【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于红外及光电子领域，具体为一种红外光电探测器倒焊面形匹配方法。
技术介绍
1、红外光电探测器一般通过倒焊互连实现探测器芯片与读出电路的连接，红外光电探测器正在向超大面阵的方向发展，红外光敏感芯片和读出电路的尺寸都在快速增加，面形对超大规格红外光电成像器件的倒焊互连效果有重要影响。超大规格芯片表面的翘曲起伏可达微米级，与铟柱的高度接近，倒焊过程中可能出现两侧都凸起的区域铟柱挤压严重、两侧都凹陷的区域铟柱无法连接等问题，甚至倒焊后在器件内部形成应力，影响器件可靠性。
2、红外光电成像器件的制备需要历经多个工艺步骤，受大面阵工艺不均匀性、工艺过程附加应力等因素影响，平整度较高的衬底材料制备的芯片可能出现面形变差的问题。超大面阵器件芯片的面形pv值(峰谷差)一般控制在3～5μm，无法达到传统规格器件的面形要求。由于传统的面形筛选方法完全取决于芯片的pv值，目前缺乏一种基于超大面阵芯片面形测量结果的高精度、自动化的面形匹配方法。
技术实现思路
1、针对上述情况，本专利技术提出了一种红外光电探测器倒焊面形匹配方法。由于红外光敏感芯片采用旋转对称式的结构设计，允许器件以0°、90°、180°、270°四种旋转角度进行倒焊互连。同时以组合后的pv值代替单个红外光敏感芯片/读出电路的pv值作为能否用于倒焊互连的判断标准，可以大大提高倒焊工艺的自由度。
2、所述方法包括：根据面形测量数据，对多组红外光敏感芯片和读出电路、以多种旋转角度进行面形匹配计算，寻找使面型匹配
3、1.测量多组红外光敏感芯片和读出电路的面形，获得面型数据；
4、2.用zernike多项式拟合红外光敏感芯片和读出电路的面型数据，计算有效面形分布；
5、3.计算一个红外光敏感芯片-读出电路组合、多种旋转角度的表面距离分布和对应的总和pv值；
6、4.计算所有红外光敏感芯片-读出电路组合的总和pv值并排序，获得使总和pv值最小的红外光敏感芯片-读出电路面形匹配组合和倒焊旋转角度。
7、步骤2所述导入测量数据、计算有效面形分布的具体方法为：
8、2.1提取原始文件的干涉图、掩膜数据；
9、2.2根据掩膜范围提取有效的面形数据；
10、2.3利用37阶的zernike多项式拟合面形测量结果，获得面形分布；
11、2.4计算pv值，获得面形分布图。
12、zernike多项式具体为：
13、奇数：
14、偶数：
15、式中：
16、
17、式中为超几何函数。
18、步骤3所述计算多组芯片、多种旋转角度的表面距离分布和总和pv值的具体方法为：
19、3.1将面形分布按红外光敏感芯片和读出电路分类，获得所有的红外光敏感芯片-读出电路组合；
20、3.2选择一个红外光敏感芯片的面形分布，将面形分布做镜像变换，并按0°、90°、180°、270°四种倒焊旋转角度做旋转变换，获得四种旋转角度的芯片面形分布；
21、3.3选择一个读出电路的面形分布，将四种旋转角度的芯片面形分布减去读出电路面形分布，获得四种旋转角度组合的表面距离分布，
22、3.4计算四种旋转角度组合的表面距离分布对应的组合pv值，取四个组合pv值中的最小值，获得匹配pv值及对应的旋转角度；
23、3.5按步骤3.2、3.3和3.4计算一个红外光敏感芯片-读出电路组合表面距离分布对应的匹配pv值，相加获得该组合的总和pv值。
24、步骤4计算所有红外光敏感芯片-读出电路组合的综合pv值并排序，获得使总和pv值最小的面形匹配组合和对应的倒焊旋转角度。
25、本专利技术的有益效果：
26、(1)本专利技术的方法可以高精度、自动化地实现红外光敏感芯片-读出电路组合与倒焊旋转角度的面形匹配分析，在芯片的批量生产中根据面形分布，在倒焊前定量分析器件面形匹配程度，提高倒焊互连成功率和器件生产效率。
27、(2)本专利技术的方法避免传统工艺流程仅以pv值作为倒焊面形筛选的缺点，对于pv值较大的红外光敏感芯片和读出电路，在多种旋转角度下寻找面形匹配的组合，从而获得较好的倒焊互连效果，提高芯片利用率和器件成品率。
28、(3)本专利技术的方法采用zernike多项式拟合测量数据来获得芯片的面形分布，计算过程自动过滤了测量结果中的偶然误差，使不同时间、不同仪器的测量结果具有可对比性，在器件制备中具有很好的实用性。
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1.一种用于红外光电探测器倒焊面形匹配方法，其特征在于包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种用于红外光电探测器倒焊面形...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶振华，李辉豪，孙常鸿，王进东，陈燕，廖清君，陈星，
申请(专利权)人：中国科学院上海技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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