CN115579374B - 背照式图像传感器的制备方法及背照式图像传感器 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种背照式图像传感器的制备方法及背照式图像传感器,包括:提供第一衬底及第二衬底,第一衬底上形成有目标器件;于目标器件沿其厚度方向远离第一衬底的表面形成顶面齐平的第一介质层,及于第二衬底的表面形成顶面齐平的第二介质层;键合第一介质层远离第一衬底的表面及第二介质层远离第二衬底的表面,得到初始结构;沿预设方向修剪初始结构;减薄处理第一衬底远离第二衬底的表面;以及于第一衬底远离目标器件的表面形成感光元件,至少能够减少修边次数,避免半导体器件在减薄时产生锋利的边缘进而导致器件的破损。

Description

背照式图像传感器的制备方法及背照式图像传感器
技术领域
本公开涉及集成电路设计及制造技术领域,特别是涉及一种背照式图像传感器的制备方法及背照式图像传感器。
背景技术
随着集成电路制造工艺的不断发展,为了提升图像传感器的量子效率,降低电路光学串扰,背照式入射(Back Side Illumination,BSI)工艺应运而生,背照式入射工艺通过改变光线入射的方向,能够提高光线利用率与暗光成像质量。
传统的背照式入射工艺中,为了防止晶圆背面在减薄时产生锋利的边缘导致晶圆破损,需要在晶背减薄前引入晶圆修边工艺对晶圆进行修边,由于多次进行晶圆修边工艺,导致在晶圆背面研磨过程中,当减薄至第一次修边区域时,减薄接触面积的变化会引起此区域应力的突变造成晶圆损伤,降低产品良率。
发明内容
基于此,本公开提供一种背照式图像传感器的制备方法及背照式图像传感器,至少能够减少修边次数,避免半导体器件在减薄时产生锋利的边缘进而导致器件的破损。
为了解决上述技术问题及其他问题,根据一些实施例,本公开的一方面提供一种背照式图像传感器的制备方法,包括:提供包括第一衬底及第二衬底,第一衬底上形成有目标器件;于目标器件沿其厚度方向远离第一衬底的表面形成顶面齐平的第一介质层,及于第二衬底的表面形成顶面齐平的第二介质层;键合第一介质层远离第一衬底的表面及第二介质层远离第二衬底的表面,得到初始结构;沿预设方向修剪初始结构;减薄处理第一衬底远离第二衬底的表面;以及于第一衬底远离目标器件的表面形成感光元件。
在上述实施例的背照式图像传感器的制备方法中,通过减少键合工艺前的修边制程,避免衬底在减薄时因为多次修边工艺产生锋利的边缘,进而导致衬底的破损;并且避免由于键合工艺前的修边制程所残留的粒子黏附在衬底表面,导致在应该键合的部位没有良好的键合从而引起的无效效应,及避免在后续的减薄工艺中因无效效应所导致的结构损伤,同时避免键合工艺及修边工艺的叠加效应导致衬底的边缘强度降低从而产生裂痕。
在一些实施例中,于目标器件沿其厚度方向远离第一衬底的表面形成顶面齐平的第一介质层包括:于目标器件沿其厚度方向远离第一衬底的表面形成第一预设厚度的第一介质材料层;采用平坦化工艺处理第一介质材料层的顶面,得到顶面齐平的第一介质层。
在一些实施例中,于第二衬底的表面形成顶面齐平的第二介质层包括:于第二衬底的表面形成第二预设厚度的第二介质材料层;采用平坦化工艺处理第二介质材料层的顶面,得到顶面齐平的第二介质层。
在一些实施例中,键合第一介质层远离第一衬底的表面及第二介质层远离第二衬底的表面包括:在预设温度范围内热处理,及键合第一介质层远离第一衬底的表面及第二介质层远离第二衬底的表面;以及对键合界面执行退火处理,得到初始结构。
在一些实施例中,平坦化工艺包括化学机械研磨工艺、干法刻蚀工艺、湿法刻蚀工艺及平推工艺中至少一种。
在一些实施例中,预设温度范围为320℃-370℃。
在一些实施例中,预设方向垂直于第一介质层的顶面;沿预设方向修剪初始结构,包括:沿预设方向修剪初始结构沿第一方向的相对两侧,使得剩余的第一衬底、剩余的目标器件及剩余的第二衬底具有目标长度,所述第一方向垂直于所述预设方向。
在一些实施例中,修剪去除的初始结构部分具有预设长度及预设深度;预设长度的范围为:2.2mm-2.6mm;预设深度的范围为:28μm-32μm。
在一些实施例中,第一介质层的材料选自氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氮碳化硅或其组合。
根据一些实施例,本公开的又一方面提供一种背照式图像传感器,采用上述实施例中任一项的背照式图像传感器的制备方法制备而成;背照式图像传感器包括依次叠置的感光元件、第一衬底、目标器件、第一介质层、第二介质层及第二衬底。
在上述实施例的背照式图像传感器的制备方法中,通过减少键合工艺前的修边制程,避免衬底在减薄时因为多次修边工艺产生锋利的边缘,进而导致衬底的破损;并且避免由于键合工艺前的修边制程所残留的粒子黏附在衬底表面,导致在应该键合的部位没有良好的键合从而引起的无效效应,及避免在后续的减薄工艺中因无效效应所导致的结构损伤,同时避免键合工艺及修边工艺的叠加效应导致衬底的边缘强度降低从而产生裂痕。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开实施例的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开一实施例中背照式图像传感器制备方法的流程示意图;
图2至图9为本公开一实施例中背照式图像传感器制备方法中不同步骤所得截面结构示意图。
附图标记说明:
10、第一衬底;101、第一介质层;102、第一介质材料层;103、目标器件;20、第二衬底;201、第二介质层;202、第二介质材料层;30、初始结构。
实施方式
为了便于理解本公开,下面将参阅相关附图对本公开进行更全面的描述。附图中给出了本公开的首选实施例。但是,本公开可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本公开的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本公开的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本公开的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本公开。
应当明白,当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时,其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层,或者可以存在居间的元件或层。相反,当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时,则不存在居间的元件或层。应当明白,尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层、掺杂类型和/或部分,这些元件、部件、区、层、掺杂类型和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层、掺杂类型或部分与另一个元件、部件、区、层、掺杂类型或部分。因此,在不脱离本公开教导之下,下面讨论的第一元件、部件、区、层、掺杂类型或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。
空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等,在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白,除了图中所示的取向以外,空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如,如果附图中的器件翻转,描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此,示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。此外,器件也可以包括另外地取向(譬如,旋转90度或其它取向),并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白,当术语“组成”和/或“包括”在该说明书中使用时,可以确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。同时,在此使用时,术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本公开的基本构想,虽图示中仅显示与本公开中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
互补氧化金属半导体(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,CMOS)图像传感器用于记录光线变化的元件,为常用的感光器件。在CMOS图像传感器上共存带正电荷及负电荷的半导体,通过这两种互补的电荷产生的电流,处理成芯片记录,最终达到成像的目的。但是传统的CMOS图像传感器由于电流变化时频率变快时产生的热量导致画面出现杂点影响成像质量,因此背照式入射CMOS图像传感器工艺应运而生。背照式CMOS图像传感器通过改变元件的内部结构,调转感光层的元件方向,使得入射光能够从器件背面直射进去,避免传统CMOS图像传感器结构中光线所受到的微透镜和光电二极管之间的电路和晶体管的影响,从而提高光的效能,提升在低光照度下的对焦能力和画质。
但是,在传统的背照式入射工艺中通常采取多次修边工艺,例如常见的背照式入射工艺流程为依次进行第一次修边、硅酸乙酯沉积二氧化硅、键合、背面研磨、第二次修边,第一次修边工艺后残留的粒子会黏附在器件表面,导致在后续的二氧化硅沉积以及键合工艺中出现在应该键合的部位没有良好的键合而引起的无效效应,进而导致在后续的减薄工艺中因无效效应造成结构损伤。例如,在器件背面研磨制程中,当减薄至第一次修边区域时,接触面积的突然变化引起此区域内器件表面应力的突然变化,造成器件损伤,以及修边工艺会导致器件边缘的强度降低,叠加无效效应,会导致器件边缘产生裂纹,进而降低产品良率。
基于此,本公开提供一种背照式图像传感器的制备方法及背照式图像传感器,至少能够减少修边次数,避免半导体器件在减薄时产生锋利的边缘进而导致器件的破损。
请参考图1至图9,根据一些实施例,本公开提供一种背照式图像传感器的制备方法,包括:
步骤S10:提供包括第一衬底10及第二衬底20,第一衬底10上形成有目标器件103;
步骤S20:于目标器件103沿其厚度方向远离第一衬底10的表面形成顶面齐平的第一介质层101,及于第二衬底20的表面形成顶面齐平的第二介质层201;
步骤S30:键合第一介质层101远离第一衬底10的表面及第二介质层201远离第二衬底20的表面,得到初始结构30;
步骤S40:沿预设方向修剪初始结构30;
步骤S50:并减薄处理第一衬底10远离第二衬底20的表面;
步骤S60:于第一衬底10远离目标器件103的表面形成感光元件。
请参考图2及图3,在步骤S10中,第一衬底10及/或第二衬底20可以采用半导体材料、绝缘材料、导体材料或者它们的任意组合构成。第一衬底10及/或第二衬底20可以为单层结构,也可以为多层结构。例如,第一衬底10及/或第二衬底20可以是诸如硅(Si)衬底、硅锗(SiGe)衬底、硅锗碳(SiGeC)衬底、碳化硅(SiC)衬底、砷化镓(GaAs)衬底、砷化铟(InAs)衬底、磷化铟(InP)衬底或其它的III/V半导体衬底或II/VI半导体衬底。或者,还例如,第一衬底10及/或第二衬底20可以是包括诸如Si/SiGe、Si/SiC、绝缘体上硅(SOI)或绝缘体上硅锗的层状衬底。本领域的技术人员可以根据衬底上形成的晶体管类型选择第一衬底10及/或第二衬底20的类型,因此第一衬底10及/或第二衬底20的类型不应限制本公开的保护范围。
请继续参考图2及图3,在步骤S20中,第一衬底10的厚度方向可以为OZ方向,可以采用化学气相沉积或物理气相沉积(Physical vapor deposition,PVD)等工艺形成第一介质层101及/或第二介质层201,化学气相沉积工艺方法可以包括常压化学气相沉积法(Atmospheric-pressure CVD,APCVD)、低压化学气相沉积法(Low-pressure CVD,LPCVD)或等离子增强化学气相沉积法(Plasma-enhanced CVD,PECVD)中的一种或几种,例如,低压化学气相沉积法具有良好的阶梯覆盖性、组成的成份及结构的控制性,采用低压化学气相沉积法能够提高沉积速率及输出量,并降低制程成本,且低压化学气相沉积法不需要载气,从而降低颗粒污染源。
请参考图7,在步骤S30中,键合方法包括但不限于3D堆叠技术(3D-stacking)或硅通孔技术(Through Silicon Via,TSV)等。可以采用铜-铜混合键合工艺(Cu-Cu HybridBonding)键合第一介质层101远离第一衬底10的表面及第二介质层201远离第二衬底20的表面,铜-铜混合键合工艺是指将金属接点镶嵌在介电材料之间,并同时利用热处理接合两种材料,利用铜金属在固态时的原子扩散来达到接合,铜与铜接点的间距可以微缩到1微米以下,从而减小器件的总体厚度。
请参考图7至图8,在步骤S40中,预设方向可以为OZ方向,可以采取刻蚀工艺修剪初始结构30,例如可以采用干法刻蚀工艺或者湿法刻蚀工艺,例如可以采用等离子刻蚀工艺,等离子体刻蚀是指利用高频辉光放电反应,将反应气体激活成活性粒子,例如原子或游离基,这些活性粒子扩散到刻蚀的部位与被刻蚀材料进行反应,形成挥发性生成物而被去除,从而提高制程速率。
请参考图8至图9,在步骤S50中,减薄处理第一衬底10远离第二衬底20的表面可以采取磨削工艺,例如转台式磨削工艺、硅片旋转磨削工艺、双面磨削工艺、TAIKO磨削工艺、化学机械磨削工艺、抛光磨削工艺或行星盘磨削工艺等;例如硅片旋转磨削工艺通过调整砂轮转轴和硅片转轴之间的倾角可实现面型的主动控制,提高面型精度,并且硅片旋转磨削工艺设备结构紧凑、能够实现多工位集成磨削,从而提高加工效率。
请参考图1,在步骤S60中,感光元件可以是滤光片、凸镜、凹镜或棱镜等中的至少一种;感光元件可以是单层的,也可以包括多层光学材料层。示例地,感光元件可以包括光电二极管,光电二极管具有正向导通反向截止的特殊,反向的特性还有个电容的特性,当在二极管上加反向偏置电压时,就会给电容充电,当电容充满电荷之后,光子的射入会导致内部激发出新的电子空穴对,与原来充电形成的电子空穴对进行配对放电,形成光电流,光电流给电容充电变成一个电压输出,从而实现光信号与电信号的转换。
在一些实施例中,步骤S60中于第一衬底远离目标器件的表面形成感光元件之后,还包括对感光元件远离第一衬底的表面进行钝化处理的步骤,以形成钝化层对感光元件实现电气保护,然后加盖光学元件,以筛选感光元件的可入射光的波段。
作为示例,对感光元件远离第一衬底的表面进行钝化处理的步骤包括:
采用激光退火工艺、等离子体增强化学气相沉积(PECVD,Plasma EnhancedChemical Vapor Deposition)工艺、原子层沉积(ALD)工艺、溅射(Sputtering)工艺、电子束蒸发镀膜(Electron Beam Evaporation)工艺或离子束镀膜(Ion beam)工艺中的至少一种对感光元件远离第一衬底的表面进行钝化处理,形成钝化层,以对感光元件实现电气保护。
在上述实施例的背照式图像传感器的制备方法中,通过减少键合工艺前的修边制程,避免衬底在减薄时因为多次修边工艺产生锋利的边缘,进而导致衬底的破损;并且避免由于键合工艺前的修边制程所残留的粒子黏附在衬底表面导致在应该键合的部位没有良好的键合从而引起的无效效应,及避免在后续的减薄工艺中因无效效应所导致的结构损伤,同时避免键合工艺及修边工艺的叠加效应导致衬底的边缘强度降低从而产生裂痕。
请参考图4及图6,在一些实施例中,于目标器件103沿其厚度方向远离第一衬底10的表面形成顶面齐平的第一介质层101包括:于目标器件103沿其厚度方向远离第一衬底10的表面形成第一预设厚度的第一介质材料层102,其中,目标器件103的厚度方向可以为OZ方向;采用平坦化工艺处理第一介质材料层102的顶面,得到顶面齐平的第一介质层101。例如,可以采用反刻平坦化工艺进行平坦化处理,反刻平坦化工艺是指由表面图形形成的表面起伏可以用一层厚的介质或其他材料作为平坦化的牺牲层来进行平坦化,这一层牺牲材料填充空洞和表面的低处,然后利用干法刻蚀技术刻蚀这一层牺牲层,通过用比低处图形快的刻蚀速率刻蚀掉高处的图形来使表面平坦化,提升平坦化的效果。
请参考图3及图5,在一些实施例中,于第二衬底20的表面形成顶面齐平的第二介质层201包括:于第二衬底20的表面形成第二预设厚度的第二介质材料层202;采用平坦化工艺处理第二介质材料层202的顶面,得到顶面齐平的第二介质层201。例如,可以采用玻璃回流平台化工艺进行平坦化处理,玻璃回流平台化工艺是指采用常压化学气相淀积法淀积硼磷硅玻璃和其他掺杂氧化硅被用做层间介质,在升高温度的情况下加热掺杂氧化硅,使硼磷硅玻璃发生流动,从而实现缝隙的填充及台阶覆盖处的平坦化。
请参考图7,在一些实施例中,键合第一介质层101远离第一衬底10的表面及第二介质层201远离第二衬底20的表面包括:在预设温度范围内热处理,及键合第一介质层101远离第一衬底10的表面及第二介质层201远离第二衬底20的表面;以及对键合界面执行退火处理,得到初始结构30。例如,可以采取熔融键合工艺键合第一介质层101远离第一衬底10的表面及第二介质层201远离第二衬底20的表面,熔融键合工艺属于无介质直接键合,是指将两片经过处理,表面光洁度和平整度达到要求的待键合器件接触,在一定温度和压力条件下即可实现键合的技术,熔融键合工艺分为三个阶段:第一阶段,温度从室温25℃升高到200℃,温度低于200℃时,键合接触面产生氢键,在温度达到200℃时,两片待键合器件在氢键作用下发生聚合反应,温度继续升高到400℃时,聚合反应完成;第二阶段,温度由500℃上升至800℃,此温度条件下,前一阶段产生的水在氧化物中扩散较弱,氢氧离子将桥接氧原子变为非桥接氧原子;第三阶段,温度高于800℃,水向氧化物中扩散,温度越高扩散越强烈,键合界面的空洞会由高温条件下扩散进入氧化物的水分子形成的局部真空使待键合器件塑性形变而消除,临近原子相互反应生成共价键,完成键合;在良好的键合条件下,熔融键合工艺的键合强度可达到10Mpa至20Mpa,温度越高键合强度越大,气密性和稳定性越好;另外,接触面越平整,材料接触越充分;由于两片待键合器件的热膨胀系数相近甚至相同,因此熔融键合工艺可以避免热应力导致的器件损伤。
请参考图7,在一些实施例中,可以对第一介质层101远离第一衬底10的键合表面及第二介质层201远离第二衬底20的键合表面进行键合气泡检查,由于表面残留颗粒或者在器件键合时产生的气体不能及时释放,会在键合界面形成大量的大小不一的气泡缺陷,气泡缺陷会导致气泡所在区域以及气泡附近区域的产量损失;并且,气泡在后续的任一制程中都可能发生破裂,而气泡的破裂又会增加其它缺陷,例如在减薄工艺中对器件进行研磨时,气泡破裂产生的残渣会导致器件表面刮伤,或者,键合且减薄后的器件在继续形成膜层结构时,在沉积工艺的高温作用下气泡破裂产生的残渣会污染机台,从而导致机台中批量的器件表面受到污染,进而导致键合器件的批量异常,再或者,在曝光工艺中造成气泡缺陷所在的区域不能准确对焦曝光或者导致其它正常区域散焦。另外,当检测到具有气泡缺陷的键合器件后,为了避免对其它正常的键合器件产生影响,需要停机清洁保养及/或更换零部件,导致耗费大量的成本。因此,键合气泡检查可以避免气泡缺陷造成的产量损失、器件损伤、器件污染并降低成本等。
请参考图1,在一些实施例中,平坦化工艺包括化学机械研磨工艺、干法刻蚀工艺、湿法刻蚀工艺及平推工艺中至少一种。例如可以采用激光刻蚀工艺,激光刻蚀工艺是利用高能量激光束照射到被刻蚀件表面,使其融化或气化,从而实现对材料刻蚀的目的,采用激光刻蚀工艺可以提升产品的良率及稳定性,实现不同图形不同角度的一次性成型,且无耗材、无污染及成本低。
请参考图1,在一些实施例中,预设温度范围可以设置为320℃-370℃,例如可以设置预设温度为320℃、330℃、340℃、350℃、360℃或370℃等,从而提高键合工艺的牢靠程度。
请参考图7至图8,在一些实施例中,预设方向可以为OZ方向,OZ方向垂直于第一介质层101的顶面,从而避免后续修剪制程中裂纹沿OX方向从器件背面的边缘向中央延伸所造成的贝壳状缺陷;沿预设方向修剪初始结构30包括:沿预设方向修剪初始结构30沿第一方向的相对两侧,第一方向可以为OX方向,第一方向与预设方向垂直,使得剩余的第一衬底10、目标器件103及第二衬底20具有目标长度L1,可以设置目标长度L1的范围包括2.2mm-2.6mm,例如可以设置目标长度L1为2.2mm、2.3mm、2.4mm、2.5mm或2.6mm等,从而适应不同的器件尺寸。
请参考图7至图8,在一些实施例中,修剪去除的初始结构30部分具有预设长度L2及预设深度D;预设长度L2为被修剪前的初始结构30的长度L0减去目标长度L1,预设长度L2的范围包括2.2mm-2.6mm,例如可以设置预设长度L2为2.2mm、2.3 mm、2.4mm、2.5mm或2.6mm等;预设深度D的范围包括28-32μm,例如可以设置预设深度D为28μm、29μm、30μm、31μm或32μm等,从而适应不同的器件尺寸。
请参考图3至图6,在一些实施例中,第一介质材料层102及/或第二介质材料层202的厚度范围可以设置为包括12千埃至20千埃,例如可以设置为12千埃、14千埃、16千埃、18千埃或20千埃等。第一介质层101及/或第二介质层201的厚度范围可以设置为包括8千埃至10千埃,例如可以设置为8千埃、8.5千埃、9千埃、9.5千埃或10千埃等,可以针对第一介质材料层102、第二介质材料层202、第一介质层101及/或第二介质层201进行厚度检查,从而精准控制厚度,提高器件的性能。
请继续参考图3至图6,在一些实施例中,第一介质层101及第二介质层201的材料选自氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氮碳化硅或其组合;例如,第一介质层101及第二介质层201的材料可以为二氧化硅,第一介质材料层102及第二介质材料层202的材料可以为等离子体增强正硅酸乙脂,从而可以采取等离子体增强正硅酸乙脂工艺形成二氧化硅。
根据一些实施例,本公开提供了一种背照式图像传感器,采用上述实施例中任一项的背照式图像传感器的制备方法制备而成,背照式图像传感器包括依次叠置的感光元件、第一衬底、目标器件、第一介质层、第二介质层及第二衬底。
在上述实施例的背照式图像传感器的制备方法中,通过减少键合工艺前的修边制程,避免衬底在减薄时因为多次修边工艺产生锋利的边缘,进而导致衬底的破损;并且避免由于键合工艺前的修边制程所残留的粒子黏附在衬底表面,导致在应该键合的部位没有良好的键合从而引起的无效效应,及避免在后续的减薄工艺中因无效效应所导致的结构损伤,同时避免键合工艺及修边工艺的叠加效应导致衬底的边缘强度降低从而产生裂痕。
应该理解的是,虽然图1的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,虽然图1中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
请注意,上述实施例仅出于说明性目的而不意味对本公开的限制。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本公开的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对公开专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本公开构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本公开的保护范围。因此,本公开专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种背照式图像传感器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
提供第一衬底及第二衬底,所述第一衬底上形成有目标器件;
于所述目标器件沿其厚度方向远离所述第一衬底的表面形成顶面齐平的第一介质层,及于所述第二衬底的表面形成顶面齐平的第二介质层;
键合所述第一介质层远离所述第一衬底的表面及所述第二介质层远离所述第二衬底的表面,得到初始结构;
沿预设方向修剪所述初始结构;所述预设方向垂直于所述第一介质层的顶面;
减薄处理所述第一衬底远离所述第二衬底的表面;以及
于所述第一衬底远离所述目标器件的表面形成感光元件;
所述沿预设方向修剪所述初始结构,包括:
沿所述预设方向修剪所述初始结构沿第一方向的相对两侧,使得剩余的所述第一衬底、剩余的所述目标器件及剩余的所述第二衬底均具有目标长度,所述第一方向垂直于所述预设方向。
2.如权利要求1所述的背照式图像传感器的制备方法,其特征在于,所述于所述目标器件沿其厚度方向远离所述第一衬底的表面形成顶面齐平的第一介质层,包括:
于所述目标器件沿其厚度方向远离所述第一衬底的表面形成第一预设厚度的第一介质材料层;
采用平坦化工艺处理所述第一介质材料层的顶面,得到所述顶面齐平的第一介质层。
3.如权利要求1所述的背照式图像传感器的制备方法,其特征在于,所述于所述第二衬底的表面形成顶面齐平的第二介质层,包括:
于所述第二衬底的表面形成第二预设厚度的第二介质材料层;
采用平坦化工艺处理所述第二介质材料层的顶面,得到所述顶面齐平的第二介质层。
4.如权利要求1-3任一项所述的背照式图像传感器的制备方法,其特征在于,所述键合所述第一介质层远离所述第一衬底的表面及所述第二介质层远离所述第二衬底的表面,包括:
在预设温度范围内热处理,及键合所述第一介质层远离所述第一衬底的表面及所述第二介质层远离所述第二衬底的表面;以及
对键合界面执行退火处理,得到所述初始结构。
5.如权利要求2或3所述的背照式图像传感器的制备方法,其特征在于,所述平坦化工艺包括化学机械研磨工艺、干法刻蚀工艺、湿法刻蚀工艺及平推工艺中至少一种。
6.如权利要求4所述的背照式图像传感器的制备方法,其特征在于,所述预设温度范围为320℃-370℃。
7.如权利要求1-3任一项所述的背照式图像传感器的制备方法,其特征在于,所述目标长度的范围包括2.2mm-2.6mm。
8.如权利要求7所述的背照式图像传感器的制备方法,其特征在于,修剪去除的所述初始结构部分具有预设长度及预设深度;
所述预设长度的范围为:2.2mm-2.6mm;
所述预设深度的范围为:28μm-32μm。
9.如权利要求1-3任一项所述的背照式图像传感器的制备方法,其特征在于,所述第一介质层的材料选自氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氮碳化硅或其组合。
10.一种背照式图像传感器,其特征在于,采用权利要求1-9任一项所述的背照式图像传感器的制备方法制备而成;
所述背照式图像传感器包括依次叠置的感光元件、第一衬底、目标器件、第一介质层、第二介质层及第二衬底。
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