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低成本、高集成度之背照式图像传感器封装.pdf

摘要
申请专利号:

太阳城集团CN201210169718.4

申请日:

2012.05.28

公开号:

太阳城集团CN102751299B

公开日:

2015.01.21

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H01L 27/146申请日:20120528|||公开
IPC分类号: H01L27/146 主分类号: H01L27/146
申请人: 香港应用科技研究院有限公司
发明人: 杨丹; 徐逸杰; 丘树坚; 罗珮璁
地址: 中国香港新界沙田香港科学园科技大道西二号生物资讯中心三楼
优先权: 2012.05.04 US 13/464,939
专利代理机构: 深圳新创友知识产权代理有限公司 44223 代理人: 江耀纯
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法律状态
申请(专利)号:

太阳城集团CN201210169718.4

授权太阳城集团号:

102751299B||||||

法律状态太阳城集团日:

太阳城集团2015.01.21|||2012.12.19|||2012.10.24

法律状态类型:

授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

本发明披露了背照式图像传感器及其制作方法,其在制作过程中不需要涉及机械研磨过程或化学机械平面化过程。在一个实施例中,图像传感器包括一半导体衬底、在半导体衬底内的多个光感应元件、和一形成在半导体衬底内的空腔。光感应元件以平面方式排列。空腔有一基面在光感应元件之上。空腔的出现允许图像经过空腔基面而到达光感应元件。空腔可以通过蚀刻半导体衬底而制作。当进行蚀刻时,还可以使用搅动。

权利要求书

1.一种背照式图像传感器,包括:
半导体衬底,其有第一衬底表面和第二衬底表面,所述第一衬底表面
位于所述第二衬底表面的反面;
一个或多个光感应元件,其位于所述半导体衬底内,所述光感应元件
被安排用于接收来自所述半导体衬底外面的图像光;
形成在半导体衬底内的空腔,所述空腔有一基面在所述光感应元件
上,所述空腔从所述第一衬底表面延伸到所述基面;
其中所述第一衬底表面是所述图像传感器的背侧面;
其中所述图像光被允许穿过所述基面而到达所述光感应元件,所述图
像光到达所述图像传感器的背侧面和到达所述光感应元件的所
行进的距离比没有所述空腔的情况要短。
2.如权利要求1所述的图像传感器,其中所述空腔是通过在所述半导
体衬底上进行蚀刻而形成的。
3.如权利要求1所述的图像传感器,其中所述空腔的侧壁形成包含氧
离子注入;其中所述氧离子注入在蚀刻所述半导体衬底而形成空腔
的期间充当阻挡的作用。
4.如权利要求1所述的图像传感器,还包括:
多个微光学器件,其位于所述空腔基面上,其中每个微光学器件被
设置用来光学地处理一部分图像光,并将该光学处理后的部分
图像光传导到一个光感应元件上。
5.如权利要求4所述的图像传感器,其中一个所述微光学器件包括透
镜和颜色滤镜。
6.如权利要求1所述的图像传感器,还包括一抗反射膜在所述空腔上。
7.如权利要求1所述的图像传感器,还包括:
一个或多个通孔,其从所述第一衬底表面或所述空腔基面延伸到所
述第二衬底表面;
一个或多个电路径,其位于所述第二衬底表面和所述第一衬底表面
之间,其中每个电路径都穿过一个通孔,因此允许在所述第二
衬底表面上的一个或多个第一器件和可与所述第一衬底表面电
连接的一个或多个第二器件之间的电子信号通信。
8.如权利要求7所述的图像传感器,还包括一透明盖板贴附在所述第
一衬底表面上。
9.如权利要求8所述的图像传感器,其中所述透明盖板是一玻璃盖板。
10.如权利要求8所述的图像传感器,其中可电连接到所述第一衬底表
面的所述第二器件贴附在所述透明盖板上,因此允许高度的器件集
成。
11.如权利要求7所述的图像传感器,还包括一支撑衬底,其贴附在所
述第二衬底表面上,因此提供额外的机械支撑给所述图像传感器。
12.如权利要求7所述的图像传感器,其中至少一个所述通孔的横截面
是相同的,或是不相同的。
13.一种制作BSI图像传感器的方法,包括:
准备一晶圆,其有第一晶圆侧面和第二晶圆侧面,第一晶圆侧面在
第二晶圆侧面的反面,集成电路制作在所述第二晶圆侧面上,
其中所述集成电路至少包括光感应元件、电子电路、和金属线,
所述金属线用于至少连接一个或多个电子电路和一个或多个光
感应元件;
蚀刻所述第一晶圆侧面,使得所述第一晶圆侧面改变形状而在其上
形成多个空腔;
形成多个通孔,其从所述第一晶圆侧面延伸到所述第二晶圆侧面;
在所述第一晶圆侧面和所述第二晶圆侧面之间形成电路径,其中每
个所述电路径穿过一个所述通孔;
在第一晶圆侧面上形成多个抗反射膜,在所述空腔上形成多个微光
学器件;
执行钝化,然后切割,由此在切割所述图像传感器后而得到晶片。
14.如权利要求13所述的方法,其中所述蚀刻第一晶圆侧面的步骤包括:
当进行蚀刻时,包括搅动。
15.如权利要求13所述的方法,还包括将一晶圆尺寸的支撑衬底贴附到
所述晶圆的第二晶圆侧面,其中所述图像传感器有一支撑衬底,其
是一部分的晶圆尺寸的支撑衬底。
16.如权利要求13所述的方法,还包括将一透明盖板贴附到所述图像传
感器上。
17.如权利要求13所述的方法,其中所述准备晶圆包括:注入氧离子到
非像素区,形成一富氧层在所述晶圆体区层内,在所述蚀刻第一晶
圆侧面时用做阻挡层。

关 键 词:
低成本 集成度 背照式 图像传感器 封装
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