[发明专利]一种焦平面倒装互连铟柱的制备方法

说明书

本发明公开了一种焦平面倒装互连铟柱的制备方法，包括以下步骤：对准：将具有若干个通孔的蒸镀掩膜板与芯片进行对准并固定形成组件，所述芯片上的电极与各所述通孔对应并外露；蒸镀：在真空环境下，采用热蒸发镀膜的方式在所述组件表面蒸镀铟膜，当所述铟膜厚度达到预定厚度后停止蒸镀；剥离：将所述蒸镀掩膜板从所述芯片上取下，所述蒸镀掩膜板上的铟膜随掩膜板而剥离，所述通孔对应处所述电极上的铟柱得以保留，获得在电极上具有铟柱的芯片。这种焦平面倒装互连铟柱的制备方法避开了复杂的厚胶光刻工序，大大降低了铟柱制备的难度，且铟柱成品均一性更好。

技术领域

本发明涉及焦平面阵列领域技术领域，尤其涉及一种焦平面倒装互连铟柱的制备方法。

背景技术

在焦平面器件中，需要将焦平面芯片的各光敏元与读出电路芯片的输入级一一对应形成电学连接，其电学连接数量从数百个至百万个不等，传统的导线连接显然难以实现。因此，焦平面器件通常采用倒装互连的方式进行焊接，其过程大致为：将焦平面芯片和读出电路芯片分别制备，然后在焦平面芯片和读出电路芯片上分别或单独制备互连金属柱，最后将焦平面芯片和读出电路芯片进行压焊，通过互连金属柱实现两者的电学互连。常用的互连材料是金属铟柱，金属铟熔点低，低温下延展性好，互连成本低，易操作，特别适用于焦平面器件的倒装互连要求。

现有的铟柱制备方法主要是厚胶剥离法，通过厚胶光刻、金属沉积、去胶剥离工艺实现铟柱制备，该工艺流程复杂，所制备的铟柱形貌和均一性等受光刻效果影响很大。为保证倒装互连后的产品具有良好的电学性能和机械可靠性，需要铟柱高度较高，而较高的铟柱高度需要通过厚胶光刻工艺实现。因此光刻后的光刻胶均一性和形貌差异会直接影响最终获得的铟柱均一性和形貌。随着焦平面芯片的阵列规模越来越大，光敏元尺寸越来越小，对铟柱光刻的工艺要求也越来越高。因此，实现简便高效的铟柱制备就成为当务之急。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种焦平面倒装互连铟柱的制备方法，避开了复杂的厚胶光刻工序，大大降低了铟柱制备的难度，且铟柱均一性更好。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种焦平面倒装互连铟柱的制备方法，包括以下步骤：

对准：将具有若干个通孔的蒸镀掩膜板与芯片进行对准并固定形成组件，所述芯片上的电极与各所述通孔对应并外露；

蒸镀：在真空环境下，采用热蒸发镀膜的方式在所述组件表面蒸镀铟膜，当所述铟膜厚度达到预定厚度后停止蒸镀；

剥离：将所述蒸镀掩膜板从所述芯片上取下，所述蒸镀掩膜板上的铟膜随掩膜板而剥离，所述通孔对应处所述电极上的铟柱得以保留，获得在电极上具有铟柱的芯片。

进一步地，所述蒸镀步骤中，组件所处的真空度在1.0E－3Pa以下。

进一步地，所述蒸镀步骤中，热蒸镀的沉积速率在1nm/min以上。

进一步地，所述蒸镀步骤中，所述组件全程处于旋转状态。

进一步地，所述组件的旋转速率为8至12rpm/min。

进一步地，所述通孔为从前往后直径逐渐变大的渐变孔，使得所述通孔的孔壁与所述芯片平面的夹角小于90度。

进一步地，所述通孔的直径为5至15μm，所述通孔的中心之间的距离为10至35μm。

进一步地，所述预定厚度为5至15μm，所述蒸镀掩膜板的厚度在15um以上。

进一步地，所述蒸镀掩膜板为镍合金掩膜板或非金属掩膜板

进一步地，所述镍合金掩膜板为镍铁合金或镍铬合金，所述非金属掩膜板为石英掩膜板。

进一步地，所述蒸镀掩膜板和芯片上都设有定位部，所述定位部用于蒸镀掩膜板与芯片之间的定位对准。