本發(fā)明涉及敏感元器件的傳感器領(lǐng)域，具體涉及一種制造具有參考電容的傳感器的方法。

背景技術(shù)：

光敏傳感器中最簡(jiǎn)單的電子器件是光敏電阻，它能感應(yīng)光線的明暗變化，輸出微弱的電信號(hào)，通過(guò)簡(jiǎn)單電子線路放大處理，可以控制LED燈具的自動(dòng)開(kāi)關(guān)。因此在自動(dòng)控制、家用電器中得到廣泛的應(yīng)用，對(duì)于遠(yuǎn)程的照明燈具，例如：在電視機(jī)中作亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)，照相機(jī)種作自動(dòng)曝光；另外，在路燈、航標(biāo)等自動(dòng)控制電路、卷帶自停裝置及防盜報(bào)警裝置中等

光敏傳感器是最常見(jiàn)的傳感器之一，它的種類繁多，主要有：光電管、光電倍增管、光敏電阻、光敏三極管、太陽(yáng)能電池、紅外線傳感器、紫外線傳感器、光纖式光電傳感器、色彩傳感器、CCD和CMOS圖像傳感器等。國(guó)內(nèi)主要廠商有OTRON品牌等。光傳感器是目前產(chǎn)量最多、應(yīng)用最廣的傳感器之一，它在自動(dòng)控制和非電量電測(cè)技術(shù)中占有非常重要的地位。最簡(jiǎn)單的光敏傳感器是光敏電阻，當(dāng)光子沖擊接合處就會(huì)產(chǎn)生電流。

圖1為一種常見(jiàn)的圖像傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖，其包括具有半導(dǎo)體元件11的襯底12，在半導(dǎo)體元件周圍具有間隔件14（Spacer），封裝玻璃板13通過(guò)粘結(jié)層固定在間隔件14上。該傳感器只能對(duì)正面的光進(jìn)行感測(cè)，而無(wú)法對(duì)其背面的光進(jìn)行感測(cè)，限制了傳感器的應(yīng)用范圍。隨著超大規(guī)模集成電路對(duì)高集成度和高性能的需求逐漸提高，如何實(shí)現(xiàn)傳感器的雙面感測(cè)，并保證傳感器的尺寸小型化是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題。此外，對(duì)于傳感器而言，一般會(huì)使用一個(gè)參考電容進(jìn)行參照，以得到準(zhǔn)確的感測(cè)結(jié)果，然而電容在厚度方向上的疊加，大大增加了傳感器的厚度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種制造具有參考電容的傳感器的方法，包括以下步驟：

（1）提供第一襯底，所述第一襯底包括具有第一光接收區(qū)的正面和與所述正面相對(duì)的背面；

（2）所述第一襯底的背面制作凹槽，所述凹槽深度小于或等于所述第一襯底的厚度的一半；

（3）提供第二襯底，并將所述第二襯底固定于所述凹槽內(nèi)，所述第二襯底包括具有第二光接收區(qū)的正面和與所述正面相對(duì)的背面，所述第二襯底的正面與所述第一襯底的背面共面；

（4）制作一垂直電容器，所述電容器平行于所述第一襯底的側(cè)面，所述電容器由絕緣材料包覆。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，還包括在所述第一襯底的正面上通過(guò)第一感光樹(shù)脂層粘合第一濾光玻璃片。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，還包括在所述第二襯底的正面和第一襯底的背面上設(shè)置第二感光樹(shù)脂層。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，還包括光照固化所述第一和第二感光樹(shù)脂層。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，還包括制作第一導(dǎo)電通孔和第二導(dǎo)電通孔，第一導(dǎo)電通孔電連接在所述第一襯底的正面上的多個(gè)第一焊盤并穿過(guò)所述第一襯底和第二感光樹(shù)脂層，第二導(dǎo)電通孔電連接在所述第二襯底的正面上的多個(gè)第二焊盤并穿過(guò)所述第二感光樹(shù)脂層。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，還包括將所述第一導(dǎo)電通孔和第二導(dǎo)電通孔通過(guò)焊球與第二濾光玻璃片的導(dǎo)電圖案電連接，將與所述電容器的兩個(gè)電極板電連接的第三導(dǎo)電通孔通過(guò)焊球與所述第二濾光玻璃片的導(dǎo)電圖案電連接，并在第二感光樹(shù)脂層和第二濾光玻璃片之間、絕緣材料與和第二濾光玻璃片之間填充透明填充層。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述電容器包括平行于所述第一襯底的側(cè)面的第一電極板、高介電材料層和第二電極板。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述絕緣材料為二氧化硅。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述第一感光樹(shù)脂層和第二感光樹(shù)脂層為感光環(huán)氧樹(shù)脂。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述第二襯底通過(guò)粘合膠固定在所述凹槽底部。

本發(fā)明的技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）采用嵌入的第二襯底實(shí)現(xiàn)雙面?zhèn)鞲衅鞯耐瑫r(shí)，保證器件的薄型化；

（2）采用縱向電容器結(jié)構(gòu)，而非采用橫向電容器結(jié)構(gòu)，大大減小傳感器的厚度；

（3）第二濾光玻璃片上具有導(dǎo)電圖案，既有濾光保護(hù)的作用，也用作導(dǎo)電基板，保證薄型化，省去了電路板。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的圖像傳感器的剖面圖；

圖2為本發(fā)明的具有參考電容的傳感器的剖面圖；

圖3-8為本發(fā)明制造具有參考電容傳感器的方法的流程示意圖；

圖9-13為本發(fā)明制造電容的具體流程示意圖。

具體實(shí)施方式

參見(jiàn)圖2，一種具有參考電容的傳感器件2，包括：

第一襯底21a，其可以是硅襯底，在其上形成電子元件（半導(dǎo)體元件），所述第一襯底21a包括具有第一半導(dǎo)體元件22a的正面和與所述正面相對(duì)的背面；

在所述第一襯底21a的背面的凹槽25，所述凹槽25深度小于或等于所述第一襯底的厚度的一半，所述凹槽25底部應(yīng)遠(yuǎn)離所述第一半導(dǎo)體元件22a；

固定于所述凹槽25底部的第二襯底21b，所述第二襯底21b包括具有第二半導(dǎo)體元件22b的正面和與所述正面相對(duì)的背面，所述第二襯底21b的正面與所述第一襯底21a的背面共面；

平行于所述第一襯底21a的側(cè)面的電容器，所述電容器由絕緣材料34包覆，所述絕緣材料為二氧化硅。

在所述第一襯底21a的正面上具有通過(guò)第一感光樹(shù)脂層28a粘合的第一濾光玻璃片24a，所述第一濾光玻璃片24a可以是具有固定波長(zhǎng)截止膜的玻璃片。

在所述第二襯底21b的正面和第一襯底21a的背面上具有通過(guò)第二感光樹(shù)脂層28b、透明填充層29粘合的第二濾光玻璃片24b，所述透明填充層可以是透明硅膠或環(huán)氧樹(shù)脂。

所述電容器包括第一電極板33、高介電材料層32和第二電極板31，所述第一電極板33和第二電極板31通過(guò)第三導(dǎo)電通孔27c、和焊球30c與第二濾光玻璃片24b的導(dǎo)電圖案電連接。

在所述第一襯底21a的正面上具有多個(gè)第一焊盤23a，在所述第二襯底21b的正面上具有多個(gè)第二焊盤23b。

還包括電連接所述第一焊盤23a的、穿過(guò)所述第一襯底21a和第二感光樹(shù)脂層28b的第一導(dǎo)電通孔27a，以及電連接所述第二焊盤23b的、穿過(guò)所述第二感光樹(shù)脂層28b的第二導(dǎo)電通孔27b。

所述第一導(dǎo)電通孔27a和第二導(dǎo)電通孔27b分別通過(guò)第一焊球30a和第二焊球30b與所述第二濾光玻璃片24b的導(dǎo)電圖案電連接。

根據(jù)該實(shí)施例，所述第一感光樹(shù)脂層28a和第二感光樹(shù)脂層28b為感光環(huán)氧樹(shù)脂。

根據(jù)該實(shí)施例，所述第二襯底21b通過(guò)粘合膠26固定在所述凹槽25底部。

根據(jù)該實(shí)施例，所述凹槽25內(nèi)填充有封裝樹(shù)脂以環(huán)繞所述第二襯底21b的側(cè)面。

由此，本發(fā)明提供了一種制造具有參考電容的傳感器的方法，包括以下步驟：

（1）參考圖3，提供第一襯底，所述第一襯底包括具有第一光接收區(qū)的正面和與所述正面相對(duì)的背面；

（2）所述第一襯底的背面制作凹槽，所述凹槽深度小于或等于所述第一襯底的厚度的一半；

（3）參考圖4，提供第二襯底，并將所述第二襯底固定于所述凹槽內(nèi)，所述第二襯底包括具有第二光接收區(qū)的正面和與所述正面相對(duì)的背面，所述第二襯底的正面與所述第一襯底的背面共面；

（4）參考圖5，在所述第一襯底的正面上通過(guò)第一感光樹(shù)脂層粘合第一濾光玻璃片；在所述第二襯底的正面和第一襯底的背面上設(shè)置第二感光樹(shù)脂層；光照固化所述第一和第二感光樹(shù)脂層。

（5）參考圖6，制作第一導(dǎo)電通孔和第二導(dǎo)電通孔，第一導(dǎo)電通孔電連接在所述第一襯底的正面上的多個(gè)第一焊盤并穿過(guò)所述第一襯底和第二感光樹(shù)脂層，第二導(dǎo)電通孔電連接在所述第二襯底的正面上的多個(gè)第二焊盤并穿過(guò)所述第二感光樹(shù)脂層。

（6）參考圖7，制作一垂直電容器，所述電容器平行于所述第一襯底的側(cè)面40，所述電容器由絕緣材料包覆。

（7）參考圖8，將所述第一導(dǎo)電通孔和第二導(dǎo)電通孔通過(guò)焊球與第二濾光玻璃片的導(dǎo)電圖案電連接，將與所述電容器的兩個(gè)電極板電連接的第三導(dǎo)電通孔通過(guò)焊球與所述第二濾光玻璃片的導(dǎo)電圖案電連接，并在第二感光樹(shù)脂層和第二濾光玻璃片之間、絕緣材料與和第二濾光玻璃片之間填充透明填充層。

其中，所述電容器包括平行于所述第一襯底的側(cè)面的第一電極板、高介電材料層和第二電極板。所述絕緣材料為二氧化硅。所述第一感光樹(shù)脂層和第二感光樹(shù)脂層為感光環(huán)氧樹(shù)脂。所述第二襯底通過(guò)粘合膠固定在所述凹槽底部。

參考圖9-13，是本發(fā)明制造電容器的具體步驟：

參考圖9，在第一襯底側(cè)面40形成絕緣材料層41，并在平行于側(cè)面40的方向上形成兩個(gè)深度不同的水平通孔；

參考圖10，在垂直于側(cè)面40的方向上形成兩個(gè)分別連接上述水平通孔的垂直通孔；

參考圖11，刻蝕或機(jī)械加工出一階梯結(jié)構(gòu)，兩個(gè)垂直通孔位于不同的臺(tái)階上；

參考圖12，分別形成第一電極板、高介電材料層和第二電極板；

參考圖13，覆蓋絕緣材料，并經(jīng)過(guò)研磨拋光最終形成電容器。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。