实现传感器顶侧引线接合制造技术

本文提供的内容包括装置、传感器系统的各种示例以及用于制造装置、传感器系统的各方面的方法的示例。该方法可包括在一个或多个电接触件的表面上形成凸块，其中一个或多个电接触件能够接触裸片的上表面，其中裸片在基板上定向，并且其中电接触件包括接合焊盘。该方法还可包括将一个或多个附加的电接触件耦接到一个或多个电接触件，其中该耦接包括将附加电接触件中的每个附加电接触件经由一个或多个电接触件的表面上的凸块的一部分引线接合到能够接触裸片的上表面的一个或多个电接触件中的一者，从而形成经引线接合的连接。从而形成经引线接合的连接。从而形成经引线接合的连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】实现传感器顶侧引线接合

技术介绍

[0001]生物或化学研究中的各种方案涉及进行受控反应。然后可观察或检测指定的反应，并且随后的分析可有助于识别或揭示反应中所涉及的化学品的特性。在一些多重测定中，具有可识别标记(例如，荧光标记)的未知分析物可在受控的条件下暴露于数千个已知探针。可将每个已知探针放入微孔板的对应孔中。观察孔内的已知探针和未知分析物之间发生的任何化学反应可有助于识别或揭示分析物的特性。此类方案的其他示例包括已知的DNA测序过程，诸如边合成边测序(SBS)或循环阵列测序。
[0002]在一些荧光检测方案中，光学系统用于将激发光导向到荧光团(例如，荧光标记的分析物)上，并且还用于检测可从具有连接的荧光团的分析物发射的荧光发射信号光。在其他提出的检测系统中，流通池中的受控反应由固态光传感器阵列(例如，互补金属氧化物半导体(CMOS)检测器)检测。这些系统不涉及用于检测荧光发射的大型光学组件。流通池中的流体流动通道的形状可决定其用于各种用途的效用，例如，利用多个液流在传感器系统中实现SBS或循环阵列测序，并因此，具体形状的流体流动通道用于SBS或循环阵列测序。
[0003]为了在上述光学系统中实现SBS，将电接触件提供给在所描述的某些光学系统中的系统中的传感器(例如，用作检测器的CMOS)。尽管设置在接近流通池中传感器活性表面的位置处将似乎是更节省成本且更易于配置的，但是用于光学系统的现有制造过程中的某些元件可能损坏此位置中的电接触件，因此许多光学系统采用针对这些接触件的另选位置。

技术实现思路

[0004]因此，对于流通池制造机构可能有益的是使电接触件能够位于光学系统的一侧上，该侧还包括该系统中传感器的活性表面。
[0005]因此，可以克服现有技术的缺点，并且可以通过提供用于实现顶侧接合裸片上传感器的方法来实现如本公开中稍后描述的益处。下文描述了该方法的各种示例，并且该方法(包括和排除下文列举的附加示例)以任何组合(前提条件是这些组合不是不一致的)克服了这些缺点。该方法包括：在一个或多个电接触件的表面上形成凸块，其中该一个或多个电接触件能够接触裸片的上表面，其中该裸片在基板上定向，并且其中电接触件包括接合焊盘；以及将附加的电接触件耦接到一个或多个电接触件，其中该耦接包括将附加电接触件中的每个附加电接触件经由一个或多个电接触件的表面上的凸块的一部分引线接合到能够接触裸片的上表面的一个或多个电接触件中的一者，从而形成经引线接合的连接。
[0006]在一些示例中，裸片在基板上定向，使得第一空间限定在邻近裸片的上表面的第一边缘的腔中，并且第二空间限定在邻近裸片的上表面的第二边缘的腔中，并且其中底部填充层包括介于裸片的下表面与基板之间的腔。
[0007]在一些示例中，一个或多个电接触件包括铝。
[0008]在一些示例中，裸片包括互补金属氧化物半导体(CMOS)。
[0009]在一些示例中，裸片的活性表面包括裸片的上表面的包括纳米孔的一部分，一个
或多个接触件邻近活性表面，并且形成凸块包括：从裸片的上表面去除顶部氧化物层；在裸片的上表面上形成晶种层；在裸片的活性表面上实施光致抗蚀剂并使该光致抗蚀剂图案化，其中晶种层在没有经图案化的光致抗蚀剂的情况下暴露于上表面的部分上；以及在经暴露的晶种层上电镀金属层，其中电镀包括在一个或多个电接触件上实施金属层。
[0010]在一些示例中，方法还包括在形成晶种层之前，在裸片的活性表面上形成初始光致抗蚀剂并使该初始光致抗蚀剂图案化。
[0011]在一些示例中，方法还包括去除光致抗蚀剂。
[0012]在一些示例中，活性表面包括纳米孔阵列，并且方法还包括：通过利用保留纳米孔阵列的蚀刻剂来从活性表面去除晶种层。
[0013]在一些示例中，方法还包括从裸片的活性表面上去除初始光致抗蚀剂。
[0014]在一些示例中，去除光致抗蚀剂包括使用紫外(UV)光来分解光致抗蚀剂交联部分并通过向裸片施加显色剂来去除光致抗蚀剂。
[0015]在一些示例中，形成晶种层包括将材料溅蚀在裸片的上表面上。
[0016]在一些示例中，晶种层由金属构成。
[0017]在一些示例中，包括晶种层的材料选自由以下项组成的组：钛钨(TiW)、铜(Cu)、钛铜(TiCu)和钛(Ti)。
[0018]在一些示例中，包括凸块的材料选自由以下项组成的组：金(Au)、铂(Pt)、铜(Cu)和镍(Ni)。
[0019]在一些示例中，方法还包括用聚合物材料涂覆裸片；以及对涂层的一部分进行抛光。
[0020]在一些示例中，一个或多个附加电接触件包括基板接合焊盘，并且一个或多个电接触件包括裸片接合焊盘。
[0021]在一些示例中，裸片包括经涂覆和经抛光的纳米孔。
[0022]可以克服现有技术的缺点，并且通过提供用于实现顶侧接合裸片上传感器的装置来实现如本公开中稍后描述的益处。下文描述了该装置的各种示例，并且该装置(包括和排除下文列举的附加示例)以任何组合(前提条件是这些组合不是不一致的)克服了这些缺点。装置包括：基板，该基板包括裸片，其中该裸片在基板上定向，其中包括接合焊盘的一个或多个电接触件在裸片的上表面上定向，并且其中一个或多个电接触件中的每一者的上表面的一部分与包括金属凸块的涂层分层；一个或多个附加电接触件，该一个或多个附加电接触件中的每一者经由至少一个接触件上的金属凸块的一部分、通过引线接合电耦接到该或多个一个或多个电接触件的至少一个电接触件；以及在裸片的活性表面上的流体流动通道，其中裸片的活性表面包括裸片的上表面的包括纳米孔的一部分，其中一个或多个电接触件邻近活性表面。
[0023]在一些示例中，金属涂层的金属选自由以下项组成的组：金(Au)、铂(Pt)、铜(Cu)和镍(Ni)。
[0024]在一些示例中，裸片包括互补金属氧化物半导体(CMOS)。
[0025]可以克服现有技术的缺点，并且通过提供用于实现顶侧接合裸片上传感器的方法来实现如本公开中稍后描述的益处。下文描述了该方法的各种示例，并且该方法(包括和排除下文列举的附加示例)以任何组合(前提条件是这些组合不是不一致的)克服了这些缺
点。方法包括：在包括接合焊盘的一个或多个电接触件的表面上形成凸块，其中一个或多个电接触件能够接触在流通池中利用的传感器的上表面，其中传感器的顶表面的一部分包括活性表面，其中一个或多个接合焊盘邻近活性表面定位，形成包括：从传感器的上表面去除顶部氧化物层；在传感器的上表面上形成晶种层；在传感器的活性表面上实施光致抗蚀剂并使该光致抗蚀剂图案化，其中晶种层在没有经图案化的光致抗蚀剂的情况下暴露于上表面的部分上；以及在经暴露的晶种层上电镀金属层，其中电镀包括在一个或多个接合焊盘上实施金属层。
[0026]在一些示例中，方法还包括：在形成晶种层之前，在传感器的活性表面上形成初始光致抗蚀剂并使该初始光致抗蚀剂图案化。
[0027]在一些示例中，方法还包括从上表面的部分去除光致抗蚀剂。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，所述方法包括：在一个或多个电接触件的表面上形成凸块，其中所述一个或多个电接触件能够接触裸片的上表面，其中所述裸片在基板上定向，并且其中所述电接触件包括接合焊盘；以及将附加的电接触件耦接到所述一个或多个电接触件，其中所述耦接包括将所述附加电接触件中的每个附加电接触件经由所述一个或多个电接触件的所述表面上的所述凸块的一部分引线接合到能够接触所述裸片的所述上表面的所述一个或多个电接触件中的一个电接触件，从而形成经引线接合的连接。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述定向限定第一空间和第二空间，所述第一空间在邻近所述裸片的所述上表面的第一边缘的腔中，所述第二空间在邻近所述裸片的所述上表面的第二边缘的腔中，并且其中底部填充层包括介于所述裸片的下表面与所述基板之间的腔。3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其中所述一个或多个电接触件包括铝。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述裸片包括互补金属氧化物半导体(CMOS)。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述裸片的活性表面包括所述裸片的所述上表面的包括纳米孔的部分，其中所述一个或多个电接触件邻近所述活性表面，并且其中形成所述凸块包括：从所述裸片的所述上表面去除顶部氧化物层；在所述裸片的所述上表面上形成晶种层；在所述裸片的所述活性表面上实施光致抗蚀剂并使所述光致抗蚀剂图案化，其中所述晶种层在没有所述经图案化的光致抗蚀剂的情况下暴露于所述上表面的部分上；以及在所述经暴露的晶种层上电镀金属层，其中所述电镀包括在所述一个或多个电接触件上实施所述金属层。6.根据权利要求5所述的方法，所述方法还包括：在形成所述晶种层之前，在所述裸片的所述活性表面上形成初始光致抗蚀剂并使所述初始光致抗蚀剂图案化。7.根据权利要求5或权利要求6所述的方法，所述方法还包括：去除所述光致抗蚀剂。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述活性表面包括纳米孔阵列，所述方法还包括：通过利用保留所述纳米孔阵列的蚀刻剂来从所述活性表面去除所述晶种层。9.根据权利要求8所述的方法，所述方法还包括：从所述裸片的所述活性表面上去除所述初始光致抗蚀剂。10.根据权利要求5至8中任一项所述的方法，其中去除所述光致抗蚀剂包括使用紫外(UV)光来分解光致抗蚀剂交联部分并通过向所述裸片施加显色剂来去除所述光致抗蚀剂。11.根据权利要求5至10中任一项所述的方法，其中形成所述晶种层包括将材料溅蚀在所述裸片的所述上表面上。12.根据权利要求5至11中任一项所述的方法，其中所述晶种层由金属构成。13.根据权利要求5至11中任一项所述的方法，其中包括所述晶种层的材料选自由以下项组成的组：钛钨(TiW)、铜(Cu)、钛铜(TiCu)和钛(Ti)。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中包括所述凸块的材料选自由以下项组成的组：金(Au)、铂(Pt)、铜(Cu)和镍(Ni)。15.根据权利要求8或权利要求9所述的方法，所述方法还包括：用聚合物材料涂覆所述裸片；以及对所述涂层的至少一部分进行抛光。16.根据权利要求1至15中任一项所述的方法，其中所述一个或多个附加电接触件包括基板接合焊盘，并且所述一个或多个电接触件包括裸片接合焊盘。17.根据权利要求1至4、7或9至16中任一项所述的方法，其中所述裸片包括经涂覆和经抛光的纳米孔。18.一种装置，所述装置包括：基板，所述基板包括裸片，其中所述裸片在所述基板上定向，其中包括接合焊盘的一个或多个电接触件在所述裸片的上表面上定向，并且其中所述一个或多个电接触件中的每个电接触件的上表面的一部分与包括金属凸块的涂层分层；一个或多个附加电接触件，所述一个或多个附加电接触件中的每个附加电接触件经由至少一个接触件上的所述金属凸块的一部分、通过引线接合电耦接到所述或多个一个或多个电接触件的至少一个电接触件；以及在所述裸片的活性表面上的流体流动通道，其中所述裸片的所述活性表面包括所述裸片的所述上表面的包括纳米孔的一部分，其中所述一个或多个电接触件邻近所述活性表面。19.根据权利要求18所述的装置，其中所述金属涂层的金属选自由以下项组成的组：金(Au)...

【专利技术属性】
技术研发人员：L，
申请(专利权)人：伊鲁米纳公司，
类型：发明
国别省市：