例还提供一种图像传感器的制造方法，包括：提供第一晶圆，包括衬底，所述衬底包括相对的第一面和第二面，所述衬底包括连接区，所述衬底的第一面
上形成有器件层，所述器件层包括第一介质层、以及位于所述第一介质层中的多层互连层，所述多层互连层位于所述第一介质层的不同厚度位置处，且在所述多层互连层中，待连接的所述互连层作为外接互连层；在所述衬底的第二面上形成第二介质层；在所述连接区中，从所述衬底的第二面，形成贯穿所述第二介质层、衬底和部分厚度的第一介质层的互连开口，所述互连开口底部露出所述外接互连层；形成覆盖所述互连开口的底部和部分侧壁的导电层，所述导电层还延伸覆盖所述互连开口外侧的所述第二介质层的部分顶部，所述导电层与所述互连开口底部的所述外接互连层电连接；形成覆盖所述导电层、所述导电层露出的互连开口侧壁、以及所述互连开口外侧的第二介质层顶部的钝化层，所述钝化层露出位于所述第二介质层顶部的部分导电层，且被所述钝化层露出的所述导电层作为焊垫。
[0008]相应的，本专利技术实施例还提供一种电子装置，所述电子装置包括本专利技术实施例提供的图像传感器。
[0009]与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下优点：
[0010]本专利技术实施例提供的图像传感器中，导电层还延伸覆盖互连开口外侧的第二介质层的部分顶部，钝化层覆盖导电层并露出位于第二介质层顶部的部分导电层，被钝化层露出的导电层作为焊垫；与导电层仅位于互连开口中的方案相比，本专利技术实施例通过使导电层延伸覆盖互连开口外侧的第二介质层的部分顶部，将图像传感器的焊垫设置于图像传感器的表面，后续对图像传感器进行WAT测试(wafer acceptance test，晶圆验收测试)时，使得扎针位置位于图像传感器的表面，测试针卡无需伸入至互连开口中，从而降低因测试针卡与互连开口侧壁接触而造成测试针卡损伤的概率，也有利于提高测试针卡与焊垫的接触效果，从而提高对图像传感器测试时的测试精度，而且，焊垫还用于作为图像传感器与外部电路实现电连接的接口，这相应还有利于提高图像传感器与外部电路的电连接效果，从而提高图像传感器的工作性能。
[0011]本专利技术实施例提供的图像传感器的制造方法中，在连接区中，从衬底的第二面形成露出外接互连层的互连开口后，形成覆盖互连开口的底部和部分侧壁的导电层，导电层还延伸覆盖互连开口外侧的第二介质层的部分顶部，并形成覆盖导电层、导电层露出的互连开口侧壁、以及互连开口外侧的第二介质层顶部的钝化层，钝化层露出位于第二介质层顶部的部分导电层，且被钝化层露出的导电层作为焊垫；与导电层仅位于互连开口中的方案相比，本专利技术实施例通过使导电层延伸覆盖互连开口外侧的第二介质层的部分顶部，将图像传感器的焊垫设置于图像传感器的表面，后续对图像传感器进行WAT测试时，使得扎针位置位于图像传感器的表面，测试针卡无需伸入至互连开口中，从而降低因测试针卡与互连开口侧壁接触而造成测试针卡损伤的概率，也有利于提高测试针卡与焊垫的接触效果，从而提高对图像传感器测试时的测试精度，而且，焊垫还用于作为图像传感器与外部电路实现电连接的接口，这相应还有利于提高图像传感器与外部电路的电连接效果，从而提高图像传感器的工作性能。
附图说明
[0012]图1是一种图像传感器的结构示意图；
[0013]图2是本专利技术图像传感器一实施例的结构示意图；
[0014]图3至图10是本专利技术图像传感器的制造方法一实施例中各步骤对应的结构示意
图。
具体实施方式
[0015]目前，在对图像传感器测试(例如，WAT测试)时，测试精度有待提高，且图像传感器的工作性能也有待提高。现结合一种图像传感器分析其测试精度和工作性能仍有待提高的原因。
[0016]参考图1，图1是一种图像传感器的结构示意图。
[0017]图像传感器包括：衬底20，包括相对的第一面20a和第二面20b，衬底20包括连接区10M和像素区(图未示)，像素区的衬底20中具有感光元件(图未示)；器件层30，位于衬底20的第一面20a上，器件层30包括第一介质层31、以及位于第一介质层31中的多层互连层32，多层互连层32位于第一介质层31的不同厚度位置处，且在多层互连层32中，待连接的互连层32作为外接互连层32M；第二介质层40，位于衬底20的第二面20b上；互连开口本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器，其特征在于，包括：衬底，包括相对的第一面和第二面，所述衬底包括连接区；器件层，位于所述衬底的第一面上，所述器件层包括第一介质层、以及位于所述第一介质层中的多层互连层，所述多层互连层位于所述第一介质层的不同厚度位置处，且在所述多层互连层中，待连接的所述互连层作为外接互连层；第二介质层，位于所述衬底的第二面上；互连开口，位于所述连接区中，所述互连开口从所述第二介质层背向所述第二面的一侧，贯穿所述第二介质层、衬底和部分厚度的第一介质层，所述互连开口底部露出所述外接互连层；导电层，覆盖所述互连开口的底部和部分侧壁，并延伸覆盖所述互连开口外侧的第二介质层的部分顶部，所述导电层与所述互连开口底部的所述外接互连层电连接；钝化层，覆盖所述导电层、所述导电层露出的互连开口侧壁、以及所述互连开口外侧的第二介质层顶部，所述钝化层露出位于所述第二介质层顶部的部分导电层，且被所述钝化层露出的所述导电层作为焊垫。2.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述互连开口包括：沟槽，从所述第二介质层背向所述第二面的一侧，贯穿所述第二介质层和衬底；接触孔，贯穿所述沟槽底部的部分厚度的第一介质层，并露出所述外接互连层，所述接触孔顶部和所述沟槽底部相连通，且所述沟槽底部的线宽尺寸大于所述接触孔顶部的线宽尺寸。3.如权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，位于所述接触孔的相对侧壁上的所述导电层相接触，所述导电层填充于所述接触孔中。4.如权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括：阻挡层，覆盖所述沟槽的侧壁和底部，并延伸覆盖所述第二介质层的顶部；所述接触孔还贯穿所述沟槽底部的所述阻挡层；所述导电层和钝化层均位于所述阻挡层上。5.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，最靠近所述第一面的所述互连层作为所述外接互连层。6.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括：刻蚀停止层，位于所述器件层和所述衬底的第一面之间；所述互连开口还贯穿所述刻蚀停止层。7.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述互连开口在所述衬底上的投影为方形；所述导电层沿所述互连开口的任一侧壁，延伸覆盖所述互连开口外侧的第二介质层的部分顶部。8.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，沿平行于所述衬底表面、且垂直于所述互连开口侧壁的方向，所述导电层延伸覆盖所述第二介质层的尺寸为80微米至120微米。9.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述衬底的厚度为2.4微米至8微米。10.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，位于所述互连开口侧壁上的所述导电层的厚度为1微米至1.5微米。
11.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述钝化层的厚度为至12.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述第一介质层的材料包括氧化硅、氮化硅、碳化硅、氮氧化硅、碳氮氧化硅、低k介质材料和超低k介质材料中的一种或多种。13.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述第二介质层的材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氮氧化硅、低k介质材料和超低k介质材料中的一种或多种。14.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述互连层的材料包括铝、铜、钽、氮化钽、钛和氮化钛中的一种或多种。15.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述导电层的材料包括铝和铜中的一种或多种。16.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述钝化层的材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅和有机聚合物中的一种或多种。17.如权利要求4所述的图像传感器，其特征在于，所述阻挡层的材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅和碳氮氧化硅中的一种或多种。18.如权利要求6所述的图像传感器，其特征在于，所述刻蚀...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪嘉伦，王新鹏，吴琼涛，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：