三維疊層封裝方法以及影像傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供三維疊層封裝方法以及影像傳感器的制造方法，包括：提供第一襯底，第一襯底表面已經(jīng)制作有至少一個(gè)第一器件，第一器件的引腳暴露于第一襯底的表面；提供第二襯底，第二襯底包括具有第一摻雜濃度的支撐層和具有第二摻雜濃度的器件層，器件層中亦制作有至少一個(gè)第二器件，第二器件引腳暴露于器件層的表面處，器件層包括多個(gè)通孔，通孔均填充有導(dǎo)電材料，并分別與第二器件至少一引腳電學(xué)連接；以第一襯底和第二襯底具有器件的表面為貼合面，將第一襯底和第二襯底貼合在一起，使第一器件和第二器件引腳接觸；旋轉(zhuǎn)腐蝕支撐層，使通孔暴露于器件層表面；重復(fù)上述步驟，將多個(gè)具有器件層的襯底依次貼合，形成具有多個(gè)器件層的三維封裝結(jié)構(gòu)。
【專利說明】三維疊層封裝方法以及影像傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及集成電路工藝領(lǐng)域，尤其涉及一種三維疊層封裝方法以及影像傳感器的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]未來電子系統(tǒng)將需要滿足如下幾個(gè)方面日益提出的要求:體積小、重量輕、高頻和高速運(yùn)行、低功耗、靈敏、多功能以及低成本。而三維封裝正是滿足這幾個(gè)方面要求的一個(gè)極具吸引力的途徑，其具有減小體積和增加襯底材料利用率的優(yōu)點(diǎn)。
[0003]先進(jìn)的三維封裝技術(shù)要求芯片的厚度不斷減薄，已制作器件的半導(dǎo)體襯底背面減薄是封裝制造過程中的極為重要的工序，超精密磨削、研磨、拋光、腐蝕在半導(dǎo)體襯底背面減薄工藝中獲得廣泛應(yīng)用，減薄后的芯片可提高熱發(fā)散效率、機(jī)械性能、電性能、減小芯片封裝體積，減輕劃片加工量。以硅襯底為例，目前，直徑200mm的已制作器件的硅襯底可以被減薄至0.12-0.15_，直徑300_硅襯底要達(dá)到這一水平還需要采用化學(xué)機(jī)械拋光、等離子腐蝕、先劃片后研磨等技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)今后的發(fā)展趨勢(shì)是減薄至0.05_以下的厚度。硅襯底上電路層的有效厚度一般為5-10 μ m,為保證其功能，并有一定的支撐厚度，硅襯底減薄的極限厚度為20-30 μ m。目前市場(chǎng)上直徑300mm的硅襯底的平均厚度為775 μ m,直徑200mm的娃襯底的平均厚度為725 μ m,如此厚的襯底是為保證在芯片制造、測(cè)試、運(yùn)送過程中有足夠的強(qiáng)度，因此，在電路層制作完成后，需要對(duì)其進(jìn)行背面減薄，襯底越薄，其柔韌性越好，受外力沖擊引起的應(yīng)力也越小。
[0004]因此，目前的集成電路制造領(lǐng)域需要一種可以降低被減薄的襯底的厚度，而且可以提高表面的平整度的三維封裝技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種三維疊層封裝方法以及影像傳感器的制造方法，能縮短堆疊芯片的引線長(zhǎng)度，使封裝體積更小，且能夠提高襯底表面平整度，同時(shí)與前段工藝兼容，并能滿足產(chǎn)品或后續(xù)工藝的要求。
[0006]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種三維疊層封裝方法，包括如下步驟:提供第一襯底，所述第一襯底表面已經(jīng)制作有至少一個(gè)第一器件，所述第一器件的引腳暴露于所述第一襯底的表面；提供第二襯底，所述第二襯底包括具有第一摻雜濃度的支撐層和具有第二摻雜濃度的第一器件層，所述第一器件層中亦制作有至少一個(gè)第二器件，所述第二器件的引腳暴露于第一器件層的表面處，所述第一器件層內(nèi)包括多個(gè)通孔，所述通孔內(nèi)均填充有導(dǎo)電材料，并分別與所述第二器件的至少一引腳電學(xué)連接；以所述第一襯底和第二襯底具有器件的表面為貼合面，將所述第一襯底和第二襯底貼合在一起，并使所述第一器件和第二器件的引腳接觸；旋轉(zhuǎn)腐蝕所述支撐層，使所述通孔暴露于所述第一器件層的表面。重復(fù)上述步驟，將多個(gè)具有器件層的襯底依次貼合，形成具有多個(gè)器件層的三維封裝結(jié)構(gòu)。
[0007]進(jìn)一步包括如下步驟:去除支撐層后，在所述器件層表面進(jìn)行光刻、離子注入、退火及膜沉積中的一種或多種工藝。
[0008]當(dāng)?shù)谝粨诫s濃度大于第二摻雜濃度時(shí)，旋轉(zhuǎn)腐蝕采用的腐蝕溶液為氫氟酸、硝酸和乙酸的混合液或氫氟酸、硝酸和水的混合液；當(dāng)?shù)谝粨诫s濃度小于第二摻雜濃度時(shí)，旋轉(zhuǎn)腐蝕采用的腐蝕溶液為鄰苯二酚、乙二胺和水的混合液或氨水、過氧化氫和水的混合液。
[0009]旋轉(zhuǎn)腐蝕工藝為單片單面濕法腐蝕。旋轉(zhuǎn)腐蝕的腐蝕溶液流量為每分鐘10(T4000ml，第二襯底旋轉(zhuǎn)角速度為每分鐘50?5000轉(zhuǎn)。
[0010]所述第一襯底與第二襯底貼合采用的方法為:等離子體處理后低溫鍵合；或采用粘結(jié)劑粘合。
[0011]進(jìn)一步，在所述旋轉(zhuǎn)腐蝕所述支撐層步驟之前，包括一減薄所述支撐層的預(yù)減薄步驟，所述預(yù)減薄的方法選自于研磨或拋光中的一種或兩種。
[0012]本發(fā)明還提供一種影像傳感器的制造方法，包括如下步驟:提供一第一襯底及第二襯底，所述第二襯底包括具有第一摻雜濃度的支撐層和具有第二摻雜濃度的器件層，所述器件層中含有影像傳感器的驅(qū)動(dòng)電路；在所述器件層中形成至少一個(gè)通孔，所述通孔內(nèi)填充導(dǎo)電材料，所述通孔內(nèi)的導(dǎo)電材料與器件層中影像傳感器的驅(qū)動(dòng)電路的引腳電學(xué)連接；在所述器件層和/或第二襯底表面形成絕緣層；以所述絕緣層及器件層為中間層，將第一襯底及第二襯底鍵合在一起；旋轉(zhuǎn)腐蝕所述支撐層，使所述通孔暴露于所述器件層的表面；在所述器件層表面制造影像傳感器的光學(xué)器件及焊盤，所述通孔內(nèi)的導(dǎo)電材料進(jìn)一步與所述焊盤電連接，從而形成影像傳感器。
[0013]進(jìn)一步，在旋轉(zhuǎn)腐蝕去除所述支撐層步驟后，包括一在器件層表面形成薄膜的步驟，所述薄膜包括一貫穿所述薄膜的接觸孔，所述通孔內(nèi)的導(dǎo)電材料與所述焊盤通過所述接觸孔電連接。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，通道的深度只要大于器件層的深度即可，縮短堆疊芯片的通道的連線長(zhǎng)度，使封裝體積更小。采用旋轉(zhuǎn)腐蝕去除支撐層，在快速減薄的同時(shí)，可提高三維芯片表面平整度，且與前段工藝兼容，并能滿足產(chǎn)品或后續(xù)工藝的要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]附圖1所示是本【具體實(shí)施方式】所述三維疊層封裝方法的實(shí)施步驟示意圖；
附圖2A至附圖2D以及附圖3所示是本【具體實(shí)施方式】所述三維疊層封裝方法的工藝示意圖。
[0016]附圖4所示是本【具體實(shí)施方式】所述影像傳感器的制造方法的實(shí)施步驟示意圖；附圖5A至附圖5G所示是本【具體實(shí)施方式】所述影像傳感器的制造方法的工藝示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提供的三維疊層封裝方法的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)說明。
[0018]附圖1所示是本【具體實(shí)施方式】所述三維疊層封裝方法的實(shí)施步驟示意圖，包括:步驟S10，提供第一襯底，所述第一襯底表面已經(jīng)制作有至少一個(gè)第一器件，所述第一
器件的引腳暴露于所述第一襯底的表面；步驟S11，提供第二襯底，所述第二襯底包括具有第一摻雜濃度的支撐層和具有第二摻雜濃度的第一器件層，所述第一器件層中亦制作有至少一個(gè)第二器件，所述第二器件的引腳暴露于第一器件層的表面處，所述第一器件層內(nèi)包括多個(gè)通孔，所述通孔內(nèi)均填充有導(dǎo)電材料，并分別與所述第二器件的至少一引腳電學(xué)連接；步驟S12，以所述第一襯底和第二襯底具有器件的表面為貼合面，將所述第一襯底和第二襯底貼合在一起，并使所述第一器件和第二器件的引腳接觸；步驟S13，旋轉(zhuǎn)腐蝕所述支撐層，使所述通孔暴露于所述第一器件層的表面；步驟S14，拋光暴露出通孔的第一器件層的表面，形成具有兩個(gè)器件層的三維封裝結(jié)構(gòu)。重復(fù)上述步驟，將多個(gè)具有器件層的襯底依次貼合，形成具有多個(gè)器件層的三維封裝結(jié)構(gòu)，其中，前一襯底的通孔與后一襯底的引腳電學(xué)連接。
[0019]附圖2A至附圖2D以及附圖3所示是本【具體實(shí)施方式】所述三維疊層封裝方法的工藝示意圖。
[0020]附圖2A所示，參考步驟S10，提供第一襯底200，所述第一襯底200表面已經(jīng)制作有至少一個(gè)第一器件201,所述第一器件201的引腳202暴露于所述第一襯底200的表面。所述第一襯底200的材料是單晶硅，也可以是絕緣體上的硅或者應(yīng)力硅等其他襯底。所述第一器件201是由若干個(gè)金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFETs)以及電容、電阻等其他器件通過合金層互聯(lián)形成的集成電路，也可以是其他集成電路領(lǐng)域內(nèi)常見的半導(dǎo)體器件，例如雙極器件或者功率器件等。
[0021]附圖2B所示，參考步驟S11，提供第二襯底210，所述第二襯底210包括具有第一摻雜濃度的支撐層211和具有第二摻雜濃度的第一器件層212，所述第一器件層212中亦制作有至少一個(gè)第二器件213,所述第二器件213的引腳215暴露于第一器件層212的表面處，所述第一器件層內(nèi)包括多個(gè)通孔214，所述通孔214內(nèi)均填充有導(dǎo)電材料，并分別與所述第二器件213的至少一引腳215電學(xué)連接。在此步驟中，因?yàn)橹螌?11與第一器件層212的摻雜濃度不同，所以第一器件層212可以在后續(xù)的腐蝕工藝中作為停止層，支撐層211作為犧牲層。由于腐蝕工藝的本質(zhì)是利用腐蝕液對(duì)被腐蝕表面原子間化學(xué)鍵的破壞來實(shí)現(xiàn)去除被腐蝕物質(zhì)的，第一器件層212相對(duì)于支撐層211的摻雜濃度發(fā)生變化，會(huì)使此處的表面化學(xué)鍵狀態(tài)發(fā)生改變，通過選擇合適的腐蝕液既能夠?qū)崿F(xiàn)腐蝕停止。
[0022]在上述步驟實(shí)施完畢后，可以在第一襯底200及第二襯底210的具有器件的表面的引腳位置形成金屬接觸點(diǎn)，以便于在后續(xù)工藝中兩個(gè)襯底之間的電性連接，本步驟為可選步驟。
[0023]附圖2C所示，參考步驟S12，以所述第一襯底200和第二襯底210具有器件的表面為貼合面，將所述第一襯底200和第二襯底210貼合在一起，并使所述第一器件201和第二器件213的引腳接觸。這里所述的貼合可以是采用等離子體處理后低溫真空鍵合的手段。鑒于封裝階段對(duì)襯底之間的牢度以及工藝潔凈度的要求不高，因此也可以通過焊料等粘結(jié)劑將兩者貼合在一起。
[0024]附圖2D所示，參考步驟S13，旋轉(zhuǎn)腐蝕所述支撐層211，使所述通孔214暴露于所述第一器件層212的表面。由于腐蝕工藝的本質(zhì)是利用腐蝕液對(duì)被腐蝕表面原子間化學(xué)鍵的破壞來實(shí)現(xiàn)去除被腐蝕物質(zhì)，而支撐層211與第一器件層212摻雜濃度不同，則兩者的化學(xué)鍵狀態(tài)不同，故在選擇了合適的腐蝕液情況下，能夠停止于第一器件層212，從而使所述通孔214暴露于所述第一器件層212的表面。
[0025]第一摻雜濃度與第二摻雜濃度間關(guān)系不同時(shí)，腐蝕液的選擇也不同。例如，當(dāng)?shù)谝粨诫s濃度大于第二摻雜濃度時(shí)，旋轉(zhuǎn)腐蝕采用的腐蝕溶液為一定配比的氫氟酸、硝酸和乙酸的混合液或氫氟酸、硝酸和水的混合液；當(dāng)?shù)谝粨诫s濃度小于第二摻雜濃度時(shí)，旋轉(zhuǎn)腐蝕采用的腐蝕溶液為一定配比的鄰苯二酚、乙二胺和水的混合液或氨水、過氧化氫和水的混合液。在本實(shí)施方式中，旋轉(zhuǎn)腐蝕工藝為單片單面濕法腐蝕，腐蝕溶液噴灑的位置可以在第二襯底210的上方任意位置固定或在任意范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，腐蝕溶液流量為每分鐘10(T4000ml，第二襯底210旋轉(zhuǎn)角速度為每分鐘50?5000轉(zhuǎn)。
[0026]此步驟中，采用旋轉(zhuǎn)腐蝕的方法盡可能使支撐層211的腐蝕速率均勻分布，從而使得支撐層表面得到均勻腐蝕，在減薄的同時(shí)能夠很好的控制晶圓的厚度均勻性，并能夠維持較高的去除速率，在快速減薄的同時(shí)，可提高三維芯片表面平整度。
[0027]可選地，在實(shí)施旋轉(zhuǎn)腐蝕所述支撐層211步驟之前，進(jìn)一步包括一減薄所述支撐層211的預(yù)減薄步驟，使得支撐層211預(yù)減薄到一定厚度，可以適當(dāng)縮短旋轉(zhuǎn)腐蝕的時(shí)間。所述預(yù)減薄的方法選自于研磨或拋光中的一種或兩種。
[0028]參考步驟S14，拋光暴露出通孔214的第一器件層212的表面，去除過渡區(qū)，形成具有兩個(gè)器件層的三維封裝結(jié)構(gòu)。該步驟為可選步驟。拋光的目的在于能夠使后續(xù)其他疊層襯底能夠采用鍵合的手段貼合至此表面。如果后續(xù)采用粘合劑進(jìn)行貼合等方法，此拋光步驟也可以忽略。
[0029]在上述步驟實(shí)施完畢后，提供另一個(gè)與第二襯底210結(jié)構(gòu)相同的第三襯底，所述第三襯底包括含有第一摻雜濃度的支撐層221和具有第二摻雜濃度的第二器件層222，所述第二器件層222中亦制作有至少一個(gè)第三器件，所述第三器件的引腳暴露于第二器件層222的表面處，所述第二器件層222內(nèi)包括多個(gè)通孔224，所述通孔224內(nèi)均填充有導(dǎo)電材料，并分別與所述第三器件223的至少一引腳電學(xué)連接。繼續(xù)采用與步驟S12至S14相同的方法實(shí)施貼合。貼合后形成的結(jié)構(gòu)如附圖3所示，其中所述第二襯底210暴露出的通孔214與所述第三襯底的通孔224電性連接。
[0030]在貼合步驟之前，可以在第二襯底的通孔214及第三器件的暴露于第二器件層232表面的引腳處形成金屬接觸點(diǎn)，以便于兩個(gè)襯底之間的電性連接，本步驟為可選步驟。
[0031]進(jìn)一步，本發(fā)明提供一種影像傳感器的制造方法，附圖4所示是本【具體實(shí)施方式】所述影像傳感器的制造方法的實(shí)施步驟示意圖。
[0032]所述影像傳感器的制造方法包括如下步驟:步驟S40、提供一第一襯底及第二襯底，所述第二襯底包括具有第一摻雜濃度的支撐層和具有第二摻雜濃度的器件層，所述器件層中含有影像傳感器的驅(qū)動(dòng)電路；步驟S41、在所述器件層中形成至少一個(gè)通孔，所述通孔內(nèi)填充導(dǎo)電材料，所述通孔內(nèi)的導(dǎo)電材料與器件層中影像傳感器的驅(qū)動(dòng)電路的引腳電學(xué)連接；步驟S42、在所述第一襯底和/或器件層表面形成絕緣層；步驟S43、以所述絕緣層及器件層為中間層，將第一襯底及第二襯底鍵合在一起；步驟S44、旋轉(zhuǎn)腐蝕所述支撐層，使所述通孔暴露于所述器件層的表面；步驟S45、在器件層表面形成薄膜，所述薄膜包括一貫穿所述薄膜的接觸孔；步驟S46、在所述器件層表面制造影像傳感器的光學(xué)器件及焊盤，所述通孔內(nèi)的導(dǎo)電材料進(jìn)一步通過所述接觸孔與所述焊盤電連接，從而形成影像傳感器。
[0033]附圖5A至附圖5G所示是本【具體實(shí)施方式】所述影像傳感器的制造方法的工藝示意圖。
[0034]附圖5A所示，參考步驟S40，提供第一襯底500及第二襯底510，所述第二襯底510包括具有第一摻雜濃度的支撐層511和具有第二摻雜濃度的器件層512，所述器件層512中含有影像傳感器的驅(qū)動(dòng)電路。所述第一襯底500及第二襯底的支撐層511可以是P型也可以是η型摻雜襯底，摻雜劑可以是B、P、As也可以是別的雜質(zhì)元素。尤其是第一襯底500作為最終形成的半導(dǎo)體襯底的支撐襯底使用，其選擇材料范圍更為廣泛，甚至于不限于是半導(dǎo)體襯底。在此步驟中，因?yàn)橹螌?11與器件層512的摻雜濃度不同，所以器件層512可以在后續(xù)的腐蝕工藝中作為停止層，支撐層511作為犧牲層。由于腐蝕工藝的本質(zhì)是利用腐蝕液對(duì)被腐蝕表面原子間化學(xué)鍵的破壞來實(shí)現(xiàn)去除被腐蝕物質(zhì)的，器件層512相對(duì)于支撐層511的摻雜濃度發(fā)生變化，會(huì)使此處的表面化學(xué)鍵狀態(tài)發(fā)生改變，通過選擇合適的腐蝕液既能夠?qū)崿F(xiàn)腐蝕停止。
[0035]附圖5B所示，參考步驟S41、在所述器件層512中形成至少一個(gè)通孔513，所述通孔513內(nèi)填充導(dǎo)電材料，所述通孔513內(nèi)的導(dǎo)電材料與器件層512中影像傳感器的驅(qū)動(dòng)電路的引腳514電學(xué)連接。在本【具體實(shí)施方式】中，所述通孔513僅示意性地表示出一個(gè)。所述器件層512制造有晶體管、傳感器。
[0036]附圖5C所示，參考步驟S42，在所述第一襯底500和/或第二襯底的器件層512表面形成絕緣層530。附圖5C所示是在第一襯底500表面形成絕緣層530的情況，在其他的實(shí)施方式中，也可以是在第二襯底510的表面，例如，所述的器件層512的表面形成絕緣層530，或者在第一襯底500和器件層512的表面均形成絕緣層530。絕緣層530的材料優(yōu)選為二氧化硅、氮化硅或者氮氧化硅，形成工藝可以采用化學(xué)氣相淀積或者熱氧化的方法。尤其對(duì)于單晶硅襯底，優(yōu)選為熱氧化的方法形成二氧化硅絕緣層。
[0037]附圖所示，參考步驟S43，以絕緣層及器件層為中間層，將所述第一襯底和第二襯底鍵合在一起。鍵合可以是普通的親水鍵合也可以是疏水鍵合，也可以是等離子輔助親水鍵合，優(yōu)選為親水鍵合和等離子輔助親水鍵合。鑒于封裝階段對(duì)襯底之間的牢度以及工藝潔凈度的要求不高，因此也可以通過焊料等粘結(jié)劑將兩者貼合在一起。
[0038]附圖5E所示，步驟S44、旋轉(zhuǎn)腐蝕所述支撐層511，使所述通孔513暴露于所述器件層512的表面。由于腐蝕工藝的本質(zhì)是利用腐蝕液對(duì)被腐蝕表面原子間化學(xué)鍵的破壞來實(shí)現(xiàn)去除被腐蝕物質(zhì)，而支撐層511與器件層512摻雜濃度不同，則兩者的化學(xué)鍵狀態(tài)不同，故在選擇了合適的腐蝕液情況下，能夠停止于器件層512，從而使所述通孔513暴露于所述于器件層512的表面。
[0039]第一摻雜濃度與第二摻雜濃度間關(guān)系不同時(shí)，腐蝕液的選擇也不同。例如，當(dāng)?shù)谝粨诫s濃度大于第二摻雜濃度時(shí)，旋轉(zhuǎn)腐蝕采用的腐蝕溶液為一定配比的氫氟酸、硝酸和乙酸的混合液或氫氟酸、硝酸和水的混合液；當(dāng)?shù)谝粨诫s濃度小于第二摻雜濃度時(shí)，旋轉(zhuǎn)腐蝕采用的腐蝕溶液為一定配比的鄰苯二酚、乙二胺和水的混合液或氨水、過氧化氫和水的混合液。在本實(shí)施方式中，旋轉(zhuǎn)腐蝕工藝為單片單面濕法腐蝕，腐蝕溶液噴灑的位置可以在第二襯底510的上方任意位置固定或在任意范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，腐蝕溶液流量為每分鐘10(T4000ml，第二襯底510旋轉(zhuǎn)角速度為每分鐘50?5000轉(zhuǎn)。
[0040]采用旋轉(zhuǎn)腐蝕的方法盡可能使支撐層511的腐蝕速率均勻分布，從而使得支撐層表面得到均勻腐蝕，在減薄的同時(shí)能夠很好的控制晶圓的厚度均勻性，并能夠維持較高的去除速率，在快速減薄的同時(shí)，可提高芯片表面平整度。
[0041]可選地，在旋轉(zhuǎn)腐蝕步驟實(shí)施之前，可以對(duì)支撐層511進(jìn)行研磨、拋光使得支撐層511預(yù)減薄到一定厚度，由于支撐層511厚度減薄，可以適當(dāng)縮短旋轉(zhuǎn)腐蝕的時(shí)間。[0042]可選地，旋轉(zhuǎn)腐蝕步驟后，對(duì)器件層表面進(jìn)行拋光，拋光的目的在于能夠使后續(xù)其他疊層襯底能夠采用鍵合的手段貼合至此表面。如果后續(xù)采用粘合劑進(jìn)行貼合等方法，此拋光步驟也可以忽略。
[0043]可選地，在制造影像傳感器的光學(xué)器件540及焊盤550之前，在器件層512表面進(jìn)行光刻、離子注入、退火、膜沉積等工藝，形成一定摻雜的薄膜層、微透鏡、濾光膜、鈍化層及焊盤接觸點(diǎn)等結(jié)構(gòu)，最終形成CMOS影像傳感器器件單元。
[0044]附圖5F所示，參考步驟S45，在本【具體實(shí)施方式】中，在旋轉(zhuǎn)腐蝕去除所述支撐層511步驟后，在制造影像傳感器的光學(xué)器件540之前，包括一在器件層512表面形成薄膜560的步驟，所述薄膜560包括一貫穿所述薄膜560的接觸孔561。
[0045]附圖5G所示，參考步驟S46，在所述器件層512表面制造影像傳感器的光學(xué)器件540及焊盤550，所述通孔513內(nèi)的導(dǎo)電材料進(jìn)一步通過所述接觸孔561與所述焊盤550電連接，從而形成影像傳感器。
[0046]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種三維疊層封裝方法，其特征在于，包括如下步驟:提供第一襯底，所述第一襯底表面已經(jīng)制作有至少一個(gè)第一器件，所述第一器件的引腳暴露于所述第一襯底的表面；提供第二襯底，所述第二襯底包括具有第一摻雜濃度的支撐層和具有第二摻雜濃度的器件層，所述器件層中亦制作有至少一個(gè)第二器件，所述第二器件的引腳暴露于器件層的表面處，所述器件層內(nèi)包括多個(gè)通孔，所有所述通孔內(nèi)均填充有導(dǎo)電材料，并分別與所述第二器件的至少一引腳電學(xué)連接；以所述第一襯底和第二襯底具有器件的表面為貼合面，將所述第一襯底和第二襯底貼合在一起，并使所述第一器件和第二器件的引腳接觸；旋轉(zhuǎn)腐蝕所述支撐層，使所述通孔暴露于所述器件層的表面；重復(fù)上述步驟，將多個(gè)具有器件層的襯底依次貼合，形成具有多個(gè)器件層的三維封裝結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維疊層封裝方法，其特征在于，進(jìn)一步包括如下步驟:去除支撐層后，在所述器件層表面進(jìn)行光刻、離子注入、退火及膜沉積中的一種或多種工藝。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維疊層封裝方法，其特征在于，當(dāng)?shù)谝粨诫s濃度大于第二摻雜濃度時(shí)，旋轉(zhuǎn)腐蝕采用的腐蝕溶液為氫氟酸、硝酸和乙酸的混合液或氫氟酸、硝酸和水的混合液；當(dāng)?shù)谝粨诫s濃度小于第二摻雜濃度時(shí)，旋轉(zhuǎn)腐蝕采用的腐蝕溶液為鄰苯二酚、乙二胺和水的混合液或氨水、過氧化氫和水的混合液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維疊層封裝方法，其特征在于，旋轉(zhuǎn)腐蝕工藝為單片單面濕法腐蝕。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維疊層封裝方法，其特征在于，旋轉(zhuǎn)腐蝕的腐蝕溶液流量為每分鐘10(T4000ml，第二襯底旋轉(zhuǎn)角速度為每分鐘50?5000轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維疊層封裝方法，其特征在于，所述第一襯底與第二襯底貼合采用的方法為:等離子體處理后低溫鍵合或采用粘結(jié)劑粘合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維疊層封裝方法，其特征在于，在所述旋轉(zhuǎn)腐蝕所述支撐層步驟之前，進(jìn)一步包括一減薄所述支撐層的預(yù)減薄步驟，所述預(yù)減薄的方法選自于研磨或拋光中的一種或兩種。
8.一種影像傳感器的制造方法，其特征在于，包括如下步驟:提供一第一襯底及第二襯底，所述第二襯底包括具有第一摻雜濃度的支撐層和具有第二摻雜濃度的器件層，所述器件層中含有影像傳感器的驅(qū)動(dòng)電路；在所述器件層中形成至少一個(gè)通孔，所述通孔內(nèi)填充導(dǎo)電材料，所述通孔內(nèi)的導(dǎo)電材料與器件層中影像傳感器的驅(qū)動(dòng)電路的引腳電學(xué)連接；在所述器件層和/或第二襯底表面形成絕緣層；以所述絕緣層及器件層為中間層，將第一襯底及第二襯底鍵合在一起；旋轉(zhuǎn)腐蝕所述支撐層，使所述通孔暴露于所述器件層的表面；在所述器件層表面制造影像傳感器的光學(xué)器件及焊盤，所述通孔內(nèi)的導(dǎo)電材料進(jìn)一步與所述焊盤電連接，從而形成影像傳感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的影像傳感器的制造方法，其特征在于，在旋轉(zhuǎn)腐蝕去除所述支撐層步驟后，進(jìn)一步包括一在器件層表面形成薄膜的步驟，所述薄膜包括一貫穿所述薄膜的接觸孔，所述通孔內(nèi)的導(dǎo)電材料與所述焊盤通過所述接觸孔電連接。
【文檔編號(hào)】H01L21/306GK103579103SQ201310591056
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月22日
【發(fā)明者】張峰, 鄭健, 楊云龍, 王林, 聶仕華, 魏星, 王文宇, 劉濤, 曹共柏 申請(qǐng)人:上海新傲科技股份有限公司