[發明專利]三維堆棧式CIS及其鍵合方法

在審

• 申請號: 201910252048.4
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN109979954A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 馬星;晁陽;黃曉櫓;張祥平;伍建華
• 申請（專利權）人: 德淮半導體有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 武振華;吳敏

1.一種三維堆棧式CIS的鍵合方法，其特征在于，包括：

提供第一半導體襯底以及第二半導體襯底，所述第一半導體襯底的正面形成有第一襯墊，所述第二半導體襯底的正面形成有第二襯墊，所述第二襯墊與所述第一襯墊的位置一一對應；

在所述第一襯墊的表面涂覆第一助焊劑層；

將金屬球粘附于所述第一助焊劑層的表面；

在所述第二襯墊的表面涂覆第二助焊劑層；

將所述第一半導體襯底的正面以及所述第二半導體襯底的正面對準并進行鍵合；

對所述第一半導體襯底以及所述第二半導體襯底進行加熱至所述金屬球的至少一部分被熔化。

2.根據權利要求1所述的三維堆棧式CIS的鍵合方法，其特征在于，

所述第一助焊劑層與所述第二助焊劑層的材料為免洗助焊劑。

3.根據權利要求1所述的三維堆棧式CIS的鍵合方法，其特征在于，所述第一襯墊的表面涂覆第一助焊劑層包括：

將第一模具放置于所述第一半導體襯底的上方，向所述第一半導體襯底提供所述第一助焊劑；

其中，所述第一模具具有中空的第一孔洞，所述第一孔洞與所述第一襯墊一一對應，所述第一助焊劑穿過所述第一孔洞落至所述第一襯墊的表面，以形成第一助焊劑層。

4.根據權利要求3所述的三維堆棧式CIS的鍵合方法，其特征在于，

所述第一孔洞的圖案與所述第一襯墊的圖案相同。

5.根據權利要求1所述的三維堆棧式CIS的鍵合方法，其特征在于，將金屬球粘附于所述第一助焊劑層的表面包括：

將第二模具放置于所述第一半導體襯底的上方，向所述第一半導體襯底提供所述金屬球；

其中，所述第二模具具有中空的第二孔洞，所述第二孔洞與所述第一襯墊一一對應，所述金屬球穿過所述第二孔洞落至所述第一助焊劑層的表面，并粘附于所述第一助焊劑層的表面。

6.根據權利要求5所述的三維堆棧式CIS的鍵合方法，其特征在于，

所述金屬球為多個，且所述多個金屬球具有相同的直徑。

7.根據權利要求6所述的三維堆棧式CIS的鍵合方法，其特征在于，

所述金屬球的直徑小于等于所述第二孔洞中的最小孔徑。

8.根據權利要求5所述的三維堆棧式CIS的鍵合方法，其特征在于，

所述第二孔洞的圖案小于等于所述第一襯墊的圖案，且所述第二孔洞的中心與所述第一襯墊的中心具有預設誤差范圍內的對準偏差。

9.根據權利要求1所述的三維堆棧式CIS的鍵合方法，其特征在于，在所述第二襯墊的表面涂覆第二助焊劑層包括：

將第三模具放置于所述第二半導體襯底的上方，向所述第二半導體襯底提供所述第二助焊劑；

其中，所述第三模具具有中空的第三孔洞，所述第三孔洞與所述第二襯墊一一對應，所述第二助焊劑穿過所述第三孔洞落至所述第二襯墊的表面，以形成第二助焊劑層。

10.根據權利要求9所述的三維堆棧式CIS的鍵合方法，其特征在于，

所述第三孔洞的圖案與所述第二襯墊的圖案相同。

11.一種三維堆棧式CIS，其特征在于，包括：

堆疊放置的第一半導體襯底以及第二半導體襯底，其中所述第一半導體襯底的正面面向所述第二半導體襯底的正面，所述第一半導體襯底的正面形成有第一襯墊，所述第二半導體襯底的正面形成有第二襯墊，所述第二襯墊與所述第一襯墊的位置一一對應并鍵合；

第一助焊劑層，涂覆所述第一襯墊的表面；

第二助焊劑層，涂覆所述第二襯墊的表面；

金屬填充物，位于所述第一助焊劑層以及第二助焊劑層之間。