CN103283025A - 后表面照明的固态图像传感器 - Google Patents

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Abstract

一种微电子单元（100），包括半导体元件（14），该半导体元件（14）具有与封装层（20）连接的前表面和远离前表面的后表面。元件（14）包括光检测器（17），该光检测器（17）具有排成阵列的多个光检测器元件，与前表面相邻设置且布置为接收穿过后表面的光。半导体元件（14）还包括在前表面上与光检测器连接的导电接触件（16）。导电接触件（16）包括薄区和厚度比薄区更厚的厚区。导电互连（70）穿过封装层（20）延伸至导电接触件的薄区，且导电互连（70）的一部分在微电子单元（100）的表面暴露。

Description

后表面照明的固态图像传感器
背景技术
本发明为申请序号为12/940,326的美国专利申请（申请日为2010年11月5日）的继续申请，该专利申请的内容在此通过引用并入本。
本申请示出和描述的主题涉及微电子图像传感器和制造例如微电子图像传感器的方法。
固体图像传感器，例如电荷耦合器件、（“CCD”）阵列，具有广泛的应用，例如，它们可以用于捕捉数码照相机、手持摄像机、手机照相机等产品中的图像。位于芯片上的一个或多个光检测元件，与一些必要的电子设备一起，用于捕捉图像的基本单元“像素”或象素。
对固态图像传感器的结构和用于制造固态图像传感器的方法能够进行改进。
发明内容
根据一个实施例，一种微电子单元可包括：具有前表面和远离所述前表面的后表面的半导体元件，和与所述半导体元件的前表面连接的封装层。所述半导体元件可包括光检测器和在前表面上与所述光检测器连接的导电接触件，所述光检测器包括排成阵列的多个光检测器元件，与所述前表面相邻设置且与所述后表面的一部分对齐以接收穿过所述后表面的部分的光。所述导电接触件可包括具有第一厚度的薄区和具有比第一厚度更厚的第二厚度的厚区。导电互连可穿过封装层延伸至导电接触件的薄区，所述导电互连的至少一部分在所述微电子单元的表面暴露。
在另一个实施例中，一种制造微电子单元的方法可包括：形成延伸穿过与半导体元件的前表面连接的封装层并中止在导电接触件的薄区的凹入部。所述导电接触件设在所述半导体元件的前表面上。所述半导体元件具有远离所述前表面的后表面且包括具有排成阵列的多个光检测器元件的光检测器。光检测器与所述前表面相邻设置，连接到所述导电接触件且与所述后表面的一部分对齐以接收穿过所述后表面部分的光。另外，所述导电接触件在薄区具有第一厚度且包括具有比第一厚度更厚的第二厚度的厚区。方法可进一步包括形成延伸穿过所述凹入部以在所述薄区连接到所述导电接触件的导电互连，其中所述导电互连的至少一部分在所述微电子单元的表面暴露。
根据另一个实施例，一种微电子单元可包括：半导体元件，所述半导体元件具有前表面、远离所述前表面的后表面和主要由设在所述前表面和后表面之间的半导体材料构成的区域。第一封装层可与所述半导体元件的前表面连接。所述半导体元件可包括具有排成阵列的多个光检测器元件的光检测器，光检测器与所述前表面相邻设置且与所述后表面的一部分对齐以接收穿过所述后表面部分的光。在前表面上的导电接触件与所述光检测器连接。具有第二封装层的封装组件连接在所述半导体元件的后表面。导电互连可延伸穿过所述第一封装层、穿过所述导电接触件，进入所述第二封装层，且与所述导电接触件连接。所述导电互连与所述半导体区电隔离，并且所述导电互连的至少一部分在所述微电子单元的表面暴露。
在一个实施例中，半导体元件中的隔离区完全限定所述导电接触件以将所述导电接触件与所述半导体区电隔离。
附图说明
图1A-1O是示出了根据本发明一个实施例的制造后表面照明的图像传感器的方法的各个阶段的局部剖视图。
图2是示出了根据本发明一个实施例的已封装的后表面照明的图像传感器的剖视图。
图3是示出了根据本发明另一个实施例的已封装的后表面照明的图像传感器的剖视图。
图4是示出了根据本发明另一个实施例的已封装的后表面照明的图像传感器的剖视图。
图5是示出了根据本发明另一个实施例的已封装的后表面照明的图像传感器的剖视图。
具体实施方式
在本发明的一个实施例中，晶圆级封装组件公开为具有后侧照明的图像传感器。专利号为6,646,289的美国专利（在此通过引用并入）公开了采用薄硅衬底的集成电路器件。光电组件形成在远离对应的透明保护层的表面上。
如′289专利中所讨论的，硅的厚度允许光电组件暴露于透过透明保护层入射的光。滤光片可以形成在保护层的内表面上。此外，微透镜阵列也可以设在保护层的内表面上。
参考图1A-1O所示的各个制造阶段，现在将描述背面照明的图像传感器的制造方法。如图1A所示，在进行封装过程之前的制造的初步阶段中，提供半导体材料晶片10，将工艺停止层12设在晶片10的表面11上。晶片10可主要由硅构成，且可选地，可以包括其他半导体材料，例如锗（Ge）、碳（C）、合金或硅与这些材料或一种或多种第III-V族化合物半导体材料的组合物，一种或多种第III-V族化合物半导体材料中的每一个均为周期表第III族元素与第V组元素的化合物。在一个实施例中，层12能够具有约为1-5μm的厚度且主要由二氧化硅构成。
参考图1B，由与晶片10相同或类似材料制成的半导体器件晶片14与晶片10在层12的暴露表面15处接合。参考图1C，在晶片10与14接合后，晶片14的厚度减小，例如通过对晶片14进行研磨和智能切割。
晶片14包括可主要由硅构成的有源半导体层或有源区。尽管在图1A-1O没有示出，晶片14包括多个毗邻芯片（dies），每一个芯片组成图像传感区。参考图1D，每个传感区包括形成在有源区的图像传感器17。图像传感器包括典型布置成阵列的多个光检测元件，以形成一个或多个象素（像素），通过垂直于晶片14的前表面或后表面的方向上的光，像素捕获投射到其上的图像。在一个示例中，图像传感器可以是电荷耦合器件（“CCD”）阵列。在另一示例中，图像传感器可以是互补金属氧化物半导体（“CMOS”）器件阵列。在后面的制造阶段，将晶片14的芯片或传感区彼此分离。为了突出本发明的特征，在图1A-1O中示出了包括晶片14的微电子组件100的单个图像传感区的一部分。尽管下面参考组件100的单个图像传感区描述组件100的制造工艺，但可以理解的是组件100的其他图像传感区可使用相同的制造工艺。
在一个实施例中，在沿着晶片14的表面的横向上，形成在传感器17内的晶片14的厚度可以减小为与像素的横向尺寸相同的最终厚度。在其他实施例中，晶片14的最终厚度约为3-5μm。
仍然参考图1D，在晶片14的厚度减小后，焊盘16形成在晶片14的前表面19上。焊盘16任选地覆在设在前表面19上的介电层（未示出）上。
如本发明中所使用的，术语如“顶”、“底”、“向上的”或“向上地”以及“向下的”或“向下地”参考微电子元件（例如微电子晶片或芯片，或者集成了该晶片或芯片的组件或单元）的参考系。这些术语不是参考通常的重力参考系。为了便于参考，本发明参考器件晶片14的“上”或“前”表面19陈述方向。大体上，称为“向上的”或“上升”的方向应该指的是与前表面19正交且远离前表面19的方向。称为“向下的”方向应该指的是与前表面19正交且与向上方向相反的方向。“垂直的”方向应该指的是与芯片前表面正交的方向。术语在参考点“之上”指的是参考点以上的点，而术语参考点“之下”应该指的是参考点以下的点。任何单个元件的“顶部”应该指的是该元件在向上的方向上延伸最远的一个点或多个点，且任何元件的“底部”应该指的是该元件在向下的方向上延伸最远的一个点或多个点。
如本发明中所使用的，导电结构在介电结构的表面“暴露”的陈述是指导电结构可与理论上的点相接触，该理论上的点在垂直于介电结构表面的方向上从介电结构的外部向介电结构的表面移动。因此，在介电结构的表面暴露的端子或其他导电结构可以从该表面凸起、可以与该表面齐平或者可以相对于该表面凹入且通过介电结构的孔或凹陷暴露出。
参考图1E，载体晶片或封装层20在前表面19处使用粘合剂与晶片14接合。粘合剂22可以为任何适合的材料，且能够为环氧树脂。粘合剂22应具有特征和足够高以经受后续热加工过程中将遭遇的最大加热的玻璃转化温度Tg。粘合剂22可以覆盖前表面19。如专利号为5,980,663和6,646,289的美国专利所描述的（这些专利公布的内容在此通过引用并入），优选地，粘合剂通过旋涂粘合（spin bonding）均匀地应用。可选地，可采用任何其他的合适技术。在另一个实施例中，可使用氧化物/氮化物层以将封装层20与器件晶片14接合。
层20可以由例如硅、玻璃或陶瓷的材料制成，以具有与器件晶片14的热膨胀系数相匹配的热膨胀系数。在一个实施例中，当最初与晶片14接合时，封装层20具有的厚度为约500-1000μm。
参考图1F，组件100的晶片10（例如通过蚀刻和/或研磨）被全部去除。在一个实施例中，晶片10最初通过机械研磨或抛光去除几乎几微米的晶片10，且然后进行蚀刻以去除剩下的几微米的晶片10。组件100的层12能够作为蚀刻中止件，换言之，在去除晶片10时，能够防止对包括图像传感区的器件晶片14部分的蚀刻（去除）。
在一个特殊的实施例中，在机械研磨层10直到几微米厚度之后，可以进行化学和/或机械的抛光以去除层10剩余的厚度。
在一个可选的实施例中，在本体层10被全部去除后，层12能够被全部去除，接着将另一个材料层（如具有被控厚度的透明介电层）设置在器件晶片14的暴露的背表面23上。在一个示例中，替换的透明层能够包括抗反射层。
参考图1G，在层12没有被去除的情况中，抗反射涂层（未明确示出）可以形成在介电层12暴露的背表面26上。抗反射涂层能够帮助降低晶片14的表面23反射的光的量且改善对比度。抗反射涂层可以包含二氧化硅、氯化镁和/或铟锡氧化物。
然后包括滤光片28的滤光片阵列可以形成或层压覆盖在表面26上。滤光片28能够用作将到达其上的光的波长分成与不同颜色范围对应的不同波长范围，并且条件是通过波长分离的光从滤光片向器件晶片14的背表面23传送。通过使用多种不同的滤光片（每个滤光片与晶片14内的图像传感器17的一个像素或多个像素对齐），每个滤光片和像素仅能用于感应与特定颜色范围对应的限定的预定波长范围。以这种方式，能够使用无差别的光检测器元件的阵列和适于传输不同颜色的滤光片的适当组合，以允许多种不同的颜色组合被检测。
然后形成覆在滤光片28的阵列的暴露表面上的一组微透镜30。微透镜30包括折射材料的以阵列方式排列的微小凸起，这些微小凸起有助于将光聚焦到器件晶片14的图像传感器的一个或多个像素上。到达微透镜30的暴露表面30A的光主要指向一个或多个对应的像素。
如图1H进一步所示，构成封装组件31的侧壁或远端的封装层32可以使用粘合剂34与介电层12的背表面26连接。侧壁32可应用为不会垂直覆盖包括透镜30的组件100的区域。侧壁32可以由介电材料制成。另外，封盖晶片或遮盖晶片36与侧壁32的后表面35接合。侧壁32可与层12连接，然后封盖晶片36与侧壁32连接。可选地，首先侧壁32和封盖晶片36彼此连接，且然后侧壁32和封盖晶片36与层12连接。侧壁32和封盖晶片36共同限定出腔37，与器件14的检测区相关的滤光片和微透镜被封装在腔37中。
封盖晶片36可将相关波长至少部分地输送至并入图像传感器17内的光检测器组件，并且可以由一种或多种类型的玻璃形成，并且可以包括无机或有机材料，或其组合。腔37可以具有在层12的背表面26和封盖晶片36相对表面之间延伸的高度或垂直尺寸D1，其中D1为约35-40μm。对于与图像传感器的背面连接的封装组件的具体描述，参见，如′830申请（在此通过引用并入）。
如图1I所示，在封盖晶片36安装到器件晶片14上后，可研磨封装层20直到其厚度不小于约30μm。层20具有的最终厚度使其具有足够的刚度以作为组件100的机械支撑。
如图1J所示，凹槽40可以形成在封装层20的前表面42上。凹槽40从层42的外表面42A向内延伸至粘合剂22的内表面43。在一个实施例中，光刻法可以用于形成覆在层20的前表面42上的掩模图案，在这之后，通过湿法或干法刻蚀可以从前表面40刻蚀开始刻蚀层20。粘合剂22作为刻蚀停止层，在凹槽40形成时刻蚀停止层避免器件晶片14的刻蚀。在一个可选的实施例中，凹槽40可以通过对层20进行激光烧蚀而形成。在另一个实施例中，使用定向的颗粒流对层20进行喷沙以形成凹陷40，如在申请号为12/842,612、申请日为2010年7月23日的共同拥有的共同待决的美国专利申请（在此通过引用并入）所公开的内容。
在一个实施例中，凹槽40可以是形成在仅覆盖焊盘16的位置处的离散通孔或凹口。在另一个可选的实施例中，凹槽40可以为持续延伸且穿过组件100的粘合剂层22的表面43的通道的形式。参见，如申请号为12/072,508、申请日为2008年2月26日以及申请号为12/583,830、申请日为2009年8月26日的美国专利申请（在此通过引用并入）。
如图1K所示，聚合物层或钝化层50形成在组件100的所有暴露的前表面上，该暴露的前表面包括封装层20的前表面42、在凹槽40内的层20的侧壁表面44和位于凹槽40的底部的粘合剂22的内表面43的暴露部分。参考图1K，层50包括位于粘合剂42的表面43上且覆盖焊盘16的下部52、位于层20的前表面42上的上部54和层20的侧壁表面44上的侧壁部56。层50可以通过如喷雾或旋涂、电解或电泳沉积、氧化物化学气相沉积或等离子体增强化学气相沉积来形成。层50可以具有足够的厚度以提供柔顺性（compliancy），或可选地为非柔顺层，如氧化物层。参见，申请号为12/583,830、申请日为2009年8月26日的美国专利（在此通过引用并入）。
如图1L所示，凹槽60可以穿过层50的下部52而形成。凹槽60穿过层50、底层粘合剂22垂直地延伸至且进入焊盘16。凹槽60可以仅部分地延伸进入焊盘16。在一个实施例中，在凹槽60形成时，焊盘60的前表面上的小于微米厚度的焊盘16被去除。凹槽60可以通过控制的激光刻蚀或激光烧蚀形成，其中适当地控制脉冲宽度、强度、数量和波长被以垂直烧蚀穿透层50的部分52的全部或一些部分、粘合剂22的位于层50被烧蚀部分52的底部且与其垂直对齐的部分以及焊盘16底层且与粘合剂22的被烧蚀部分垂直对齐的预定厚度的焊盘16。参见，如申请号为12/221,204、申请日为2008年7月31日的美国专利申请（在此通过引用并入）。
在另一个实施例中，焊盘16内的烧蚀深度不超过焊盘厚度的百分之十。在另一实施例中，焊盘16内的烧蚀深度可以超过焊盘厚度的百分之五十或更多。焊盘的金属表面的烧蚀有利地使无污染物的金属暴露，由此可以形成用于随后应用的互连金属的可靠且低电阻的欧姆接触，如下文结合图1M所描述的。
在一个实施例中，在器件晶片14的有源组分不在焊盘16之下时，凹槽60可以完全延伸穿过焊盘16。
参考图1L和1M，籽晶金属层70选择地形成在钝化层50的上部54的暴露表面上，并且还形成在凹槽40的暴露表面上和凹槽60内的层50的暴露表面上、凹槽60内的粘合剂层22的暴露表面58上以及焊盘16的暴露表面上。层70可以通过溅射金属化或平面金属化（blanket metallization），且随后的使用光刻法的表面图形化而形成。参见，申请号为11/603,935、申请日为2006年11月22日的美国专利申请（在此通过引用并入）。可选地，籽晶金属层70可以通过化学镀形成。
如图1N所示，掩膜介电层80形成为在层50的上部54的暴露表面和层70的暴露的前表面72上形成图案，以限定焊料凸点位置90。另外，层80形成在位于凹槽40和60内的层70的暴露表面上。在一个实施例中，层80的材料可以填充整个凹槽40以及凹槽60。
如图1O所示，焊料凸点96可以形成在层70上的位置90处，位置90处不存在焊接掩模80。参见，例如′830申请（在此通过引用并入）。
在一个实施例中，根据图1A-1O的方法制造的封装图像传感器单元可以单分离到独立封装的芯片组件100内，芯片组件100构成微电子单元，每个微电子单元包括有源区，例如′830申请中所描述的。
在本发明的另一个实施例中，参考图2，相对于组件100的焊盘16，厚度增加的焊盘216可以设在微电子组件200的器件晶片14上。除了焊盘216外，组件200具有与组件100的结构相似的结构，并且相同的标号指定相同或相似的元件。焊盘216包括与器件晶片14的前表面19接触的金属层216B，并且金属层216A设在金属层216B之上。层216A和216B使焊盘216具有远离表面19延伸的厚度，该厚度几乎与随后涂覆的粘合剂22一样厚。可形成凹槽60以便中止在焊盘216的金属层216A内。凹槽60期望地不延伸进入金属层216B，金属层216B具有的厚度与组件100的焊盘16的厚度大约相同。
焊盘216具有比焊盘16的厚度更厚的厚度，以使凹槽60和金属层70（在封装工序的过程中形成）中止在焊盘216内并且不与器件晶片14接触。作为结果，晶片器件14的有源区（如传感器17）在凹槽60内与金属层70电隔离。在一个实施例中，组件200的制造可以以与上述用于组件100的制造大体相同的方式进行，除了在金属层216B形成在器件晶片14的前表面19上之后，通过在金属层216B上形成金属层216A而提供焊盘216之外。
焊盘216可以具有大体超过0.5μm的厚度,并且可以包括金属或其他抗激光烧蚀的材料。例如，用于层216A的金属可以比形成层216B的铝更抗激光烧蚀。基于其抗激光烧蚀、低成本和通过标准化学镀工艺容易沉积，镍、铜、金、银或类似材料是形成层216A所需的。
在一个实施例中，焊盘216可以包括由镍、铜、金和银形成的层216A，层216A设在由铝形成的层216B上。在一个实施例中，层216A的厚度可以比焊盘216厚度的大百分之五十。层216A的厚度可以在3-5μm之间，且可以在0.5-30μm之间。
可以理解的是，根据本发明，厚度增加的焊盘可以形成在前面照明的传感器组件上，该前面照明的传感器组件的有源区和焊盘在相同面上，且其中在另外的制造步骤过程中组件被倒置。
本发明另一实施例中，参考图3，具有多级或多层的焊盘316可以设在包括在微电子组件300内的器件晶片14内。除了焊盘316外，组件300具有与组件100的结构相似的结构，并且相同的标号指定相同或相似的元件。焊盘316的制造可以作为形成图像传感器17的像素所进行的一系列步骤中的一部分。焊盘316包括一些金属层316A，并且每个金属层316A可以具有与单层焊盘（如上述组件100的焊盘16）相同或近似的结构。层316A通过导电通孔316B或其他导电垂直结构彼此连接。在一个实施例中，在晶片14内，金属层316A和导通孔316可以与半导体材料隔离。焊盘316可以制造为部分或全部凹入晶片14内，如图3所示，或者可选地形成在晶片14的表面19上。期望地形成凹槽60以延伸进入焊盘316内，进入的深度不大于焊盘316与晶片14的背表面23最接近的焊盘316的金属层316A的背表面。作为结果，晶片器件14的有源区（如传感器17）与位于凹槽60内的金属层70电隔离。除了在器件晶片14内形成焊盘316外，组件300的制造可以以与上述的组件100的制造大体相同的方式进行。
在本发明的一个实施例中，参考图4，在一个微电子组件350中，电隔离区360远离焊盘16的后表面361和器件晶片14的后表面19而延伸。组件350具有与组件100的结构相似的结构，并且相同的标号指定相同或相似的元件。区域360由焊盘16的后表面361的一部分部分地限定出，该焊盘16的后表面361的一部分完全限定形成凹槽60的焊盘16的一部分。区域360可以以介电材料（如二氧化硅）填充，并且可以为侧壁32的一部分。可选地，区域360可以以与用于将侧壁32与晶片14连接的粘合材料相同的粘合材料填充。
区域360内的材料与从晶片14的有源区（如传感器17）沿凹槽60的侧壁延伸的金属层70电隔离。如上所述，期望地，金属层70与焊盘16在凹槽60内的焊盘16的径向对称接触区相接触。区域360使金属层70与晶片14电隔离。如图4所示，可形成凹槽60以延伸穿过整个焊盘16，并且还可以延伸穿过焊盘16下方的一个或多个材料层（如区域360内的材料）、粘合剂层34和/或侧壁32。
除了连接侧壁32前，可以去除层12，且然后通过去除晶片14的一部分（如使用光刻法和刻蚀）形成焊盘16下方的区域360之外，组件350的制造可以以与上述的组件100的制造大体相同的方式进行。期望地，在器件镜片14的厚度减小之后形成区域360。
本发明的另一个实施例中，参考图5，具有与组件100相似结构的微电子组件400可以包括位于晶片14内的隔离区或沟槽410。组件350具有与组件100的结构相似的结构，且相同标号指定相同或相似元件。沟槽410完全限定焊盘16且至少部分地、且在一个实施例中完全地延伸穿过晶片14。
沟槽410可以以介电材料填充。可选地，沟槽410为具有与晶片14的半导体区的掺杂不同的掺杂的被掺杂的半导体区，该晶片14的半导体区与沟槽410相邻且由沟槽410限定。调节沟槽410和该相邻区之间的掺杂的不同，以使沟槽410在由沟槽410限定的晶片14的相邻区（在沟槽410的一侧）和与凹槽60相对的沟槽410的一侧上的晶片14的区域之间提供电隔离。例如，被掺杂的沟槽410可以提供与PIN二极管的本征区（I）所提供的电隔离相似的电隔离。
沟槽410将晶片14的一部分（在焊盘16下方延伸且在凹槽60内可以与金属层70接触）与晶片12的剩余部分（包括例如传感器17的成像元件）电隔离。实际上，为晶片14内的高电阻元件，该沟槽410在晶片14内形成电隔离。通过限定焊盘16，沟槽410允许可以使用激光刻蚀形成凹槽60，该凹槽60延伸穿过焊盘16并进入焊盘16下方的晶片14。沟槽410避免了晶片14的有源部分（如传感器17）至形成在凹槽60内的金属层70部分的短路。
除了作为形成图像传感器17的像素的一系列步骤中的一部分并且在包括侧壁32和封盖晶片36的封装组件31与晶片14连接之前，优选在半导体晶片14的制造过程中形成沟槽410之外，组件400的制造可以以与上述组件100的制造大体相同的方式进行。
尽管在此已经参考特定实施例描述了本发明，可以理解的是，这些实施例仅是对本发明的原理和应用的说明。因此，可以理解的是，在不脱离由所附权利要求书所限定的本发明的宗旨和范围的情况下，可以对这些说明性实施例进行多种改进以及设计其他安排。

Claims (45)

1.一种微电子单元，包括：
半导体元件，所述半导体元件具有前表面和远离所述前表面的后表面；
封装层，所述封装层与所述半导体元件的所述前表面连接，
其中所述半导体元件包括光检测器和在所述前表面上与所述光检测器连接的导电接触件，所述光检测器与所述前表面相邻设置且与所述后表面的一部分对齐以接收穿过所述后表面的一部分的光，其中所述光检测器包括排成阵列的多个光检测器元件，其中所述导电接触件包括具有第一厚度的薄区和具有比所述第一厚度更厚的第二厚度的厚区；和
导电互连，所述导电互连穿过所述封装层延伸至所述导电接触件的所述薄区，所述导电互连的至少一部分在所述微电子单元的表面暴露。
2.根据权利要求1所述的微电子单元，其中所述第一厚度为所述第二厚度的百分之九十。
3.根据权利要求1所述的微电子单元，其中所述第一厚度为所述第二厚度的百分之五十。
4.根据权利要求1所述的微电子单元，进一步包括：
封装组件，所述封装组件连接在所述半导体元件的后表面并且在垂直于所述后表面的方向上限定出与所述光检测器对齐的腔。
5.根据权利要求4所述的微电子单元，进一步包括：
第一介电层，所述第一介电层设在所述半导体元件的后表面上且所述封装组件通过第二介电层与所述第一介电层连接。
6.根据权利要求5所述的微电子单元，其中所述第一介电层的厚度为约1-5微米并且所述第二介电层包含粘合材料。
7.根据权利要求1所述的微电子单元，其中所述封装层的厚度为约30-1000微米。
8.根据权利要求1所述的微电子单元，其中所述光检测器包括限定出一个或多个像素的多个光元件，其中每个所述像素在沿着所述前表面的横向上的横向尺寸大体等于所述微电子元件的厚度。
9.根据权利要求1所述的微电子单元，进一步包括：
包含将所述微电子元件与所述封装层连接的粘合材料的层。
10.根据权利要求1所述的微电子单元，
其中所述导电接触件包括设在所述半导体元件内且具有第三厚度的多个层，其中所述半导体元件具有大于所述第三厚度的第四厚度，
其中所述导电互连延伸进入所述导电接触件内的深度小于所述第三厚度，且所述导电互连连接到所述导电接触件的多个层的金属层。
11.根据权利要求10所述的微电子单元，其中所述导电接触件的多个层包括包含介电材料的层。
12.根据权利要求10所述的微电子单元，其中所述导电接触件包括使所述多个层中的相邻层互相连接的导电通孔。
13.根据权利要求10所述的微电子单元，其中所述导电接触件的所述多个层包括介电材料和金属的交替层。
14.根据权利要求10所述的微电子单元，其中所述第三厚度的最大值为约10微米。
15.根据权利要求1所述的微电子单元，
其中所述导电接触件的薄区和厚区从所述前表面向所述封装层延伸，
其中所述导电互连延伸进入所述导电接触件内的深度小于所述第二厚度。
16.根据权利要求15所述的微电子单元，其中所述导电接触件包括与所述前表面相邻的第一金属层和设在所述第一金属层与所述封装层之间的至少一个第二金属层。
17.根据权利要求16所述的微电子单元，其中所述第一金属层包含铝且所述第二金属层包含镍、铜、银或金中的至少一种。
18.根据权利要求16所述的微电子单元，其中所述第二金属层通过化学镀形成。
19.根据权利要求16所述的微电子单元，其中所述第二金属层的厚度大于所述第一金属层的厚度。
20.根据权利要求16所述的微电子单元，其中所述第二金属层的厚度为约0.5-30微米。
21.根据权利要求16所述的微电子单元，其中所述导电互连延伸进入所述导电接触件内的深度使该导电互连中止在所述第一金属层和所述封装层之间。
22.根据权利要求15所述的微电子单元，进一步包括：
封装组件，所述封装组件连接在所述半导体元件的后表面并且在垂直于所述后表面的方向上限定出与所述光检测器对齐的腔。
23.一种形成微电子单元的方法，包括：
形成延伸穿过与所述半导体元件的前表面连接的封装层并中止于导电接触件的薄区的凹入部，所述导电接触件设在所述半导体元件的所述前表面上，所述半导体元件具有远离所述前表面的后表面且包括与所述前表面相邻设置的光检测器，所述光检测器连接到所述导电接触件且与所述后表面的一部分对齐以接收穿过所述后表面的一部分的光，其中所述光检测器包括排成阵列的多个光检测器元件，其中所述导电接触件在所述薄区具有第一厚度且包括具有比第一厚度更厚的第二厚度的厚区；和
形成穿过所述凹入部延伸以在所述薄区与所述导电接触件连接的导电互连，所述导电互连的至少一部分在所述微电子单元的表面暴露。
24.根据权利要求23所述的方法，其中所述半导体元件包括多个微电子元件，所述多个微电子元件在其周边边缘处连接在一起，每个所述微电子元件具有各自的光检测器，其中形成凹入部的步骤在每个所述多个微电子元件内形成凹入部并且形成导电互连的步骤在每个所述微电子元件内形成导电互连，所述方法进一步包括：
通过所述半导体元件上的所述封装层将所述半导体元件分离成多个单独的微电子单元。
25.根据权利要求23所述的方法，其中所述凹入部的形成包括使用由激光供给的光能烧蚀所述导电接触件以在所述薄区获得所述第一厚度。
26.根据权利要求25所述的方法，其中在形成所述凹入部的过程中控制由所述激光供给的所述光能的强度、波长和持续时间。
27.根据权利要求23所述的方法，其中所述第一厚度为所述第二厚度的百分之九十。
28.根据权利要求23所述的方法，其中所述第一厚度为所述第二厚度的百分之五十。
29.根据权利要求23所述的方法，进一步包括：
在所述半导体元件的所述后表面上连接封装组件以限定出在与所述后表面垂直的方向上与所述光检测器对齐的腔。
30.根据权利要求23所述的方法，进一步包括：
在形成所述凹入部之前，在所述半导体元件的所述后表面连接第一介电层。
31.根据权利要求30所述的方法，其中在形成所述凹入部之前，将所述第一介电层与所述半导体元件的所述后表面连接，且然后将作为封装组件的一部分的玻璃层与所述第一介电层连接，由此所述封装组件在垂直于所述后表面方向上限定出与所述光检测器对齐的腔。
32.根据权利要求30所述的方法，其中在形成所述凹入部之前，将所述第一介电层与作为封装组件的一部分的玻璃层连接，且然后将所述第一介电层与所述半导体元件的所述后表面连接，由此所述封装组件在垂直于所述后表面方向上限定出与所述光检测器对齐的腔。
33.根据权利要求30所述的方法，其中将厚度为约1-5微米的第二介电层设在所述半导体元件的后表面上且将所述第一介电层与所述第二介电层连接。
34.根据权利要求23所述的方法，其中通过包含粘合材料的层将所述半导体元件与所述封装层连接。
35.根据权利要求23所述的方法，其中在形成所述凹入部之前，去除所述封装层的一部分从而所述封装层至少具有预定厚度。
36.根据权利要求35所述的方法，其中所述封装层包含硅且去除所述封装层的所述一部分的步骤包括研磨和刻蚀中的至少一种。
37.根据权利要求24所述的方法，其中所述半导体元件的厚度约为3-5微米。
38.一种微电子单元，包括：
半导体元件，所述半导体元件具有前表面、远离所述前表面的后表面和主要由设在所述前表面与后表面之间的半导体材料构成的区域；
第一封装层，所述第一封装层与所述半导体元件的所述前表面连接，
其中所述半导体元件包括光检测器和在所述前表面上连接到所述光检测器的导电接触件，所述光检测器与所述前表面相邻设置且与所述后表面的一部分对齐以接收穿过所述后表面的一部分的光，其中所述光检测器包括排成阵列的多个光检测器元件；和
封装组件，所述封装组件具有与所述半导体元件的所述后表面连接的第二封装层，
导电互连，所述导电互连穿过所述第一封装层、穿过所述导电接触件延伸进入所述第二封装层，且连接到所述导电接触件，其中所述导电互连与所述半导体区电隔离并且所述导电互连的至少一部分在所述微电子单元的表面暴露。
39.根据权利要求38所述的微电子单元，其中所述第二封装层与所述导电接触件的后表面的一部分连接。
40.根据权利要求38所述的微电子单元，进一步包括：
介电材料层，所述介电材料层与所述导电接触件的所述后表面部分接触并且将所述半导体区与所述导电互连电隔离。
41.根据权利要求40所述的微电子单元，其中所述介电层包含粘合材料。
42.根据权利要求40所述的微电子单元，其中所述介电层与所述半导体元件的所述后表面接触。
43.根据权利要求38所述的微电子单元，其中所述半导体元件包括完全限定出所述导电接触件的隔离区，所述隔离区将所述导电接触件与所述半导体区电隔离。
44.根据权利要求43所述的微电子单元，其中所述隔离区包含介电材料。
45.根据权利要求43所述的微电子单元，其中所述隔离区包含半导体材料，所述半导体材料具有的掺杂不同于与所述隔离区相邻且由所述隔离区限定的所述半导体元件的区域中的半导体材料的掺杂。
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