BSI图像传感器的晶圆级封装方法技术

本发明专利技术揭示了一种BSI图像传感器的晶圆级封装方法，所述方法包括：通过第一切刀对BSI图像传感器晶圆封装体进行第一次切割，分离相邻的BSI图像传感器的互连层；通过第二切刀对BSI图像传感器晶圆封装体进行第二次切割，以获得多个独立的BSI图像传感器；其中，所述第一切刀硬度大于所述第二切刀。与现有技术相比，本发明专利技术的BSI图像传感器的晶圆级封装方法有效的提升了封装后得到的BSI图像传感器的性能及信赖性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体制造
，具体涉及一种BSI图像传感器的晶圆级封装方法。
技术介绍
随着芯片制造工艺和成像专用工艺的不断进步，促进了采用前面照度(FSI)技术的图像传感器的开发。FSI图像传感器如同人眼一样，光落在芯片的前面，然后通过读取电路和互连，最后被汇聚到光传感区中。FSI技术为目前图像传感器所采用的主流技术，具有已获证实的大批量生产能力、高可靠性和高良率以及颇具吸引力的性价比等优势，大大推动了其在手机、笔记本电脑、数码摄像机和数码相机等众多领域的应用。随着电子行业向轻薄短小的发展趋势，相应的芯片封装也起了很大的变化。过去30年中，聚光技术和半导体制造工艺的创新对图像传感器像素尺寸(Pixel size)产生了重大影响。例如，最初便携式摄像机采用的图像传感器为2.5微米像素尺寸，而如今，手机相机中传感器的像素尺寸只有1.4微米。目前，市场对像素尺寸的需求小至1.1微米、甚至0.65微米。而由于光波长不变，像素不断缩小，FSI图像传感器存在其物理局限性。为了解决这个问题，目前采用了背面照度(BSI,backside illumination)技术的图像传感器,如图1所示，从而有效去除了光路径上的读取电路和互连。BSI图像传感器拥有得到更高量子效率的潜在优势，前景十分诱人。所述BSI图像传感器100，包括影像传感区1、互连层2、平坦层3，以及基底4。所述影像传感区I包括微透镜11、滤光片12、光传感区13，以及像素区14，所述光传感区13用于将光信号转换成电信号，其包括光电二极管，所述像素区用于将光电二极管转换的电信号放大后输出。为了达到更高像素和效能，在BSI图像传感器中，所述互连层2由低介电常数材料(low-k材料)和导电金属组成。其可将BSI图像传感器所产生的电信号输出。然而，因低介电常数材料的材质较脆，故通过现有的晶圆级封装工艺切割晶圆封装体得到多个独立的BSI图像传感器的过程中，容易造成互连层2开裂，使外界水气侵蚀BSI图像传感器，影响BSI图像传感器的性能及信耐性。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种BSI图像传感器的晶圆级封装方法，该方法通过两次切割的方式，有效的降低了对互连层的伤害，避免互连层开裂，导致外界水汽侵蚀BSI图像传感器。为实现上述专利技术目的，本专利技术提供一种BSI图像传感器的晶圆级封装方法，该方法包括以下步骤: 通过第一切刀对BSI图像传感器晶圆封装体进行第一次切割，分离相邻的BSI图像传感器的互连层； 通过第二切刀对BSI图像传感器晶圆封装体进行第二次切割，以获得多个独立的BSI图像传感器；其中，所述第一切刀硬度大于所述第二切刀。作为本专利技术的进一步改进，所述第一切刀为金属刀，所述第二切刀为树脂刀。作为本专利技术的进一步改进，所述第一切刀的宽度大于所述第二切刀。 作为本专利技术的进一步改进，在所述“通过第二切刀对BSI图像传感器晶圆封装体进行第二次切割，以获得多个独立的BSI图像传感器”步骤前，还包括: 在BSI图像传感器晶圆的第二面一侧的最外层形成第二绝缘层。作为本专利技术的进一步改进，在“通过第一切刀对BSI图像传感器晶圆封装体进行第一次切割，分离相邻的BSI图像传感器的互连层”步骤前，还包括: 在BSI图像传感器晶圆的硅基底上形成焊垫开口和切割道开口，所述焊垫开口暴露出设置于互连层的焊垫，所述切割道开口暴露出互连层； 在娃基底的表面上形成第一绝缘层。为实现上述专利技术目的，本专利技术提供另一种BSI图像传感器的晶圆级封装方法，该方法包括以下步骤: 通过激光对BSI图像传感器晶圆封装体进行划线切割，分离相邻的BSI图像传感器的互连层； 通过切刀对BSI图像传感器晶圆封装体进行第二次切割，以获得多个独立的BSI图像传感器。作为本专利技术的进一步改进，所述切刀为树脂刀。作为本专利技术的进一步改进，在所述“通过切刀对BSI图像传感器晶圆封装体进行第二次切割，以获得多个独立的BSI图像传感器”步骤前，还包括: 在BSI图像传感器晶圆的第二面一侧的最外层形成第二绝缘层。作为本专利技术的进一步改进，在“通过激光对BSI图像传感器晶圆封装体进行划线切割，分离相邻的BSI图像传感器的互连层”步骤前，还包括: 在BSI图像传感器晶圆的硅基底上形成焊垫开口和切割道开口，所述焊垫开口暴露出设置于互连层的焊垫，所述切割道开口暴露出互连层； 在娃基底的表面上形成第一绝缘层。与现有技术相比，本专利技术的BSI图像传感器的晶圆级封装方法有效的提升了封装后得到的BSI图像传感器的性能及信赖性。附图说明图1是现有的BSI图像传感器的中心部分结构示意图。图2是本专利技术一实施方式中BSI图像传感器晶圆的结构示意图。图3是本专利技术一实施方式中晶圆级封装基底的结构示意图。图4是本专利技术一实施方式中BSI图像传感器晶圆封装体的结构示意图。图5是本专利技术一实施方式中BSI图像传感器晶圆封装体上形成开口后的结构示意图。图6是图5中虚线A部分的俯视图。图7是本专利技术一实施方式中BSI图像传感器晶圆封装体上形成第一绝缘层后的结构示意图。图8是本专利技术一实施方式中BSI图像传感器晶圆封装体上形成电连接线路后的结构示意图。图9是本专利技术第一实施方式中BSI图像传感器的晶圆级封装方法的流程图。图10是本专利技术第一实施方式中对BSI图像传感器晶圆封装体进行第一次切割后的结构示意图。图11是本专利技术第一实施方式中BSI图像传感器晶圆封装体上形成第二绝缘层后的结构示意图。图12是本专利技术第一实施方式中对BSI图像传感器晶圆封装体进行第二次切割后的结构示意图。图13是本专利技术第二实施方式中BSI图像传感器的晶圆级封装方法的流程图。图14是本专利技术第二实施方式中对BSI图像传感器晶圆封装体进行第一次切割后的结构示意图。图15是本专利技术第二实施方式中BSI图像传感器晶圆封装体上形成第二绝缘层后的结构示意图。图16是本专利技术第二实施方式中对BSI图像传感器晶圆封装体进行第二次切割后的结构示意图。具体实施例方式以下将结合附图所示的具体实施方式对本专利技术进行详细描述。但这些实施方式并不限制本专利技术，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本专利技术的保护范围内。在本专利技术一实施方式中，所述BSI图像传感器的晶圆级封装方法包括: 形成BSI图像传感器晶圆，如图2所示，具体地，其包括:提供一片硅基底10，所述硅基底10包括第一面和与第一面相对的第二面，所述硅基底10的第二面，即为所述BSI图像传感器晶圆的第二面。在所述硅基底10的第一面制作互连层20，以及位于所述互联层20上的多个图像传感区201和多个与图像传感区201配合的焊垫203。形成BSI图像传感器基底，如图3所示，具体地，其包括:提供一片透光基底30，所述透光基底30包括第一面和与第一面相对的第二面。由所述透光基底30第二面向第一面通过光刻工艺形成多个间隔设置的空心墙301。形成BSI图像传感器晶圆封装体，如图4所示，具体地，将所述BSI图像传感器晶圆的互连层20所在的那面和所述晶圆级封装基底的空心墙301压合，形成所述BSI图像传感器晶圆封装体，所述BSI图像传感器晶圆封装体包括多个连接在一起的BSI图像传感器。压合完成后，对所述硅基底10的第二面进行研磨减薄。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种BSI图像传感器的晶圆级封装方法，其特征在于，所述方法包括：通过第一切刀对BSI图像传感器晶圆封装体进行第一次切割，分离相邻的BSI图像传感器的互连层；通过第二切刀对BSI图像传感器晶圆封装体进行第二次切割，以获得多个独立的BSI图像传感器；其中，所述第一切刀硬度大于所述第二切刀。

【技术特征摘要】
1.一种BSI图像传感器的晶圆级封装方法，其特征在于，所述方法包括: 通过第一切刀对BSI图像传感器晶圆封装体进行第一次切割，分离相邻的BSI图像传感器的互连层； 通过第二切刀对BSI图像传感器晶圆封装体进行第二次切割，以获得多个独立的BSI图像传感器；其中，所述第一切刀硬度大于所述第二切刀。2.根据权利要求1所述的BSI图像传感器的晶圆级封装方法，其特征在于，所述第一切刀为金属刀，所述第二切刀为树脂刀。3.根据权利要求1所述的BSI图像传感器的晶圆级封装方法，其特征在于，所述第一切刀的宽度大于所述第二切刀。4.根据权利要求3所述的BSI图像传感器的晶圆级封装方法，其特征在于，在所述“通过第二切刀对BSI图像传感器晶圆封装体进行第二次切割，以获得多个独立的BSI图像传感器”步骤前，还包括: 在BSI图像传感器晶圆的第二面一侧的最外层形成第二绝缘层。5.根据权利要求1所述的BSI图像传感器的晶圆级封装方法，其特征在于，在“通过第一切刀对BSI图像传感器晶圆封装体进行第一次切割，分离相邻的BSI图像传感器的互连层”步骤前，还包括: 在BSI图像传感器晶圆的硅基底上形成焊垫开口和切割道开口，所述焊...

【专利技术属性】
技术研发人员：王之奇，喻琼，王蔚，
申请(专利权)人：苏州晶方半导体科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：