本发明专利技术公开了光电转换装置、光电转换装置的封装结构和制造方法，所述制造方法包括：在半导体晶片的一侧表面上形成多个光电转换区域的第一步骤；制备具有插入开口部的遮光晶片的第二步骤；以各所述光电转换区域与各所述插入开口部彼此对应的方式，将所述半导体晶片的所述一侧表面与所述遮光晶片的所述一侧表面的相反侧表面彼此接合从而形成接合晶片体的第三步骤；以及在各所述光电转换区域的周围处对所述接合晶片体进行分割由此获得具有所述光电转换区域的接合体芯片的第四步骤。本发明专利技术能够提供确保具有简单结构和优良遮光性并能够实现小尺寸(高度、厚度)化和低成本化的光电转换装置、该光电转换装置的封装结构和制造方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种确保具有简单结构和优良遮光性，并且能够实现小尺寸(高度、 厚度)化和低成本化的光电转换装置，本专利技术还涉及这种光电转换装置的封装结构和这种光电转换装置的制造方法。
技术介绍
装有小尺寸相机模块(其包括诸如镜头等光学部和固体摄像元件)的例如手机、 个人数字助理(personal digital assistance，PDA)、笔记本电脑等移动设备已被广泛地使用。对于安装在这些移动设备上的相机模块来说，进一步减小尺寸(高度、厚度)并降低成本是人们所期望的。通常，该相机模块包括形成有例如电荷耦合器件(Charge Coupled DeviCe，CCD) 或互补型金属氧化物半导体(Complementary Metal-Oxide Semiconductor, CMOS)等固体摄像元件的图像传感器芯片；以及用于在该图像传感器芯片的受光面上形成被摄物体图像的摄像透镜(光学透镜)。为了减小图像传感器封装的尺寸和重量，采用的是例如在晶片级上对图像传感器芯片进行封装的晶片级芯片尺寸封装(wafer level chip size package,ff-CSP)系统。形成有大量图像传感器芯片的晶片被称为例如传感器晶片。摄像透镜能够被制造成例如包括单个或多个基板的晶片级透镜。晶片级透镜具有形成有大量透镜(透镜元件)的单个基板(晶片)或者具有多个相互叠置的这种基板。晶片级透镜形成有多个均具有单个或多个透镜的摄像透镜。形成有大量图像传感器芯片和晶片级透镜的传感器晶片彼此接合在一起，并且随后对该接合体进行分割，从而获得分别含有图像传感器芯片和摄像透镜的模块(晶片级相机模块)。迄今为止，关于相机模块的结构和制造方法已经做了大量的报告(例如参见下列的九个专利文献和一个非专利文献)。专利文献1.日本专利公开公报第2002-290842号(第0011段，图1至图3)；2.日本专利公开公报第2006-228837号(第0013段，图1)；3.日本专利公开公报第2008-508545号(第0021段至第0022段，第0031段至第 0042段，图1至图5)；4.日本专利公开公报第2008-5U851号(权利要求18，图3至图6)；5.日本专利公表公报第JP-T-2009-512346号(第0008段至第0010段，图18)；6.日本专利公开公报第2010-2921号(第0048段至第0060段，图12)；7.日本专利公开公报第2010-45162号(权利要求5，第0048段至第0057段，图 4)；8.日本专利公开公报第2010-45650号(第0009段至第00 段，图1至图3)；9.日本专利公开公报第2010-11230号(第0018段至第0021段，第0033段至第 0039段，图1至图3)，下文中称为专利文献9。非专利文献1. TESSERA,"Wafer-Level Optics (晶片级光学)”，检索于 2010 年 03 月 03 日，因特网网址为 http://www. tessera, com/technologies/imagingandoptics/Pages)。名称为“相机模块”的专利文献9包含了以下记载内容。本专利技术中的图10(即专利文献9中的图3)是示意性地示出了相关技术的相机模块的结构的截面图。该相机模块主要由固体摄像装置330和包括光学透镜的透镜单元320 构成。固体摄像装置330是晶片级芯片尺寸封装结构的图像传感器，在固体摄像装置330 中，设置有贯穿电极305和焊球306，并且在固体摄像装置330中，在具有形成在半导体基板 310的表面处的成像区域308的芯片上设置有透明板状部件304。另外，在成像区域308内形成有大量的微透镜(未图示)，并且各个微透镜是由受光元件形成的。透镜元件303起到了在固体摄像装置330的成像区域308中形成图像的作用。固体摄像装置330和透镜单元320是分别在单独的步骤中制造的，然后将它们彼此粘合从而完成相机模块。围绕着成像区域308的凸缘311将透明板状部件304像架桥一样支撑在成像区域308上方，并且在透明板状部件304与成像区域308之间形成了空隙。用空气填充该空隙从而形成透明层309。凸缘311是设置有划线的部位，这些划线用来在形成摄像元件芯片后将该粘合体划分成单独的摄像元件芯片。透明板状部件304包括玻璃板等，主要用于保护成像区域308，并用于将设置在固体摄像装置330上方的透镜单元320安装和固定在该透明板状部件304上，并且透明板状部件304在它的表面上具有由层叠膜形成的红外(IR)截止滤光片307。透镜单元320包括间隔件312和晶片级透镜基板玻璃313，在各个晶片级透镜基板玻璃313的中央处设置有透镜元件303。晶片级透镜基板玻璃313是透明玻璃晶片，其尺寸与在被分割成单独的固体摄像装置之前处于晶片状态的半导体基板的尺寸相同，并且这些晶片级透镜基板玻璃313通过围绕在成像区域308四周的间隔件312层叠起来。具体地， 各个透镜元件303被间隔件312以及晶片级透镜基板玻璃313的除了透镜元件部分之外的其它部分支撑着；因此，间隔件312和上述的其它部分实质上实现了透镜支撑体的功能。间隔件312的材料是树脂等，但这不受特别地限制；优选地，间隔件312及凸缘11 由遮光材料形成。在相机模块四周的整个侧表面上形成有主要用于屏蔽电磁波的气相沉积金属膜301，并且气相沉积金属膜301通过焊球306等接地。据记载，由于气相沉积金属膜 301也用作遮光膜，因此对透镜支撑体的外周的覆盖使得能够在整体上提高相机模块的光学性能。这些是专利文献9中的记载内容。顺便提及地，下面将简略地说明相关技术的通过晶片级芯片尺寸封装(WLCSP)工艺制造相机模块的方法的示例。图IlA至图IlG图示了相关技术的相机模块的制造方法和相关技术的相机模块的结构。通过WXSP工艺来制造相机模块的方法的示例包括图IlA至图IlD所示的第一方法和图IlE至图IlF所示的第二方法。顺便提及地，在下面的说明中，假设已经制备了如下的半导体晶片170和透镜晶片150 半导体晶片170具有多个分别形成有大量摄像元件的图像传感器区域175，透镜晶片150形成有多个透镜151。通过第一方法来制造相机模块的工艺概述如下。如图IlA所示，将透明晶片160 接合到半导体晶片170的形成有图像传感器区域175的那一侧的表面上，由此保护半导体晶片170的图像传感器区域175并支撑半导体晶片170。透明晶片160例如是玻璃基板。如图IlB和图IlC所示，将具有透明晶片160和半导体晶片170的接合体以及透镜晶片150分别切分成单独的片，从而制造出接合体芯片和透镜芯片152，各接合体芯片具有其中将玻璃芯片132和半导体芯片142彼此接合起来的结构。然后，如图IlD所示，制造出相机模块，各相机模块中都具有彼此接合的接合体芯片和透镜芯片152。通过第二方法来制造相机模块的工艺概述如下。如图IlE所示，将半导体晶片170 的形成有图像传感器区域175的那一侧接合到透明晶片160的一侧表面上。此外，将透镜晶片150接合到透明晶片160的另一侧表面上。因此，半导体晶片170与透明晶片160的所述一侧表面相接合，而透镜本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．光电转换装置的制造方法，其包括：第一步骤：在半导体晶片的一侧表面上形成多个光电转换区域；第二步骤：制备具有插入开口部的遮光晶片，每个所述插入开口部被形成得能够至少从所述遮光晶片的一侧将光学元件插入到所述插入开口部中，并且各所述插入开口部分别对应于各所述光电转换区域；第三步骤：以各所述光电转换区域与各所述插入开口部彼此对应的方式，将所述半导体晶片的所述一侧表面与所述遮光晶片的所述一侧表面的相反侧表面彼此接合，由此形成接合晶片体；以及第四步骤：在各所述光电转换区域的周围处对所述接合晶片体进行分割，获得具有所述光电转换区域的接合体芯片。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：二瓶泰英，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。