[发明专利]BSI图像传感器的晶圆级封装方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体制造技术领域，具体涉及一种BSI图像传感器的晶圆级封装方法。 

背景技术

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1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。 

发明内容

为解决上述技术问题，本发明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。 

为实现上述发明目的，本发明提供一种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。

作为本发明的进一步改进，所述第一切刀为金属刀，所述第二切刀为树脂刀。 

作为本发明的进一步改进，所述第一切刀的宽度大于所述第二切刀。 

作为本发明的进一步改进，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。

作为本发明的进一步改进，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；

在硅基底的表面上形成第一绝缘层。

为实现上述发明目的，本发明提供另一种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。

作为本发明的进一步改进，所述切刀为树脂刀。 

作为本发明的进一步改进，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。

作为本发明的进一步改进，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：