CN103426892B - 垂直集成的图像传感器芯片及其形成方法 - Google Patents

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Abstract

一种器件包括背照式(BSI)图像传感器芯片，其包括设置在第一半导体衬底的正面上的图像传感器，以及位于第一半导体衬底正面上的包括多个金属层的第一互连结构。一种器件芯片与该图像传感器芯片接合。该器件芯片包括位于第二半导体衬底的正面上的有源器件，以及位于第二半导体衬底正面上的包括多个金属层的第二互连结构。第一通孔穿透BSI图像传感器芯片，从而连接位于第二互连结构中的第一金属焊盘。第二通孔穿透位于第一互连结构中的介电层，从而连接位于第一互连结构中的第二金属焊盘，其中，第一通孔和第二通孔电连接。本发明提供垂直集成的图像传感器芯片及其形成方法。

Description

垂直集成的图像传感器芯片及其形成方法
技术领域
本发明涉及半导体器件及其形成方法，具体而言，涉及图像传感器芯片及其形成方法。
背景技术
为了提高光子捕集效率，以背照式(BSI)图像传感器芯片替代正面照明传感器芯片。在BSI图像传感器芯片的形成中，图像传感器(诸如，光电二极管)形成在BSI晶圆的硅衬底的正面上。用于处理图像传感器信号的逻辑电路也形成在硅衬底的正面上。然后将互连结构形成在图像传感器和逻辑电路上方并与其相连接。
在形成了BSI晶圆之后，BSI晶圆与载体相接合，并且将硅衬底减薄。由此，硅衬底变得足够薄从而使得光能够从背面穿透硅衬底。在减薄的过程中以及其后，载体为薄的晶圆提供机械支撑。然后，在BSI晶圆上形成额外的部件，诸如，金属栅格、滤色器、微透镜等。BSI晶圆和载体随后被切锯分离成BSI芯片。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种器件，包括：背照式(BSI)图像传感器芯片，包括：第一半导体衬底；图像传感器，设置在所述第一半导体衬底的正面上；以及位于所述第一半导体衬底的正面上的第一互连结构，包括多个金属层；器件芯片，与所述图像传感器芯片接合，其中，所述器件芯片包括：第二半导体衬底；有源器件，位于所述第二半导体衬底的正面上；以及位于所述第二半导体衬底的正面上的第二互连结构，包括多个金属层；穿透BSI图像传感器芯片的第一通孔，与位于所述第二互连结构中的第一金属焊盘连接；以及穿透所述第一互连结构中的介电层的第二通孔，与位于所述第一互连结构中的第二金属焊盘连接，其中，所述第一通孔和所述第二通孔电连接。
在上述器件中，进一步包括接触所述第一通孔和所述第二通孔的第三金属焊盘，其中所述第三金属焊盘基本上与所述第一半导体衬底的一部分处于同一层。
在上述器件中，进一步包括接触所述第一通孔和所述第二通孔的第三金属焊盘，其中所述第三金属焊盘基本上与所述第一半导体衬底的一部分处于同一层，进一步包括：第四金属焊盘，位于所述第一互连结构中；以及引线接合焊盘，与所述第三金属焊盘处于同一层，其中，所述引线接合焊盘与所述第四金属焊盘电连接。
在上述器件中，其中，所述第二金属焊盘位于所述第一互连结构的底部金属层中，而所述第一金属焊盘位于所述第二互连结构的顶部金属层中。
在上述器件中，其中，整个所述第一半导体衬底与所述第一互连结构的第一部分重叠，其中所述第一互连结构还包括未与所述第一半导体衬底重叠的第二部分，并且所述第一金属焊盘与所述第一互连结构的所述第二部分对准，而所述第二金属焊盘位于所述第一互连结构的所述第二部分中。
在上述器件中，其中，所述BSI图像传感器芯片不包括自动曝光控制(AEC)电路、自动增益控制(AGC)电路、自动白平衡(AWB)电路，以及颜色校正电路。
在上述器件中，进一步包括：图像传感器阵列；以及滤色器和微透镜，其中，所述滤色器和所述器件芯片位于所述第一半导体衬底的相对面上。
根据本发明的另一方面，还提供了一种器件，包括：背照式(BSI)图像传感器芯片，包括：第一半导体衬底，以及图像传感器阵列，设置在所述第一半导体衬底的正面上；器件芯片，与所述图像传感器芯片接合，其中，所述器件芯片包括：第二半导体衬底，以及集成电路器件，位于所述第二半导体衬底的正面上；第一通孔，穿透所述BSI图像传感器芯片；以及第一金属焊盘，与所述第一半导体衬底的一部分处于同一层，其中所述第一金属焊盘通过所述第一通孔将所述BSI图像传感器芯片中的器件与所述器件芯片中的器件电连接。
在上述器件中，进一步包括：第一互连结构，位于所述BSI图像传感器芯片中；以及第二互连结构，位于所述器件芯片中，其中，所述第一互连结构和所述第二互连结构设置在所述第一半导体衬底和所述第二半导体衬底之间。
在上述器件中，进一步包括：第一互连结构，位于所述BSI图像传感器芯片中；以及第二互连结构，位于所述器件芯片中，其中，所述第一互连结构和所述第二互连结构设置在所述第一半导体衬底和所述第二半导体衬底之间，其中，所述第一通孔接触位于所述第二互连结构中的第二金属焊盘，其中所述器件还包括第二通孔，所述第二通孔穿透位于所述第一互连结构中的层间介电(ILD)层，与位于所述第一互连结构中的第三金属焊盘连接，并且所述第一金属焊盘与所述第一通孔和所述第二通孔接触。
在上述器件中，其中，所述第一金属焊盘位于所述BSI图像传感器芯片的外围区域中。
在上述器件中，还包括与所述第一金属焊盘处于同一层的引线接合焊盘，其中，所述引线接合焊盘与位于所述BSI图像传感器芯片的互连结构中的金属焊盘电连接。
在上述器件中，其中，所述BSI图像传感器芯片包括彼此不对准的第一边缘和第二边缘，其中，所述第一边缘是所述第一半导体衬底的边缘，而所述第二边缘是所述BSI图像传感器芯片的互连结构的边缘，并且所述第一金属焊盘设置在所述第一边缘和所述第二边缘之间。
在上述器件中，其中，所述BSI图像传感器芯片包括彼此不对准的第一边缘和第二边缘，其中，所述第一边缘是所述第一半导体衬底的边缘，而所述第二边缘是所述BSI图像传感器芯片的互连结构的边缘，并且所述第一金属焊盘设置在所述第一边缘和所述第二边缘之间，其中，所述第一半导体衬底不延伸至位于所述第一边缘和所述第二边缘之间的区域。
根据本发明的又一方面，还提供了一种方法，包括：接合背照式(BSI)图像传感器芯片和器件芯片；在所述BSI图像传感器芯片中形成第一通孔以连接位于所述BSI图像传感器芯片中的第一集成电路器件；形成穿透所述BSI图像传感器芯片的第二通孔来连接位于所述器件芯片中的第二集成电路器件；以及形成金属焊盘来连接所述第一通孔和所述第二通孔。
在上述方法中，进一步包括：执行蚀刻步骤来去除所述BSI图像传感器芯片的部分半导体衬底；在所述蚀刻步骤之后，在所述图像传感器芯片的层间电介质(ILD)中形成第一通孔开口以暴露出位于所述BSI图像传感器芯片的第一互连结构中的第一金属焊盘；形成穿透所述第一互连结构的第二通孔开口以暴露出位于所述器件芯片的第二互连结构中的第二金属焊盘；以及填充所述第一通孔开口和所述第二通孔开口以分别形成所述第一通孔和所述第二通孔。
在上述方法中，进一步包括：执行蚀刻步骤来去除所述BSI图像传感器芯片的部分半导体衬底；在所述蚀刻步骤之后，在所述图像传感器芯片的层间电介质(ILD)中形成第一通孔开口以暴露出位于所述BSI图像传感器芯片的第一互连结构中的第一金属焊盘；形成穿透所述第一互连结构的第二通孔开口以暴露出位于所述器件芯片的第二互连结构中的第二金属焊盘；以及填充所述第一通孔开口和所述第二通孔开口以分别形成所述第一通孔和所述第二通孔，进一步包括：在所述接合步骤之后，减薄所述BSI图像传感器芯片的半导体衬底。
在上述方法中，进一步包括：形成穿透所述BSI图像传感器芯片的第三通孔以连接所述器件芯片中的另外的金属焊盘，其中所述第一通孔和所述第三通孔同时形成；以及形成引线接合焊盘以连接所述第三通孔。
在上述方法中，其中，在所述接合步骤中，所述BSI图像传感器芯片的第一介电层与所述器件芯片的第二介电层接合，并且通过氧化物与氧化物的接合来实现所述接合步骤。
在上述方法中，其中，在所述接合步骤中，所述BSI图像传感器芯片的第一介电层与所述器件芯片的第二介电层接合，并且通过氧化物与氧化物的接合来实现所述接合步骤，其中，所述第二通孔穿透所述第一介电层和所述第二介电层。
附图说明
为了更全面地理解实施例及其优势，现将结合附图所进行的描述作为参考，其中：
图1至图9是根据一些示例性实施例制造垂直堆叠的背照式(BSI)图像传感器管芯的中间阶段的截面图；
图10A和图10B至图11示出了用于互连BSI芯片和器件芯片的电连接件的俯视图；以及
图12和图13示出了BSI芯片和器件芯片的俯视图。
具体实施方式
下面，详细讨论本发明各实施例的制造和使用。然而，应该理解，本发明提供了许多可以在各种具体环境中实现的可应用的概念。所讨论的具体实施例仅仅是说明性的，不用于限制本发明的范围。
根据多个示例性实施例提供了垂直地堆叠的背照式(BSI)图像传感器芯片及其形成方法。示出了形成BSI图像传感器芯片的中间阶段。论述了实施例的变型。在所有各个附图和说明性实施例中类似的参考标号用于表示类似的元件。
图1至图9示出了根据一些示例性实施例堆叠BSI图像传感器芯片/晶圆和器件管芯/晶圆的中间阶段的截面图。图1示出了是晶圆22的一部分的图像传感器芯片20。图像传感器芯片20包括半导体衬底26。半导体衬底26可以是晶体硅衬底或由其他半导体材料形成的半导体衬底。在整个说明书中，表面26A被视为半导体衬底26的正面，而表面26B被视为半导体衬底26的背面。图像传感器24形成在半导体衬底26的正面26A上。图像传感器24被配置成将光信号(光子)转换成电信号，并且可以是感光的金属氧化物半导体(MOS)晶体管或感光的二极管。因此，相应的晶圆22是图像传感器晶圆。在一些示例性实施例中，图像传感器24从正面26A延伸到半导体衬底26中，并形成了图12所示的图像传感器阵列25。
仍如图12所示，除了图像传感器阵列25以外，还具有形成在图像传感器芯片20中的额外的电路，诸如，模数转换器(ADC)72，相关双采样电路(CDS，也示为72)、行解码器74等。图12示出了被用于处理与图像传感器阵列25相关的电信号的图像传感器阵列25、ADC/CDS72以及行解码器74的示例性布局。
重新参考图1，正面互连结构28形成在半导体衬底26上方，并且被用于电互连图像传感器芯片20中的器件。正面互连结构28包括层间电介质(ILD)27以及位于ILD27中的接触塞29。正面互连结构28还包括介电层30，以及位于介电层30中的金属线32和通孔34。在整个说明书中，在同一介电层30中的金属线32整体被视作为金属层。互连结构28可以包括多个金属层，被称为底部金属层(M1)至顶部金属层(Mtop)。底部金属层M1最接近图像传感器24。在一些示例性实施例中，介电层30包括低k介电层。该低k介电层具有低k值，例如，低于大约3.0。在金属层M1至Mtop上形成了钝化层38。钝化层38由k值大于3.9的非低k介电材料形成。钝化层38可以是单层或可以是包括多个由不同材料所形成的层的复合层。在一些实施例中，钝化层38包括氧化硅层。
图2示出了位于晶圆102中的器件芯片100的截面图，该晶圆包括多个相同的器件芯片100。器件芯片100包括衬底120，以及形成在衬底120的正面上的逻辑电路140。在一些实施例中，衬底120是硅衬底。可选地，衬底120由其他半导体材料(诸如，硅锗、硅碳、III-V化合物半导体材料或类似的)形成。逻辑电路140可以包括一个或多个图像信号处理(ISP)/数字信号处理(DSP)电路，诸如，自动曝光控制(AEC)电路、自动增益控制(AGC)电路、自动白平衡(AWB)电路、颜色校正电路等。另外，芯片100可以是专用集成电路(ASIC)芯片。
互连结构142形成在逻辑电路140上方并且与其电连接。互连结构142包括多个金属层，即，底部金属层M1’至顶部金属层Mtop’。互连结构142还包括介电层144。金属线/焊盘146和通孔148被设置在介电层144中。在一些示例性实施例中，介电层144包括低k介电层。该低k介电层具有低的k值，例如，低于大约3.0。在金属层M1’至Mtop’上形成有钝化层150。钝化层150由具有大于3.9的k值的非低k介电材料形成。在一些实施例中，钝化层150包括氧化硅层。
参考图3，晶圆22和102通过钝化层38和150的接合彼此接合。在一些实施例中，钝化层38和150是氧化物层，而相应的接合是氧化物与氧化物的接合。然后，如图4所示，执行了背面研磨来减薄半导体衬底26，减小了衬底26的厚度。当半导体衬底26具有小厚度时，光能够从背面26B透入半导体衬底26中，并且到达图像传感器24。在背面研磨中，晶圆102充当了提供机械支撑的载体。晶圆22由此不会被损坏，尽管晶圆22在减薄过程中和减薄之后具有非常小的厚度。因此，在背面研磨过程中，不需要额外的载体。
在图5中，衬底26受到蚀刻。在一些实施例中，蚀刻了衬底26的边缘部分。在其中形成了图像传感器24和其他电路，诸如，72和74(图5中未示出，请参考图12)的衬底26的中央部分未受到蚀刻。因此，互连结构28延伸超过了衬底26的相应边缘26C。例如，互连结构28的左边缘28A比衬底26的左边缘26C更向左，和/或互连结构28的右边缘28A比衬底26的右边缘26C更向右。
在去除了部分衬底26之后，暴露出了下面的介电层。在一些实施例中，暴露的介电层27是ILD27、接触蚀刻停止层(CESL)或类似的。然后，将上层50(有时称为缓冲层)形成在半导体衬底26的背面上。上层50也形成在暴露的介电层(诸如，ILD27)上。在一些示例性实施例中，上层50包括一个或多个底部抗反射涂层(BARC)、氧化硅层，以及氮化硅层。上层50包括位于衬底26的背面26B上的部分50A，以及位于介电层(诸如，ILD27)上的部分50B。
图6示出了通孔开口52A和52B的形成，这些通孔开口穿透上层50和ILD27。通过蚀刻上层50和ILD27，例如，使用各向异性的蚀刻方法来形成通孔开口52A和52B。金属焊盘32A和32B分别通过通孔开口52A和52B暴露出来。在一些实施例中，金属焊盘32A和32B处在位于晶圆22中的底部金属层M1中。在可选的实施例中，金属焊盘32A和32B位于金属层M2至Mtop中的另一个金属层中。在为了形成通孔开口52A和52B而进行的蚀刻过程中，金属焊盘32A和32B可以充当蚀刻停止层。
参考图7，通孔开口54被形成为穿透图像传感器芯片20，包括上层50、ILD27，以及钝化层38。通孔开口54进一步穿透了钝化层150，从而使得金属焊盘148A被通孔开口54暴露出来。在一些实施例中，金属焊盘148A位于处在晶圆102中的顶部金属层Mtop’中。在可选的实施例中，金属焊盘148A处在金属层Mtop’以外的另一个金属层中。金属焊盘148A充当了用于形成通孔开口54的蚀刻步骤中的蚀刻停止层。
在图8中，将可以包括铝、铜、铜铝、钨、镍、金、和/或类似的导电材料填充到通孔开口52A、52B和54中。另外，导电材料包括位于上层50的顶面上的部分。可以通过覆盖沉积方法(诸如，物理汽相沉积(PVD))来形成导电材料。然后，执行图案化来去除导电材料位于上层50上的部分。导电材料的剩余部分形成通孔56A，56B和58以及电连接件62和64。电连接件62也被称为微焊盘62，其被用于电互连金属焊盘32A和148A，从而使得晶圆22中的电路器件与晶圆102中的电路器件互连。电连接件64可以是接合焊盘，例如，用于形成引线接合的引线接合焊盘。通过电连接件64，相应的芯片20和芯片100与外部的电路部件(未示出)电连接。如图8所示，电连接件62和64形成在与衬底26相同的面上。
图10示出了图8中的电路的一部分的俯视图，其中，该俯视图示出了通孔56A、56B和58，金属焊盘32A和148A，以及电连接件62和64。通孔56A、56B和58以及金属焊盘32A和148A被示成虚线状的，因为他们处在相应的电连接件62和64下面。在图10所示的实施例中，电连接件62和64彼此分开。在可选的实施例中，如图11所示，图10中的电连接件62和64合并形成电连接件65，该电连接件65电互连金属焊盘32A(或32B)和148A，并且充当芯片20和芯片100的接合焊盘和电连接两者。
参考图9，根据一些示例性实施例，在形成电连接件62和64之后，在上层50的顶面上进一步形成了额外的部件，诸如，金属栅格75、滤色器76、微透镜78等。所得到的堆叠的晶圆22和102随后被切锯分离成管芯68，中，每个管芯68均包括一个芯片20和一个芯片100。沿着切割道80执行该切锯。在实施例中，使用引线接合来封装管芯68，柱形凸块(studbump)81形成在连接件64上。
图12和图13示出了所得到的位于每个管芯68中的芯片20和芯片100的示意性俯视图。在一些示例性实施例中，如图12所示，芯片20包括图像传感器阵列25、ADC/DCS72、行解码器74等。电连接件62和64可以沿着芯片20的外围区域分布。如图13所示，在芯片100中，金属焊盘148A也被分布至芯片100的外围区域，从而使得金属焊盘148A可以被用于连接芯片20。
在实施例中，载具晶圆102(图9)具有形成在其中的集成电路。因此，一些另外形成在晶圆22(以及在BSI图像传感器芯片20)中的逻辑电路可以替代性地形成在晶圆102(以及在器件芯片100)中。BSI图像传感器芯片20的尺寸由此被减小。另外，形成在芯片100中的逻辑电路不再与图像传感器24占用同一芯片。因此，可以定制用于形成逻辑电路的形成工艺，从而可以在不牺牲图像传感器芯片20的性能的情况下优化逻辑电路的性能。
根据实施例，一种器件包括BSI图像传感器芯片，该BSI图像传感器芯片包括设置在第一半导体衬底的正面上的图像传感器，以及位于第一半导体衬底的正面上的包括多个金属层的第一互连结构。器件芯片与图像传感器芯片相接合。该器件芯片包括位于第二半导体衬底的正面上的有源器件，以及位于该第二半导体衬底的正面上的包括多个金属层的第二互连结构。第一通孔穿透BSI图像传感器芯片，从而连接位于第二互连结构中的第一金属焊盘。第二通孔穿透第一互连结构中的介电层，从而连接位于第一互连结构中的第二金属焊盘，其中，第一通孔和第二通孔电连接。
根据其他实施例，一种器件包括BSI图像传感器芯片，该BSI图像传感器芯片包括第一半导体衬底，以及设置在第一半导体衬底的正面上的图像传感器阵列。一种器件芯片与图像传感器芯片相接合。该器件芯片包括第二半导体衬底，以及位于第二半导体衬底的正面上的集成电路器件。通孔穿透了BSI图像传感器芯片。金属焊盘与第一半导体衬底的一部分处于同一层，其中，金属焊盘通过通孔将BSI图像传感器芯片中的器件与器件芯片中的器件电连接。
根据又一个实施例，一种方法包括接合BSI图像传感器芯片和器件芯片，在BSI图像传感器芯片中形成第一通孔来连接位于BSI图像传感器芯片中的第一集成电路器件，形成穿透了BSI图像传感器芯片的第二通孔来连接位于器件芯片中的第二集成电路器件，以及形成金属焊盘来连接第一通孔和第二通孔。
尽管已经详细地描述了本发明及其优势，但应该理解，可以在不背离所附权利要求限定的本发明主旨和范围的情况下，做各种不同的改变，替换和更改。而且，本申请的范围并不仅限于本说明书中描述的工艺、机器、制造、材料组分、装置、方法和步骤的特定实施例。作为本领域普通技术人员应理解，通过本发明，现有的或今后开发的用于执行与根据本发明所采用的所述相应实施例基本相同的功能或获得基本相同结果的工艺、机器、制造，材料组分、装置、方法或步骤根据本发明可以被使用。因此，所附权利要求应该包括在这样的工艺、机器、制造、材料组分、装置、方法或步骤的范围内。此外，每条权利要求构成单独的实施例，并且多个权利要求和实施例的组合在本发明的范围内。

Claims (16)

1.一种半导体器件，包括：
背照式(BSI)图像传感器芯片，包括：
第一半导体衬底；
图像传感器，设置在所述第一半导体衬底的正面上；以及
位于所述第一半导体衬底的正面上的第一互连结构，包括多个金属层；
器件芯片，与所述图像传感器芯片接合，其中，所述器件芯片包括：
第二半导体衬底；
有源器件，位于所述第二半导体衬底的正面上；以及
位于所述第二半导体衬底的正面上的第二互连结构，包括多个金属层；
穿透背照式图像传感器芯片的第一通孔，与位于所述第二互连结构中的第一金属焊盘连接；
穿透所述第一互连结构中的介电层的第二通孔，与位于所述第一互连结构中的第二金属焊盘连接，其中，所述第一通孔和所述第二通孔电连接；
接触所述第一通孔和所述第二通孔的第三金属焊盘，其中所述第三金属焊盘与所述第一半导体衬底的一部分处于同一层；
第四金属焊盘，位于所述第一互连结构中；以及
引线接合焊盘，与所述第三金属焊盘处于同一层，其中，所述引线接合焊盘与所述第四金属焊盘电连接。
2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第二金属焊盘位于所述第一互连结构的底部金属层中，而所述第一金属焊盘位于所述第二互连结构的顶部金属层中。
3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，整个所述第一半导体衬底与所述第一互连结构的第一部分重叠，其中所述第一互连结构还包括未与所述第一半导体衬底重叠的第二部分，并且所述第一金属焊盘与所述第一互连结构的所述第二部分对准，而所述第二金属焊盘位于所述第一互连结构的所述第二部分中。
4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述背照式图像传感器芯片不包括自动曝光控制(AEC)电路、自动增益控制(AGC)电路、自动白平衡(AWB)电路，以及颜色校正电路。
5.根据权利要求1所述的半导体器件，进一步包括：
图像传感器阵列；以及
滤色器和微透镜，其中，所述滤色器和所述器件芯片位于所述第一半导体衬底的相对面上。
6.一种半导体器件，包括：
背照式(BSI)图像传感器芯片，包括：
第一半导体衬底，以及
图像传感器阵列，设置在所述第一半导体衬底的正面上；
器件芯片，与所述图像传感器芯片接合，其中，所述器件芯片包括：
第二半导体衬底，以及
集成电路器件，位于所述第二半导体衬底的正面上；
第一通孔，穿透所述背照式图像传感器芯片；
第一金属焊盘，与所述第一半导体衬底的一部分处于同一层，其中所述第一金属焊盘通过所述第一通孔将所述背照式图像传感器芯片中的器件与所述器件芯片中的器件电连接；以及
引线接合焊盘，与所述第一金属焊盘处于同一层中，所述引线接合焊盘与位于所述背照式图像传感器芯片的互连结构中的金属焊盘电连接。
7.根据权利要求6所述的半导体器件，进一步包括：
第一互连结构，位于所述背照式图像传感器芯片中；以及
第二互连结构，位于所述器件芯片中，其中，所述第一互连结构和所述第二互连结构设置在所述第一半导体衬底和所述第二半导体衬底之间。
8.根据权利要求7所述的半导体器件，其中，所述第一通孔接触位于所述第二互连结构中的第二金属焊盘，其中所述器件还包括第二通孔，所述第二通孔穿透位于所述第一互连结构中的层间介电(ILD)层，与位于所述第一互连结构中的第三金属焊盘连接，并且所述第一金属焊盘与所述第一通孔和所述第二通孔接触。
9.根据权利要求6所述的半导体器件，其中，所述第一金属焊盘位于所述背照式图像传感器芯片的外围区域中。
10.根据权利要求6所述的半导体器件，其中，所述背照式图像传感器芯片包括彼此不对准的第一边缘和第二边缘，其中，所述第一边缘是所述第一半导体衬底的边缘，而所述第二边缘是所述背照式图像传感器芯片的互连结构的边缘，并且所述第一金属焊盘设置在所述第一边缘和所述第二边缘之间。
11.根据权利要求10所述的半导体器件，其中，所述第一半导体衬底不延伸至位于所述第一边缘和所述第二边缘之间的区域。
12.一种制造半导体器件的方法，包括：
接合背照式(BSI)图像传感器芯片和器件芯片；
在所述背照式图像传感器芯片中形成第一通孔以连接位于所述背照式图像传感器芯片中的第一集成电路器件；
形成穿透所述背照式图像传感器芯片的第二通孔来连接位于所述器件芯片中的第二集成电路器件；
形成金属焊盘来连接所述第一通孔和所述第二通孔；以及
形成穿透所述背照式图像传感器芯片的第三通孔以连接所述器件芯片中的另外的金属焊盘，其中所述第一通孔和所述第三通孔同时形成；以及
形成引线接合焊盘以连接所述第三通孔。
13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：
执行蚀刻步骤来去除所述背照式图像传感器芯片的部分半导体衬底；
在所述蚀刻步骤之后，在所述图像传感器芯片的层间电介质(ILD)中形成第一通孔开口以暴露出位于所述背照式图像传感器芯片的第一互连结构中的第一金属焊盘；
形成穿透所述第一互连结构的第二通孔开口以暴露出位于所述器件芯片的第二互连结构中的第二金属焊盘；以及
填充所述第一通孔开口和所述第二通孔开口以分别形成所述第一通孔和所述第二通孔。
14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：在所述接合步骤之后，减薄所述背照式图像传感器芯片的半导体衬底。
15.根据权利要求12所述的方法，其中，在所述接合步骤中，所述背照式图像传感器芯片的第一介电层与所述器件芯片的第二介电层接合，并且通过氧化物与氧化物的接合来实现所述接合步骤。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第二通孔穿透所述第一介电层和所述第二介电层。
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