[发明专利]用于改进接合的接合焊盘结构

说明书

技术领域

本发明实施例涉及用于改进接合的接合焊盘结构。

背景技术

许多现代电子器件包括使用图像传感器的光学成像器件(例如，数码相机)。图像传感器可以设置在包括光电探测器和逻辑支撑件阵列的集成电路(IC)上。对应于单独的像素的光电探测器可以测量对应于光学图像的入射辐射(例如，光)，并且逻辑支撑件有助于读取来自IC的数字数据。来自IC的数字数据输出对应于光学图像的数字化编码表示。

标准的IC制造工艺可以生产具有基于或至少部分基于IC功能的诸如厚度的尺寸的层的IC。例如，IC包括诸如后段制程(BEOL)金属层的堆叠的电互连结构。在一些实施例中，诸如使用前照式(FSI)技术，金属层具有位于单独的光电探测器上方的开口(孔)。在背照式(BSI)技术中，不是具有穿过BEOL金属层中的开口的光，而是从背侧(即，与BEOL金属层的堆叠相对的面)照射传感器。对BSI的光学限制类似于FSI，除了在BSI中，光电探测器通常设置在更靠近微透镜(设置在衬底的背侧上)之外。在BSI中，削薄衬底以优化能够到达光电探测器的光的数量；而在FSI中，可减小BEOL金属层的厚度。因此，基于IC的期望的功能，可减小诸如互连结构的金属层和/或衬底的特定层的厚度。

发明内容

根据本发明的一个实施例，提供了一种集成电路(IC)的接合结构，包括：接合焊盘；中间金属层，具有第一面和第二面，其中，所述中间金属层设置在所述接合焊盘下面；第一通孔层，与所述中间金属层的所述第一面接触，其中，所述第一通孔层具有第一通孔图案；以及第二通孔层，与所述中间金属层的所述第二面接触，其中，所述第二通孔层具有第二通孔图案，以及其中，所述第一通孔图案不同于所述第二通孔图案。

根据本发明的另一实施例，还提供了一种互补金属氧化物半导体图像传感器(CIS)，包括：图像传感器衬底，具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，其中，光电探测器的阵列布置在所述图像传感器衬底中、所述第一表面和所述第二表面之间；图像传感器互连结构，邻接所述第一表面；以及接合焊盘结构，与所述光电探测器的阵列横向隔开，并且所述接合焊盘结构包括：接合焊盘层，具有底面；单个通孔层，与所述接合焊盘层的所述底面接触；中间金属层，设置在所述单个通孔层下面；以及通孔阵列层，设置在所述中间金属层下面并且与所述图像传感器互连结构接触，其中，所述通孔阵列层具有多个通孔。

根据本发明的又一实施例，还提供了一种用于形成接合焊盘结构的方法，所述方法包括：接收衬底；在具有最上部金属互连层的所述衬底上方形成互连结构；在所述金属互连层上方形成第一介电层；图案化和蚀刻所述第一介电层以形成通孔开口的阵列；用导电材料填充所述通孔开口的阵列以形成第一通孔层；在所述第一通孔层上方形成中间金属层；在所述中间金属层上方形成第二介电层；图案化和蚀刻所述第二介电层以在位于所述第一通孔层中的所述通孔开口的阵列上方形成单个通孔开口；用所述导电材料填充所述单个通孔开口以形成第二通孔层；以及在所述第二通孔层上方形成接合焊盘，其中，所述接合焊盘的底面与所述第二通孔层的顶面接触。

附图说明

当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳地理解本发明的各个方面。应该注意，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各种部件的尺寸可以被任意增大或减小。

图1示出与具有改进的接合焊盘结构的集成电路(IC)相关联的器件的实施例的透视图。

图2A示出具有改进的接合焊盘结构的IC的实施例的截面图。

图2B示出在改进的接合焊盘结构中的通孔层的实施例的顶视图。

图2C示出在改进的接合焊盘结构中的通孔层的另一实施例的顶视图。

图3A示出改进的接合焊盘结构的通孔层的另一实施例的顶视图。

图3B示出改进的接合焊盘结构的通孔层的另一实施例的顶视图。

图4A示出改进的接合焊盘结构的通孔层的另一实施例的顶视图。

图4B示出改进的接合焊盘结构的通孔层的另一实施例的顶视图。

图5A示出改进的接合焊盘结构的通孔层的另一实施例的顶视图。

图5B示出改进的接合焊盘结构的通孔层的另一实施例的顶视图。

图6A示出改进的接合焊盘结构的通孔层的另一实施例的顶视图。

图6B示出改进的接合焊盘结构的通孔层的另一实施例的顶视图。

图6C示出在改进的接合焊盘结构中的通孔层的另一实施例的顶视图。