一种半导体器件的制造方法和半导体器件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体技术领域，具体而言涉及一种半导体器件的制造方法和半导体器件。
【背景技术】
[0002]在半导体技术领域中，CMOS图像传感器(CMOS Image Sensor ；CIS)的TSV (硅通孔)封装解决方案在封装厂内已得到工艺支持，这种使用TSV工艺的CIS的晶圆级芯片规模封装(Wafer Level Chip Scale Packaging,简称 WLCSP),相对于传统的 COB (chip Onboard)封装，具有成本及尺寸上的优势。并且，TSV工艺本身还在继续往前发展，包括中TSV工艺，后TSV工艺用于WLCSP，以及TSV的尺寸继续缩小以满足高端CIS产品的要求(接TSV的PAD继续缩小)。
[0003]现有技术中的一种通过TSV技术封装的半导体器件的结构如图1所示，该半导体器件包括半导体衬底100以及位于半导体衬底100上的CMOS图像传感器，还包括辅助基板200以及硅通孔401，其中，半导体衬底100与辅助基板200之间在非透光区通过有机键合部件300键合。其中，CMOS图像传感器位于透光区(该透光区形成空腔)，主要包括彩色滤色膜(color filter)和微透镜(micro lens)。辅助基板200可以为玻璃或其他合适的材料(例如塑料等)。
[0004]在制备上述半导体器件的过程中，在对CIS进行WLCSP时，因TSV (连接正面PAD与背面封装凸点需要)与过孔(Via)的深度(通常<300um)相关，因此，需要将半导体衬底(也称硅片)100从背面减薄至<300um。在减薄处理过程中，由辅助基板200承担支撑作用。
[0005]辅助基板(例如玻璃)200在与半导体衬底100通过有机键合部件300键合(bonding)后，需要承担后续所有的与TSV制备相关的制程，包括研磨(grinding)、隔离(Isolat1n)等制程。因此，在半导体器件的制造过程(主要指封装过程)中，对键合(bonding)的要求非常高，需要关注的因素包括:有机键合部件300的均一性(Uniformity),键合引入的娃片应力(wafer stress)等，以及有机键合部件(Glue) 300的材料对后续制程的影响，特别是对小尺寸TSV要用到的比如CVD制程的影响等。本专利申请的发明人发现，由于有机键合部件300是一种有机材料，其在后续的CVD工艺中，在CVD的工艺温度下会出现气体释放(out gasing)的问题,将干扰CVD膜层的生长,甚至导致出现膜层剥离(peeling)的问题，因而会严重影响半导体器件的良率。
[0006]由上述可知，在现有的该半导体器件的制造方法中，由于半导体衬底100与辅助基板200之间通过有机键合部件300键合，往往导致在后续的CVD工艺中出现气体释放(out gasing)的问题,干扰CVD膜层的生长,甚至导致出现CVD膜层剥离(peeling)的问题，会严重影响半导体器件的良率。因此，为解决这一技术问题，有必要提出一种新的半导体器件的制造方法。
【发明内容】
[0007]针对现有技术的不足，本发明提出一种新的半导体器件的制造方法和半导体器件，该半导体器件的制造方法，可以避免在CVD工艺中出现气体释放问题，从而提高半导体器件的良率。该半导体器件使用该方法制得，相对现有技术具有更高的良率。
[0008]本发明实施例一提供一种半导体器件的制造方法，包括:
[0009]步骤SlOl:提供在第一表面一侧形成有元器件的半导体衬底以及与所述半导体衬底相匹配的辅助基板；
[0010]步骤S102:在所述辅助基板上形成与所述半导体衬底的非器件区相对应的无机键合部件；
[0011]步骤S103:通过所述无机键合部件将所述辅助基板与所述半导体衬底的所述第一表面键合。
[0012]可选地，所述步骤S102包括:
[0013]步骤S1021:通过CVD工艺在所述辅助基板上形成氧化硅薄膜；
[0014]步骤S1022:在所述氧化硅薄膜上形成掩膜，其中所述掩膜覆盖所述辅助基板的与所述半导体衬底的非器件区相对应的区域；
[0015]步骤S1023:通过刻蚀去除所述氧化硅薄膜未被所述掩膜覆盖的区域以形成无机键合部件，去除所述掩膜。
[0016]可选地，在所述步骤S1021中，形成所述氧化硅薄膜的方法包括:使用低压化学气相沉积法在所述辅助基板上沉积低温氧化物层。
[0017]可选地，所述无机键合部件的材料包括氧化硅。
[0018]可选地，在所述步骤SlOl中，所述元器件包括CMOS图像传感器，其中，所述CMOS图像传感器包括设置于所述半导体衬底上的彩色滤色膜以及设置于所述彩色滤色膜之上的微透镜。
[0019]可选地，所述辅助基板的材料包括玻璃。
[0020]可选地，在所述步骤S102与所述步骤S103之间还包括步骤S1023:对所述半导体衬底进行清洗。
[0021]可选地，所述步骤S1023包括:用去离子水对所述半导体衬底进行清洗，在氮气环境下对所述半导体衬底作快速旋干。
[0022]可选地,在所述步骤S103之后还包括步骤S104:从与所述第一表面相对的表面对所述半导体衬底进行减薄处理。
[0023]可选地，在所述步骤S104之后还包括步骤S105:形成贯穿所述半导体衬底的硅通孔(401)。
[0024]本发明实施例二提供一种半导体器件，包括半导体衬底以及形成于所述半导体衬底上的元器件，还包括与所述半导体衬底相匹配的辅助基板；其中，所述辅助基板与所述半导体衬底通过设置于它们之间的无机键合部件键合在一起。
[0025]可选地，所述无机键合部件的材料包括氧化硅。
[0026]可选地，所述元器件包括CMOS图像传感器，其中，所述CMOS图像传感器包括设置于所述半导体衬底上的彩色滤色膜以及设置于所述彩色滤色膜之上的微透镜。
[0027]可选地，所述辅助基板的材料包括玻璃。
[0028]可选地，所述半导体器件还包括贯穿所述半导体衬底的硅通孔。
[0029]本发明的半导体器件的制造方法，通过采用无机键合部件替代有机材料将半导体衬底与辅助基板键合，可以避免在后续的CVD工艺中出现气体释放的问题，从而避免对CVD膜层的生长造成干扰以及CVD膜层剥离现象的发生，因此，可以提高半导体器件的良率。本发明的半导体器件，相对于现有技术具有更高的良率。
【附图说明】
[0030]本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。
[0031]附图中:
[0032]图1为现有技术中的一种半导体器件的结构的剖视图；
[0033]图2A至2E为本发明实施例一的一种半导体器件的制造方法相关步骤的剖视图；
[0034]图3A至3C为本发明实施例一的一种半导体器件的制造方法中形成无机键合部件的相关步骤的剖视图；
[0035]图4为本发明实施例一的一种半导体器件的制造方法的流程图；
[0036]图5为本发明实施例二的一种半导体器件的结构的剖视图。
【具体实施方式】
[0037]在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可