專利名稱：圖像傳感器封裝中的玻璃安裝技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及晶片級封裝(wafer level packaging, WLP)方法，用于在切割前 將玻璃安裝至晶片襯底，更具體地說，涉及對CMOS或者CCD類型的圖像傳感器進(jìn)行封裝以 保護(hù)其在組裝期間免受顆粒污染和應(yīng)力損壞的低成本方法。
背景技術(shù)：
在微電子光學(xué)模塊的組裝期間，對微透鏡或圖像傳感器的顆粒污染會致使模塊失 效。在相機(jī)模塊組裝工藝期間，顆粒導(dǎo)致高達(dá)90%的收得率損失。對于高分辨率裝置，收得 率損失隨像素尺寸變小而增加。例如，在300萬像素傳感器中，像素尺寸小于2微米。如果 在引起圖像質(zhì)量劣化之前，一個顆粒遮擋不大于一個像素，則在該應(yīng)用中，最大許容顆粒尺 寸將被限制為直徑2微米。為了限制這個尺寸的顆粒數(shù)量，在相機(jī)模塊組裝工藝期間，需要 嚴(yán)格的顆粒控制措施，以避免收得率損失。這些顆粒控制措施將增加組裝操作的成本。WLP工藝有助于解決現(xiàn)有的板上貼芯片(Chip-On-BOard，C0B)技術(shù)方法中的污染 問題。在晶片切割和器件安裝前，使用玻璃層保護(hù)傳感器的工作區(qū)域免受污染，能夠改善收 得率。由于安裝在玻璃/透鏡頂面的顆粒可通過玻璃層的厚度(一般是0. 3到0. 4mm)與 傳感器分隔開，所以在引起圖像劣化之前，最大許容顆粒尺寸可達(dá)直徑25微米。此外，任何 由于玻璃表面的顆粒污染導(dǎo)致操作失敗的單元，都能通過返工來輕松地恢復(fù)。因此，通過使 用晶片級封裝方法，能夠顯著提高相機(jī)模塊組裝工藝的收得率。目前在用的一種WLP工藝(例如，Tessera的Shellcase CF)，將晶片級大小的玻 璃板粘結(jié)到晶片的傳感器側(cè)的腔壁上，從而在每個傳感器上方形成光學(xué)空腔。在該步驟后， 切割玻璃，打磨晶片的背面。最后，將晶片切割成多個獨(dú)立器件。雖然該工藝相對COB工藝 顯示出了一定的收得率改善，但是其可能在硅內(nèi)部的電路上產(chǎn)生高壓，這可能引起收得率 損失。另一種WLP工藝(例如，Schott 0PT0-WLP)也在收得率管理方面顯示了一些優(yōu)點(diǎn)。 該工藝的第一步是用玻璃蓋保護(hù)敏感的工作結(jié)構(gòu)。專用的粘結(jié)劑晶片粘合工藝能實(shí)現(xiàn)粘結(jié) 劑在粘合層內(nèi)的選擇性覆蓋。在下一步驟中，從硅側(cè)(背面)減薄粘合的硅-玻璃夾層結(jié) 構(gòu)。后續(xù)步驟包括向硅側(cè)中蝕刻通孔(vias)，以向晶片背面打開粘合墊，重新分配觸點(diǎn)到晶 片背面和球形端。因此，該工藝需要通孔/通道的形成、多層導(dǎo)線/絕緣材料，并且多個工 藝步驟高度依賴人工試錯法。結(jié)果，使用該工藝時，準(zhǔn)備時間非常長，并且可能導(dǎo)致工藝的 不穩(wěn)定。正是在這種背下，提出了本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
結(jié)合其它系統(tǒng)、工具和方法來描述和說明以下實(shí)施例及其各個方面，這些系統(tǒng)、工 具和方法只起示例和說明作用，并不限制范圍。在各實(shí)施例中，一個或多個上述問題被減少 或消除，同時其它實(shí)施例針對其它改進(jìn)。
一種用于半導(dǎo)體圖像傳感器器件的晶片級封裝工藝，包括將大致為晶片級尺寸 的玻璃板暫時安裝到玻璃晶片固定裝置上；切割玻璃板以形成與具有多個制成的光學(xué)圖像 傳感器的已加工晶片上的圖案基本對應(yīng)的切好的玻璃塊(glass die)；將腔壁安裝至玻璃； 將玻璃晶片固定裝置與已加工晶片對齊，以使具有腔壁的切好的玻璃塊與已加工晶片上的 圖像傳感器的圖案大致對齊；用粘結(jié)劑將切好的玻璃塊的腔壁粘結(jié)至光學(xué)圖像傳感器，以 形成具有內(nèi)部空腔的傳感器_腔壁-玻璃夾層結(jié)構(gòu)；以及從玻璃晶片固定裝置釋放切好的 玻璃塊?？赏ㄟ^分配與器件晶片上的圖像傳感器圖案大致相對應(yīng)的可固化粘結(jié)劑的圖案， 來實(shí)現(xiàn)將玻璃晶片暫時安裝到玻璃晶片固定裝置。粘結(jié)步驟可包括向切好的玻璃塊施加粘 結(jié)劑。粘結(jié)步驟可包括向圖像傳感器表面施加粘結(jié)劑。粘結(jié)劑可以是紫外線固化光學(xué)粘結(jié) 齊U。粘結(jié)步驟可包括將器件-腔壁-玻璃夾層結(jié)構(gòu)暴露于紫外線以固化粘結(jié)劑。粘結(jié)步驟 可包括設(shè)置圖像傳感器和玻璃蓋之間的距離?？稍趶牟ＡЬ潭ㄑb置釋放傳感器-腔壁-玻璃夾層結(jié)構(gòu)前，切割該夾層結(jié)構(gòu)， 以形成多個獨(dú)立的器件?？稍趶牟ＡЬ潭ㄑb置釋放傳感器-腔壁-玻璃夾層結(jié)構(gòu)后， 切割該夾層結(jié)構(gòu)，以形成多個獨(dú)立的器件。切割玻璃板的步驟可包括沿著玻璃的厚度方向 提供錐度的附加步驟。釋放切好的玻璃塊的步驟可包括向紫外線暴露將玻璃塊保持至玻璃 固定裝置的粘結(jié)劑?？稍谇懈钋?，將腔壁安裝至玻璃板?？稍谇懈詈?，將腔壁安裝至切好的 玻璃塊。玻璃晶片固定裝置可包括支承其上具有粘結(jié)劑的薄膜的金屬框體承載件。一種用于半導(dǎo)體圖像傳感器的晶片級封裝工藝，包括將大致為晶片級尺寸的玻 璃板暫時安裝到玻璃晶片固定裝置上；將腔壁安裝至玻璃板；切割玻璃板以形成與具有多 個制成的光學(xué)圖像傳感器的已加工晶片上的圖案基本對應(yīng)的各自具有腔壁的切好的玻璃 塊；將玻璃晶片固定裝置與已加工晶片對齊，以使具有腔壁的切好的玻璃塊與已加工晶片 上的圖像傳感器的圖案大致對齊；用粘結(jié)劑將切好的玻璃塊的腔壁粘結(jié)至光學(xué)圖像傳感 器，以形成具有內(nèi)部空腔的傳感器-腔壁-玻璃夾層結(jié)構(gòu)；以及從玻璃晶片固定裝置釋放切 好的玻璃塊?？稍趯⒉ＡО灏惭b到玻璃板固定裝置前，將腔壁安裝至玻璃板。可在將玻璃板安 裝到玻璃板固定裝置后，將腔壁安裝至玻璃板。玻璃板固定裝置可包括支承其上具有粘結(jié) 劑的薄膜的金屬框體承載件。一種用于半導(dǎo)體圖像傳感器器件的晶片級封裝工藝，包括將大致為晶片級尺寸 的玻璃板暫時安裝到玻璃晶片固定裝置上；切割玻璃板形成與具有多個制成的光學(xué)圖像傳 感器的已加工晶片上的圖案基本對應(yīng)的切好的玻璃塊；將腔壁安裝至已加工晶片；將玻璃 晶片固定裝置與已加工晶片對齊，以使切好的玻璃塊與具有腔壁的已加工晶片上的圖像傳 感器的圖案大致對齊；用粘結(jié)劑將切好的玻璃塊粘結(jié)至與光學(xué)圖像傳感器相關(guān)聯(lián)的腔壁， 以形成具有內(nèi)部空腔的傳感器_腔壁_玻璃夾層結(jié)構(gòu)；以及從玻璃晶片固定裝置釋放切好 的玻璃塊。一種用于半導(dǎo)體圖像傳感器器件的晶片級封裝工藝，包括將大致為晶片級尺寸 的玻璃板暫時安裝到玻璃晶片固定裝置上；切割玻璃板以形成與具有多個制成的光學(xué)圖像 傳感器的已加工晶片上的圖案基本對應(yīng)的切好的玻璃塊；將玻璃晶片固定裝置與已加工晶 片對齊，以使切好的玻璃塊與已加工晶片上的圖像傳感器的圖案大致對齊；用粘結(jié)劑將切好的玻璃塊粘結(jié)至光學(xué)圖像傳感器，以形成傳感器-粘結(jié)劑-玻璃夾層結(jié)構(gòu)；以及從玻璃晶 片固定裝置釋放切好的玻璃塊?？赏ㄟ^分配與器件晶片上的圖像傳感器圖案大致相對應(yīng)的可固化粘結(jié)劑的圖案， 來完成將玻璃晶片暫時安裝到玻璃晶片固定裝置上。粘結(jié)步驟可包括向切好的玻璃塊施加 粘結(jié)劑。粘結(jié)步驟可包括向圖像傳感器表面施加粘結(jié)劑。粘結(jié)劑可以是紫外線固化光學(xué)粘 結(jié)劑。粘結(jié)步驟可包括將器件-粘結(jié)劑-玻璃夾層結(jié)構(gòu)暴露于紫外線以固化粘結(jié)劑。粘 結(jié)工藝可包括設(shè)置圖像傳感器與玻璃蓋之間的距離。可在從玻璃晶片固定裝置釋放傳感 器-粘結(jié)劑-玻璃夾層結(jié)構(gòu)前，切割該結(jié)構(gòu)以形成多個獨(dú)立的器件。可在從玻璃晶片固定 裝置釋放傳感器_粘結(jié)劑_玻璃夾層結(jié)構(gòu)后，切割該結(jié)構(gòu)以形成多個獨(dú)立的器件。切割玻 璃板的步驟可包括沿著玻璃的厚度方向提供錐度的附加步驟。釋放切好的玻璃塊的步驟可 包括向紫外線暴露將玻璃塊保持至玻璃固定裝置的粘結(jié)劑。除上述示例性方案和實(shí)施例外，可通過參考附圖和研究以下描述，來使其它方案和實(shí)施例變得清楚明了。


參考附圖給出了示例性實(shí)施例。本文公開的實(shí)施例和附圖旨在用于示例而并非用 于限制。圖IA是剖面圖，示出了向玻璃晶片傳送裝置上的玻璃晶片固定裝置安裝晶片級 尺寸的玻璃的安裝步驟；圖IB示出了施加至玻璃晶片固定裝置以保持玻璃晶片的粘結(jié)劑圖案；圖2A示出了用鋸切裝置將玻璃晶片切割為預(yù)定形狀；圖2B示出了向切好的玻璃塊提供錐度的可選步驟；圖2C示出了安裝至固定裝置的切好的玻璃晶片的剖面圖；圖3A和3B示出了翻轉(zhuǎn)的玻璃晶片傳送裝置的剖面圖，其中玻璃晶片固定裝置和 切好的玻璃晶片與具有多個圖像傳感器器件的CMOS晶片成相對的關(guān)系；圖3A示出了將粘結(jié)劑施加至圖像傳感器的實(shí)施例；圖3B示出了將粘結(jié)劑施加至切好的玻璃塊的實(shí)施例；圖4是剖面圖，示出了翻轉(zhuǎn)的切好的玻璃塊與CMOS圖像傳感器晶片對齊后的安裝 步驟；圖5是釋放步驟的剖面圖，其中粘合的CMOS晶片和玻璃晶片從玻璃晶片固定裝置 被釋放；圖6A是一個實(shí)施例中的切割步驟的剖面圖，其中粘結(jié)有玻璃的CMOS圖像傳感器 器件在從玻璃晶片固定裝置釋放后，被切塊器分割；圖6B是剖面圖，示出了切好的圖像傳感器，傳感器上粘結(jié)有玻璃；圖7是一個替換實(shí)施例的剖面圖，示出了安裝到紫外線切割帶的晶片級尺寸的玻 璃的一部分，該玻璃的相反側(cè)安裝有腔壁；圖7A是以粘結(jié)劑膜形成腔壁的玻璃晶片的透視圖；圖8是圖7的玻璃晶片被鋸子切割的透視圖；圖9示出了背部打磨步驟，其中具有多個圖像傳感器的晶片被背部打磨；
圖IOA和IOB示出了使用玻璃支承固定裝置將具有多個腔壁的切好的玻璃安裝至 圖像傳感器晶片的情況；圖11示出了從玻璃支承固定裝置釋放切好的玻璃的釋放步驟；圖12示出了晶片切割步驟；
圖13是切好的圖像傳感器封裝件的剖面圖，其中玻璃蓋通過多個腔壁與圖像傳 感器襯底分隔開。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將參考附圖，其有助于描述本發(fā)明的各種相關(guān)特征。雖然本發(fā)明主要描述的 是將玻璃安裝到圖像傳感器封裝的工藝，但是應(yīng)該清楚地理解，本發(fā)明也可用于需要/期 望安裝玻璃的其它晶片級封裝應(yīng)用。另外，材料選擇不限于玻璃，可擴(kuò)展到玻璃以外的具有 例如防反射、靜態(tài)阻力和濾光等性質(zhì)的任何透明的或部分透明的材料。鑒于此點(diǎn)，下面描述 將玻璃安裝到圖像傳感器封裝的工藝，用于示例和說明。此外，以下描述并不意圖將本發(fā)明 限制在本文公開的形式。因此，與后述教導(dǎo)、相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)和知識等相關(guān)的變動和修改都 包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。另外，這里描述的實(shí)施例旨在解釋實(shí)施本發(fā)明的已知模式，并使本 領(lǐng)域的其他技術(shù)人員以這些或其他實(shí)施例、通過采用本發(fā)明的一種或多種特定應(yīng)用或者用 途所需要的多種修改來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。本發(fā)明人認(rèn)為，對于例如Shellcase CF封裝等在將玻璃安裝到器件晶片后進(jìn)行玻 璃切割的WLP方法，存在損壞器件的風(fēng)險。這種損壞的原因可能是對晶片進(jìn)行背部打磨期 間誘發(fā)的機(jī)械應(yīng)力或者在將玻璃安裝到器件晶片后進(jìn)行的玻璃切割。另外，圖像傳感器可 能由玻璃切割過程中積累的靜電引起的靜電放電而導(dǎo)致?lián)p壞。另一個可能的損壞途徑可能 涉及在玻璃晶片的切割步驟中產(chǎn)生的玻璃碎屑對電襯墊的污染。本文所提出的方法旨在解 決這些和其它缺陷。所提出的用于微電子圖像傳感器器件的WLP方法包括在器件封裝工藝開始時，將 薄的切好的玻璃板安裝到晶片襯底上的步驟。在晶片制造的切塊步驟中，玻璃蓋對器件提 供支承。另外，玻璃蓋可防止來自周圍環(huán)境的顆粒嵌入微透鏡或成像器件中。玻璃安裝方法的一個實(shí)施例涉及形成在晶片上的圖像傳感器(和微透鏡)的應(yīng) 用。首先，如圖IA所示，將玻璃晶片10(例如，400微米厚)暫時安裝到組裝在玻璃晶片傳 送裝置14上的玻璃晶片固定裝置12上(其可為透明的)。如圖IB所示，可通過使用切割 帶矩陣16(可用紫外線固化)來實(shí)現(xiàn)暫時固定。也可用其它粘結(jié)劑材料實(shí)現(xiàn)暫時性固定。 切割帶的圖案與圖像傳感器晶片的切塊圖案相匹配，盡管與圖像傳感器晶片相比，切割帶 的圖案可制造為具有更寬的通道。換句話說，每個粘結(jié)塊與相應(yīng)的圖像傳感器塊相比具有 按比例縮小的覆蓋區(qū)域。然后，如圖2A和2C所示，切割玻璃晶片10 (以匹配圖像傳感器晶片上的切塊圖 案)。在此，玻璃圖案可被制造為具有比圖像傳感器晶片更窄的通道。換句話說，每個玻璃 塊具有圖像傳感器塊的按比例擴(kuò)大的覆蓋區(qū)域，使其超過了圖像傳感器的尺寸，但沒有覆 蓋用于圖像傳感器器件的電觸墊。另外，可略微向內(nèi)斜切蓋部的邊緣20，如圖2B所示，以使 粘結(jié)到圖像傳感器的表面大于相對的表面。清潔切好的玻璃之后，將玻璃晶片傳送裝置和保持切好的玻璃的玻璃晶片固定裝置(整體顯示為22)翻轉(zhuǎn)并進(jìn)行對齊，以使切好的玻璃的暴露表面面對圖像傳感器晶片24 并與晶片上的圖像傳感器器件的圖案相對應(yīng)，如圖3A和3B所示。形成尺寸稍微偏大的蓋部 降低了對齊步驟對布置或?qū)R誤差的敏感性。將光學(xué)粘結(jié)劑26選擇性地施加于器件晶片 24，以涂敷每個光學(xué)圖像傳感器及其相應(yīng)的微透鏡(如果適用)，但不覆蓋周圍的電觸點(diǎn)， 如圖3A所示。該工藝的一方面包括控制如何分配粘結(jié)劑(圖案和量)、選擇粘結(jié)劑以最小 化例如微氣泡等可能降低圖像傳感器捕獲的圖像質(zhì)量的缺陷。此外，因?yàn)檎辰Y(jié)劑最終會與 外部環(huán)境接觸，所以，也可要求粘結(jié)劑耐熱和耐濕。在另一實(shí)施例中，如圖3B所示，將光學(xué)粘結(jié)劑26施加至切好的玻璃而不是圖像傳 感器/透鏡組合，然后將玻璃塊與圖像傳感器晶片24粘結(jié)在一起?？刹捎美缧D(zhuǎn)涂布等 方法來將粘結(jié)劑26施加至切好的玻璃塊。因?yàn)楣鈱W(xué)粘結(jié)劑很貴，而該工藝會消耗較多的粘 結(jié)劑，所以可對該工藝進(jìn)行改進(jìn)以使其更經(jīng)濟(jì)。
然后，如圖4所示，將切好的玻璃晶片粘結(jié)到圖像傳感器晶片上(整體顯示為30)， 其間沒有空腔。粘結(jié)劑施加和粘結(jié)工藝的某些尺寸可包括確定玻璃與圖像傳感器表面的距 離以及形成具有特定平行性限制的玻璃/圖像傳感器夾層結(jié)構(gòu)。如圖5所示，將夾層結(jié)構(gòu) 30從玻璃晶片固定裝置12釋放?？赏ㄟ^審慎選擇紫外線波長或特定溫度和暴露時間，在同 一步驟中完成粘結(jié)劑的固化和夾層結(jié)構(gòu)30從玻璃晶片固定裝置12的釋放。然后，如圖6A所示，將玻璃塊用于支承，切割光學(xué)圖像傳感器晶片結(jié)構(gòu)30。在一替 換實(shí)施例中，可在夾層結(jié)構(gòu)從玻璃晶片固定裝置釋放前完成切割。圖6B示出了一個代表性 的具有保護(hù)性玻璃蓋的圖像傳感器32。該晶片級封裝方法被認(rèn)為是現(xiàn)有的工業(yè)用晶片級封 裝工藝的更低成本的替代方法。替代地，可如圖7-13所示，將玻璃蓋通過腔壁(cavity wall)安裝至圖像傳感器， 以形成內(nèi)部空腔。如圖7所示，玻璃片50的一側(cè)施加有紫外線切割帶52。玻璃片50的相 反側(cè)安裝有多個腔壁54。腔壁可從LE板(LE tap)切割而成。向每個腔壁54的上表面施 加一層環(huán)氧樹脂56。如圖7A所示，可使用在切割前安裝至玻璃板的粘結(jié)劑膜形成腔壁54。接下來，如圖8所示，用切割鋸58將玻璃片50切割為多個切好的玻璃塊60，這些 切好的玻璃塊被紫外線切割帶52保持在一起。同時，如圖9所示，用打磨器66對硅晶片 62 (其上形成有多個獨(dú)立的圖像傳感器64)的背面進(jìn)行打磨，以將硅晶片62打磨至期望的 厚度。由于是在硅晶片62上進(jìn)行背面打磨操作，所以可在將腔壁54施加至玻璃片50并切 割玻璃片50的步驟之前、之中或之后來執(zhí)行。隨后，如圖IOA所示，可將形成有腔壁54的切好的玻璃塊60與硅晶片62上的獨(dú) 立圖像傳感器64對齊。切好的玻璃塊60通過玻璃固定裝置70與硅晶片62保持對齊?？?在施加腔壁54并切割為獨(dú)立玻璃塊60之前、之中或者之后，將玻璃固定裝置70暫時安裝 至玻璃片50。如圖IOB所示，使玻璃固定裝置70和硅晶片62彼此相對移動，以使腔壁54 上的環(huán)氧樹脂56在圍繞獨(dú)立圖像傳感器64的位置處與硅晶片62發(fā)生接觸。該操作將腔 壁54和硅晶片62粘結(jié)在一起。如圖11所示，為了使玻璃固定裝置70從組件釋放出來，用紫外線光源(未圖示) 提供紫外線，使玻璃固定裝置70釋放切好的玻璃塊60。然后可清潔切好的玻璃塊60的外 表面(未圖示)。接下來，如圖12所示，在腔壁54外和獨(dú)立的切好的玻璃塊60之間的位置，使用相同或不同的切割鋸72切割硅晶片62。這樣，硅晶片62被分割為多個獨(dú)立的圖像 傳感器封裝件(image sensor package) 74，圖13示出了其中一個。
以上對本發(fā)明的描述只起示例和說明作用。此外，以上描述并不意圖將本發(fā)明限 制為本文所公開的形式。因此，與上述教導(dǎo)以及相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)和知識相關(guān)的變化和變修 改都包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。此外，上述實(shí)施例期望說明本發(fā)明已知的最佳實(shí)施模式，并使 本領(lǐng)域的其他技術(shù)人員以上述或者其他實(shí)施例，通過本發(fā)明的一個或多個特定應(yīng)用或用途 所需的多種變化例來利用本發(fā)明。希望將所附權(quán)利解釋為包括現(xiàn)有技術(shù)所允許的所有替換 實(shí)施例。
權(quán)利要求
一種用于半導(dǎo)體圖像傳感器器件的晶片級封裝工藝，包括將大致為晶片級尺寸的玻璃板暫時安裝到玻璃晶片固定裝置上；切割玻璃板以形成與具有多個制成的光學(xué)圖像傳感器的已加工晶片上的圖案基本對應(yīng)的切好的玻璃塊；將腔壁安裝至玻璃；將玻璃晶片固定裝置與已加工晶片對齊，以使具有腔壁的切好的玻璃塊與已加工晶片上的圖像傳感器的圖案基本對齊；用粘結(jié)劑將切好的玻璃塊的腔壁粘結(jié)至所述光學(xué)圖像傳感器，以形成具有內(nèi)部空腔的傳感器-腔壁-玻璃夾層結(jié)構(gòu)；以及從所述玻璃晶片固定裝置釋放切好的玻璃塊。
2.如權(quán)利要求1所述的工藝，其中，通過分配與器件晶片上的圖像傳感器圖案大致相 對應(yīng)的可固化粘結(jié)劑的圖案，來完成將玻璃晶片暫時安裝到玻璃晶片固定裝置上。
3.如權(quán)利要求1所述的工藝，其中，粘結(jié)步驟包括向切好的玻璃塊施加粘結(jié)劑。
4.如權(quán)利要求1所述的工藝，其中，粘結(jié)步驟包括向圖像傳感器表面施加粘結(jié)劑。
5.如權(quán)利要求1所述的工藝，其中，所述粘結(jié)劑是紫外線固化光學(xué)粘結(jié)劑。
6.如權(quán)利要求5所述的工藝，其中，粘結(jié)步驟包括將器件_腔壁_玻璃夾層結(jié)構(gòu)暴露于 紫外線以固化粘結(jié)劑。
7.如權(quán)利要求1所述的工藝，其中，粘結(jié)步驟包括設(shè)置圖像傳感器與玻璃蓋之間的距罔。
8.如權(quán)利要求1所述的工藝，其中，在從玻璃晶片固定裝置釋放傳感器_腔壁-玻璃夾 層結(jié)構(gòu)前，切割所述傳感器_腔壁_玻璃夾層結(jié)構(gòu)，以形成多個獨(dú)立的器件。
9.如權(quán)利要求1所述的工藝，其中，在從玻璃晶片固定裝置釋放傳感器_腔壁-玻璃夾 層結(jié)構(gòu)后，切割所述傳感器_腔壁_玻璃夾層結(jié)構(gòu)，以形成多個獨(dú)立的器件。
10.如權(quán)利要求1所述的工藝，其中，切割玻璃板的步驟包括沿著玻璃的厚度方向提供 錐度的附加步驟。
11.如權(quán)利要求1所述的工藝，其中，釋放切好的玻璃塊的步驟包括向紫外線暴露將玻 璃塊保持至玻璃固定裝置的粘結(jié)劑。
12.如權(quán)利要求1所述的工藝，其中，在切割前，將腔壁安裝至玻璃板。
13.如權(quán)利要求1所述的工藝，其中，在切割后，將腔壁安裝至切好的玻璃塊。
14.如權(quán)利要求1所述的工藝，其中，所述玻璃晶片固定裝置包括支承其上具有粘結(jié)劑 的薄膜的金屬框體承載件。
15.一種用于半導(dǎo)體圖像傳感器器件的晶片級封裝工藝，包括 將大致為晶片級尺寸的玻璃板暫時安裝到玻璃晶片固定裝置上； 將腔壁安裝至玻璃板；切割玻璃板以形成與具有多個制成的光學(xué)圖像傳感器的已加工晶片上的圖案基本對 應(yīng)的各自具有腔壁的切好的玻璃塊；將玻璃晶片固定裝置與已加工晶片對齊，以使具有腔壁的切好的玻璃塊與已加工晶片 上的圖像傳感器的圖案大致對齊；用粘結(jié)劑將切好的玻璃塊的腔壁粘結(jié)至光學(xué)圖像傳感器，以形成具有內(nèi)部空腔的傳感器-腔壁-玻璃夾層結(jié)構(gòu)；以及從玻璃晶片固定裝置釋放切好的玻璃塊。
16.如權(quán)利要求15所述的工藝，其中，在將玻璃板安裝到玻璃板固定裝置前，將腔壁安 裝至玻璃板。
17.如權(quán)利要求15所述的工藝，其中，在將玻璃板安裝到玻璃板固定裝置后，將腔壁安 裝至玻璃板。
18.如權(quán)利要求15所述的工藝，其中，所述玻璃板固定裝置包括支承其上具有粘結(jié)劑 的薄膜的金屬框體承載件。
19.一種用于半導(dǎo)體圖像傳感器器件的晶片級封裝工藝，包括 將大致為晶片級尺寸的玻璃板暫時安裝到玻璃晶片固定裝置上；切割玻璃板以形成與具有多個制成的光學(xué)圖像傳感器的已加工晶片上的圖案基本對 應(yīng)的切好的玻璃塊；將腔壁安裝至已加工晶片；將玻璃晶片固定裝置與已加工晶片對齊，以使切好的玻璃塊與具有腔壁的已加工晶片 上的圖像傳感器的圖案大致對齊；用粘結(jié)劑將切好的玻璃塊粘結(jié)至與光學(xué)圖像傳感器相關(guān)聯(lián)的腔壁，以形成具有內(nèi)部空 腔的傳感器_腔壁_玻璃夾層結(jié)構(gòu)；以及 從玻璃晶片固定裝置釋放切好的玻璃塊。
20.如權(quán)利要求19所述的工藝，其中，所述玻璃晶片固定裝置包括支承其上具有粘結(jié) 劑的薄膜的金屬框體承載件。
21.一種用于半導(dǎo)體圖像傳感器器件的晶片級封裝工藝，包括 將大致為晶片級尺寸的玻璃板暫時安裝到玻璃晶片固定裝置上；切割玻璃板以形成與具有多個制成的光學(xué)圖像傳感器的已加工晶片上的圖案基本對 應(yīng)的切好的玻璃塊；將玻璃晶片固定裝置與已加工晶片對齊，以使切好的玻璃塊與已加工晶片上的圖像傳 感器的圖案大致對齊；用粘結(jié)劑將切好的玻璃塊粘結(jié)至光學(xué)圖像傳感器，以形成傳感器_粘結(jié)劑_玻璃夾層 結(jié)構(gòu)；從玻璃晶片固定裝置釋放切好的玻璃塊。
22.如權(quán)利要求21所述的工藝，其中，通過分配與器件晶片上的圖像傳感器圖案大致 相對應(yīng)的可固化粘結(jié)劑的圖案，來完成將玻璃晶片暫時安裝到玻璃晶片固定裝置上。
23.如權(quán)利要求21所述的工藝，其中，粘結(jié)步驟包括向切好的玻璃塊施加粘結(jié)劑。
24.如權(quán)利要求21所述的工藝，其中，粘結(jié)步驟包括向圖像傳感器表面施加粘結(jié)劑。
25.如權(quán)利要求21所述的工藝，其中，所述粘結(jié)劑是紫外線固化光學(xué)粘結(jié)劑。
26.如權(quán)利要求25所述的工藝，其中，粘結(jié)步驟包括將器件_粘結(jié)劑_玻璃夾層結(jié)構(gòu)暴 露于紫外線以固化粘結(jié)劑。
27.如權(quán)利要求21所述的工藝，其中，粘結(jié)步驟包括設(shè)置圖像傳感器與玻璃蓋之間的 距離。
28.如權(quán)利要求21所述的工藝，其中，在從玻璃晶片固定裝置釋放傳感器-粘結(jié)劑-玻璃夾層結(jié)構(gòu)前，切割所述傳感器-粘結(jié)劑-玻璃夾層結(jié)構(gòu)，以形成多個獨(dú)立的器件。
29.如權(quán)利要求21所述的工藝，其中，在從玻璃晶片固定裝置釋放傳感器-粘結(jié)劑-玻 璃夾層結(jié)構(gòu)后，切割所述傳感器_粘結(jié)劑_玻璃夾層結(jié)構(gòu)，以形成多個獨(dú)立的器件。
30.如權(quán)利要求21所述的工藝，其中，切割玻璃板的步驟包括沿著玻璃的厚度方向提 供錐度的附加步驟。
31.如權(quán)利要求21所述的工藝，其中，釋放切好的玻璃塊的步驟包括向紫外線暴露將 玻璃塊保持至玻璃固定裝置的粘結(jié)劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及低成本的晶片級封裝(WLP)工藝，用于將玻璃安裝至半導(dǎo)體晶片上的光學(xué)圖像傳感器，以增加后續(xù)組裝步驟中圖像傳感器模塊的收得率。一個實(shí)施例涉及形成在晶片上的圖像傳感器(和微透鏡)的應(yīng)用。對玻璃晶片進(jìn)行切割、對齊，以與圖像傳感器晶片上的切塊圖案相對應(yīng)，然后粘結(jié)至圖像傳感器晶片，以使各圖像傳感器與玻璃蓋之間形成光學(xué)粘結(jié)劑層。另一個實(shí)施例將腔壁設(shè)置于切好的玻璃蓋，然后安裝至可形成在單個晶片上的圖像傳感器。然后，可切割晶片，形成多個圖像傳感器封裝件。
文檔編號H01L21/50GK101807528SQ20091100018
公開日2010年8月18日 申請日期2009年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月24日
發(fā)明者利群·L·王, 哈普尼特·辛, 蒂克·梅迪納 申請人:弗萊克斯電子有限責(zé)任公司