【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体集成电路，具体涉及一种晶圆级光学芯片封装结构的制备方法及封装结构。
技术介绍
1、随着cis（英文全称：cmos image sensor，中文全称：cmos图像传感器）芯片产品尺寸的逐渐增大，传统的空腔式硅通孔（英文全称：through silicon via，英文简称：tsv）封装产品的空腔比也随之增加，从而导致封装产品的可靠性提升存在较大挑战，尤其是在可靠性测试中容易出现结构分层（delamination）或断裂（crack）。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种晶圆级光学芯片封装结构的制备方法及封装结构，避免普通空腔结构的tsv区漏光导致的眩光问题。
2、为实现上述目的，达到上述技术效果，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种晶圆级光学芯片封装结构的制备方法，包括以下步骤：
4、1）选取合适的消光层材料和光学胶层材料并设计消光层和光学胶层的厚度；
5、2）在玻璃基板上制备厚度为 d extinction的消光层，所述消光层避开感光区；
6、3）在玻璃基板上整面制备厚度为 d gapless的光学胶层，要求光学胶能找平与消光层位置的台阶；
7、4）晶圆键合、减薄、硅通孔刻蚀；
9、6）重布线层制备；
10、7）阻焊层制备；
11、8）植球、回流；
12、9）打标、切割。
13、进一步的，步骤1）中，所述光学胶层材料的折射率需要满足以下要求：
14、1-1）光学胶层材料在cis器件工作波段折射率低于感光区像素表面的微透镜材料的折射率；
15、1-2）光学胶层材料为低光学双折射材料，避免因光学胶层双折射引发的cis产品成像重影的问题；
16、1-3）光学胶层材料在cis器件工作波段低色散，避免cis产品成像色差问题。
17、进一步的，所述微透镜材料的折射率比光学胶层材料的折射率高0.3-0.5。
18、进一步的，步骤1）中，所述光学胶层材料的厚度要求满足：
19、根据已选定的光学胶层材料的折射率 n gapless，计算光学胶层材料的厚度：
20、 d gapless= d cv/ n gapless；
21、其中， d cv为空腔结构间隙。
22、进一步的，步骤1）中，所述消光层材料要求满足；
23、消光层材料需要在尽可能小的厚度内达到预定的消光能力，消光层的厚度需小于光学胶层的厚度；
24、消光能力用od值表示， od=- log 10 t，其中， t表示透光率。
25、进一步的，步骤5）中，先预切开槽再钝化，形成钝化层，所述钝化层能够完成覆盖硅通孔及开的槽。
26、进一步的，步骤5）中，先钝化，形成钝化层，再预切开槽，所述钝化层不能够完成覆盖硅通孔及开的槽。
27、进一步的，步骤5）中，预切所用刀宽大于最终产品切割所用刀宽，通过预切使芯片之间的硅、功能层断开，以便制备阻焊层时形成包边结构并应力释放以减小翘曲。
28、本专利技术还公开了如上所述的一种晶圆级光学芯片封装结构的制备方法制备得到的封装结构。
29、进一步的，所述封装结构包括：
30、玻璃基板；
31、消光层，设置于玻璃基板上，所述消光层避开感光区；
32、光学胶层，设置于玻璃基板上，覆盖消光层，要求光学胶能找平与消光层位置的台阶，所述消光层厚度小于光学胶层厚度；
33、晶圆，键合于玻璃基板上并进行硅通孔刻蚀；
34、钝化层，设置于设置于已完成减薄和硅通孔刻蚀的晶圆背面上；
35、重布线层，设置于钝化层上；
36、阻焊层，设置于已完成重布线层的晶圆背面，覆盖重布线层，并露出与锡球对应的位置；
37、锡球，设置于露出的重布线层上。
38、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
39、本专利技术公开了一种晶圆级光学芯片封装结构的制备方法及封装结构，该制备方法包括以下步骤：1）选取合适的消光层材料和光学胶层材料并设计消光层和光学胶层的厚度；2）在玻璃基板上制备厚度为 d extinction的消光层，所述消光层避开感光区；3）在玻璃基板上整面制备厚度为 d gapless的光学胶层，要求光学胶能找平与消光层位置的台阶；4）晶圆键合、减薄、硅通孔刻蚀；5）先预切开槽再钝化，或先钝化再预切开槽；6）重布线层制备；7）阻焊层制备；8）植球、回流；9）打标、切割。本专利技术提供的晶圆级光学芯片封装结构的制备方法及封装结构，科学设计光学胶层的折射率和厚度，光学胶层材料在cis器件工作波段折射率低于微透镜材料的折射率，能够维持微透镜材料的聚光作用，能够提高信噪比，改善弱光成像，通过采用低光学双折射光学胶层材料解决成像重影问题，通过采用低色散光学胶层材料解决成像色差问题，同时科学设计消光层的消光能力和厚度，消光层材料需要做尽可能小的厚度内达到预定的消光能力，且厚度必须小于光学胶层厚度，以此去除杂散光，解决眩光问题，本专利技术使用无空腔代替现有技术中的空腔结构，适用于大尺寸、大空腔比的cis产品封装，能够改善大尺寸cis芯片封装结构的可靠性并提供更高的光学品质，显著改善眩光、重影、色差等问题，适合进行工业化推广使用。
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1.一种晶圆级光学芯片封装结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种晶圆级光学芯片封装结构的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述光学胶层材料的折射率需要满足以下要求：
3.根据权利要求2所述的一种晶圆级光学芯片封装结构的制备方法，其特征在于，所述微透镜材料的折射率比光学胶层材料的折射率高0.3-0.5。
4.根据权利要求1所述的一种晶圆级光学芯片封装结构的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述光学胶层材料的厚度要求满足：
5.根据权利要求1所述的一种晶圆级光学芯片封装结构的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述消光层材料要求满足；
6.根据权利要求1所述的一种晶圆级光学芯片封装结构的制备方法，其特征在于，步骤5）中，先预切开槽再钝化，形成钝化层，所述钝化层能够完成覆盖硅通孔及开的槽。
7.根据权利要求1所述的一种晶圆级光学芯片封装结构的制备方法，其特征在于，步骤5）中，先钝化，形成钝化层，再预切开槽，所述钝化层不能够完成覆盖硅通孔及开的槽。
8.根据权利要求1所述的
9.根据权利要求1-8任一所述的一种晶圆级光学芯片封装结构的制备方法制备得到的封装结构。
10.根据权利要求9所述的封装结构，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种晶圆级光学芯片封装结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种晶圆级光学芯片封装结构的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述光学胶层材料的折射率需要满足以下要求：
3.根据权利要求2所述的一种晶圆级光学芯片封装结构的制备方法，其特征在于，所述微透镜材料的折射率比光学胶层材料的折射率高0.3-0.5。
4.根据权利要求1所述的一种晶圆级光学芯片封装结构的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述光学胶层材料的厚度要求满足：
5.根据权利要求1所述的一种晶圆级光学芯片封装结构的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述消光层材料要求满足；
6.根据权利要求1所述的一种晶圆级光学芯片封装...
【专利技术属性】
技术研发人员：申九林，魏浩，马书英，
申请(专利权)人：华天科技昆山电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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