一种影像传感器晶圆级封装方法及封装结构技术

本发明专利技术公开一种影像传感器晶圆级封装方法及封装结构，属于集成电路封装技术技术领域。提供玻璃载板和影像传感器晶圆，并将二者键合在一起；其中，所述玻璃载板上依次有旋涂激光可拆解层和透明介质层；所述影像传感器晶圆的感光面旋涂有低折射率介质层；在所述影像传感器晶圆的背面形成钝化与金属线路层；切割所述影像传感器晶圆使其暴露四个侧边，在切割面制作阻焊层；在所述阻焊层开口并在其中制作凸点或印刷焊球；拆卸所述玻璃载板并清洗所述透明介质层，再进行切割形成能够与外部互连的单颗封装芯片。

A wafer level packaging method and structure for image sensor

【技术实现步骤摘要】
一种影像传感器晶圆级封装方法及封装结构
本专利技术涉及集成电路封装
，特别涉及一种影像传感器晶圆级封装方法及封装结构。
技术介绍
随着影像器件晶圆流片工艺水平的不断提高，单颗芯片的像素点也在逐步增加。在影像传感器芯片中，像素点的面积被称之为感光面积，随着对器件性能要求的提高，感光面积占芯片面积比重越来越高，应用传统的带有围堰的封装方式也越来越难通过可靠性认证。另外，随着器件小型化的发展，封装体厚度越来越薄，传统的影像传感器封装方式也很难再向小型化的方向发展。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种影像传感器晶圆级封装方法及封装结构，以解决传统影像传感器封装方式难以再向小型化发展的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种影像传感器晶圆级封装方法，包括：提供玻璃载板和影像传感器晶圆，并将二者键合在一起；其中，所述玻璃载板上依次有旋涂激光可拆解层和透明介质层；所述影像传感器晶圆的感光面旋涂有低折射率介质层；在所述影像传感器晶圆的背面形成钝化与金属线路层；切割所述影像传感器晶圆使其暴露四个侧边，在切割面制作阻焊层；在所述阻焊层开口并在其中制作凸点或印刷焊球；拆卸所述玻璃载板并清洗所述透明介质层，再进行切割形成能够与外部互连的单颗封装芯片。可选的，所述影像传感器晶圆包括硅基板和形成在所述硅基板上的金属焊垫和影像传感器微透镜。可选的，在所述影像传感器晶圆的背面形成钝化与金属线路层包括：减薄所述影像传感器晶圆至目标厚度；采用干法刻蚀在所述影像传感器晶圆的背面制作TSV通孔；通过光刻、电镀和化镀工艺在所述TSV通孔和所述影像传感器晶圆的背面形成钝化与金属线路层。可选的，所述TSV通孔选用角度为50°~70°的斜孔或二阶斜孔。可选的，所述TSV通孔选用角度90°的直孔。可选的，通过旋涂或丝网印胶工艺制作所述阻焊层，所述阻焊层为添加石墨碳粉的黑色树脂材料，其厚度超过1μm。可选的，所述激光可拆解层的厚度为0.1~1μm；所述透明介质层的透光率超过99%，其旋涂厚度超过1μm。可选的，所述低折射率介质层的旋涂厚度为0.1-5μm，所述低折射率介质层的折射率为1.0~1.5。本专利技术还提供了一种影像传感器晶圆级封装结构，通过上述的影像传感器晶圆级封装方法制备而成。在本专利技术中提供了一种影像传感器晶圆级封装方法，提供玻璃载板和影像传感器晶圆，并将二者键合在一起；其中，所述玻璃载板上依次有旋涂激光可拆解层和透明介质层；所述影像传感器晶圆的感光面旋涂有低折射率介质层；在所述影像传感器晶圆的背面形成钝化与金属线路层；切割所述影像传感器晶圆使其暴露四个侧边，在切割面制作阻焊层；在所述阻焊层开口并在其中制作凸点或印刷焊球；拆卸所述玻璃载板并清洗所述透明介质层，再进行切割形成能够与外部互连的单颗封装芯片。本专利技术利用高透光率的透明介质层和低折射率介质层作为光线入射层，这两种介质组成的透光层的透光率可以达到99%以上，远远高于目前玻璃作为透光层的92%的透光率；同时，该封装方法由于去掉了玻璃载板，相比于传统封装，其封装总厚度降低了300微米以上。附图说明图1是本专利技术提供的影像传感器晶圆级封装方法的流程示意图；图2是在玻璃载板上旋涂激光可拆解层和透明介质层的结构示意图；图3是在硅基板上形成金属焊垫和影像传感器微透镜的结构示意图；图4是在影像传感器晶圆上旋涂低折射率介质层的示意图；图5是将玻璃载板和影像传感器晶圆键合在一起后的示意图；图6是在影像传感器晶圆背面制作TSV通孔的示意图；图7是制作钝化与金属线路层的示意图；图8是切割影像传感器晶圆的示意图；图9是制作阻焊层后的示意图；图10是最终形成的影像传感器晶圆级封装结构示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的一种影像传感器晶圆级封装方法及封装结构作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。实施例一本专利技术提供了一种影像传感器晶圆级封装方法，其流程示意图如图1所示。所述影像传感器晶圆级封装方法包括如下步骤：步骤S11、提供玻璃载板和影像传感器晶圆，并将二者键合在一起；步骤S12、在所述影像传感器晶圆的背面形成钝化与金属线路层；步骤S13、切割所述影像传感器晶圆使其暴露四个侧边，在切割面制作阻焊层；步骤S14、在所述阻焊层开口并在其中制作凸点或印刷焊球；步骤S15、拆卸所述玻璃载板并清洗旋涂其上的透明介质层，再进行切割形成能够与外部互连的单颗封装芯片。首先提供提供玻璃载板101，所述玻璃载板101上依次有旋涂激光可拆解层102和透明介质层103，如图2所示；进一步的，所述旋涂激光可拆解层102的厚度为0.1~1μm；所述透明介质层103的透光率超过99%，其旋涂厚度超过1μm。更进一步的，其中，所述激光可拆解层102在受到相应波长的激光照射后会自动分解，在本实施例一中，激光的波长选用355nm，所述激光可拆解层102自动分解，从而使得所述玻璃载板101与所述透明介质层103脱离；另外，所述透明介质层103也具有键合能力。所述影像传感器晶圆如图3所示，包括硅基板201和形成在所述硅基板201上的金属焊垫203和影像传感器微透镜204。所述影像传感器晶圆的感光面旋涂有低折射率介质层204，如图4所示。优选的，所述低折射率介质层204的旋涂厚度为0.1-5μm，所述低折射率介质层204的折射率为1.0~1.5。请参阅图5，将旋涂有所述激光可拆解层102和所述透明介质层103的玻璃载板101与旋涂有所述低折射率介质层202的影像传感器晶圆键合在一起。接着对所述硅基板201采用研磨、干法刻蚀等方法以减薄所述影像传感器晶圆至目标厚度，然后通过干法刻蚀在所述影像传感器晶圆的背面制作TSV通孔205，所述TSV通孔205到达金属焊垫层203，如图6所示。其中TSV通孔205可以选用角度50°-70°的斜孔或二阶斜孔，优选为角度90°的直孔；再通过光刻、电镀、化镀等方法完成钝化与金属线路层207，并通过机械切割形成切割道206，如图7所示。请参阅图8，使用机械切割和等离子清洗方法切割所述影像传感器晶圆至所述激光可拆解层102表面，使四个侧边完全暴露出来；如图9所示，之后采用旋涂或丝网印胶工艺制作阻焊层209，所述遮光阻焊层209为添加石墨碳粉的黑色树脂材料，其厚度超过1μm。在所述阻焊层9上开口，并制作凸点或印刷焊球210；然后使用特定波段激光照射所述玻璃载板101，使所述激光可拆解层102自动分解，将所述玻璃载板101拆解下来，并清洗所述透光介质层103的外表面，最后切割形成能够与外部互连的单颗封装芯片，如图10所示。实施例二本专利技术实施例二提供了一种影像传感器晶圆级封装结构，其结构如图10所示，所述影像传感器晶圆级封装结构包括影像传感器晶圆和与所述影像传感器晶圆键合的透明介质层103；具体的，所述影像传感器晶圆包括硅基板201和所述硅基板201上形成的金属焊垫203和影像传感器微透镜204；所述影像传感器晶圆感光面旋涂有低折射率介质层202，所述低折射率介质层202的旋涂厚度为0.1-5μm，所述低折射率介质层202的折射率为1.0~1.5。所述影像传感器晶圆通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种影像传感器晶圆级封装方法，其特征在于，包括：提供玻璃载板和影像传感器晶圆，并将二者键合在一起；其中，所述玻璃载板上依次有旋涂激光可拆解层和透明介质层；所述影像传感器晶圆的感光面旋涂有低折射率介质层；在所述影像传感器晶圆的背面形成钝化与金属线路层；切割所述影像传感器晶圆使其暴露四个侧边，在切割面制作阻焊层；在所述阻焊层开口并在其中制作凸点或印刷焊球；拆卸所述玻璃载板并清洗所述透明介质层，再进行切割形成能够与外部互连的单颗封装芯片。

【技术特征摘要】
1.一种影像传感器晶圆级封装方法，其特征在于，包括：提供玻璃载板和影像传感器晶圆，并将二者键合在一起；其中，所述玻璃载板上依次有旋涂激光可拆解层和透明介质层；所述影像传感器晶圆的感光面旋涂有低折射率介质层；在所述影像传感器晶圆的背面形成钝化与金属线路层；切割所述影像传感器晶圆使其暴露四个侧边，在切割面制作阻焊层；在所述阻焊层开口并在其中制作凸点或印刷焊球；拆卸所述玻璃载板并清洗所述透明介质层，再进行切割形成能够与外部互连的单颗封装芯片。2.如权利要求1所述的影像传感器晶圆级封装方法，其特征在于，所述影像传感器晶圆包括硅基板和形成在所述硅基板上的金属焊垫和影像传感器微透镜。3.如权利要求1所述的影像传感器晶圆级封装方法，其特征在于，在所述影像传感器晶圆的背面形成钝化与金属线路层包括：减薄所述影像传感器晶圆至目标厚度；采用干法刻蚀在所述影像传感器晶圆的背面制作TSV通孔；通过光刻、电镀和化镀工艺在所述TSV通孔和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王成迁，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十八研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32