CN110010628A - 用于均匀晶圆平坦化和接合的锚定结构和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例针对锚定结构和用于形成锚定结构的方法,从而使得平坦化和晶圆接合可以是均匀的。锚定结构可以包括形成在介电层表面上的锚定层和形成在锚定层中和介电层表面上的锚定焊盘。锚定层材料可以选择为使得锚定层、锚定焊盘和互连材料的平坦化选择性可以彼此基本相同。锚定焊盘可以提供具有相同或类似材料的均匀密度的结构。本发明实施例涉及用于均匀晶圆平坦化和接合的锚定结构和方法。

Description

用于均匀晶圆平坦化和接合的锚定结构和方法
技术领域
本发明实施例涉及用于均匀晶圆平坦化和接合的锚定结构和方法。
背景技术
半导体图像传感器件用于感测辐射,诸如光。互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器(CIS)和电耦合器件(CCD)传感器用于各种应用,例如数码相机或手机摄像头应用。这些器件利用衬底中的像素阵列(其可以包括光电二极管和晶体管),以吸收(例如,感测)投射到衬底上的辐射并且将感测的辐射转换成电信号。
发明内容
根据本发明的一些实施例,提供了一种图像传感器件,包括:第一管芯,包括:第一衬底;第一介电层,位于所述第一衬底正上方;第一锚定层,位于所述第一介电层正上方;第一互连结构,形成在所述第一介电层和所述第一锚定层中;以及第一锚定焊盘,形成在所述第一锚定层中并且位于所述第一介电层正上方;以及第二管芯,接合至所述第一管芯,其中,所述第二管芯包括:第二衬底;第二介电层,位于所述第二衬底正上方;第二锚定层,位于所述第二介电层正上方;第二互连结构,与所述第一互连结构接触,其中,所述第二互连结构形成在所述第二介电层和所述第二锚定层中;以及第二锚定焊盘,形成在所述第二锚定层中并且位于所述第二介电层正上方,其中,所述第一互连结构和所述第二互连结构、所述第一锚定层和所述第二锚定层以及所述第一锚定焊盘和所述第二锚定焊盘分别接合至彼此。
根据本发明的另一些实施例,还提供了一种用于形成图像传感器件的方法,所述方法包括:提供衬底;在所述衬底正上方沉积蚀刻停止层;在所述蚀刻停止层正上方沉积介电层;在所述介电层正上方沉积锚定层;在所述衬底上形成穿过所述介电层和所述锚定层的再分布结构;以及在所述锚定层中和所述介电层正上方形成多个锚定焊盘。
根据本发明的另一些实施例,还提供了一种图像传感器系统,包括:再分布区域,包括在界面处接合的第一再分布结构和第二再分布结构;像素区域,包括在所述界面处接合的多个第一锚定焊盘和多个第二锚定焊盘,其中,所述像素区域包括多个像素;以及第一锚定层和第二锚定层,在所述界面处接合并且延伸穿过所述再分布区域和所述像素区域,其中,第一锚定焊盘和第二锚定焊盘分别形成在所述第一锚定层和所述第二锚定层中。
附图说明
当接合附图进行阅读时,从以下详细描述可最佳理解本发明的各个方面。应该指出,根据工业中的标准实践,各个部件未按比例绘制。实际上,为了清楚的说明和讨论,各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。
图1是根据一些实施例的背照式图像传感器件的截面图。
图2是根据一些实施例的图像传感器件的截面图。
图3是根据一些实施例的图像传感器件的截面图。
图4A至图4B是根据一些实施例的图像传感器件的相应的等轴和顶视图。
图5是根据一些实施例的图像传感器件的等轴视图。
图6是根据一些实施例的图像传感器件的等轴视图。
图7是根据一些实施例的形成图像传感器件的示例性方法的流程图。
具体实施方式
以下公开内容提供了许多用于实现所提供主题的不同特征的不同实施例或实例。下面描述了组件和布置的具体实例以简化本发明。当然,这些仅仅是实例,而不旨在限制本发明。例如,以下描述中,在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触形成的实施例,并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件,从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。
而且,为便于描述,在此可以使用诸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等空间相对术语,以描述如图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)原件或部件的关系。除了图中所示的方位外,空间相对术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。装置可以以其它方式定向(旋转90度或在其它方位上),而本文使用的空间相对描述符可以同样地作出相应的解释。
如本文使用的,术语“基本”表示给定量的值变化该值的±5%。
如本文使用的,术语“约”表示可以基于与主题半导体器件相关的特定技术节点而变化的给定量的值。基于特定的技术节点,术语“约”可以表示在例如该值的5-30%(例如,该值的±5%、±10%、±20%或±30%)内变化的给定量的值。
已经发展了集成电路(IC)封装件,从而使得可以垂直堆叠多个管芯,以节省水平器件空间并且增加器件密度。垂直堆叠多个管芯也提供了在堆叠之前单独制造每个管芯的益处,以允许具有制造灵活性。例如,具有不同热预算的管芯可以在不同的温度条件下单独制造,并且然后堆叠在一起。在堆叠之前,平坦化每个管芯的接触表面,并且使用合适的接合技术在这些接触表面处接合管芯,合适的接合技术诸如例如熔融接合、混合接合、阳极接合、直接接合、室温接合、压力接合和/或它们的组合。基本平坦的接触表面对于在堆叠的管芯之间实现牢固的接合是必要的。当对管芯的表面实施平坦化工艺时,由于器件密度和/或平坦化工艺的不同材料选择性(例如,材料去除速率),衬底表面的部分可以是“碟状”并且形成凹面或突出。当随后连接两个管芯的平坦表面时,凹面或凸面聚集在一起,从而在两个管芯的界面处形成一个或多个气泡或空隙。气泡或空隙在结构上弱化了堆叠的器件并且引起可能导致器件故障的缺陷。因此,均匀和平坦的接合界面表面对于实现半导体器件的高良率是重要的。
半导体图像传感器件是可以通过垂直堆叠多个管芯形成的半导体器件的实例。图像传感器件用于感测电磁辐射,诸如光(例如,可见光)。互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器(CIS)和电荷耦合器件(CCD)传感器可以用于各种应用,诸如数码相机和手机摄像头应用。这些器件利用衬底中的像素阵列(其可以包括光电二极管和晶体管)来吸收(例如,感测)朝向衬底投射的辐射。吸收的辐射可以由光电二极管(位于像素中)转换成电信号,诸如电荷或电流,其可以由图像传感器件的其它模块进一步分析和/或处理。
图像传感器件包括硅衬底或半导体材料层,其中,形成感光像素或光电探测器。图像传感器包括布置在半导体衬底内的光电探测器阵列,该半导体衬底位于互连结构上面。互连结构或再分布结构形成在图像传感器件中以提供至图像传感器件的电连接或信号连接,并且在本发明中可互换使用。互连结构的实例可以是焊盘结构,焊盘结构布置在半导体结构的外围开口中并且横向地邻近光电探测器。互连结构形成在诸如氧化硅或氮化硅的介电层中,该介电层形成在硅衬底或半导体材料层上。
可以通过将多个集成芯片管芯彼此堆叠来制造图像传感器件。通过在单独的半导体衬底上方的ILD层内形成一个或多个金属化层,可以单独制造多个集成芯片管芯。然后可以在金属化层上方的ILD层内形成一个或多个再分布层。可以实施平坦化工艺(例如,化学机械抛光工艺)以形成包括再分布层和ILD层的平坦表面。然后可以将单独的集成芯片管芯的平坦表面放在一起并接合,使得单独的集成芯片管芯的再分布层连接。
当对单独的集成管芯实施平坦化工艺时,衬底表面的部分可以是“碟状”并且形成低于周围的ILD层的凹面。在一些实施例中,衬底表面的部分可以从周围的ILD层突出。当随后连接两个集成芯片管芯的平坦表面时,凹面或突出表面聚集在一起以在两个集成管芯的界面处形成一个或多个气泡或空隙。气泡或空隙在结构上弱化了图像传感器件结构,从而使得如果用于形成接合结构的力太大,则接合焊盘下面的结构可能破裂并且损坏多维集成芯片。因此,均匀和平坦的接合界面表面对于实现图像传感器件的高良率是重要的。
本发明描述了锚定结构和用于形成锚定结构的方法,该锚定结构促进平坦化和晶圆接合工艺中的均匀性。这种均匀性减少了器件缺陷并且在IC管芯之间提供可靠的电连接。本发明中描述的锚定结构和用于形成锚定结构的方法可以应用于任何合适的半导体器件,其中,多个器件被平坦化并且接合在一起。锚定结构可以包括(i)位于介电层表面上的薄锚定层(例如,厚度在约之间的锚定层)和(ii)位于锚定层中以及介电层表面上的锚定焊盘。互连结构可以形成在介电层中并且也可以穿过锚定层。可以对锚定层、互连结构和锚定焊盘的顶面实施平坦化工艺,从而使得表面共面。可以在ILD层的顶面上(例如,正上方)形成锚定层。锚定层可以提供均匀的平坦化,因为锚定层材料可以选择为使得锚定层材料和互连材料的平坦化选择性基本相同。锚定焊盘材料可以选择为使得其促进IC管芯之间的晶圆接合。
平坦化均匀性可能受到形成在待平坦化表面上的结构的图案密度的影响。图像传感器件在整个器件结构上可以具有不同的图案密度。图像传感器件上的一些区域可以包括具有较大相对图案密度的区域(例如,每单位面积的器件结构更多),而图像传感器件上的一些区域可以包括具有较低相对图案密度的区域(例如,每单位面积的器件结构更少)。然而,应该注意,“更多”和“更少”的任何相对比较都在本发明的范围内。为了提供均匀的图案密度,在锚定层中和介电层上形成锚定焊盘以提供具有相同或类似材料的均匀密度的结构(例如,每单位面积基本相同的器件结构)。例如,锚定焊盘可以由与互连或再分布结构相同或基本类似的材料形成,并且因此具有与互连材料相同或类似的平坦化选择性。例如,互连金属和锚定焊盘材料可以包括任何导电材料,包括透明氧化铟锡、氧化锌、任何其它合适的材料或它们的任何组合。形成锚定焊盘的材料可以是金属或粘合材料。锚定焊盘可以具有无源器件功能或可以电连接至无源/有源器件。锚定焊盘可以嵌入在锚定层内并且可以具有与锚定层基本相同的厚度。由于锚定层具有较小的厚度,锚定焊盘也提供了占据较小的器件空间的益处,因此改进了图像传感器件中的器件密度。
在描述与图像感测器件中的锚定层和锚定焊盘结构有关的实施例之前,在图1中讨论示出图像感测器件的像素区域的背照式图像传感器件。可以通过平坦化和堆叠多个管芯(诸如辐射感测管芯和互连管芯)来形成图1所示的背照式图像传感器件。
图1是根据本发明的一些实施例的背照式图像传感器件100的简化截面图。背照式图像传感器件100包括堆叠在互连结构132上的辐射感测结构101。辐射感测结构101和互连结构132可以在接合在一起之前单独制造,以形成背照式图像传感器件100。
辐射感测结构101包括具有辐射感测区域104的半导体层102。作为实例而非限制,半导体层102包括具有p型掺杂剂(诸如硼)的硅材料。可选地,半导体层102可以包括具有n型掺杂剂(诸如磷或砷)的硅。半导体层102也可以包括其它元素半导体,诸如锗或金刚石。半导体层102可以可选地包括化合物半导体和/或合金半导体。此外,半导体层102可以包括外延层,该外延层可以是应变的以提高性能。半导体层102可以包括绝缘体上硅(SOI)结构。
半导体层102具有正面106(本文中也称为“底面”)和背面108(本文中也称为“顶面”)。半导体层102的厚度可以在从约100μm至约3000μm的范围内。辐射感测结构101可以通过对正面106实施平坦化工艺(例如,CMP工艺)使得其是基本平坦的而为接合做准备。
在半导体层102中形成辐射感测区域或像素104。如本文公开的,术语“辐射感测区域”和“像素”可以互换使用。像素104被配置为感测辐射,诸如从背面108照射半导体层102的入射光线。根据本发明的一些实施例,每个辐射感测区域或像素104均包括可以将光子转换为电荷的光电二极管。在本发明的一些实施例中,像素104可以包括光电二极管、晶体管、放大器、其它类似器件或它们的组合。像素104在本文中也称为“辐射检测器件”或“光传感器”。
为了简单起见,图1中示出了两个像素104,但是可以在半导体层102中实现附加像素104。作为实例而非限制,可以对半导体层102从正面106使用离子注入工艺来形成像素104。也可以通过掺杂剂扩散工艺形成像素104。
像素104通过浅沟槽隔离(STI)结构110彼此电隔离。STI结构110是蚀刻到半导体层102中并且用介电材料填充的沟槽,介电材料诸如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氟掺杂的硅酸盐玻璃(FSG)、低k介电材料(例如,k值低于3.9的材料)、任何其它合适的绝缘材料或它们的任何组合。根据本发明的一些实施例,半导体层102的背面108上的STI结构110具有抗反射涂层(ARC)112。ARC 112是可以防止入射光线从辐射感测区域/像素104反射回来的衬垫层。ARC 112可以包括高k材料(例如,k值高于3.9的材料),诸如氧化铪(HfO2)、五氧化二钽(Ta2O5)、二氧化锆(ZrO2)、氧化铝(Al2O3)或任何其它高k材料。可以使用溅射工艺、基于化学汽相沉积(CVD)的工艺、基于原子层沉积(ALD)的技术或任何其它合适的沉积技术来沉积ARC 112。在本发明的一些实施例中,ARC 112的厚度可以在从约至约(例如,)的范围。
如图1所示,背照式图像传感器件100也包括形成在半导体层102上方(诸如ARC112上方)的覆盖层114。在本发明的一些实施例中,覆盖层114可以提供可以在其上形成背照式图像感测器件100的附加层的平坦表面。覆盖层114可以包括介电材料,诸如氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、氮氧化硅(SiON)或任何其它合适的介电材料。此外,可以使用CVD或任何其它合适的沉积技术来沉积覆盖层114。在本发明的一些实施例中,覆盖层114的厚度可以在约和约(例如,)之间的范围内。此外,背照式图像传感器件可以包括形成在覆盖层114上方的复合栅格结构(为简单起见未在图1中示出)。复合栅格结构还可以包括以列和行布置的单元,其中,每个单元均与相应的辐射感测区域对准。该单元可以接收红色、绿色或蓝色滤色器。
可以将互连结构132接合至辐射感测结构101以形成堆叠器件。互连结构132在半导体层102的正面106处接合至辐射感测结构101。互连结构132可以包括图案化的介电层和导电层,其形成像素104和其它组件(为了简单起见,未在图1中示出)之间的互连(例如,线)。互连结构132可以是例如嵌入在层间介电(ILD)层136内的一层或多层互连(MLI)结构134。根据本发明的一些实施例,MLI结构134可以包括接触件/通孔和金属线。为了说明的目的,图1中示出了多条导线138和通孔/接触件140。导线138和通孔/接触件140的位置和配置可以根据设计需求而变化,并且不限于图1中示出的。此外,互连结构132可以包括感测器件142。感测器件142可以是例如场效应晶体管(FET)和/或存储单元的阵列,其电连接至相应的辐射感测区域(或像素)104和被配置为检测由于光电转换工艺而在那些区域中产生的电信号。
图2是根据一些实施例的包含锚定层和锚定焊盘结构的图像传感器件200的截面图。图像传感器件200可以包括管芯(例如,芯片)201。管芯201包括衬底202、再分布结构203、蚀刻停止层204、层间介电层(ILD)206、锚定层208和锚定焊盘210。图像传感器件200可以包括附加结构,诸如其它介电层、导电互连结构和光传感器(为清楚和简单起见,未在图2中示出)。管芯201可以包括包含再分布结构的再分布区域A和包含一个或多个辐射感测区域或像素结构的像素区域B。
衬底202可以是p型衬底,诸如掺杂有p型掺杂剂(例如,硼)的硅材料。在一些实施例中,衬底202可以是n型衬底,诸如掺杂有n型掺杂剂(例如,磷或砷)的硅材料。在一些实施例中,衬底202可以包括锗、金刚石、化合物半导体、合金半导体、绝缘体上硅(SOI)结构、任何其它合适的材料或它们的组合。衬底202可以具有在从约100μm至约3000μm(例如,100μm至3000μm)的范围内的初始厚度。衬底202可以是传感器件、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、存储器件、微机电系统(MEMS)、任何合适的器件或它们的任何组合。
蚀刻停止层204可以用于形成再分布区域。蚀刻停止层204可以包括介电材料,诸如氮化硅。在一些实施例中,蚀刻停止层可以包括氧化硅、旋涂玻璃、氮氧化硅、氟掺杂的硅酸盐玻璃(FSG)、低k介电材料、任何其它合适的绝缘材料或它们的组合。可以通过使用任何合适的沉积方法沉积蚀刻停止层材料来形成蚀刻停止层204,任何合适的沉积方法诸如化学汽相沉积(CVD)、等离子体增强CVD(PECVD)、原子层沉积(ALD),物理汽相沉积(PVD)、可流动CVD(FCVD)、任何其它合适的方法或它们的组合。
层间介电(ILD)层206设置在蚀刻停止层204上。ILD层206可以包括介电材料,诸如氧化硅。在图像传感器件200的各个掺杂部件、电路和输入/输出之间提供互连(例如,线)的导电层和结构可以嵌入在ILD层206内。导电层和结构可以是包括接触件、通孔和/或金属线的多层互连(MLI)结构的部分。
锚定层208设置在ILD层206上。锚定层208可以提供均匀的平坦化,因为其材料具有与互连材料或再分布结构材料基本相同的平坦化选择性。在一些实施例中,锚定层208可以包括促进晶圆与晶圆接合的材料。在一些实施例中,锚定层208可以包括粘合材料。在一些实施例中,锚定层208的材料可以是包括硅、氧、氟化物、碳和氮化物(SiOxFyCzNa)的化合物、聚合物、树脂、低k电介质、高k电介质、绝缘层、任何其它合适的材料或它们的组合。可以使用紫外光固化工艺来形成锚定层208。锚定层208也可以提供防止图像传感器件200的再分布结构、锚定焊盘和其它结构之间铜扩散的益处。可以使用任何合适的沉积方法沉积蚀刻停止层材料来形成锚定层208,任何合适的沉积方法诸如化学汽相沉积(CVD)、等离子体增强CVD(PECVD)、原子层沉积(ALD)、物理汽相沉积(PVD)、可流动CVD(FCVD)、任何其它合适的工艺或它们的组合。参照图2,锚定层208的厚度T可以在约和约(例如,)之间。在一些实施例中,锚定层208的厚度T可以在约和约(例如,)之间。在一些实施例中,锚定层208的厚度T可以为约在一些实施例中,锚定层208的厚度T可以为约
再分布结构203形成在图像传感器件200的再分布区域A中。再分布结构203可以是互连结构,该互连结构被配置为在图像传感器结构的不同层中的金属线之间和/或图像传感器件200与其随后接合的结构之间提供电连接。可以在衬底202中形成再分布结构203的底部。可以通过在衬底202中形成沟槽并且在形成的沟槽中沉积导电材料来形成底部。再分布结构203可以垂直延伸穿过蚀刻停止层204、ILD层206和锚定层208,并且暴露在图像传感器件200的顶面处。在一些实施例中,再分布结构可以包括导电材料,诸如铜、铝、钨、银、钛、任何其它合适的导电材料或它们的合金或它们的组合。在一些实施例中,可以使用透明的氧化铟锡、氧化锌或任何其它合适的材料来形成再分布结构203。再分布结构203可以是单镶嵌结构、双镶嵌结构或任何其它合适的结构。
可以使用包括图案化和蚀刻工艺的合适的工艺来制造再分布结构203。图案化工艺可以包括在锚定层208上面形成光刻胶层,将光刻胶层暴露于图案,实施曝光后烘烤工艺以及显影光刻胶层以形成包括光刻胶的掩蔽元件。掩蔽元件可以保护锚定层208的区域,而蚀刻工艺用于在锚定层208和下面的层中形成开口。蚀刻工艺可以是反应离子蚀刻(RIE)工艺和/或其它合适的工艺。蚀刻工艺可以持续直至衬底202暴露或持续至进入衬底202达标称深度。在形成开口之后,可以使用任何合适的工艺在开口中沉积诸如上述材料的导电金属。在图像传感器件200中形成再分布结构203的其它方法可以是合适的。再分布结构203的宽度可以在约0.01μm至约200μm(例如,0.01μm至200μm)的范围内。
可以在图像传感器200的像素区域B中形成锚定焊盘210。图2中仅示出了一个锚定焊盘,并且为了简单起见省略了更多锚定焊盘。由于平坦化均匀性受图案密度(诸如互连结构的图案密度)的影响,因此在图像传感器件中使用锚定焊盘来提供金属结构的均匀图案密度,这进而提供平坦化均匀性。为了提供均匀的图案密度,锚定层208中和ILD层206上的锚定焊盘由相同或类似的材料形成。例如,锚定焊盘可以使用与用于形成再分布结构203的材料相同或基本类似的材料形成。锚定焊盘可具有矩形导电结构。在一些实施例中,锚定焊盘可以是实心导电结构。在一些实施例中,锚定焊盘可以是中空结构。在一些实施例中,锚定焊盘可以具有导电金属槽结构。
锚定焊盘材料可以具有与再分布结构材料相同或类似的平坦化选择性。例如,再分布结构金属和锚定焊盘材料可以包括任何导电材料,诸如透明氧化铟锡、氧化锌、任何其它合适的材料或它们的任何组合。形成锚定焊盘的材料可以是金属或粘合材料。粘合材料的实例包括聚合物、导电粘合材料、任何其它合适的材料或它们的任何组合。可以通过图案化锚定层以形成开口并且在开口中沉积锚定焊盘材料来形成锚定焊盘。图案化工艺可以包括在锚定层208上面形成光刻胶层,将光刻胶层暴露于图案,实施曝光后烘烤工艺以及显影光刻胶层以形成包括光刻胶的掩蔽元件。掩蔽元件可以保护锚定层208的区域,而蚀刻工艺用于在锚定层208和下面的层中形成开口。蚀刻工艺可以是反应离子蚀刻(RIE)工艺和/或其它合适的工艺。蚀刻工艺可以持续直至衬底介电层206暴露或持续至进入衬底介电层206达标称深度。在形成开口之后,可以使用任何合适的方法在开口中沉积诸如上述材料的锚定焊盘材料,任何合适的方法诸如化学汽相沉积(CVD)、等离子体增强CVD(PECVD)、原子层沉积(ALD)、物理汽相沉积(PVD)、可流动CVD(FCVD)、任何其它合适的工艺或它们的组合。
锚定焊盘也可以具有无源器件功能或可以电连接至无源/有源器件。锚定焊盘宽度可以在约0.01μm和约200μm(例如,0.01μm至200μm)之间的范围内。在一些实施例中,锚定焊盘可以具有与锚定层208的厚度类似的厚度。在一些实施例中,锚定焊盘可以垂直延伸至ILD层206中。在一些实施例中,锚定焊盘厚度可以在之间。锚定焊盘宽度W1也可以与再分布结构203的宽度基本类似。锚定焊盘的宽度可以在0.01μm至约200μm的范围内。锚定焊盘厚度可以小于互连结构的厚度。再分布结构203和锚定焊盘之间的间距间隔可以在约0.1μm和约100μm(例如,0.1μm和100μm)之间的范围内。相邻锚定焊盘之间的间距间隔可以在约0.1μm和约100μm(例如,0.1μm和100μm)之间的范围内。
在形成上述结构之后,可以使用诸如CMP的平坦化工艺来平坦化再分布结构203、锚定层208和锚定焊盘210的顶面。因为锚定焊盘可以包括具有与互连材料和锚定层相同或类似的平坦化选择性的材料,因此平坦化速度在整个顶面上可以是类似的,从而产生基本平坦的表面。此外,形成在锚定层中和介电层上的锚定焊盘提供具有相同或类似材料的结构的均匀图案密度,这也可以促进均匀的平坦化。
图3是根据一些实施例的包含锚定层和锚定焊盘结构的图像传感器件300的截面图。图像传感器件300可以包括在接合界面330处接合至第二管芯311的第一管芯(例如,芯片)301。第一管芯301和第二管芯311分别包括衬底302和312、再分布结构303和313、蚀刻停止层304和314、ILD层306和316、锚定层308和318、锚定焊盘310a、310b和320a和320b。图像传感器件300可以包括附加结构,诸如其它介电层、导电互连结构和光传感器(为清楚和简单起见,未在图3中示出)。每个管芯均可以包括具有再分布结构的再分布区域A和具有像素结构的像素区域B。
衬底302和312均可以是p型衬底,诸如掺杂有p型掺杂剂(例如,硼)的硅材料。在一些实施例中,衬底302和312均可以是n型衬底、掺杂有n型掺杂剂(例如,磷或砷)的硅材料。衬底302和312可以与上述在图2中描述的衬底202类似,并且此处不再详细描述。衬底302和312可以具有在约100μm至约3000μm的范围内的初始厚度。
蚀刻停止层304和314可以在随后的再分布区域的形成中使用。蚀刻停止层304和314可以包括介电材料,诸如氮化硅。在一些实施例中,蚀刻停止层304和314可以使用与以上在图2中描述的蚀刻停止层204类似的材料形成。可以使用诸如CVD、PECVD、ALD、PVD、FCVD、任何其它合适的工艺或它们的组合的任何合适的沉积方法沉积蚀刻停止层304和314。
ILD层306和316分别设置在蚀刻停止层304和314上。ILD层306和316可以包括介电材料,诸如氧化硅。在一些实施例中,ILD层306和316可以包括与形成以上在图2中描述的ILD层206的材料类似的材料。可以使用诸如CVD、PECVD、ALD、PVD、FCVD、任何其它合适的工艺或它们的组合的任何合适的沉积方法沉积ILD层306和316。
锚定层308和318分别设置在ILD层306和316上。如上所述,锚定层可以形成在像素区域B中并且提供均匀的平坦化,因为其材料具有与锚定层材料和互连材料或再分布结构材料基本相同的平坦化选择性。在一些实施例中,锚定层308和318可以包括促进晶圆与晶圆接合的材料。在一些实施例中,锚定层308和318可以包括粘合材料。锚定层308和318可以使用与以上在图2中描述的锚定层208类似的材料和工艺形成。锚定层也可以防止图像传感器件的再分布结构、锚定焊盘和其它结构之间的铜扩散。可以使用诸如例如CVD、PECVD、ALD、PVD、FCVD、任何其它合适的工艺或它们的组合的任何合适的沉积方法沉积锚定层308和318。
在一些实施例中,锚定层308和318的材料可以是包括硅、氧、氟化物、碳和氮化物(SiOxFyCzNa)的化合物、聚合物、树脂、低k电介质、高k电介质、绝缘层或任何其它合适的材料。例如,锚定层可以包括氮氧化硅。可以使用紫外光固化工艺来形成锚定层308和318。锚定层308和318的厚度可以在约至约(例如,)之间。在一些实施例中,锚定层308和318的厚度T可以在约和约(例如,)之间。在一些实施例中,锚定层308和318的厚度T可以为约在一些实施例中,锚定层308和318的厚度T可以为约在一些实施例中,锚定层308和318可以具有不同的厚度。在一些实施例中,锚定层308和318可以具有相同或基本相同的厚度。
再分布结构303和313形成在图像传感器件300中的再分布区域A中。再分布结构303和313可以是互连结构,该互连结构被配置为在图像传感器结构的不同层中的金属线之间和/或也在管芯302和管芯311之间提供电连接。再分布结构303和313可以分别垂直延伸穿过蚀刻停止层304和314、ILD层306和316以及锚定层308和318。在一些实施例中,再分布结构303和313可以包括导电材料,诸如铜、铝、钨、银、钛、任何其它合适的导电材料或它们的合金或它们的组合。在一些实施例中,可以使用透明的氧化铟锡、氧化锌形成再分布结构303和313。在一些实施例中,再分布结构303和313可以使用与以上在图2中描述的再分布结构203类似的材料和工艺形成。再分布结构303和313的宽度可以在0.01μm至约200μm的范围内。在一些实施例中,再分布结构303和313的宽度可以相同或基本相同。在一些实施例中,再分布结构303和313的宽度可以不同。可以通过包括PVD、CVD、电化学沉积(ECD)、分子束外延(MBE)、ALD、电镀等的许多合适的技术形成再分布结构303和313。例如,再分布结构303和313可以由铜、镍、铂、金、银或它们的组合形成。
锚定焊盘310a至310b和320a至320b可以形成在图像传感器300的像素区域B中。锚定焊盘310a至310b和320a至320b分别形成在锚定层308和318中以及ILD层306和316上,以提供具有相同或类似材料的均匀密度的结构。锚定焊盘310a至310b和320a至320b可以使用与以上在图2中描述的锚定焊盘210类似的材料形成。例如,锚定焊盘310a至310b和320a至320b可以使用与用于形成再分布结构303和313相同或基本类似的材料形成。锚定焊盘材料可以具有与再分布结构材料相同或类似的平坦化选择性。例如,再分布结构材料和锚定焊盘材料可以是任何导电材料,包括透明氧化铟锡、氧化锌、任何其它合适的材料或它们的任何组合。形成锚定焊盘的材料可以是金属或粘合材料。粘合材料的实例可以是聚合物、导电粘合材料、任何其它合适的材料或它们的任何组合。可以通过分别在锚定层308和318中形成开口来形成锚定焊盘310a至310b和320a至320b。在一些实施例中,锚定层的图案化工艺可以包括光刻和蚀刻工艺。光刻工艺可以包括在锚定层308和318上面形成光刻胶层,将光刻胶层暴露于图案,实施曝光后烘烤工艺以及显影光刻胶层以形成包括光刻胶的掩蔽元件。然后,掩蔽元件可以保护锚定层308和318的区域,而蚀刻工艺去除暴露的锚定层材料并且形成开口。蚀刻工艺可以是反应离子蚀刻(RIE)工艺和/或其它合适的工艺。在形成开口之后,可以通过包括CVD、PECVD、ALD、PVD、FCVD、ECD、MBE、电镀等的许多合适的技术形成锚定焊盘310a至310b和320a至320b。
锚定焊盘310a至310b和320a至320b也可以具有无源器件功能或可以电连接至无源/有源器件。锚定焊盘310a至310b和320a至320b的宽度可以在约0.01μm和约200μm之间的范围内。锚定焊盘310a至310b和320a至320b的宽度也可以与再分布结构203的宽度基本类似。在一些实施例中,锚定焊盘310a至310b和320a至320b每个均可以具有与锚定层308和318的厚度类似的厚度。锚定焊盘厚度可以小于互连结构的厚度。在一些实施例中,锚定焊盘310a至310b和320a至320b可以分别垂直地延伸至ILD层306和316中。在一些实施例中,锚定焊盘310a至310b和320a至320b的厚度可以在之间。再分布结构303以及锚定焊盘310a至310b和320a至320b之间的间距间隔可以在0.1μm和100μm之间的范围内。锚定焊盘310a至310b和320a至320b之间的间距间隔可以在0.1μm和100μm之间的范围内。
根据一些实施例,管芯301和311在界面330处晶圆接合在一起。来自管芯301和311的锚定结构和互连结构可以在晶圆接合工艺期间分别对准并且彼此接合。管芯301和311通过诸如熔融接合、混合接合、阳极接合、直接接合、室温接合、任何其它合适的接合工艺或它们的组合的合适的接合方法接合。由于改进了锚定层和锚定焊盘中的平坦化均匀性,因此管芯301和311之间的粘合和接合减小或消除了接合界面330处形成的空隙。因此,可以可靠地形成再分布结构303和313之间的电连接。在一些实施例中,来自第一管芯的锚定焊盘与来自第二管芯的锚定焊盘对准。例如,管芯301的锚定焊盘310a与管芯311的锚定焊盘320a对准。在一些实施例中,来自第一管芯的锚定焊盘与来自第二管芯的锚定焊盘部分对准并且仍然完全保持它们对准时的功能,而且,另外提供了增加的光刻工艺的对准和重叠要求的裕度的益处。例如,如图3所示,管芯301的锚定焊盘310b和管芯311的锚定焊盘320b可以部分地对准。
在一些实施例中,在接合工艺期间,来自第一管芯的锚定焊盘可以与来自第二管芯的锚定焊盘平行。在一些实施例中,来自第一和第二管芯的锚定焊盘可以彼此垂直或形成0°和90°之间的角度。在一些实施例中,根据一些实施例,在晶圆接合工艺之后,锚定焊盘和/或互连结构也可以部分地对准和连接。图4A至图4B、图5和图6描述了第一管芯和第二管芯之间的锚定焊盘的各种布置。这些图示出了锚定焊盘的示例性配置,并且为了简单和清楚起见省略了其它结构。其它合适的结构也可以在这些图中示出的结构中形成。
图4A至图4B是图像传感器件400的相应的等轴视图和顶视图,其包括彼此成角度形成的锚定焊盘结构。图4A至图4B包括来自第一管芯的锚定焊盘阵列402和来自第二管芯的锚定焊盘阵列403。如图4A所示,锚定焊盘阵列402接合至锚定焊盘阵列403。锚定焊盘阵列402中的每个锚定焊盘与锚定焊盘阵列403中的锚定焊盘基本垂直。在一些实施例中,锚定焊盘阵列402和403可以以约0°和约90°之间的角度形成。在一些实施例中,锚定焊盘阵列402和403中的锚定焊盘可以具有之间的厚度。锚定焊盘宽度可以在0.01μm至约200μm的范围内。相邻锚定焊盘之间的间距间隔可以在0.1μm和100μm之间的范围内。根据一些实施例,锚定焊盘阵列402可以具有与锚定焊盘阵列403基本类似的尺寸。在一些实施例中,两个阵列的锚定焊盘均可以具有不同的尺寸。
图5是根据一些实施例的图像传感器件500的等轴视图,该图像传感器件500包括形成有横向偏移的锚定焊盘结构。图5包括来自第一管芯的锚定焊盘阵列501和来自第二管芯的锚定焊盘阵列503。如图5所示,锚定焊盘阵列501接合至锚定焊盘阵列503。锚定焊盘阵列501中的每个锚定焊盘均与锚定焊盘阵列503中的锚定焊盘基本平行。在一些实施例中,通过形成重叠区域,可以将来自一个阵列的锚定焊盘电连接至来自其它阵列的两个锚定焊盘。在一些实施例中,重叠区域的宽度W4在锚定焊盘宽度的0%和100%之间。在一些实施例中,锚定焊盘阵列501和503中的锚定焊盘可以具有之间的厚度。锚定焊盘宽度W2和W3可以在0.01μm至约200μm的范围内。相邻锚定焊盘之间的间距间隔可以在0.1μm和100μm之间的范围内。锚定焊盘阵列501可以具有与锚定焊盘阵列503基本类似的尺寸。在一些实施例中,两个阵列的锚定焊盘可以具有不同的尺寸。
图6是根据一些实施例的图像传感器件600的等轴视图,该图像传感器件600包括形成有横向偏移的锚定焊盘结构。图6包括来自第一管芯的锚定焊盘阵列601和来自第二管芯的锚定焊盘阵列603。如图6所示,锚定焊盘阵列601接合至锚定焊盘阵列603。锚定焊盘阵列601中的每个锚定焊盘均与锚定焊盘阵列603中的锚定焊盘基本平行。在一些实施例中,通过形成重叠区域,可以将来自一个阵列的锚定焊盘电连接至来自其它阵列的锚定焊盘。在一些实施例中,重叠区域的宽度在锚定焊盘宽度的0%和100%之间。在一些实施例中,锚定焊盘阵列601和603中的锚定焊盘可以具有在之间的厚度。锚定焊盘宽度可以在0.01μm至约200μm的范围内。相邻锚定焊盘之间的间距间隔可以在0.1μm和100μm之间的范围内。锚定焊盘阵列601可以具有与锚定焊盘阵列603基本类似的尺寸。在一些实施例中,两个阵列的锚定焊盘可以具有不同的尺寸。
图7是根据本发明的一些实施例的形成具有锚定层和锚定焊盘的堆叠半导体器件的示例性方法700的流程图。基于本文的公开内容,方法700中的操作可以以不同的顺序实施和/或变化。
在操作702中,根据一些实施例,提供其上形成有器件的半导体衬底。在半导体结构上和/或内形成半导体器件。根据一些实施例,衬底可以是硅衬底。在一些实施例中,衬底可以是(i)另一半导体,诸如锗;(ii)化合物半导体,包括碳化硅、砷化镓、磷化镓、磷化铟、砷化铟、GaAsP、AlInAs、AlGaAs、GaInAs、GaInP、GaInAsP、锑化铟、任何其它合适的材料或它们的任何组合;(iii)合金半导体,包括SiGe;或(iv)它们的组合。在一些实施例中,衬底可以是SOI。在一些实施例中,衬底可以是外延材料。在一些实施例中,衬底也可以包括处理的集成电路晶圆,处理的集成电路晶圆包括例如布置成CMOS电路、RF电路等的多个晶体管。在一些实施例中,可以在半导体衬底上和/或内形成有源和无源器件,诸如晶体管、二极管、电容器、电阻器、电感器等。衬底的实例可以是如参照图2描述的衬底202。
在操作704中,根据一些实施例,在衬底上形成蚀刻停止层、介电层和其它合适的结构。衬底可以包括任何合适的层/结构,诸如蚀刻停止层、介电层、通孔、互连或任何合适的结构。介电层可以包括介电材料,诸如氧化硅、旋涂玻璃、SiN、氮氧化硅、FSG、低k介电材料、任何其它合适的绝缘材料或它们的任何组合。介电层沉积可以通过任何合适的工艺完成。蚀刻停止层的实例可以是以上在图2和3中描述的蚀刻停止层204、304和314。介电层的实例可以是以上在图2和3中描述的ILD层206、306和316。
在操作706中,根据一些实施例,在介电层上沉积锚定层。锚定层可以设置在ILD层上并且形成在像素区域中以提供均匀的平坦化。可以使用具有与互连材料或再分布结构材料基本相同的平坦化选择性的材料来形成锚定层。在一些实施例中,锚定层可以包括促进晶圆与晶圆接合的材料或粘合材料。此外,锚定层也可以防止图像传感器件的各个结构之间的铜扩散。可以使用诸如例如CVD、PECVD、ALD、PVD、FCVD、任何其它合适的工艺或它们的组合的任何合适的沉积方法沉积锚定层。锚定层的实例可以是以上在图2和图3中描述的锚定层208、308和318。
在操作708中,根据一些实施例,再分布结构形成在衬底上并且延伸穿过蚀刻停止层、介电层和锚定层。再分布结构可以形成在图像传感器件的再分布区域中。再分布结构可以是互连结构,该互连结构被配置为在图像传感器结构的不同层中的金属线之间和/或图像传感器件与随后的接合结构之间提供电连接。通过在衬底中形成沟槽并且在沟槽中沉积导电材料,可以在衬底中形成再分布结构的底部。再分布结构可以垂直延伸穿过蚀刻停止层、ILD层和锚定层。再分布结构也可以暴露在图像传感器件的顶面处。再分布结构的实例可以是以上在图2和图3中描述的再分布结构203、303和313。
在操作710中,根据一些实施例,在锚定层中和介电层上形成锚定焊盘。可以在图像传感器的像素区域中形成锚定焊盘。在锚定层中和ILD层上形成锚定焊盘,以提供具有相同或类似材料的均匀密度的结构。例如,可以使用与用于形成再分布结构的材料相同或基本类似的材料来形成锚定焊盘。锚定焊盘材料可以具有与再分布结构材料相同或类似的平坦化选择性。在一些实施例中,形成锚定焊盘的材料可以是金属或粘合材料。在一些实施例中,锚定焊盘也可以具有无源器件功能或可以电连接至无源/有源器件。当管芯对准并且接合在一起时,来自相应管芯的锚定结构和互连结构对准并且彼此接合。由于改进了锚定层和锚定焊盘中的平坦化均匀性,因此管芯之间的粘合和接合减小或消除了接合界面处形成的空隙。因此,可以可靠地形成相对和接合的再分布结构之间的电连接。在一些实施例中,来自第一管芯的锚定焊盘与来自第二管芯的锚定焊盘对准。在一些实施例中,来自第一管芯的锚定焊盘与来自第二管芯的锚定焊盘部分对准并且仍然完全保持它们对准时的功能,而且,另外提供了增加的光刻工艺的对准和重叠要求的裕度的益处。在一些实施例中,来自第一管芯的锚定焊盘可以与来自第二管芯的锚定焊盘平行。在一些实施例中,来自第一和第二管芯的锚定焊盘可以彼此垂直或形成0°和90°之间的角度。在一些实施例中,在晶圆接合工艺之后,锚定焊盘和/或互连结构也可以部分地对准和连接。锚定焊盘的实例可以是以上在图2至图6中描述的锚定焊盘210、310a至310b、320a至320b、402、403、501、503、601和603。
在操作712中,根据一些实施例,平坦化接触表面并且器件在接触表面处接合。锚定焊盘形成在锚定层中并且可以提供均匀的图案密度,这增强了平坦化均匀性。例如,锚定焊盘可以由与互连或再分布结构相同或基本类似的材料形成,并且因此具有与互连材料相同或类似的平坦化选择性。在一些实施例中,互连金属和锚定焊盘材料可以包括任何合适的导电材料。形成锚定焊盘的材料可以是金属或粘合材料。锚定焊盘可以具有无源器件功能或可以电连接至无源/有源器件。锚定焊盘可以嵌入在锚定层内并且可以具有与锚定层基本相同的厚度。由于锚定层具有较小的厚度(例如,在之间),因此锚定层也可以提供占据较小的器件间隔的益处,因此改进了图像传感器件中的器件密度。锚定层可以是包括硅、氧、氟化物、碳和氮化物(SiOxFyCzNa)的化合物、聚合物、树脂、低k电介质、高k电介质、绝缘层、任何其它合适材料或它们的组合。锚定层也可以提供防止图像传感器件的再分布结构、锚定焊盘和其它结构之间的铜扩散的益处。
本发明的各个实施例描述了锚定结构和形成锚定结构的方法,从而使得平坦化和晶圆接合工艺可以是均匀的,这进而减少了器件缺陷并且在器件之间提供可靠的电连接。锚定结构可以包括形成在介电层表面上的锚定层和形成在锚定层中和介电层表面上的锚定焊盘。因为互连结构形成在介电层中并且穿过锚定层,所以在平坦化工艺之后,锚定层、互连结构和锚定焊盘的顶面共面。锚定层可以提供均匀的平坦化,因为锚定层材料可以具有与互连材料基本相同的平坦化选择性。锚定焊盘形成在锚定层中和介电层上,以提供具有相同或类似材料的均匀密度的结构。锚定焊盘材料可以具有与互连材料相同或类似的平坦化选择性。来自两个不同IC管芯的锚定焊盘和/或互连结构可以在晶圆接合工艺之后部分地对准和连接。来自两个IC管芯的锚定焊盘可具有基本类似或不同的尺寸。
在一些实施例中,图像传感器件包括第一管芯,第一管芯具有位于衬底正上方的第一介电层和形成在第一介电层正上方的第一锚定层。图像传感器件也包括形成在第一介电层和第一锚定层中的第一互连结构。图像传感器件还包括形成在第一锚定层中的第一锚定焊盘和与第一管芯接触的第二管芯。第二管芯包括位于第二介电层上的第二锚定层。图像传感器件也包括与第一互连结构接触的第二互连结构,并且第二互连结构形成在第二介电层和第二锚定层中。图像传感器件也包括形成在第二锚定层中的第二锚定焊盘。第一和第二互连结构、第一和第二锚定层以及第一和第二锚定焊盘具有基本相同的平坦化选择性。
在一些实施例中,用于形成图像传感器件的方法包括提供衬底和在衬底正上方沉积蚀刻停止层。该方法还包括在蚀刻停止层正上方沉积介电层并且在介电层正上方沉积锚定层。该方法也包括在衬底上形成穿过介电层和锚定层的再分布结构。该方法还包括在锚定层中形成多个锚定焊盘。
在一些实施例中,图像传感器系统包括再分布区域,再分布区域具有在界面处接合的第一再分布结构和第二再分布结构。图像传感器系统也包括像素区域,该像素区域具有在界面处接合的第一和第二多个锚定焊盘。像素区域包括多个像素。图像传感器系统还包括在界面处接合并且延伸穿过再分布区域和像素区域的第一和第二锚定层。第一和第二锚定焊盘分别形成在第一和第二锚定层中。
应当理解,具体实施方式部分而不是本发明的摘要旨在用于解释权利要求。公开部分的摘要可以阐述一个或多个但不是所有预期的示例性实施例,并且因此,并不旨在限制所附权利要求。
根据本发明的一些实施例,提供了一种图像传感器件,包括:第一管芯,包括:第一衬底;第一介电层,位于所述第一衬底正上方;第一锚定层,位于所述第一介电层正上方;第一互连结构,形成在所述第一介电层和所述第一锚定层中;以及第一锚定焊盘,形成在所述第一锚定层中并且位于所述第一介电层正上方;以及第二管芯,接合至所述第一管芯,其中,所述第二管芯包括:第二衬底;第二介电层,位于所述第二衬底正上方;第二锚定层,位于所述第二介电层正上方;第二互连结构,与所述第一互连结构接触,其中,所述第二互连结构形成在所述第二介电层和所述第二锚定层中;以及第二锚定焊盘,形成在所述第二锚定层中并且位于所述第二介电层正上方,其中,所述第一互连结构和所述第二互连结构、所述第一锚定层和所述第二锚定层以及所述第一锚定焊盘和所述第二锚定焊盘分别接合至彼此。
在上述图像传感器件中,所述第一锚定层和所述第二锚定层的厚度在之间。
在上述图像传感器件中,所述第一锚定焊盘和所述第二锚定焊盘的厚度在之间。
在上述图像传感器件中,所述第一锚定焊盘和所述第二锚定焊盘包括导电材料。
在上述图像传感器件中,所述导电材料包括透明的氧化锡或氧化锌。
在上述图像传感器件中,所述第一锚定焊盘的宽度在0.01μm和200μm之间。
在上述图像传感器件中,所述第一互连结构和所述第二互连结构、所述第一锚定层和所述第二锚定层以及所述第一锚定焊盘和所述第二锚定焊盘具有相同的平坦化选择性。
在上述图像传感器件中,所述第一锚定层和所述第二锚定层的每个均包括硅、氧、氟化物、碳或氮化物(SiOxFyCzNa)。
在上述图像传感器件中,所述第一锚定层和所述第二锚定层的每个均包括聚合物、树脂、低k电介质、高k电介质或绝缘材料。
在上述图像传感器件中,所述第一锚定焊盘和所述第一互连结构之间的距离在约0.1μm和200μm之间。
根据本发明的另一些实施例,还提供了一种用于形成图像传感器件的方法,所述方法包括:提供衬底;在所述衬底正上方沉积蚀刻停止层;在所述蚀刻停止层正上方沉积介电层;在所述介电层正上方沉积锚定层;在所述衬底上形成穿过所述介电层和所述锚定层的再分布结构;以及在所述锚定层中和所述介电层正上方形成多个锚定焊盘。
在上述方法中,沉积所述锚定层包括将锚定层材料沉积至之间的厚度。
在上述方法中,所述锚定层材料包括硅、氧、氟化物、碳或氮化物(SiOxFyCzNa)。
在上述方法中,所述锚定层材料包括聚合物、树脂、低k电介质、高k电介质或绝缘材料。
在上述方法中,所述多个锚定焊盘的间距间隔在0.1μm和100μm之间。
根据本发明的另一些实施例,还提供了一种图像传感器系统,包括:再分布区域,包括在界面处接合的第一再分布结构和第二再分布结构;像素区域,包括在所述界面处接合的多个第一锚定焊盘和多个第二锚定焊盘,其中,所述像素区域包括多个像素;以及第一锚定层和第二锚定层,在所述界面处接合并且延伸穿过所述再分布区域和所述像素区域,其中,第一锚定焊盘和第二锚定焊盘分别形成在所述第一锚定层和所述第二锚定层中。
在上述图像传感器系统中,所述多个第一锚定焊盘和所述多个第二锚定焊盘彼此平行。
在上述图像传感器系统中,所述多个第一锚定焊盘和所述多个第二锚定焊盘彼此垂直。
在上述图像传感器系统中,来自所述多个第一锚定焊盘的每个锚定焊盘和来自所述多个第二锚定焊盘的另一锚定焊盘彼此对准。
在上述图像传感器系统中,来自所述多个第一锚定焊盘的每个锚定焊盘和来自所述多个第二锚定焊盘的另一锚定焊盘部分重叠。
上面概述了若干实施例的特征,使得本领域人员可以更好地理解本发明的方面。本领域人员应该理解,它们可以容易地使用本发明作为基础来设计或修改用于实施与本文所介绍实施例相同的目的和/或实现相同优势的其它工艺和结构。本领域技术人员也应该意识到,这种等同构造并不背离本发明的精神和范围,并且在不背离本发明的精神和范围的情况下,本文中它们可以做出多种变化、替换以及改变。

Claims (10)

1.一种图像传感器件,包括:
第一管芯,包括:
第一衬底;
第一介电层,位于所述第一衬底正上方;
第一锚定层,位于所述第一介电层正上方;
第一互连结构,形成在所述第一介电层和所述第一锚定层中;以及
第一锚定焊盘,形成在所述第一锚定层中并且位于所述第一介电层正上方;以及
第二管芯,接合至所述第一管芯,其中,所述第二管芯包括:
第二衬底;
第二介电层,位于所述第二衬底正上方;
第二锚定层,位于所述第二介电层正上方;
第二互连结构,与所述第一互连结构接触,其中,所述第二互连结构形成在所述第二介电层和所述第二锚定层中;以及
第二锚定焊盘,形成在所述第二锚定层中并且位于所述第二介电层正上方,其中,所述第一互连结构和所述第二互连结构、所述第一锚定层和所述第二锚定层以及所述第一锚定焊盘和所述第二锚定焊盘分别接合至彼此。
2.根据权利要求1所述的图像传感器件,其中,所述第一锚定层和所述第二锚定层的厚度在之间。
3.根据权利要求1所述的图像传感器件,其中,所述第一锚定焊盘和所述第二锚定焊盘的厚度在之间。
4.根据权利要求1所述的图像传感器件,其中,所述第一锚定焊盘和所述第二锚定焊盘包括导电材料。
5.根据权利要求4所述的图像传感器件,其中,所述导电材料包括透明的氧化锡或氧化锌。
6.根据权利要求1所述的图像传感器件,其中,所述第一锚定焊盘的宽度在0.01μm和200μm之间。
7.根据权利要求1所述的图像传感器件,其中,所述第一互连结构和所述第二互连结构、所述第一锚定层和所述第二锚定层以及所述第一锚定焊盘和所述第二锚定焊盘具有相同的平坦化选择性。
8.根据权利要求1所述的图像传感器件,其中,所述第一锚定层和所述第二锚定层的每个均包括硅、氧、氟化物、碳或氮化物(SiOxFyCzNa)。
9.一种用于形成图像传感器件的方法,所述方法包括:
提供衬底;
在所述衬底正上方沉积蚀刻停止层;
在所述蚀刻停止层正上方沉积介电层;
在所述介电层正上方沉积锚定层;
在所述衬底上形成穿过所述介电层和所述锚定层的再分布结构;以及
在所述锚定层中和所述介电层正上方形成多个锚定焊盘。
10.一种图像传感器系统,包括:
再分布区域,包括在界面处接合的第一再分布结构和第二再分布结构;
像素区域,包括在所述界面处接合的多个第一锚定焊盘和多个第二锚定焊盘,其中,所述像素区域包括多个像素;以及
第一锚定层和第二锚定层,在所述界面处接合并且延伸穿过所述再分布区域和所述像素区域,其中,第一锚定焊盘和第二锚定焊盘分别形成在所述第一锚定层和所述第二锚定层中。
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