影像傳感器的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種影像傳感器的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，所述影像傳感器的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)包括：待封裝晶圓；位于待封裝晶圓第一表面且位于芯片區(qū)域內(nèi)的焊盤(pán)和影像傳感區(qū)；位于所述焊盤(pán)表面的第一圍堤結(jié)構(gòu)；與所述待封裝晶圓第一表面相對(duì)設(shè)置的封裝蓋，位于所述封裝蓋表面的第二圍堤結(jié)構(gòu)，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)的位置對(duì)應(yīng)于切割道區(qū)域的位置，所述封裝蓋與待封裝晶圓利用第二圍堤結(jié)構(gòu)固定接合，且所述第一圍堤結(jié)構(gòu)的頂部表面與封裝蓋表面相接觸。既能保證在封裝過(guò)程中，待封裝晶圓和封裝蓋之間的機(jī)械強(qiáng)度和空腔比，又能在封裝工藝的最后將封裝蓋與待封裝晶圓自動(dòng)分離，且不傷及待封裝晶圓本身。
【專(zhuān)利說(shuō)明】影像傳感器的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體封裝技術(shù)，特別涉及一種影像傳感器的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著影像傳感器的尺寸越來(lái)越小，焊墊數(shù)目不斷增多，焊墊間距越來(lái)越窄，相應(yīng)地，對(duì)影像傳感器封裝提出了更高的要求。
[0003]傳統(tǒng)的影像傳感器封裝方法通常是采用引線鍵合(Wire Bonding)進(jìn)行封裝，但隨著集成電路的飛速發(fā)展，較長(zhǎng)的引線使得產(chǎn)品尺寸無(wú)法達(dá)到理想的要求，因此，晶圓級(jí)封裝(Wafer Level Package，WLP)逐漸取代引線鍵合封裝成為一種較為常用的封裝方法。晶圓級(jí)封裝(Wafer Level Packaging, WLP)技術(shù)是對(duì)整片晶圓進(jìn)行封裝測(cè)試后再切割得到單個(gè)成品芯片的技術(shù)，封裝后的芯片尺寸與裸片完全一致，順應(yīng)了市場(chǎng)對(duì)微電子產(chǎn)品日益輕、小、短、薄化和低價(jià)化要求。
[0004]利用現(xiàn)有的晶圓級(jí)封裝技術(shù)對(duì)影像傳感器進(jìn)行封裝時(shí)，為了在封裝過(guò)程中保護(hù)影像傳感器的感光區(qū)不受損傷及污染，通常需要在感光區(qū)位置形成一個(gè)封裝蓋從而保護(hù)其感光區(qū)。但即使封裝蓋是透明的，仍會(huì)影響光線的傳遞，使得影像傳感器的感光區(qū)光線的接收與發(fā)射不順利，從而影響芯片的整體性能，因此在封裝工藝的最后，還需要再把所述封裝蓋與晶圓剝離開(kāi)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型解決的問(wèn)題是提供一種影像傳感器的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，可以很方便地將保護(hù)外蓋與晶圓剝離開(kāi)，且不對(duì)晶圓造成損傷。
[0006]為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種影像傳感器的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，包括:待封裝晶圓，所述待封裝晶圓包括若干芯片區(qū)域和位于芯片區(qū)域之間的切割道區(qū)域；位于待封裝晶圓第一表面且位于芯片區(qū)域內(nèi)的焊盤(pán)和影像傳感區(qū)；位于所述焊盤(pán)表面的第一圍堤結(jié)構(gòu)；與所述待封裝晶圓第一表面相對(duì)設(shè)置的封裝蓋，位于所述封裝蓋表面的第二圍堤結(jié)構(gòu)，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)的位置對(duì)應(yīng)于切割道區(qū)域的位置，所述封裝蓋與待封裝晶圓利用第二圍堤結(jié)構(gòu)固定接合，且所述第一圍堤結(jié)構(gòu)的頂部表面與封裝蓋表面相接觸。
[0007]可選的，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)的頂部表面與待封裝晶圓的切割道區(qū)域表面直接鍵合或利用粘膠相粘結(jié)。
[0008]可選的，所述第一圍堤結(jié)構(gòu)的高度大于或等于所述第二圍堤結(jié)構(gòu)的高度。
[0009]可選的，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)的寬度小于切割道區(qū)域的寬度。
[0010]可選的，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)的寬度小于或等于切割晶圓形成的切口的寬度。
[0011]可選的，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)的中心線與切割道區(qū)域的中心線重疊。
[0012]可選的，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)的寬度范圍為大于50微米。
[0013]可選的，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)與最近的第一圍堤結(jié)構(gòu)之間的距離大于或等于10微米。[0014]可選的，所述第一圍堤結(jié)構(gòu)完全覆蓋焊盤(pán)表面且間隔設(shè)置。
[0015]可選的，所述第一圍堤結(jié)構(gòu)完全覆蓋焊盤(pán)表面且同一芯片區(qū)域?qū)?yīng)的第一圍堤結(jié)構(gòu)相連接形成環(huán)狀。
[0016]可選的，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)與封裝蓋為一體結(jié)構(gòu)。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0018]由于所述待封裝晶圓和封裝蓋之間利用第一圍堤結(jié)構(gòu)和第二圍堤結(jié)構(gòu)作支撐，且所述封裝蓋與待封裝晶圓之間只利用第二圍堤結(jié)構(gòu)固定接合，所述第一圍堤結(jié)構(gòu)的頂部表面與封裝蓋表面僅僅相接觸但不固定接合，且由于所述第二圍堤結(jié)構(gòu)的位置對(duì)應(yīng)于切割道區(qū)域的位置，因此在切片時(shí)，當(dāng)位于切割道區(qū)域的第二圍堤結(jié)構(gòu)被同時(shí)切割去除后，所述封裝蓋與待封裝晶圓切片后形成的晶粒之間自動(dòng)分離，既能保證在封裝過(guò)程中，待封裝晶圓和封裝蓋之間的機(jī)械強(qiáng)度和空腔比，又能在封裝工藝的最后將封裝蓋與待封裝晶圓自動(dòng)分離，且不傷及待封裝晶圓本身。
[0019]進(jìn)一步，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)的寬度小于或等于切割晶圓形成的切口的寬度，從而保證在切片時(shí)，位于切割道區(qū)域的第二圍堤結(jié)構(gòu)被完全切割去除，使得所述封裝蓋與待封裝晶圓切片后形成的晶粒之間實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分離。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1?圖11是本實(shí)用新型實(shí)施例的影像傳感芯片的封裝過(guò)程的結(jié)構(gòu)示意圖。【具體實(shí)施方式】
[0021]利用現(xiàn)有的晶圓級(jí)封裝技術(shù)對(duì)影像傳感器進(jìn)行封裝時(shí)，在封裝工藝的最后，需要將封裝蓋與晶圓剝離開(kāi)，但如何能在不傷及晶圓的情況下簡(jiǎn)單方便地將封裝蓋與晶圓剝離開(kāi)目前仍未有效的解決。
[0022]為此，本實(shí)用新型提供了一種影像傳感器的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，所述影像傳感器的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)包括:待封裝晶圓；位于待封裝晶圓第一表面且位于芯片區(qū)域內(nèi)的焊盤(pán)和影像傳感區(qū)；位于所述焊盤(pán)表面的第一圍堤結(jié)構(gòu)；與所述待封裝晶圓第一表面相對(duì)設(shè)置的封裝蓋，位于所述封裝蓋表面的第二圍堤結(jié)構(gòu)，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)的位置對(duì)應(yīng)于切割道區(qū)域的位置，所述封裝蓋與待封裝晶圓利用第二圍堤結(jié)構(gòu)固定接合，且所述第一圍堤結(jié)構(gòu)的頂部表面與封裝蓋表面相接觸。所述晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)的待封裝晶圓和封裝蓋之間利用第一圍堤結(jié)構(gòu)和第二圍堤結(jié)構(gòu)作支撐，且所述封裝蓋與待封裝晶圓之間只利用第二圍堤結(jié)構(gòu)固定接合，所述第一圍堤結(jié)構(gòu)的頂部表面與封裝蓋表面僅僅相接觸但不固定接合；且由于所述第二圍堤結(jié)構(gòu)的位置對(duì)應(yīng)于切割道區(qū)域的位置，因此在切片時(shí)，當(dāng)位于切割道區(qū)域的第二圍堤結(jié)構(gòu)被同時(shí)切割去除后，所述封裝蓋與待封裝晶圓切片后形成的晶粒之間自動(dòng)分離，既能保證在封裝過(guò)程中，待封裝晶圓和封裝蓋之間的機(jī)械強(qiáng)度和空腔比，又能在封裝工藝的最后將封裝蓋與待封裝晶圓自動(dòng)分離，且不傷及待封裝晶圓本身。
[0023]為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說(shuō)明。
[0024]本實(shí)用新型實(shí)施例首先提供了一種封裝方法，請(qǐng)參考圖1?圖11，為本實(shí)用新型實(shí)施例的影像傳感芯片的封裝過(guò)程的結(jié)構(gòu)示意圖。[0025]請(qǐng)一并參考圖1和圖2，圖1為待封裝晶圓的俯視結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為部分待封裝晶圓的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，提供待封裝晶圓100，所述待封裝晶圓100包括若干芯片區(qū)域110和位于芯片區(qū)域110之間的切割道區(qū)域120，在待封裝晶圓100第一表面101且位于芯片區(qū)域110內(nèi)形成有焊盤(pán)111和影像傳感區(qū)112。
[0026]所述待封裝晶圓100包括若干呈矩陣排列的芯片區(qū)域110和位于芯片區(qū)域110之間的切割道區(qū)域120，后續(xù)對(duì)待封裝晶圓100進(jìn)行切片時(shí)沿著所述切割道區(qū)域120將待封裝晶圓切割成若干個(gè)分立的晶粒，每一個(gè)晶粒對(duì)應(yīng)形成一個(gè)影像傳感芯片。
[0027]所述待封裝晶圓100包括第一表面101和第二表面102，所述待封裝晶圓100第一表面101的芯片區(qū)域100內(nèi)形成有若干焊盤(pán)111、影像傳感區(qū)112和將所述焊盤(pán)111、影像傳感區(qū)112電學(xué)連接的金屬互連結(jié)構(gòu)(未圖示)。所述影像傳感區(qū)112內(nèi)形成有影像傳感器單元和與影像傳感器單元相連接的關(guān)聯(lián)電路，利用所述影像傳感器單元將外界光線接收并轉(zhuǎn)換成電學(xué)信號(hào)，并將所述電學(xué)信號(hào)利用焊盤(pán)和后續(xù)形成的底部再布線層、焊球傳送給其他電路。
[0028]在本實(shí)施例中，為了便于布線，所述影像傳感區(qū)112位于芯片區(qū)域100的中間位置，所述焊盤(pán)111位于芯片區(qū)域100的邊緣位置，后續(xù)在所述焊盤(pán)111對(duì)應(yīng)的位置形成貫穿待封裝晶圓100的通孔，利用所述通孔將位于待封裝晶圓100第一表面的焊盤(pán)111與第二表面的焊球電學(xué)連接。
[0029]在其他實(shí)施例中，所述焊盤(pán)和影像傳感區(qū)的位置也可以根據(jù)布線要求靈活調(diào)整。
[0030]在本實(shí)施例中，不同芯片區(qū)域110的焊盤(pán)111獨(dú)立設(shè)置。在其他實(shí)施例中，相鄰芯片區(qū)域的焊盤(pán)相連接，即所述焊盤(pán)跨越切割道區(qū)域，由于切割道區(qū)域在封裝完成后會(huì)被切割開(kāi)，所述跨越切割道區(qū)域的焊盤(pán)被切割開(kāi)，因此不會(huì)影響任意一個(gè)影像傳感芯片的電學(xué)性能。
[0031]請(qǐng)一并參考圖3和圖4,圖3為部分待封裝晶圓的俯視結(jié)構(gòu)不意圖，圖4為如圖3所示的待封裝晶圓的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，在焊盤(pán)111表面形成有第一圍堤結(jié)構(gòu)113。
[0032]在本實(shí)施例中，所述第一圍堤結(jié)構(gòu)113的材料為光刻膠，形成所述第一圍堤結(jié)構(gòu)113的具體工藝為濕膜工藝或干膜工藝。其中，利用濕膜工藝形成第一圍堤結(jié)構(gòu)113的具體工藝包括:利用旋轉(zhuǎn)涂膠工藝在所述待封裝晶圓100的第一表面101形成光刻膠薄膜，并對(duì)所述光刻膠薄膜進(jìn)行前烘硬化；對(duì)所述光刻膠薄膜進(jìn)行曝光顯影，在焊盤(pán)110表面和部分待封裝晶圓100的第一表面101形成光刻膠圖案，所述光刻膠圖案作為第一圍堤結(jié)構(gòu)113。利用干膜工藝形成第一圍堤結(jié)構(gòu)113的具體工藝包括:將光刻膠干膜粘貼在所述待封裝晶圓100的第一表面101，對(duì)所述光刻膠干膜進(jìn)行曝光顯影，在焊盤(pán)110表面和部分待封裝晶圓100的第一表面101形成光刻膠圖案，所述光刻膠圖案作為第一圍堤結(jié)構(gòu)113。
[0033]在其他實(shí)施例中，所述第一圍堤結(jié)構(gòu)還可以為其他有機(jī)高分子材料，例如樹(shù)脂，具體為環(huán)氧樹(shù)脂、苯丙環(huán)丁烯、聚酰亞胺、丙烯酸樹(shù)脂等，形成所述第一圍堤結(jié)構(gòu)的工藝還可以為樹(shù)脂印刷工藝等。
[0034]所述第一圍堤結(jié)構(gòu)113的高度定義了所述晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)中待封裝晶圓100和封裝蓋之間的間距。在本實(shí)施例中，所述第一圍堤結(jié)構(gòu)113的高度范圍為15微米?25微米，例如20微米。在其他實(shí)施例中，所述第一圍堤結(jié)構(gòu)的高度也可以為其他值。
[0035]在本實(shí)施例中，請(qǐng)參考圖3，所述焊盤(pán)111位于芯片區(qū)域100的邊緣位置且呈點(diǎn)狀環(huán)線分布，所述第一圍堤結(jié)構(gòu)113完全覆蓋所述焊盤(pán)111表面且覆蓋部分待封裝晶圓100的第一表面101，同一芯片區(qū)域110對(duì)應(yīng)的第一圍堤結(jié)構(gòu)113相連接形成環(huán)狀。所述環(huán)狀的第一圍堤結(jié)構(gòu)113包圍所述影像傳感區(qū)112，當(dāng)后續(xù)將待封裝晶圓100和封裝蓋壓合在一起時(shí)，所述影像傳感區(qū)112對(duì)應(yīng)的沒(méi)有形成空腔，從而保護(hù)影像傳感區(qū)112不會(huì)在封裝過(guò)程中受到損傷。且由于后續(xù)需要利用封裝蓋和第一圍堤結(jié)構(gòu)、第二圍堤結(jié)構(gòu)作為封裝過(guò)程中待封裝晶圓100的支撐結(jié)構(gòu)，如果空腔比過(guò)大，即所述影像傳感區(qū)112對(duì)應(yīng)的空腔面積占整個(gè)芯片區(qū)域的面積的比值過(guò)大，會(huì)使得封裝蓋和待封裝晶圓之間的機(jī)械強(qiáng)度變小，由于后續(xù)封裝工藝包括研磨、刻蝕等，待封裝晶圓容易在影像傳感區(qū)對(duì)應(yīng)的位置發(fā)生碎裂，因此，通過(guò)控制所述環(huán)狀的第一圍堤結(jié)構(gòu)113的寬度和位置，可以控制影像傳感區(qū)112對(duì)應(yīng)的位置的空腔大小，控制空腔比的大小，避免待封裝晶圓發(fā)生碎裂。
[0036]其中，由于后續(xù)工藝中在所述焊盤(pán)111對(duì)應(yīng)的位置進(jìn)行刻蝕形成貫穿待封裝晶圓100的通孔，且刻蝕工藝對(duì)待刻蝕層會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力作用，因此所述焊盤(pán)表面需要形成有第一圍堤結(jié)構(gòu)113作為焊盤(pán)111的刻蝕支撐結(jié)構(gòu)，因此，所述第一圍堤結(jié)構(gòu)113需要完全覆蓋所述焊盤(pán)111的表面。
[0037]在其他實(shí)施例中，請(qǐng)參考圖5，所述焊盤(pán)111位于芯片區(qū)域100的邊緣位置且呈點(diǎn)狀環(huán)線分布，所述第一圍堤結(jié)構(gòu)1131完全覆蓋所述焊盤(pán)110表面且間隔設(shè)置，一個(gè)第一圍堤結(jié)構(gòu)1131覆蓋一個(gè)或多個(gè)焊盤(pán)110，所述第一圍堤結(jié)構(gòu)1131也呈點(diǎn)狀環(huán)線分布，通過(guò)控制所述第一圍堤結(jié)構(gòu)1131的尺寸和位置可以控制影像傳感區(qū)112對(duì)應(yīng)的未形成有第一圍堤結(jié)構(gòu)1131的空腔的面積，從而控制空腔比的大小，避免待封裝晶圓發(fā)生碎裂；同時(shí)，所述第一圍堤結(jié)構(gòu)1131和封裝蓋、第二圍堤結(jié)構(gòu)還作為封裝過(guò)程中待封裝晶圓100的支撐結(jié)構(gòu)。
[0038]請(qǐng)參考圖6，提供封裝蓋200，在所述封裝蓋200表面形成有第二圍堤結(jié)構(gòu)210，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)210的位置對(duì)應(yīng)于切割道區(qū)域120 (請(qǐng)參考圖4)的位置。
[0039]所述封裝蓋200的材料可以為透明材料，也可以為不透明材料，包括玻璃、有機(jī)玻璃或硅基底等，所述玻璃可以為摻雜有雜質(zhì)的普通玻璃或未摻雜有雜質(zhì)的石英玻璃，所述封裝蓋200用于和待封裝晶圓100的第一圍堤結(jié)構(gòu)113 (請(qǐng)參考圖4)將影像傳感區(qū)112對(duì)應(yīng)位置隔成一個(gè)空腔，從而保護(hù)影像傳感區(qū)112 (請(qǐng)參考圖4)的影像傳感器單元不會(huì)被后續(xù)對(duì)待封裝晶圓100作減薄、刻蝕、沉積等工藝造成損傷或污染。所述第二圍堤結(jié)構(gòu)210的位置對(duì)應(yīng)于待封裝晶圓100的切割道區(qū)域120的位置。
[0040]所述第二圍堤結(jié)構(gòu)210的高度小于或等于所述第一圍堤結(jié)構(gòu)113的高度。在本實(shí)施例中，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)210的高度比所述第一圍堤結(jié)構(gòu)113的高度小O微米?5微米。
[0041]由于所述第二圍堤結(jié)構(gòu)210的位置與切割道區(qū)域120的位置相對(duì)應(yīng)，在切片工藝時(shí)第二圍堤結(jié)構(gòu)210需要被同時(shí)去除，從而使得封裝蓋與待封裝晶圓之間實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分離，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)210的寬度小于切割道區(qū)域120的寬度。優(yōu)選的，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)210的寬度小于切割晶圓形成的切口的寬度，以保證在切片工藝時(shí)利用粘膠粘合的第二圍堤結(jié)構(gòu)210被同時(shí)去除，從而使得封裝蓋與待封裝晶圓之間實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分離。在本實(shí)施例中，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)210的寬度大于50微米。
[0042]在本實(shí)施例中，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)210的材料為光刻膠，形成所述第二圍堤結(jié)構(gòu)210的工藝為濕膜工藝或干膜工藝，具體工藝請(qǐng)參考第一圍堤結(jié)構(gòu)113的形成工藝，在此不做贅述。
[0043]在其他實(shí)施例中，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)還可以為其他有機(jī)高分子材料，例如樹(shù)脂等，具體為環(huán)氧樹(shù)脂、苯丙環(huán)丁烯、聚酰亞胺、丙烯酸樹(shù)脂等，形成所述第二圍堤結(jié)構(gòu)的工藝還可以為樹(shù)脂印刷工藝等。
[0044]在其他實(shí)施例中，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)和封裝蓋的材料也可以相同，即同為玻璃、有機(jī)玻璃或硅基底，對(duì)整塊玻璃、有機(jī)玻璃或硅基底進(jìn)行微細(xì)加工形成，最終形成的第二圍堤結(jié)構(gòu)和封裝蓋為一體結(jié)構(gòu)。
[0045]請(qǐng)參考圖7，在所述第二圍堤結(jié)構(gòu)210頂部表面涂有粘膠220，將待封裝晶圓100的第一表面101和封裝蓋200具有第二圍堤結(jié)構(gòu)210的表面相對(duì)壓合,所述第二圍堤結(jié)構(gòu)210的頂部表面與待封裝晶圓100的切割道區(qū)域120表面利用所述粘膠220相粘結(jié)，使得所述封裝蓋200與待封裝晶圓100相粘結(jié)，且所述第一圍堤結(jié)構(gòu)113的頂部表面與封裝蓋200表面相接觸但不粘結(jié)。
[0046]由于所述第二圍堤結(jié)構(gòu)210的頂部表面與待封裝晶圓100的切割道區(qū)域120表面利用所述粘膠220相粘結(jié)，所述第一圍堤結(jié)構(gòu)113的頂部表面與封裝蓋200表面相接觸但不粘結(jié)，因此在切片時(shí)，當(dāng)位于切割道區(qū)域的利用粘膠粘結(jié)的第二圍堤結(jié)構(gòu)被同時(shí)切割去除后，所述封裝蓋與待封裝晶圓之間自動(dòng)分離，既能保證在封裝過(guò)程中，待封裝晶圓和封裝蓋之間的機(jī)械強(qiáng)度和空腔比，又能在封裝工藝的最后將封裝蓋與待封裝晶圓自動(dòng)分離，且不傷及待封裝晶圓本身。
[0047]在本實(shí)施例中，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)210的頂部表面與待封裝晶圓100的切割道區(qū)域120表面利用所述粘膠220相粘結(jié)，由于粘膠220具有一定的厚度，且待封裝晶圓100和封裝蓋200相對(duì)壓合后所述第一圍堤結(jié)構(gòu)113的高度等于所述第二圍堤結(jié)構(gòu)210頂部表面的粘膠220厚度與第二圍堤結(jié)構(gòu)210的高度之和，因此所述第二圍堤結(jié)構(gòu)210的高度小于所述第一圍堤結(jié)構(gòu)113的高度，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)210與第一圍堤結(jié)構(gòu)113的高度差為最終形成的粘膠220的厚度，通過(guò)控制所述第二圍堤結(jié)構(gòu)210與第一圍堤結(jié)構(gòu)113的高度差可以控制第二圍堤結(jié)構(gòu)210頂部表面的粘膠220的厚度，從而控制封裝蓋200與待封裝晶圓100之間的粘結(jié)強(qiáng)度。
[0048]在其他實(shí)施例中，由于利用干膜工藝形成的光刻膠經(jīng)過(guò)壓合后具有一定的粘性，可以進(jìn)行直接鍵合，當(dāng)?shù)谝粐探Y(jié)構(gòu)的光刻膠是利用濕膜工藝形成，第二圍堤結(jié)構(gòu)的光刻膠是利用干膜工藝形成，經(jīng)過(guò)壓合后，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)的頂部表面與待封裝晶圓的切割道區(qū)域表面通過(guò)直接鍵合的方法固定接合，第一圍堤結(jié)構(gòu)的頂部表面與封裝蓋相接觸但不固定接合，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)的高度也可以與第一圍堤結(jié)構(gòu)的高度相同。
[0049]由于第一圍堤結(jié)構(gòu)的頂部表面與封裝蓋相接觸但不固定接合，因此在切片時(shí)，當(dāng)位于切割道區(qū)域的固定接合的第二圍堤結(jié)構(gòu)被同時(shí)切割去除后，所述封裝蓋與待封裝晶圓之間自動(dòng)分離，既能保證在封裝過(guò)程中，待封裝晶圓和封裝蓋之間的機(jī)械強(qiáng)度和空腔比，又能在封裝工藝的最后將封裝蓋與待封裝晶圓自動(dòng)分離，且不傷及待封裝晶圓本身。
[0050]在本實(shí)施例中，當(dāng)待封裝晶圓100的第一表面101和封裝蓋200具有第二圍堤結(jié)構(gòu)210的表面相對(duì)壓合時(shí)，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)210的中心線與待封裝晶圓100的切割道區(qū)域120中心線重疊，從而使得在切片時(shí)所述第二圍堤結(jié)構(gòu)210會(huì)被完全去除。在其他實(shí)施例中，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)的中心線與待封裝晶圓的切割道區(qū)域中心線也可以不重疊，兩者具有一定的間距，但第二圍堤結(jié)構(gòu)完全位于待封裝晶圓的切割道區(qū)域內(nèi)。
[0051]在本實(shí)施例中，由于所述第二圍堤結(jié)構(gòu)210的頂部表面與待封裝晶圓100的切割道區(qū)域120表面利用所述粘膠220相粘結(jié)，所述第一圍堤結(jié)構(gòu)113的頂部表面與封裝蓋200表面相接觸但不粘結(jié)，因此涂在第二圍堤結(jié)構(gòu)210頂部表面的粘膠220不能在壓合的過(guò)程中擠壓到第一圍堤結(jié)構(gòu)113表面，使得第一圍堤結(jié)構(gòu)113也與封裝蓋200相粘結(jié)，因此在所述第一圍堤結(jié)構(gòu)113的位置與第二圍堤結(jié)構(gòu)210的位置之間具有一定的間隔。在本實(shí)施例中，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)與最近的第一圍堤結(jié)構(gòu)之間的距離Dl大于或等于10微米。
[0052]在其他實(shí)施例中，也可以在所述待封裝晶圓的切割道區(qū)域表面形成第二圍堤結(jié)構(gòu)，在所述封裝蓋表面形成有第一圍堤結(jié)構(gòu)，所述第一圍堤結(jié)構(gòu)的位置對(duì)應(yīng)于焊盤(pán)的位置，后續(xù)在所述第二圍堤結(jié)構(gòu)的頂部表面與封裝蓋表面直接鍵合或利用粘膠相粘結(jié)，第一圍堤結(jié)構(gòu)的頂部表面與待封裝晶圓的第一表面的焊盤(pán)表面相接觸但不粘結(jié)，因此在切片時(shí)，當(dāng)位于切割道區(qū)域的第二圍堤結(jié)構(gòu)被同時(shí)切割去除后，所述封裝蓋與待封裝晶圓之間自動(dòng)分離，既能保證在封裝過(guò)程中，待封裝晶圓和封裝蓋之間的機(jī)械強(qiáng)度和空腔比，又能在封裝工藝的最后將封裝蓋與待封裝晶圓自動(dòng)分離，且不傷及待封裝晶圓本身。
[0053]請(qǐng)參考圖8，在對(duì)所述待封裝晶圓100的第二表面102進(jìn)行減薄并進(jìn)行刻蝕，直到暴露出待封裝晶圓100第一表面101的焊盤(pán)111，形成貫穿所述待封裝晶圓100的通孔114。
[0054]對(duì)待封裝晶圓100進(jìn)行減薄的工藝包括機(jī)械研磨、化學(xué)機(jī)械研磨等，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要選擇合適的減薄工藝，在此不作詳述。
[0055]在本實(shí)施例中，僅對(duì)焊盤(pán)111對(duì)應(yīng)位置的待封裝晶圓100進(jìn)行刻蝕，形成通孔114。在其他實(shí)施例中，在刻蝕形成通孔的同時(shí)，對(duì)切割道區(qū)域的部分厚度的待封裝晶圓進(jìn)行刻蝕，使得切割道區(qū)域的待封裝晶圓變薄，有利于切片提高切片效率，且不容易造成待封裝晶圓因切片發(fā)生碎裂。
[0056]請(qǐng)參考圖9，在所述待封裝晶圓100的第二表面102和通孔114的側(cè)壁表面形成絕緣層115，且所述絕緣層115暴露出通孔114底部的焊盤(pán)111。
[0057]所述絕緣層115為待封裝晶圓100的第二表面提供電絕緣，且還可以作為待封裝晶圓100的第二表面的保護(hù)層。所述絕緣層115的材料為絕緣樹(shù)脂或氧化硅、氮化硅等絕緣材料。在本實(shí)施例中，所述絕緣層115的材料為環(huán)氧樹(shù)脂。
[0058]形成所述絕緣層115的具體工藝包括:在所述待封裝晶圓100的第二表面102、通孔114的側(cè)壁和底部暴露出的焊盤(pán)111表面形成絕緣薄膜(未圖示)，在所述絕緣薄膜表面形成圖形化的光刻膠薄膜(未圖示)，所述圖形化的光刻膠薄膜暴露出通孔114底部焊盤(pán)111表面的絕緣薄膜，對(duì)所述暴露出的絕緣薄膜進(jìn)行刻蝕，直到暴露出焊盤(pán)111，剩余的絕緣薄膜形成絕緣層115。
[0059]請(qǐng)參考圖10，在所述絕緣層115表面和焊盤(pán)111表面形成底部再布線層116，在所述底部再布線層116表面形成焊球117。
[0060]在本實(shí)施例中，形成所述底部再布線層116的工藝包括:在所述絕緣層115表面形成金屬薄膜(未圖示)，對(duì)所述金屬薄膜進(jìn)行刻蝕，形成底部再布線層116。所述底部再布線層116的材料為銅、鋁、鋁銅合金等金屬材料。
[0061]在本實(shí)施例中，形成底部再布線層116后，在所述底部再布線層116表面形成焊球117,所述焊球117的材料為焊錫。在其他實(shí)施例中，形成底部再布線層后，在所述底部再布線層表面形成浸潤(rùn)層，由于浸潤(rùn)層的材料至少包括金元素、銀元素、銦元素或錫元素其中的一種，且焊錫在具有金元素、銀元素、銦元素或錫元素的浸潤(rùn)層表面具有較佳的浸潤(rùn)性，使得形成的焊球與底部再布線層116之間具有較強(qiáng)的結(jié)合力，所述焊球不容易剝落。
[0062]請(qǐng)參考圖11，沿著切割道區(qū)域120對(duì)待封裝晶圓100進(jìn)行切片，在切割待封裝晶圓100的同時(shí)切割第二圍堤結(jié)構(gòu)210和對(duì)應(yīng)位置的封裝蓋200，使得當(dāng)待封裝晶圓100被切割成晶粒130時(shí)，封裝蓋200與晶粒130分離。
[0063]對(duì)待封裝晶圓100進(jìn)行切片的工藝為切片刀切割或激光切割，其中由于激光切割具有更小的切口寬度，因此本實(shí)施例采用激光對(duì)待封裝晶圓100進(jìn)行切割。由于無(wú)論是激光切割還是切片刀切割都會(huì)形成一定的切口寬度，當(dāng)沿著切割道區(qū)域的中心線位置進(jìn)行切割時(shí)，第二圍堤結(jié)構(gòu)210的位置與切割道區(qū)域120的位置相對(duì)應(yīng)，因此在切割待封裝晶圓100的同時(shí)切割去除第二圍堤結(jié)構(gòu)210和對(duì)應(yīng)位置的封裝蓋200。由于封裝蓋200和待封裝晶圓100之間只通過(guò)第二圍堤結(jié)構(gòu)210固定接合，第一圍堤結(jié)構(gòu)113與封裝蓋200僅僅接觸但不固定接合，因此，當(dāng)?shù)诙探Y(jié)構(gòu)210被切割去除，待封裝晶圓100被切割成晶粒130時(shí)，封裝蓋200與晶粒130自動(dòng)分離，一個(gè)晶粒130對(duì)應(yīng)形成一個(gè)影像傳感芯片。
[0064]由于本實(shí)用新型實(shí)施例的封裝蓋200和待封裝晶圓100之間只通過(guò)第二圍堤結(jié)構(gòu)210固定接合，且所述待封裝晶圓100的焊盤(pán)111表面形成的第一圍堤結(jié)構(gòu)113與封裝蓋200相接觸但不固定接合，所述第一圍堤結(jié)構(gòu)113用于控制空腔比和提高封裝蓋200和待封裝晶圓100之間的機(jī)械強(qiáng)度，當(dāng)?shù)诙探Y(jié)構(gòu)210在切片時(shí)被切割去除時(shí)，封裝蓋200與晶粒130自動(dòng)分離，不需要再利用濕法刻蝕等工藝去除粘膠220，避免去除所述粘膠時(shí)傷及待封裝晶圓本身。
[0065]本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種影像傳感器的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，請(qǐng)參考圖7，包括:待封裝晶圓100，所述待封裝晶圓100包括若干芯片區(qū)域110和位于芯片區(qū)域110之間的切割道區(qū)域120 ;位于待封裝晶圓110第一表面101且位于芯片區(qū)域110內(nèi)的焊盤(pán)111和影像傳感區(qū)112 ;位于所述焊盤(pán)111表面的第一圍堤結(jié)構(gòu)113 ;與所述待封裝晶圓100第一表面101相對(duì)設(shè)置的封裝蓋200，位于所述封裝蓋200表面的第二圍堤結(jié)構(gòu)210，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)210的位置對(duì)應(yīng)于切割道區(qū)域120的位置，所述封裝蓋200與待封裝晶圓100利用第二圍堤結(jié)構(gòu)210頂部表面的粘膠220相粘結(jié)，且所述第一圍堤結(jié)構(gòu)113的頂部表面與封裝蓋200表面相接觸但不粘結(jié)。
[0066]在本實(shí)施例中，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)210的頂部表面與待封裝晶圓100的切割道區(qū)域120表面利用粘膠220相粘結(jié)，因此，所述第一圍堤結(jié)構(gòu)113的高度等于所述第二圍堤結(jié)構(gòu)210頂部表面的粘膠220厚度與第二圍堤結(jié)構(gòu)210的高度之和。所述第一圍堤結(jié)構(gòu)的高度范圍為15微米?25微米。在其他實(shí)施例中，當(dāng)所述第二圍堤結(jié)構(gòu)的頂部表面與待封裝晶圓的切割道區(qū)域表面通過(guò)陽(yáng)極接合方式或共晶接合方式固定接合，第一圍堤結(jié)構(gòu)的頂部表面與封裝蓋相接觸但不固定接合，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)的高度也可以與第一圍堤結(jié)構(gòu)的高度相問(wèn)。
[0067]所述第二圍堤結(jié)構(gòu)210的寬度小于切割道區(qū)域120的寬度。優(yōu)選的，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)210的寬度小于或等于切割晶圓形成的切口的寬度。在本實(shí)施例中，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)的寬度大于50微米。
[0068]在本實(shí)施例中，所述第一圍堤結(jié)構(gòu)113完全覆蓋焊盤(pán)111表面且一個(gè)芯片區(qū)域110對(duì)應(yīng)的第一圍堤結(jié)構(gòu)113相連接形成環(huán)狀。在其他實(shí)施例中，所述第一圍堤結(jié)構(gòu)完全覆蓋焊盤(pán)表面且間隔設(shè)置。
[0069]在本實(shí)施例中，所述第一圍堤結(jié)構(gòu)113、第二圍堤結(jié)構(gòu)210的材料為光刻膠。在其他實(shí)施例中，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)還可以為其他有機(jī)高分子材料，例如樹(shù)脂等，具體包括環(huán)氧樹(shù)脂、苯丙環(huán)丁烯、聚酰亞胺、丙烯酸樹(shù)脂等，或者所述第二圍堤結(jié)構(gòu)與封裝蓋為一體結(jié)構(gòu)，材料同為玻璃、有機(jī)玻璃或硅基底，通過(guò)對(duì)整塊玻璃、有機(jī)玻璃或硅基底進(jìn)行微細(xì)加工形成。
[0070]雖然本實(shí)用新型披露如上，但本實(shí)用新型并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種影像傳感器的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括: 待封裝晶圓，所述待封裝晶圓包括若干芯片區(qū)域和位于芯片區(qū)域之間的切割道區(qū)域； 位于待封裝晶圓第一表面且位于芯片區(qū)域內(nèi)的焊盤(pán)和影像傳感區(qū)； 位于所述焊盤(pán)表面的第一圍堤結(jié)構(gòu)； 與所述待封裝晶圓第一表面相對(duì)設(shè)置的封裝蓋，位于所述封裝蓋表面的第二圍堤結(jié)構(gòu)，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)的位置對(duì)應(yīng)于切割道區(qū)域的位置，所述封裝蓋與待封裝晶圓利用第二圍堤結(jié)構(gòu)固定接合，且所述第一圍堤結(jié)構(gòu)的頂部表面與封裝蓋表面相接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的影像傳感器的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)的頂部表面與待封裝晶圓的切割道區(qū)域表面直接鍵合或利用粘膠相粘結(jié)。
3.如權(quán)利要求2所述的影像傳感器的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一圍堤結(jié)構(gòu)的高度大于或等于所述第二圍堤結(jié)構(gòu)的高度。
4.如權(quán)利要求1所述的影像傳感器的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)的寬度小于切割道區(qū)域的寬度。
5.如權(quán)利要求1所述的影像傳感器的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)的寬度小于或等于切割晶圓形成的切口的寬度。
6.如權(quán)利要求1所述的影像傳感器的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)的中心線與切割道區(qū)域的中心線重疊。
7.如權(quán)利要求1所述的影像傳感器的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)的寬度大于50微米。
8.如權(quán)利要求1所述的影像傳感器的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)與最近的第一圍堤結(jié)構(gòu)之間的距離大于或等于10微米。
9.如權(quán)利要求1所述的影像傳感器的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一圍堤結(jié)構(gòu)完全覆蓋焊盤(pán)表面且間隔設(shè)置。
10.如權(quán)利要求1所述的影像傳感器的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一圍堤結(jié)構(gòu)完全覆蓋焊盤(pán)表面且同一芯片區(qū)域?qū)?yīng)的第一圍堤結(jié)構(gòu)相連接形成環(huán)狀。
11.如權(quán)利要求1所述的影像傳感器的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)與封裝蓋為一體結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】H01L23/18GK203481209SQ201320519792
【公開(kāi)日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年8月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月23日
【發(fā)明者】王之奇, 喻瓊, 王蔚 申請(qǐng)人:蘇州晶方半導(dǎo)體科技股份有限公司