[发明专利]一种背照式图像传感器的晶圆级封装方法及其封装结构

说明书

本发明涉及一种背照式图像传感器的晶圆级封装方法及其封装结构，它包括以下步骤：在CIS晶圆的正面键合负载晶圆，以负载晶圆为支撑减薄CIS晶圆，并在CIS晶圆的背面添加滤光镜和微透镜；在CIS晶圆的背面用透光胶进行覆盖，通过透光胶对滤光镜和微透镜进行保护；以透光胶为支撑减薄负载晶圆；在负载晶圆的背面做出引线；把透光胶进行减薄，减薄后切割得到单一芯片，封装方法结束。本发明直接用一层透光胶覆盖在感光区域做保护封盖，并以此做支撑来做后续的引线工艺，通过研磨和抛光把透光胶磨平，最后切割晶圆成单一的芯片，本发明降低了工艺难度和成本，同时降低了芯片的厚度。

技术领域

本发明不仅公开了一种背照式图像传感器的晶圆级封装方法，本发明还公开了一种背照式图像传感器的晶圆级封装结构，本发明属于半导体封装技术领域。

背景技术

近几年来随着图像传感器（CIS）芯片像素值的越来越大，传感器单个像素的物理尺寸越来越小，这样对于芯片中传感器部分的集成电路制造工艺也越来越复杂，以至于该部分已经很难与信号处理模块在同一道工艺中被制造出来。此外由于单个像素的感光区域越来越小，为了防止图像失真，其对入射光子的量也有了较严格的限制。

之前的晶圆级封装，是从晶圆的背部做互联线，光子从晶圆的正面透过金属互联层进入像素感光区域，复杂的金属互联层往往会挡住一部分光子，造成感光区域得到的光子数目不能满足成像的要求。为了解决上面所说的问题，目前的封装都逐渐趋向于采用背照式工艺（BSI），将原来处于镜头与感光半导体之间的电路部分转移到感光半导体周围或下面，使得光线直接可以进入感光区域，防止了互联线路对光线的阻挡，大幅提高单个像素单元对光的利用效率。甚至为了得到更多的感光面积，在设计芯片时，把图像传感模块做在一个芯片里，用较高工艺水准生产，把处理信号的模块做到另一个芯片里，用较省钱的工艺生产，做完后通过封装的方式实现两个芯片的互联。

传统的晶圆级封装方式都会先把一片玻璃做保护封盖用来防护感光区域免遭封装制程的污染和损伤，而这层玻璃在最后切割时往往被切掉成为芯片的一部分，影响了光子的透过能力，同时还增加了芯片的厚度和成本。

发明内容

本发明的目的之一是克服现有技术中存在的不足，提供一种可以降低工艺难度和成本同时降低了芯片的厚度的一种背照式图像传感器的晶圆级封装方法。

本发明的另一目的是提供一种背照式图像传感器的晶圆级封装结构。

按照本发明提供的技术方案，所述一种背照式图像传感器的晶圆级封装方法包括以下步骤：

a、取已经在其正面做出引线和图像传感器的CIS晶圆，在CIS晶圆的正面键合负载晶圆，以负载晶圆为支撑减薄CIS晶圆，并在CIS晶圆的背面添加滤光镜和微透镜；

b、在CIS晶圆的背面用透光胶进行覆盖，通过透光胶对滤光镜和微透镜进行保护；

c、以透光胶为支撑减薄负载晶圆；

d、在负载晶圆内做出导电柱，并在导电柱的上端部沉积出导电层；

e、把透光胶进行减薄，减薄后切割得到单一芯片，封装方法结束。

作为优选，所述CIS晶圆的材质为硅，且CIS晶圆的厚度为200~600µm。

作为优选，所述负载晶圆的材质是有机玻璃、无机玻璃、树脂、半导体材料、氧化物晶体、陶瓷、金属、有机塑料、无机氧化物或者陶瓷材料，且负载晶圆的厚度为300~800µm。

所述导电柱的材质为铜、铝或者铜锡。

所述导电层的材质为铜、铝、镍或者金，导电层的厚度为0.4~30µm。

作为优选，所述透光胶的材质为热敏胶或者光敏胶，透光胶的厚度为10~300µm，透光胶的上胶方式包括涂布上胶方式、喷涂上胶方式、贴膜上胶方式或者注塑上胶方式，透光胶的性能参数以及品种。