TWI426311B - 晶圓級鏡頭模組、製造晶圓級鏡頭模組的方法與晶圓級攝影機 - Google Patents

Description

晶圓級鏡頭模組、製造晶圓級鏡頭模組的方法與晶圓級攝影機

本發明係關於一種晶圓級(wafer level)鏡頭模組及其相關製造方法，尤指一種用以消除/減少不必要之雜散(stray)光的晶圓級鏡頭模組以及相關製造方法。

隨著光學科技的進步，影像擷取裝置在各種不同產品的應用上也廣受歡迎，舉例來說，除了數位相機之外，一些行動裝置：如手機、個人數位助理(personal digital assistant，PDA)以及筆記型電腦(notebook，NB)亦具有影像擷取功能的裝置安裝於其內。

鏡頭模組是影像擷取裝置中最重要的元件之一，然而，設置於鏡頭模組之下的影像感測器(image sensor)會受到雜散光的影響，因而導致雜訊的產生或影像對比的惡化。因此，如何有效地避免影像感測器接收到不必要的雜散光而增強影像擷取裝置的整體效能，便成為相關產業中一個待解決的重要議題。

因此，本發明的目的之一在於提供一種晶圓級鏡頭模組、晶圓級攝影機以及相關的製造方法，以解決上述之問題。

依據本發明之一實施例，其係提供一種晶圓級鏡頭模組。該晶圓級鏡頭模組包含有一第一光學層、一間隔層以及一第二光學層。該間隔層係設置於該第一光學層之上，並具有一孔洞穿透其中以透光，其中該孔洞的表面大致上避免了光反射，以及該第二光學層係設置於該間隔層上。

依據本發明之另一實施例，其係提供一種晶圓級攝影機。該晶圓級攝影機包含有一影像感測器、一間隔層以及一晶圓級鏡頭模組。該間隔層係設置於該影像感測器之上，並具有一孔洞穿透其中以透光，其中該孔洞的表面大致上避免了光反射，以及該晶圓級鏡頭模組係設置於該間隔層之上。

依據本發明之另一實施例，其係提供一種製造一晶圓級鏡頭模組的方法。該方法包含有下列步驟：提供一第一光學層、一間隔層以及一第二光學層，其中有一孔洞穿透過該間隔層以透光；將該間隔層設置於該第一光學層之上，以及將該第二光學層設置於該間隔層之上；以及將一特定薄膜層設置於該孔洞之表面上。

依據本發明之另一實施例，其係提供一種製造一晶圓級鏡頭模組的方法。該方法包含有下列步驟：提供一第一光學層、一間隔層以及一第二光學層；將該間隔層設置於該第一光學層之上，以及將該第二光學層設置於該間隔層之上；以及使穿透過該間隔層之一孔洞具有一粗糙表面。

在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，硬體製造商可能會用不同的名詞來稱呼同樣的元件。本說明書及後續的申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區分的準則。在通篇說明書及後續的請求項當中所提及的「包含」係為一開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於」。另外，「耦接」一詞在此係包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接於一第二裝置，則代表該第一裝置可直接電氣連接於該第二裝置，或透過其他裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。

第1圖為本發明之第一實施例中一晶圓級攝影機100之結構的剖面圖。晶圓級攝影機100包含有(但不侷限於)一影像感測器110、一第一間隔層120、一晶圓級鏡頭模組130以及複數個特定薄膜層140。如第1圖所示，晶圓級鏡頭模組130包含設置於第一間隔層120之上的一第一透鏡載板(lens plate)131、設置於一第二間隔層132之上的一第二透鏡載板133以及設置於一第三間隔層134之上的一光圈(diaphragm)135。請注意，在此實施例中，該些特定薄膜層140係分別設置於間隔層120、132以及134中孔洞的表面(如第2圖所示)，但這並非本發明之限制。換句話說，特定薄膜層可依實際設計需求而設置於晶圓級攝影機100內的任何間隔層上。

舉個例子來說，晶圓級攝影機100可以是一微型攝影模組(compact camera module,CCM)且設置於一影像擷取裝置內，但這並非作為本發明的限制，除此之外，特定薄膜層140的數量及厚度亦無特定限制。也就是說，在不違背本發明之精神下，特定薄膜層140的數量及厚度可依照實際需求作調整及修正，此類設計上的變化均屬本發明之範疇。

在一實施例中，該些特定薄膜層140皆為光屏蔽(light-shielding)層，所以當雜散光照射於間隔層120、132以及134中孔洞的表面時，大部分亦或所有的雜散光會被該些光屏蔽層所吸收，因此，設置於晶圓級鏡頭模組130之下的影像感測器110便不會受到不必要之雜散光所影響，進而提升影像品質。然而，本發明並不受限於此，也就是說，其它能大幅避免或大量減少光反射的薄膜層亦屬本發明之範圍。此外，第1圖中晶圓級攝影機100的結構僅是作為範例說明，並非本發明之限制。

第3圖為本發明之第二實施例中一晶圓級攝影機300之結構的剖面圖，其類似於第1圖中所示之晶圓級攝影機100。晶圓級攝影機300包含有(但不侷限於)一影像感測器310、一第一間隔層320以及一晶圓級鏡頭模組330。如第3圖所示，晶圓級鏡頭模組330包含設置於第一間隔層320之上的一第一透鏡載板331、設置於一第二間隔層332之上的一第二透鏡載板333以及設置於一第三間隔層334之上的一光圈335。請注意，在此實施例中，間隔層320、332以及334中孔洞的表面(如第4圖所示)皆為粗糙表面，但這並非本發明之限制，換句話說，位於間隔層中孔洞的任何表面可個別地依設計需求而為一粗糙表面。當雜散光照射於間隔層320、332以及334中孔洞的粗糙表面時，入射的雜散光會往隨機的方向散射，如此一來，影像感測器310便不容易受到雜散光的嚴重影響。

請注意，上述的實施例僅用來說明本發明之技術特徵，並非用來侷限本發明之範疇。熟習此項技藝者應可了解，第1圖以及第3圖中的晶圓級攝影機的結構亦可在不違背本發明之精神下作適當的變化及修正。

請參考第5圖，第5圖為本發明之製造一晶圓級鏡頭模組的方法之一實施例的流程圖。請注意，假若可大致上獲得相同的結果，步驟不一定要遵照第5圖中所示之次序來依序執行。該方法包含有下列步驟：

步驟502：提供一第一光學層、一間隔層以及一第二光學層，其中有一孔洞穿透過該間隔層以透光。

步驟504：將該間隔層設置於該第一光學層之上，以及將該第二光學層設置於該間隔層之上。

步驟506：將一特定薄膜層設置於該孔洞之表面上。

在步驟502中，該第一光學層可為一透鏡載板，以及該第二光學層可為一光圈或一透鏡載板。在步驟506中，該特定薄膜層係為一光屏蔽層。結合第5圖的步驟、第1圖以及第2圖中的元件可清楚了解製造一晶圓級鏡頭模組(例如晶圓級鏡頭模組130)的步驟，故詳細的步驟說明於此便不另贅述。

請參考第6圖，第6圖為本發明之製造一晶圓級鏡頭模組的方法之另一實施例的流程圖。該方法包含有(但不侷限於)下列步驟：

步驟602：提供一第一光學層、一間隔層以及一第二光學層。

步驟604：將該間隔層設置於該第一光學層之上，以及將該第二光學層設置於該間隔層之上。

步驟606：使得穿透過該間隔層之一孔洞具有一粗糙表面。

在步驟602中，該第一光學層可為一透鏡載板，以及該第二光學層可為一光圈或一透鏡載板。結合第6圖的步驟、第3圖以及第4圖中的元件可清楚了解製造一晶圓級鏡頭模組(例如晶圓級鏡頭模組330)的步驟，故詳細的步驟說明於此便不另贅述。

上述流程圖中之步驟僅作為本發明可實行的實施例，並不為本發明之限制。熟習此項技藝者應可了解，在不違背本發明之精神下，上述之製造方法亦可插入其它步驟或合併數個步驟成一單一步驟，均屬本發明之範疇。舉例來說，在一種設計變化下，第5圖以及第6圖中的步驟可選擇性地合併。

綜上所述，本發明之該些實施例提供了晶圓級鏡頭模組、晶圓級攝影機以及製造晶圓級鏡頭模組的相關方法。在一實施例中，本發明設置一特定薄膜層於晶圓級攝影機內間隔層中孔洞的表面，因此，當雜散光照射於間隔層中孔洞的表面時，雜散光會被該特定薄膜層所吸收，如此一來，晶圓級攝影機內的影像感測器便不會受到不必要之雜散光所影響。在另一實施例中，晶圓級攝影機內間隔層中之孔洞具有粗糙的表面，因此，當雜散光照射於間隔層中孔洞的粗糙表面時，入射的雜散光會隨機地往不同方向散射，如此可防止晶圓級攝影機內的影像感測器受到雜散光的嚴重影響。簡而言之，任何採用本發明之技術特徵的影像擷取裝置可大幅地改善其整體效能。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

100、300．．．晶圓級攝影機

110、310．．．影像感測器

120、132、134、320、332、334．．．間隔層

130、330．．．晶圓級鏡頭模組

131、133、331、333．．．透鏡載板

135、335．．．光圈

140．．．特定薄膜層

第1圖為本發明之第一實施例中一晶圓級攝影機之結構的剖面圖。

第2圖為第1圖中晶圓級攝影機內一間隔層的部分放大圖。

第3圖為本發明之第二實施例中一晶圓級攝影機之結構的剖面圖。

第4圖為第3圖中晶圓級攝影機內一間隔層的部分放大圖。

第5圖本發明之製造一晶圓級鏡頭模組的方法之一實施例的流程圖。

第6圖本發明之製造一晶圓級鏡頭模組的方法之另一實施例的流程圖。

100．．．晶圓級攝影機

110．．．影像感測器

120、132、134．．．間隔層

130．．．晶圓級鏡頭模組

131、133．．．透鏡載板

135．．．光圈

140．．．特定薄膜層

Claims (7)

1. 一種晶圓級鏡頭模組，包含有：一第一光學層；一間隔層，設置於該第一光學層之上，該間隔層具有一孔洞穿透其中以透光；一光屏蔽層，設置於該間隔層中該孔洞的表面上以降低光反射；以及一第二光學層，設置於該間隔層之上。
2. 如申請專利範圍第1項所述之晶圓級鏡頭模組，其中該第一光學層包含有一透鏡載板。
3. 如申請專利範圍第1項所述之晶圓級鏡頭模組，其中該第二光學層包含有一光圈或一透鏡載板。
4. 一種晶圓級攝影機，包含有：一影像感測器；一間隔層，設置於該影像感測器之上，具有一孔洞穿透其中以透光；一光屏蔽層，設置於該間隔層中該孔洞的表面上以降低光反射；以及一晶圓級鏡頭模組，設置於該間隔層上。
5. 一種製造一晶圓級鏡頭模組的方法，包含有：提供一第一光學層、一間隔層以及一第二光學層，其中有一孔洞穿透過該間隔層以透光；將該間隔層設置於該第一光學層之上，以及將該第二光學層設置於該間隔層之上；以及將一光屏蔽層設置於該孔洞之表面上。
6. 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中該第一光學層包含有一透鏡載板。
7. 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中該第二光學層包含有一光圈或一透鏡載板。