[发明专利]感光成像装置、半导体器件的制作方法

权利要求书

1.一种半导体器件的制作方法，其特征在于，包括：

提供形成在第一衬底上的第一器件层与形成在第二衬底上的连续的第二器件层，所述第一器件层的表面形成有导电的顶层焊垫层，所述连续的第二器件层的表面形成有连续的导电粘附层；

将所述第一器件层键合到所述连续的第二器件层，其中所述第一器件层表面的顶层焊垫层直接焊接在所述第二器件层表面的导电粘附层，实现所述第一器件层与所述第二器件层的电学连接；

去除所述第二衬底；

选择性刻蚀所述连续的第二器件层和连续的导电粘附层，以形成沟槽阵列；

用绝缘材质填充所述沟槽阵列，以形成多个彼此绝缘隔离的第二器件。

2.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述第一器件层包括形成在第一衬底上的多个驱动电路，相邻的驱动电路由绝缘材料隔离；第二器件层包括连续的光敏单元层。

3.如权利要求1所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述顶层焊垫层与所述导电粘附层材质的选择，满足：在将第一器件层键合到第二器件层过程中的热预算不损坏已形成器件。

4.如权利要求2所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，在将第一器件层键合到第二器件层过程中，加热温度不超过440℃。

5.如权利要求1至4任一项所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述顶层焊垫层的材质为铝，所述导电粘附层的材质为锗；或者，所述顶层焊垫层与所述导电粘附层的材质均为铜；或者，所述顶层焊垫层、所述导电粘附层的材质组合为金-铟，金-硅中的一种。

6.如权利要求1所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，将第一器件层键合到第二器件层之前，所述顶层焊垫层为完整的一层；在选择性刻蚀所述连续的第二器件层和连续的导电粘附层的步骤中，所述顶层焊垫层被分割为彼此隔离的多个顶层焊垫。

7.如权利要求1所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，将第一器件层键合到第二器件层之前，将所述顶层焊垫层分割为彼此隔离的多个顶层焊垫。

8.如权利要求2所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，将第一器件层键合到第二器件层之前，将第一器件层的顶层焊垫层分割为彼此隔离的多个顶层焊垫；每一个焊垫由两层金属构成，顶部的小块金属用于实现与第二器件层的导电粘附层的焊接，底部的大块金属用做反光层。

9.如权利要求1所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，利用干法、湿法或研磨的方式进行所述去除第二衬底的步骤。

10.如权利要求2所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述光敏单元层为光电二极管层，第二衬底与所述光电二极管层之间形成有终止层，以避免去除第二衬底的步骤损伤光电二极管层。

11.如权利要求2所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述光敏单元层为光电二极管层，所述第二衬底与所述光电二极管层之间形成有离子注入层，所述去除第二衬底的步骤包括以所述离子注入层为界面将所述第二衬底自所述第二器件层分离。

12.如权利要求1所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述第一衬底与第二衬底均选自硅衬底、SOI衬底组成集合中的任一种。

13.如权利要求2所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述光敏单元层为光电二极管层，所述光电二极管层包括P型掺杂层与N型掺杂层，或者包括P型掺杂层、I型层与N型掺杂层，所述光电二极管层的材质包括硅、锗、碳化硅、砷化镓、铟磷或其他化合物半导体。

14.如权利要求2所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述光敏单元层为光电二极管层；形成多个彼此隔离的第二器件后，在所述光电二极管上形成前电极、滤光层及微透镜，所述前电极为透明导电氧化物层或重掺杂的锗层。

15.如权利要求2所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，在形成沟槽阵列后，绝缘材质填充所述沟槽阵列之前，通过沟槽阵列侧壁，注入隔绝性离子进行掺杂，使掺杂离子进入光敏单元层接近沟槽阵列侧壁处。

16.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第一器件层为驱动电路阵列，所述第二器件层为存储阵列。