[發(fā)明專利]一種焦平面探測(cè)器及其銦球陣列制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110593418.8
• 申請(qǐng)日: 2021-05-28
• 公開（公告）號(hào): CN113314556B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京智創(chuàng)芯源科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L27/146
• 分類號(hào): H01L27/146
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王曉坤

本申請(qǐng)公開了焦平面探測(cè)器及其銦球陣列制備方法，該方法包括獲得上表面分布有光刻膠和第一金屬層的預(yù)處理讀出電路芯片；光刻膠對(duì)應(yīng)輸入級(jí)像元以外的區(qū)域，第一金屬層覆蓋光刻膠和輸入級(jí)像元；在第一金屬層對(duì)應(yīng)輸入級(jí)像元的區(qū)域形成臺(tái)狀體介質(zhì)膜層，得到處理后讀出電路芯片；臺(tái)狀體介質(zhì)膜層的頂部呈平面狀、側(cè)面呈傾斜表面且底部尺寸小于輸入級(jí)像元尺寸；在處理后讀出電路芯片的上表面制備第二金屬層；第二金屬層與第一金屬層相連；在第二金屬層的表面制備銦膜層，并去除光刻膠以及與光刻膠對(duì)應(yīng)的第一金屬層、第二金屬層、銦膜層；將臺(tái)狀體介質(zhì)膜層倒置于起球液中使銦膜層在臺(tái)狀體介質(zhì)膜層的頂部形成銦球，以得到銦球陣列，銦球的大小、高度均勻。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及探測(cè)器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種焦平面探測(cè)器及其銦球陣列制備方法。

背景技術(shù)

焦平面探測(cè)器由探測(cè)器芯片與帶有銦球陣列的讀出電路芯片通過倒裝互連工藝連接在一起，廣泛應(yīng)用于預(yù)警探測(cè)、紅外偵察、成像制導(dǎo)等軍事和民事領(lǐng)域。

目前，在讀出電路芯片上制備銦球陣列時(shí)，通常采用厚膠剝離的方法，經(jīng)過薄膠光刻、打底層金屬沉積、金屬剝離、厚膠光刻、銦蒸發(fā)、銦柱剝離工藝完成銦柱的制備，銦柱再經(jīng)過高溫回流后形成銦球，銦柱的形貌和高度均勻性受厚膠光刻工藝的影響很大。銦柱的尺寸、形貌、及高度均勻性直接決定了讀出電路芯片與探測(cè)器芯片之間互連的連通率，為保證焦平面探測(cè)器具有良好的電學(xué)性能和較強(qiáng)的可靠性，通常需要制備較高的銦柱，因此需要生長(zhǎng)較厚的銦薄膜，所以，厚膠光刻形成的光刻膠表面和側(cè)壁的銦薄膜與金屬表面的銦柱之間存在較強(qiáng)的連接，導(dǎo)致剝離后銦柱高度存在明顯的差異，從而導(dǎo)致銦球大小和高度出現(xiàn)明顯差異，進(jìn)而影響探測(cè)器芯片與讀出電路芯片之間的連通率，未連上的像元即會(huì)變?yōu)闊o效像元，使得探測(cè)器芯片的有效像元率較低。

因此，如何解決上述技術(shù)問題應(yīng)是本領(lǐng)域技術(shù)人員重點(diǎn)關(guān)注的。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)的目的是提供一種焦平面探測(cè)器及其銦球陣列制備方法，以制備出大小、高度均勻的銦球陣列，提升讀出電路芯片與探測(cè)器芯片之間互連的連通率。

為解決上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N焦平面探測(cè)器的銦球陣列制備方法，包括：

獲得上表面分布有光刻膠和第一金屬層的預(yù)處理讀出電路芯片；其中，所述光刻膠對(duì)應(yīng)輸入級(jí)像元以外的區(qū)域，所述第一金屬層覆蓋所述光刻膠和所述輸入級(jí)像元；

在所述第一金屬層對(duì)應(yīng)所述輸入級(jí)像元的區(qū)域形成臺(tái)狀體介質(zhì)膜層，得到處理后讀出電路芯片；其中，所述臺(tái)狀體介質(zhì)膜層的頂部呈平面狀、側(cè)面呈傾斜表面且底部尺寸小于所述輸入級(jí)像元尺寸；

在所述處理后讀出電路芯片的上表面制備第二金屬層；所述第二金屬層與所述第一金屬層相連；

在所述第二金屬層的表面制備銦膜層，并去除光刻膠以及與光刻膠對(duì)應(yīng)的所述第一金屬層、所述第二金屬層、所述銦膜層；

將所述臺(tái)狀體介質(zhì)膜層倒置于起球液中使所述銦膜層在所述臺(tái)狀體介質(zhì)膜層的頂部形成銦球，以得到銦球陣列。

可選的，所述在所述第一金屬層對(duì)應(yīng)所述輸入級(jí)像元的區(qū)域形成臺(tái)狀體介質(zhì)膜層包括：

在所述第一金屬層的上表面制備介質(zhì)膜層；

在所述介質(zhì)膜層的上表面對(duì)應(yīng)所述輸入級(jí)像元的區(qū)域制備阻擋層；其中，所述阻擋層的面積小于所述輸入級(jí)像元面積；

在所述阻擋層的遮擋下刻蝕所述介質(zhì)膜層，并去除所述阻擋層，得到臺(tái)狀體介質(zhì)膜層。

可選的，在所述介質(zhì)膜層的上表面對(duì)應(yīng)所述輸入級(jí)像元的區(qū)域制備阻擋層包括：

在所述介質(zhì)膜層的上表面涂覆光刻膠，并對(duì)位于所述介質(zhì)膜層上表面的光刻膠進(jìn)行曝光和顯影，得到光刻膠阻擋層。

可選的，所述臺(tái)狀體介質(zhì)膜層為圓臺(tái)狀介質(zhì)膜層。