影像传感器及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种影像传感器，包括：裸芯片、透明玻璃重构晶圆和重布线结构。重构芯片由多个裸芯片组合而成，重构芯片形成于重构晶圆上；在重构芯片的形成区域中，重构晶圆的第二表面上形成有多个凹槽；各凹槽分别固定放置有一个裸芯片。第一膜层填充在凹槽的内外表面和间隙中。重布线结构包括第一通孔、第一金属连线层和第一焊垫。第一通孔穿过第一膜层并和裸芯片的第二表面的顶层金属层连接。第一金属连线层位于第一膜层的顶部；钝化层覆盖在第一金属连线层和第一膜层表面。第一焊垫形成在第一金属连线层的引出区域顶部表面上并穿过钝化层。本发明专利技术还公开了一种影像传感器的制造方法。本发明专利技术能在影像传感器模组中实现裸芯片的高密度集成。高密度集成。高密度集成。

【技术实现步骤摘要】
影像传感器及其制造方法


[0001]本专利技术涉及半导体集成电路制造领域，特别是涉及一种影像传感器。本专利技术还涉及一种影像传感器的制造方法。

技术介绍

[0002]现有影像传感器器件在由半导体衬底组成的晶圆上完成制造后，会进行板上芯片(chips on board，COB)封装，或芯片尺寸(chip scale package，CSP)封装。由于影像传感器需要加装透镜框架结构，会使整体的影像传感器模组体积较大。目前市场采用多摄像头的影像传感器模组早已成为可穿戴设备的标准配置，随着影像传感器产品可穿戴需求的不断增加，以及对影像传感器小体积轻薄化的要求提高，目前传统影像传感器集成工艺，普遍由晶圆厂完成晶圆制造之后再由封测厂封装，从整个生产周期，以及产品在设备中的体积占比的小型化需求，传统制造封测工艺已经越来越不能满足影像传感器高集成度的需求。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种影像传感器，能在影像传感器模组中实现裸芯片的高密度集成。为此，本专利技术还提供一种影像传感器的制造方法。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供的影像传感器包括：形成于半导体衬底上的影像传感器的裸芯片、由透明玻璃形成的重构晶圆和重布线结构。
[0005]所述裸芯片具有相对的第一表面和第二表面，所述裸芯片的第一表面为入光侧表面。
[0006]重构芯片由多个所述裸芯片组合而成，所述重构芯片形成于所述重构晶圆上；在所述重构芯片的形成区域中，所述重构晶圆的第二表面上形成有多个凹槽；各所述凹槽分别固定放置有一个所述裸芯片且所述裸芯片通过第一表面固定在所述凹槽的底部表面上。
[0007]第一膜层填充在所述裸芯片外的所述凹槽的间隙中、所述裸芯片的第二表面和所述凹槽外的所述重构晶圆的第二表面。
[0008]所述重布线结构包括第一通孔、第一金属连线层和第一焊垫。
[0009]所述第一通孔穿过所述第一膜层并和所述裸芯片的第二表面的顶层金属层连接。
[0010]所述第一金属连线层位于所述第一膜层的顶部；所述第一通孔和所述第一金属连线层用于将所述裸芯片的金属电极引出。
[0011]钝化层覆盖在各所述第一金属连线层和所述第一金属连线层外的所述第一膜层表面。
[0012]所述第一焊垫形成在所述第一金属连线层的引出区域顶部表面上并穿过所述钝化层。
[0013]进一步的改进是，同一所述重构晶圆上形成有多个所述重构芯片。
[0014]进一步的改进是，各所述重构芯片在所述重构晶圆上分割后，所述重构芯片通过所述第一焊垫焊接到PCB板上。
[0015]所述重构芯片和所述PCB板安装在透镜框架上并组成影像传感器模组。
[0016]在所述透镜框架上设置有多个透镜，各所述透镜设置在各所述裸芯片的第一表面的正上方，入射光会穿过所述透镜并从所述裸芯片的第一表面进入到所述裸芯片中。
[0017]进一步的改进是，所述裸芯片通过透明键合胶水固定放置在所述凹槽的底部表面上。
[0018]进一步的改进是，所述第一膜层采用可光刻复合材料干膜。
[0019]进一步的改进是，所述第一通孔的开口通过光刻工艺形成。
[0020]进一步的改进是，所述裸芯片的第一表面上设置有微透镜阵列。
[0021]进一步的改进是，所述裸芯片的金属电极位于第一表面上，在所述裸芯片上还形成有最后通孔，所述最后通孔穿过所述裸芯片的整个厚度并将所述裸芯片的金属电极连接到所述裸芯片的第二表面上的顶层金属层上；或者，所述裸芯片的金属电极由位于第二表面上的顶层金属层组成。
[0022]为解决上述技术问题，本专利技术提供的影像传感器的制造方法包括如下步骤：
[0023]步骤一、提供由透明玻璃形成的重构晶圆，将所述重构晶圆的第一表面键合到由玻璃形成的承载晶圆上。
[0024]步骤二、在所述重构晶圆的第二表面形成多个凹槽。
[0025]步骤三、提供多个形成于半导体衬底上的影像传感器的裸芯片，所述裸芯片具有相对的第一表面和第二表面，所述裸芯片的第一表面为入光侧表面；将各所述裸芯片固定放置在所述凹槽中，一个所述凹槽中放置一个所述裸芯片且所述裸芯片通过第一表面固定在所述凹槽的底部表面上。
[0026]重构芯片由多个所述裸芯片组成。
[0027]步骤四、形成第一膜层，所述第一膜层填充在所述裸芯片外的所述凹槽的间隙中、所述裸芯片的第二表面和所述凹槽外的所述重构晶圆的第二表面。
[0028]步骤五、进行重布线工艺，包括：
[0029]形成第一通孔，所述第一通孔穿过所述第一膜层并和所述裸芯片的第二表面的顶层金属层连接。
[0030]形成第一金属连线层，所述第一金属连线层位于所述第一膜层的顶部；所述第一通孔和所述第一金属连线层用于将所述裸芯片的金属电极引出。
[0031]形成钝化层，所述钝化层覆盖在各所述第一金属连线层和所述第一金属连线层外的所述第一膜层表面；
[0032]形成第一焊垫，所述第一焊垫形成在所述第一金属连线层的引出区域顶部表面上并穿过所述钝化层。
[0033]步骤六、进行解键合将所述重构晶圆从所述承载晶圆上拆解下来。
[0034]步骤七、对所述重构晶圆进行切割形成各单个的所述重构芯片。
[0035]进一步的改进是，还包括步骤：
[0036]步骤八、将所述重构芯片的所述第一焊垫焊接到PCB板上。
[0037]步骤九、将所述重构芯片和所述PCB板安装在透镜框架上并组成影像传感器模组；
[0038]在所述透镜框架上设置有多个透镜，各所述透镜设置在各所述裸芯片的第一表面的正上方，入射光会穿过所述透镜并从所述裸芯片的第一表面进入到所述裸芯片中。
[0039]进一步的改进是，步骤三中，所述裸芯片通过透明键合胶水固定放置在所述凹槽的底部表面上。
[0040]进一步的改进是，步骤四中，所述第一膜层采用可光刻复合材料干膜。
[0041]进一步的改进是，步骤五中所述第一通孔的开口通过光刻工艺形成。
[0042]进一步的改进是，所述裸芯片的第一表面上设置有微透镜阵列。
[0043]所述裸芯片的金属电极位于第一表面上；在所述裸芯片上还形成有最后通孔，所述最后通孔穿过所述裸芯片的整个厚度并将所述裸芯片的金属电极连接到所述裸芯片的第二表面上；或者，所述裸芯片的金属电极位于第二表面上。
[0044]进一步的改进是，步骤一中，采用UV键合胶将所述重构晶圆键合到由玻璃形成的承载晶圆上。
[0045]步骤六中采用UV光解进行所述解键合。
[0046]所述解键合完成后还包括对所述重构晶圆的第一表面进行湿法清洗以去除所述UV键合胶。
[0047]进一步的改进是，所述湿法清洗还对所述重构晶圆进行减薄。
[0048]本专利技术在裸芯片形成之后，并不是直接对裸芯片进行封装，而是裸芯片设置在由透明玻璃形成的重构晶圆上且是设置在重构晶圆的凹槽中，之后再进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种影像传感器，其特征在于，包括：形成于半导体衬底上的影像传感器的裸芯片、由透明玻璃形成的重构晶圆和重布线结构；所述裸芯片具有相对的第一表面和第二表面，所述裸芯片的第一表面为入光侧表面；重构芯片由多个所述裸芯片组合而成，所述重构芯片形成于所述重构晶圆上；在所述重构芯片的形成区域中，所述重构晶圆的第二表面上形成有多个凹槽；各所述凹槽分别固定放置有一个所述裸芯片且所述裸芯片通过第一表面固定在所述凹槽的底部表面上；第一膜层填充在所述裸芯片外的所述凹槽的间隙中、所述裸芯片的第二表面和所述凹槽外的所述重构晶圆的第二表面；所述重布线结构包括第一通孔、第一金属连线层和第一焊垫；所述第一通孔穿过所述第一膜层并和所述裸芯片的第二表面的顶层金属层连接；所述第一金属连线层位于所述第一膜层的顶部；所述第一通孔和所述第一金属连线层用于将所述裸芯片的金属电极引出；钝化层覆盖在各所述第一金属连线层和所述第一金属连线层外的所述第一膜层表面；所述第一焊垫形成在所述第一金属连线层的引出区域顶部表面上并穿过所述钝化层。2.如权利要求1所述的影像传感器，其特征在于：同一所述重构晶圆上形成有多个所述重构芯片。3.如权利要求2所述的影像传感器，其特征在于：各所述重构芯片在所述重构晶圆上分割后，所述重构芯片通过所述第一焊垫焊接到PCB板上；所述重构芯片和所述PCB板安装在透镜框架上并组成影像传感器模组；在所述透镜框架上设置有多个透镜，各所述透镜设置在各所述裸芯片的第一表面的正上方，入射光会穿过所述透镜并从所述裸芯片的第一表面进入到所述裸芯片中。4.如权利要求1所述的影像传感器，其特征在于：所述裸芯片通过透明键合胶水固定放置在所述凹槽的底部表面上。5.如权利要求1所述的影像传感器，其特征在于：所述第一膜层采用可光刻复合材料干膜。6.如权利要求5所述的影像传感器，其特征在于：所述第一通孔的开口通过光刻工艺形成。7.如权利要求1所述的影像传感器，其特征在于：所述裸芯片的第一表面上设置有微透镜阵列。8.如权利要求7所述的影像传感器，其特征在于：所述裸芯片的金属电极位于第一表面上，在所述裸芯片上还形成有最后通孔，所述最后通孔穿过所述裸芯片的整个厚度并将所述裸芯片的金属电极连接到所述裸芯片的第二表面上的顶层金属层上；或者，所述裸芯片的金属电极由位于第二表面上的顶层金属层组成。9.一种影像传感器的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、提供由透明玻璃形成的重构晶圆，将所述重构晶圆的第一表面键合到由玻璃形成的承载晶圆上；步骤二、在所述重构晶圆的第二表面形成多个凹槽；步骤三、提供多个形成于半导体衬底上的影像传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐嘉良，
申请(专利权)人：上海华虹宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：