TWI614883B - 具有黑色遮罩的晶片尺寸封裝之影像感測器封裝及相關封裝方法 - Google Patents

具有黑色遮罩的晶片尺寸封裝之影像感測器封裝及相關封裝方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI614883B
TWI614883B TW105133116A TW105133116A TWI614883B TW I614883 B TWI614883 B TW I614883B TW 105133116 A TW105133116 A TW 105133116A TW 105133116 A TW105133116 A TW 105133116A TW I614883 B TWI614883 B TW I614883B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
image sensor
black mask
cover glass
black
chip size
Prior art date
Application number
TW105133116A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201717376A (zh
Inventor
林蔚峰
范純聖
Original Assignee
豪威科技股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 豪威科技股份有限公司 filed Critical 豪威科技股份有限公司
Publication of TW201717376A publication Critical patent/TW201717376A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI614883B publication Critical patent/TWI614883B/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14601Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462Coatings
    • H01L27/14623Optical shielding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14601Structural or functional details thereof
    • H01L27/14618Containers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14601Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625Optical elements or arrangements associated with the device
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14601Structural or functional details thereof
    • H01L27/14632Wafer-level processed structures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14683Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
    • H01L27/14687Wafer level processing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/11Manufacturing methods
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14683Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
    • H01L27/14685Process for coatings or optical elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/161Cap
    • H01L2924/162Disposition
    • H01L2924/16235Connecting to a semiconductor or solid-state bodies, i.e. cap-to-chip

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

一種具有黑色遮罩的晶片尺寸影像感測器封裝方法,包含:(a)切割一具有複數個接合於一共用玻璃基板的影像感測器之複合晶圓,以在前述共用玻璃基板中形成狹縫,其中該等狹縫分別界定一用於每一影像感測器的蓋玻片,(b)在該等狹縫中形成黑色遮罩,使得在沿著該等影像感測器的光軸從橫截面觀察時,每一影像感測器的黑色遮罩跨越上述蓋玻片的周邊,以及(c)穿過該等狹縫中的黑色遮罩以進行切塊以分割出複數個晶片尺寸封裝的影像感測器,其每一者包含該等影像感測器中之一者及接合於上述影像感測器之上述蓋玻片,上述蓋玻片的側面係背向上述光軸且至少部分地被上述黑色遮罩覆蓋。

Description

具有黑色遮罩的晶片尺寸封裝之影像感測器封裝及相關封裝方法
本發明係有關於影像感測器封裝,特定而言係有關於具有黑色遮罩的晶片尺寸封裝之影像感測器封裝及相關封裝方法。
照相機已被整合到各種裝置中。例如,廣泛使用的消費電子裝置(諸如手機、平板電腦及膝上型電腦)包含了照相機。為了符合這類裝置的目標成本,照相機必須以非常低的成本來製造。典型相機模組的製造成本是由(a)材料成本,諸如影像感測器、透鏡材料及封裝材料的成本,以及(b)封裝成本(包含組裝)所組成。在許多情況下,封裝成本是顯著的且甚至可能超過材料成本。例如,影像感測器及透鏡皆可以在晶圓層級便宜地生產,而將透鏡與影像感測器對準的製程以及構成相機模組不透光外殼(視見區除外)的製程是非晶圓層級的製程,其以不容忽視的方式構成相機模組的總成本。
晶圓級影像感測器的尺寸不斷減小。這種發展至少部分地受到成本所趨使。較小的影像感測器降低了每個影像感測器的材料費,且增加了每個晶圓所產生的影像感測器數量。此外,相關的透鏡及封裝可做得較小,這導致了進一步的成本下降以及兼容於緊密空間限制(諸如與行動電話相關的限制)的極小型化相機模組。
在一實施例中,一具有黑色遮罩的晶片尺寸影像感測器封裝方法係包含切割一具有複數個接合於一共用玻璃基板的影像感測器之複合晶圓,以在上述共用玻璃基板中形成狹縫,其中該等狹縫分別界定一用於每一影像感測器的蓋玻片。上述方法亦包含在該等狹縫中形成黑色遮罩,使得在沿著該等影像感測器的光軸從橫截面觀察時,每一影像感測器的黑色遮罩係跨越上述蓋玻片的周邊。再者,上述方法包含穿過該等狹縫中的黑色遮罩以進行切塊以分 割出複數個晶片尺寸封裝的影像感測器。該等晶片尺寸封裝的影像感測器中之每一者包含該等影像感測器中之一者及接合於上述影像感測器之上述蓋玻片,其中背向上述光軸的蓋玻片之側面至少部分地被上述黑色遮罩覆蓋。
在一實施例中,一晶片尺寸封裝的影像感測器係包含一影像感測器、一接合於前述影像感測器之蓋玻片以及一設於前述蓋玻片背向上述影像感測器的光軸之側面上的黑色遮罩。
100‧‧‧晶片尺寸(CSP)影像感測器封裝方法
110‧‧‧複合晶圓
112、114‧‧‧表面
120‧‧‧影像感測器晶圓
122‧‧‧影像感測器
124、126‧‧‧光軸
128‧‧‧橫向長度
130‧‧‧共用玻璃基板
132‧‧‧蓋玻片
134‧‧‧光接收表面
140‧‧‧黑色遮蔽材料
142‧‧‧黑色遮罩
150‧‧‧CSP影像感測器
200、250‧‧‧經覆蓋蓋玻片的影像感測器
210、260‧‧‧影像感測器
212、262‧‧‧不透光接合層
214、264‧‧‧感光陣列
220、270‧‧‧蓋玻片
222、272‧‧‧光接收表面
230、280、284‧‧‧橫向長度
232、282‧‧‧高度
236、286‧‧‧受光角度
238、288‧‧‧橫向距離
290‧‧‧雜散光
292、294、296、298‧‧‧光束
300、310‧‧‧經覆蓋蓋玻片的影像感測器
302、312‧‧‧蓋玻片
304、314‧‧‧高度
320、330‧‧‧CSP影像感測器
326、336‧‧‧黑色遮罩
700‧‧‧複合晶圓
710‧‧‧影像感測器
712‧‧‧感測器基板
714‧‧‧感光陣列
716‧‧‧焊料凸塊電性接點
718‧‧‧光軸
720‧‧‧共用玻璃基板
722‧‧‧蓋玻片
724‧‧‧光接收表面
730‧‧‧接合層
740‧‧‧膠帶
750‧‧‧凹槽
752、755‧‧‧狹縫
754‧‧‧黑色光阻
756‧‧‧黑色遮罩
758‧‧‧突出部
760‧‧‧CSP影像感測器
770、772‧‧‧寬度
774‧‧‧厚度
780‧‧‧高度
782‧‧‧距離
790‧‧‧切割工具
792‧‧‧光罩
794‧‧‧UV光
798‧‧‧取放裝置
1056‧‧‧黑色遮罩
1060、1260‧‧‧CSP影像感測器
1090、1096、1290、1296‧‧‧切割工具
1092、1292‧‧‧光罩
1200‧‧‧複合晶圓
1210‧‧‧影像感測器
1216‧‧‧電性接觸區域
1252、1254‧‧‧狹縫
1256‧‧‧黑色遮罩
1258‧‧‧焊料凸塊電性接點
1270、1272‧‧‧寬度
1274‧‧‧厚度
1280‧‧‧部份高度
1282‧‧‧高度
1298‧‧‧取放裝置
圖1係顯示根據一實施例之具有整合型黑色遮罩的晶片尺寸影像感測器封裝方法,用於產生複數個晶片尺寸封裝的(CSP)影像感測器,以及由上述晶片尺寸影像感測器封裝方法所產生的例示性CSP影像感測器。
圖2A與2B係顯示習知經覆蓋蓋玻片且不具有黑色遮罩的影像感測器所偵測到的雜散光問題。
圖3A與3B係顯示習知經覆蓋蓋玻片的例示性影像感測器。
圖3C與3D係顯示根據本發明實施例之具有黑色遮罩的CSP影像感測器。
圖4A與4B係顯示根據模擬之由圖3A與3B之經覆蓋蓋玻片的影像感測器所擷取到的影像。
圖4C與4D係顯示根據模擬之由圖3C與3D的CSP影像感測器所擷取到的影像。
圖4E係顯示用於圖4A-圖4D每一圖的強度標度。
圖5係為根據一實施例更詳細說明圖1的CSP影像感測器封裝方法的流程圖。
圖6係說明根據一實施例的CSP影像感測器封裝方法,其中複合晶圓的影像感測器係接合於膠帶上。
圖7A-圖7G係顯示(例如)圖6的方法步驟以及由圖6的方法所產生的例示性CSP影像感測器。
圖8A係顯示根據一實施例之具有黑色遮罩的CSP影像感測器,其在CSP影像感測器的光接收表面上形成有圓形開孔。
圖8B係顯示根據一實施例在CSP影像感測器的光接收表面上形成有矩形開孔之具有黑色遮罩的CSP影像感測器。
圖9係說明根據一實施例的CSP影像感測器封裝方法,其中複合晶圓的共用玻璃基板係接合於膠帶上。
圖10A-圖10G係顯示(例如)圖9的方法步驟以及由圖9的方法所產生的例示性CSP影像感測器。
圖11係說明根據一實施例之CSP影像感測器封裝方法,其在塗覆黑色遮罩之前僅形成狹縫至共用玻璃基板的部分高度。
圖12A-圖12H係顯示(例如)圖11的方法步驟以及由圖11的方法所產生的例示性CSP影像感測器。
圖1係顯示一例示性具有整合型黑色遮罩的晶片尺寸(CSP)影像感測器封裝方法100,其用於產生複數個具有黑色遮罩的CSP影像感測器。圖1亦顯示由上述晶片尺寸影像感測器封裝方法100所產生的例示性CSP影像感測器150。CSP影像感測器150包含一黑色遮罩142,其遮蔽上述CSP影像感測器150的光偵測元件免受到在缺少黑色遮罩142時會進入CSP影像感測器150側面的雜散光。這對於具有小橫向長度的影像感測器是特別有利的,因為這類影像感測器更容易受到由進入到影像感測器側面之雜散光所造成的雜訊,且因小橫向長度而會收集到較少穿過所預期光接收表面的光線。在本文中,「橫向」係指與影像感測器的光軸126正交的維度。CSP影像感測器150具有一橫向長度128。橫向長度128係與CSP影像感測器150的光軸126正交。橫向長度128中之一或二者可小至約1毫米或更小。
晶片尺寸影像感測器封裝方法100為一種整合影像感測器封裝的光遮蔽態樣之晶圓級製程。與習用在獨立晶粒層級從晶圓切割出影像感測器之後所執行的封裝方法相比,此方法提供了經簡化的製造流程。晶片尺寸影像感測器封裝方法100因此能夠以低成本提供高產量。晶片尺寸影像感測器封裝方法100對一複合晶圓110進行處理以產生複數個CSP影像感測器150。複合晶圓110包含複數個接合至一共用玻璃基板130的影像感測器122。為清楚說明,並非所有的影像感測器122被標示於圖1中。影像感測器122係於晶圓層級在一影像感測器晶圓120中產生。每一影像感測器122為(例如)互補金屬氧化物半導體(CMOS)影像感測器。在一實施例中,晶片尺寸影像感測器封裝方法100對一包含影像感測器晶圓的複合晶圓110進行處理。在另一實施例中,在接合 影像感測器晶圓120於共用玻璃基板130之後,材料係已從影像感測器晶圓120移除,使得複合晶圓110的影像感測器122僅接合於共用玻璃基板130而不彼此接合。晶片尺寸影像感測器封裝方法100的製程步驟包含切割複合晶圓110及塗覆黑色遮蔽材料140。
CSP影像感測器150(如由晶片尺寸影像感測器封裝方法100所產生者)係包含影像感測器122及蓋玻片132。蓋玻片132為共用玻璃基板130的一部分。背向光軸126的蓋玻片132之側面係至少部分地被由黑色遮蔽材料140所形成的黑色遮罩142覆蓋。黑色遮罩142在影像感測器122的偵測波長範圍中是不透光的。因此,光線只(或至少主要)透過所預期的CSP影像感測器150之光接收表面134,進入CSP影像感測器150以被影像感測器122偵測。黑色遮罩142可為一具有厚度範圍為1微米至200微米的塗佈層。為清楚說明,影像感測器122、光軸126、橫向長度128、蓋玻片132、光接收表面134及黑色遮罩142僅標示於圖1所示的某些CSP影像感測器150之中。
圖2A及2B係顯示習知經覆蓋蓋玻片且不具有黑色遮罩142的影像感測器所偵測到的雜散光問題。圖2A係顯示雜散光290進入一具有較大橫向長度230之經覆蓋蓋玻片的影像感測器200。圖2B係顯示雜散光290進入一具有較小橫向長度280之經覆蓋蓋玻片的影像感測器250。圖2A及2B最好是一起觀看。
經覆蓋蓋玻片的影像感測器200包含一影像感測器210及一經由不透光接合層212而接合於影像感測器210的蓋玻片220。影像感測器210包含具有一橫向長度234之感光陣列214。蓋玻片220具有橫向長度230及高度232。經覆蓋蓋玻片的影像感測器200具有一光接收表面222。預期被感光陣列214偵測的光線係穿過光接收表面222。然而,除此之外,雜散光290透過蓋玻片220之側面進入蓋玻片220且可傳播至感光陣列214而被其偵測。光束292及294為表示可被感光陣列214偵測並於感光陣列214最遠處進入蓋玻片220的雜散光290之受光角度236的例示性光束。
經覆蓋蓋玻片的影像感測器250係與該經覆蓋蓋玻片的影像感測器200相似。經覆蓋蓋玻片的影像感測器250包含一影像感測器260及一經由不透光接合層262接合於影像感測器260的蓋玻片270。影像感測器260包含一具有橫向長度284的感光陣列264。蓋玻片270具有橫向長度280及高度282。 經覆蓋蓋玻片的影像感測器250具有一光接收表面272。預期被感光陣列264偵測的光線係穿過光接收表面272。高度282與高度232相同。雜散光290透過蓋玻片270之側面進入蓋玻片270且可傳播至感光陣列264而被其偵測。光束296及298為表示可被感光陣列264偵測並於感光陣列264最遠處進入蓋玻片270之雜散光290的受光角度286的例示性光束。
自感光陣列264到蓋玻片270側面的橫向距離288係顯著較小於自感光陣列214到蓋玻片220側面的橫向距離238。因此,受光角度286係大於受光角度236。因此,經覆蓋蓋玻片的影像感測器250係比經覆蓋蓋玻片的影像感測器200偵測到更多的雜散光。此外,由於橫向長度280小於橫向長度230,故穿過光接收表面272而被經覆蓋蓋玻片的影像感測器250的感光陣列264偵測到的光線量係少於穿過光接收表面222而被經覆蓋蓋玻片的影像感測器200的感光陣列214偵測到的光線量。這進一步減少了經覆蓋蓋玻片的影像感測器250之中(a)穿過光接收表面272到達感光陣列264的光線與(b)到達感光陣列264的雜散光的比率(與經覆蓋蓋玻片的影像感測器200的對應比率相比時)。
因此,如果不採取措施阻擋雜散光,則縮減影像感測器的橫向維度可能在影像感測器所擷取到的影像之中產生不想要的雜散光影響。晶片尺寸影像感測器封裝方法100產生了具有黑色遮罩的影像感測器,上述黑色遮罩係經配置以至少部分地阻擋雜散光(諸如雜散光290)。晶片尺寸影像感測器封裝方法100因而對於習用經覆蓋蓋玻片的影像感測器(尤其是具有小的橫向長度者)所經歷到的雜散光問題提供了解決方案。
圖3A與3B分別顯示習知經覆蓋蓋玻片的影像感測器300及310。經覆蓋蓋玻片的影像感測器300及310係與經覆蓋蓋玻片的影像感測器250相似。圖4A與4B分別顯示根據模擬由經覆蓋蓋玻片的影像感測器300及310所擷取到的影像。圖3C與3D分別顯示具有黑色遮罩的CSP影像感測器320及330。CSP影像感測器320及330為CSP影像感測器150的實施例,且可使用CSP影像感測器封裝方法100來產生。圖4C與4D分別顯示根據模擬由CSP影像感測器320及330所擷取到的影像。所有在圖4A-圖4D中顯示的影像的尺寸是相同的。圖4E係顯示用於圖4A-圖4D每一圖的強度標度。圖3A-圖3D及圖4A-圖4E最好是一起觀看。圖3A-圖3D及圖4A-圖4D展現出(例如)CSP影像感測器封裝方法100能夠產生具有極佳雜散光抑制特性的CSP影像感測器 150。
經覆蓋蓋玻片的影像感測器300係與經覆蓋蓋玻片的影像感測器250相似。經覆蓋蓋玻片的影像感測器300將蓋玻片270實施成具有高度304的蓋玻片302。高度304為400微米。在經覆蓋蓋玻片的影像感測器300中,橫向長度284為0.96毫米(mm)。CSP影像感測器320係與經覆蓋蓋玻片的影像感測器300相似,但進一步包含黑色遮罩326。黑色遮罩326為黑色遮罩142的一實施例。黑色遮罩326沿著蓋玻片302的整個高度延伸。圖4A顯示出由經覆蓋蓋玻片的影像感測器300所擷取的影像表現出顯著之不均勻性。相反地,由CSP影像感測器320所擷取到的影像(見圖4C)係相對地均勻且不會達到如經覆蓋蓋玻片的影像感測器300所擷取的影像般之高強度。這展現出黑色遮罩326阻擋了雜散光290使其不被CSP影像感測器320偵測到。
經覆蓋蓋玻片的影像感測器310係與經覆蓋蓋玻片的影像感測器300相似,除了其具有呈高度314的蓋玻片312,其中高度314為200微米。CSP影像感測器330係與經覆蓋蓋玻片的影像感測器310相似,除了其具有(a)呈高度314的蓋玻片312及黑色遮罩336。黑色遮罩336為黑色遮罩142的一實施例。黑色遮罩336沿著蓋玻片312的整個高度延伸。圖4B顯示出由經覆蓋蓋玻片的影像感測器310所擷取到的影像展現出顯著的不均勻性,儘管與圖4A相比其處於較低的強度程度。與圖4A相比,圖4B中的強度降低為蓋玻片312之高度314只有蓋玻片302的高度304的一半之結果。因此,有可能藉由降低蓋玻片的高度,而降低習知未配置有黑色遮罩之經覆蓋蓋玻片的影像感測器所偵測到的雜散光量。然而,在200微米的蓋玻片高度下,雜散光的問題在所擷取的影像中仍然明顯,且具有蓋玻片高度比200微米要小得多的影像感測器之晶圓級製造會因為達到這樣小的蓋玻片高度所需的極薄玻璃基板的易脆性而具困難性。圖4D顯示由CSP影像感測器330所擷取的影像。其均勻性極佳且強度程度低。這展現出黑色遮罩336具有顯著的雜散光降低效果,即使是僅具有200微米高度的蓋玻片。
圖5為更詳細說明CSP影像感測器封裝方法100的流程圖。在步驟510中,晶片尺寸影像感測器封裝方法100切割複合晶圓110以在共用玻璃基板130中形成狹縫。這些狹縫分別與該等影像感測器122的光軸124平行,且對齊於該等影像感測器122之間的分界線。該等狹縫在共用玻璃基板130中 界定了用於每一影像感測器122的蓋玻片132。步驟510可利用本領域中已知的切割方法,諸如切塊或蝕刻。在一實施例中,步驟510實施步驟512而穿過複合晶圓110的整個高度及穿過共用玻璃基板130的整個高度進行切割。在本文中,「高度」係指在平行於光軸124的維度中的範圍。在另一實施例中,步驟510實施步驟514而在該等影像感測器122之間切割複合晶圓110到共用玻璃基板130內且只切割到共用玻璃基板130的部分高度,使得該等狹縫不完全穿透共用玻璃基板130。
在步驟520中,晶片尺寸影像感測器封裝方法100在該等狹縫中形成黑色遮罩,使得在沿著對應的光軸124從橫截面觀察時,每一影像感測器122的黑色遮罩係跨越蓋玻片132的周邊。上述黑色遮罩環繞蓋玻片132背向光軸124的全部側面,例如,對於矩形影像感測器而言,黑色遮罩環繞著蓋玻片132的四個側面。步驟520包含將黑色遮蔽材料140塗覆於複合晶圓110之至少在步驟510中所形成的狹縫內。
在一實施例中,步驟520包含步驟522及524。在步驟522中,晶片尺寸影像感測器封裝方法100沉積黑色光阻於複合晶圓110上。在步驟522的一實例中,黑色光阻係大致沉積在共用玻璃基板130背向影像感測器122的全部表面112上,以及在該等狹縫中。在步驟522的另一實例中,黑色光阻係大致沉積在複合晶圓110之與表面112相對的全部表面114上止述黑色光阻為黑色遮蔽材料140的一實例。在步驟524中,晶片尺寸影像感測器封裝方法100至少在該等狹縫中以光刻方式對上述黑色光阻進行顯影。
在步驟530中,晶片尺寸影像感測器封裝方法100對複合晶圓110進行切塊以從複合晶圓110分割出CSP影像感測器150。每一CSP影像感測器150包含一影像感測器122及一接合於其上的蓋玻片132,其中蓋玻片132背向光軸126的側面係至少部分地被黑色遮罩142覆蓋。黑色遮罩142可採用塗佈層形式,且厚度在1微米至200微米的範圍內。
圖6係說明一例示性CSP影像感測器封裝方法600,其中複合晶圓110的影像感測器122係接合於膠帶上。CSP影像感測器封裝方法600係為晶片尺寸影像感測器封裝方法100的一實施例,並產生設置有跨越蓋玻片132背向光軸126的側面之整個高度的黑色遮罩142之CSP影像感測器150之實施例。圖7A-圖7G係基於複合晶圓700而顯示(例如)CSP影像感測器封裝方法 600的步驟,以及由CSP影像感測器封裝方法600所產生的例示性CSP影像感測器760。圖6及圖7A-圖7G最好是一起觀看。
在步驟610中,複合晶圓110的影像感測器122係黏附於一膠帶上。前述膠帶可為本領域中已知的切割用膠帶。前述膠帶至少用以在CSP影像感測器封裝方法600的後續步驟期間穩定該等影像感測器122的相對位置,直至從複合晶圓110切割出CSP影像感測器150。在步驟610的一實例中,複合晶圓700的複數個影像感測器710(見圖7A)係黏附於膠帶740上。圖7A顯示出一部分複合晶圓700的剖視圖。複合晶圓700包含一共用玻璃基板720及經由接合層730而接合於共用玻璃基板720之影像感測器710。複合晶圓700係為複合晶圓110的一實施例,而影像感測器710為影像感測器122的一實施例。影像感測器710包含一感測器基板712及一感光陣列714。影像感測器710可進一步包含焊料凸塊電性接點716。圖7A顯示出每一對影像感測器710之間的凹槽750。在不偏離本發明範疇的情況下,凹槽750的形狀與尺寸可以與圖7A中所示者不同。再者,凹槽750可被省略,使得該等影像感測器710協作而形成一影像感測器晶圓,即影像感測器晶圓120的一實施例。
在步驟620中,複合晶圓110係經切割以形成通過複合晶圓110之整個高度的狹縫。這些狹縫分別與影像感測器122的光軸124平行,並對齊於該等影像感測器122之間的分界線。該等狹縫在共用玻璃基板130中界定了每一影像感測器122的蓋玻片132。步驟620可利用本領域中已知的切割方法,諸如切塊或蝕刻。步驟620為實施步驟512的步驟510的一實施例。在步驟620的一實例中,切割工具790從與共用玻璃基板720有關聯的複合晶圓700之側面在複合晶圓700中形成狹縫752(見圖7B)。該等狹縫752定義了用於每一個影像感測器710之蓋玻片722。該等狹縫752具有寬度770。寬度770是在(例如)20微米至100微米的範圍內。
在步驟630中,CSP影像感測器封裝方法600在步驟620中所形成的該等狹縫中形成黑色遮罩,使得在沿著光軸124從橫截面觀察時,每一影像感測器122的黑色遮罩係跨越所關聯的蓋玻片132的周邊。步驟630為步驟520的一實施例。步驟630包含一個形成黑色遮罩而使得黑色遮罩沿伸超過蓋玻片132之高度的步驟632,且選擇性地在朝向光軸126的方向上沿著蓋玻片132的光接收表面134向內延伸。在一實施例中,步驟630包含步驟634及636。 步驟634將黑色光阻沉積於複合晶圓110的表面112上及步驟620中所形成的狹縫中。上述黑色光阻為黑色遮蔽材料140的一實例。步驟636以光刻方式至少對該等狹縫中的黑色光阻進行顯影。
圖7C-圖7E協同顯示出實施步驟632、634及636的步驟630的一實例。在步驟634中,黑色光阻754被沉積在每一蓋玻片722上及每一狹縫752中(見圖7C)。在步驟636中,光罩792被設置在複合晶圓700的上方,且UV光794穿過光罩792的非不透明開口而朝向複合晶圓700(見圖7D)。黑色光阻754暴露於UV光794下而變得可溶解在光阻顯影液之中,同時未暴露於UV光794下的黑色光阻754變得不溶於光阻顯影液之中。光罩792於狹縫752上方阻擋UV光794,且選擇性地在從該等狹縫752延伸離開一有限距離的一區域中。接著,複合晶圓700被暴露於光阻顯影液而移除暴露於UV光794之黑色光阻754(見圖7E)。如此在該等狹縫752中及其附近形成黑色遮罩756。圖7D及圖7E假定黑色光阻754為正光阻層。在不偏離本發明範疇的情況下,黑色光阻754可以是負光阻層,在這情況下光罩792由相反的光罩代替。
在步驟640中,CSP影像感測器封裝方法600穿過在步驟630的狹縫中所形成的黑色遮罩而對複合晶圓110進行切塊。步驟640藉此分割出CSP影像感測器150,其中黑色遮罩142通過蓋玻片132的整個高度而覆蓋蓋玻片132背向光軸126的側面。在步驟640的一實例中,切割工具796穿過每一狹縫752中的黑色遮罩756而對複合晶圓700進行切塊,以在其中形成各自的狹縫755。狹縫755具有寬度772。寬度772是在(例如)20微米至100微米的範圍內。如此形成複數個CSP影像感測器760。每一CSP影像感測器760為CSP影像感測器150的一實施例,且包含影像感測器710、一部分的接合層730及蓋玻片722。蓋玻片722背向影像感測器710之光軸718的側面係沿著蓋玻片722的整個高度780被黑色遮罩756覆蓋。沿著這些側面,黑色遮罩756具有厚度774。厚度774是在(例如)1微米至50微米的範圍內。每一CSP影像感測器760進一步包含一突出部758,其延伸超過高度780一距離782,並在朝向光軸718的方向上沿著蓋玻片722的光接收表面724向內延伸。在不偏離本發明範疇的情況下,圖7D的光罩792可經配置成不形成突出部758。
在步驟650中,CSP影像感測器封裝方法600將CSP影像感測器150從膠帶移除。在步驟650的一實例中,取放裝置798將每一CSP影像感 測器760從膠帶740移除。包含突出部758的CSP影像感測器150之實施例可在突出部758處耦接取放裝置798,使得光接收表面724受保護以免於接觸取放裝置798時潛在性受到損壞。
圖8A顯示CSP影像感測器760的一例示性實施例,其中突出部758在光接收表面724上形成一圓形開孔。
圖8B顯示CSP影像感測器760的另一例示性實施例,其中突出部758在光接收表面724上形成一矩形開孔。
圖8A及圖8B顯示(例如)CSP影像感測器封裝方法600可在CSP影像感測器150的光接收表面134上形成任何形狀的開孔。
圖9係說明一例示性CSP影像感測器封裝方法900,其中複合晶圓110的共用玻璃基板130係接合於膠帶上。CSP影像感測器封裝方法900為晶片尺寸影像感測器封裝方法100的一實施例,並產生設置有跨越蓋玻片132背向光軸126的側面之整個高度的黑色遮罩142之CSP影像感測器150的實施例。圖10A-圖10G係基於複合晶圓700而顯示(例如)CSP影像感測器封裝方法900的步驟,以及CSP影像感測器封裝方法900所產生的例示性CSP影像感測器1060。圖9及圖10A-圖10G最好是一起觀看。
在步驟910中,複合晶圓110的共用玻璃基板130係黏附於一膠帶上。前述膠帶可為本領域中已知的切割用膠帶。前述膠帶至少用以在CSP影像感測器封裝方法900的後續步驟期間穩定該等影像感測器122的相對位置,直至從複合晶圓110切割出CSP影像感測器150。在步驟910的一實例中,複合晶圓700的共用玻璃基板720(見圖10A)係黏附於膠帶740上。圖10A顯示出一部分複合晶圓700的剖視圖。圖10A顯示出每一對影像感測器710之間的凹槽750。在不偏離本發明範疇的情況下,凹槽750的形狀與尺寸可以與圖10A中所示者不同。再者,凹槽750可被省略,使得該等影像感測器710協作而形成一影像感測器晶圓,即影像感測器晶圓120的一實施例。
在步驟920中,複合晶圓110係經切割以形成通過複合晶圓110之整個高度的狹縫。這些狹縫分別與影像感測器122的光軸124平行,並對齊於該等影像感測器122之間的分界線。該等狹縫在共用玻璃基板130中界定了每一影像感測器122的蓋玻片132。步驟920可利用本領域中已知的切割方法,諸如切塊或蝕刻。步驟920為實施步驟512的步驟510的一實施例。在步驟920 的一實例中,切割工具1090從與影像感測器710有關聯的複合晶圓700之側面在複合晶圓700中形成狹縫752(見圖10B)。該等狹縫界定了每一影像感測器710的蓋玻片722。
在步驟930中,CSP影像感測器封裝方法900在步驟920中所形成的該等狹縫中形成黑色遮罩,使得在沿著光軸124從橫截面觀察時,每一影像感測器122的黑色遮罩係跨越所關聯的蓋玻片132的周邊。步驟930為步驟520的一實施例。步驟930包含一個形成黑色遮罩而使得黑色遮罩跨越蓋玻片132之整個高度的步驟932。在一實施例中,步驟930包含步驟934及936。步驟934將黑色光阻沉積於複合晶圓110的表面114上及步驟920中所形成的狹縫中。上述黑色光阻為黑色遮蔽材料140的一實例。步驟936以光刻方式對該等狹縫中的黑色光阻進行顯影。
圖10C-圖10E協同顯示出實施步驟932、934及936的步驟930的一實例。在步驟934中,黑色光阻754被沉積在每一影像感測器710上及每一狹縫752中(見圖10C)。在步驟936中,光罩1092被設置在複合晶圓700的上方,且UV光794穿過光罩1092的非不透明開口而朝向複合晶圓700(見圖10D)。黑色光阻754暴露於UV光794下而變得可溶解在光阻顯影液之中,同時未暴露於UV光794下的黑色光阻754變得不溶於光阻顯影液之中。光罩1092於狹縫752上方阻擋UV光794。接著,複合晶圓700被暴露於光阻顯影液而移除暴露於UV光794之黑色光阻754(見圖10E)。如此在該等狹縫752中形成黑色遮罩1056。圖10D及圖10E係假定黑色光阻754為正光阻層。在不偏離本發明範疇的情況下,黑色光阻754可以是負光阻層,在這情況下光罩1092由相反的光罩代替。
在步驟940中,CSP影像感測器封裝方法900穿過在步驟930的狹縫中所形成的黑色遮罩而對複合晶圓110進行切塊。步驟940藉此分割出CSP影像感測器150,其中黑色遮罩142通過蓋玻片132的整個高度而覆蓋蓋玻片132背向光軸126的側面。在步驟940的一實例中,切割工具1096穿過每一狹縫752中的黑色遮罩1056而對複合晶圓700進行切塊。如此形成複數個CSP影像感測器1060。每一CSP影像感測器1060為CSP影像感測器150的一實施例,且包含影像感測器710、一部分的接合層730及蓋玻片722。蓋玻片722背向影像感測器710之光軸718的側面係沿著蓋玻片722的整個高度780被黑色 遮罩1056覆蓋。
在步驟950中,CSP影像感測器封裝方法900將CSP影像感測器150從膠帶移除。在步驟950的一實例中,取放裝置1098將每一CSP影像感測器1060從膠帶740移除。取放裝置798係耦接影像感測器710及/或黑色遮罩1056。
圖11係說明一例示性CSP影像感測器封裝方法1100,其在塗覆黑色遮罩之前僅形成狹縫至共用玻璃基板130的部分高度。CSP影像感測器封裝方法1100係為晶片尺寸影像感測器封裝方法100的一實施例,並產生在蓋玻片132背向光軸126的側面上設有黑色遮罩142之CSP影像感測器150之實施例。CSP影像感測器封裝方法1100可包含形成焊料凸塊電性接點於影像感測器122上。在CSP影像感測器封裝方法1100所產生的CSP影像感測器150中,黑色遮罩142僅覆蓋上達蓋玻片132的部分高度之側面。圖12A-圖12H係基於複合晶圓1200顯示(例如)CSP影像感測器封裝方法1100的步驟,以及由CSP影像感測器封裝方法1100所產生的例示性CSP影像感測器1260。圖11及圖12A-圖12H最好是一起觀看。
在步驟1120中,複合晶圓110係經切割以在共用玻璃基板中形成僅至共用玻璃基板130之部分高度的狹縫。其切口是從複合晶圓110的表面112製造。該等狹縫分別與影像感測器122的光軸124平行,並對齊於該等影像感測器122之間的分界線。該等狹縫在共用玻璃基板130中界定了每一影像感測器122的蓋玻片132,儘管每一蓋玻片132仍然部分連接至相鄰的蓋玻片132。步驟1120可利用本領域中已知的切割方法,諸如切塊或蝕刻。步驟1120為實施步驟514的步驟510的一實施例。在步驟1120的一實例中,切割工具1290從與複數個影像感測器1210有關聯的複合晶圓1200之側面在複合晶圓1200中形成狹縫1252(見圖12B)。該等狹縫1252僅延伸至共用玻璃基板720的部分高度1280。該等狹縫1252界定了每一影像感測器1210的蓋玻片722,儘管每一蓋玻片722仍然部分連接至相鄰的蓋玻片722。該等狹縫1252具有寬度1270。寬度1270是在(例如)20微米至100微米的範圍內。複合晶圓1200係為複合晶圓110的一實施例。複合晶圓1200係與複合晶圓700相似,除了影像感測器710被影像感測器1210代替。影像感測器1210可省去焊料凸塊電性接點716,反而包含電性接觸區域1216。每一電性接觸區域1216係經配置以容納焊料凸塊 電性接點(諸如焊料凸塊電性接點716)。儘管圖12B將電性接觸區域1216顯示成突出於影像感測器1210,在不偏離本發明範疇的情況下,電性接觸區域1216可與相鄰影像感測器1210的表面部分齊平。
選擇性地,CSP影像感測器封裝方法1100包含一個將複合晶圓110黏附至膠帶的步驟1110,如參照CSP影像感測器封裝方法900的步驟910所討論。此膠帶可在從複合晶圓110分割出CSP影像感測器150的後續步驟1150期間用以保持影像感測器122及接合於其上之蓋玻片132的位置。在CSP影像感測器封裝方法1100的某些實施例中,在步驟1120之前執行步驟1110係有利的,因為步驟1120中所形成的狹縫可能讓複合晶圓110太脆弱而無法移動,且無法在不會有複合晶圓110於狹縫處斷裂的風險下黏附至膠帶。在步驟1110的一實例中,在步驟1120之前複合晶圓1200被黏附至膠帶740(見圖12A)。在不偏離本發明範疇的情況下,CSP影像感測器封裝方法1100可在稍後的時間合併步驟1110,例如在步驟1140之前。
在步驟1130中,CSP影像感測器封裝方法1100在步驟1120中所形成的該等狹縫中形成黑色遮罩,使得在沿著光軸124從橫截面觀察時,每一影像感測器122的黑色遮罩係跨越所關聯的蓋玻片132的周邊。步驟1130為步驟520的一實施例。在一實施例中,步驟1130包含步驟1132及1134。步驟1132將黑色光阻沉積於複合晶圓110的表面114上及步驟1120中所形成的狹縫中。上述黑色光阻為黑色遮蔽材料140的一實例。步驟1132以光刻方式對該等狹縫中的黑色光阻進行顯影。在某些實施例中,步驟1130進一步包含一個以光刻方式對該等影像感測器122背向共用玻璃基板130的表面上的黑色光阻進行顯影的步驟1136。步驟1136對黑色光阻進行顯影以在對應尚未形成在影像感測器122上的焊料凸塊電性接點的預期位置之位置處的黑色光阻中留下開口。
圖12C-圖12E協同顯示出實施步驟1132、1134及1136的步驟1130的一實例。在步驟1132中,黑色光阻754被沉積在每一影像感測器1210上及每一狹縫1252中(見圖12C)。為了執行步驟1134及1136,光罩1292被設置在複合晶圓1200的上方,且UV光794穿過光罩1292的非不透明開口而朝向複合晶圓1200(見圖12D)。黑色光阻754暴露於UV光794下而變得可溶解在光阻顯影液之中,同時未暴露於UV光794下的黑色光阻754變得不溶於光阻顯影液之中。光罩1292於狹縫752上方及電性接觸區域1216上方阻擋UV 光794。接著,複合晶圓1200被暴露於光阻顯影液而移除暴露於UV光794之黑色光阻754(見圖12E)。如此在該等狹縫752中及影像感測器1210上除了電性接觸區域1216以外處形成黑色遮罩1256。圖12D及圖12E係假定黑色光阻754為正光阻層。在不偏離本發明範疇的情況下,黑色光阻754可以是負光阻層,在這情況下光罩1292由相反的光罩代替。
在一選擇性的步驟1140中,CSP影像感測器封裝方法1100係於影像感測器122上形成焊料凸塊電性接點。在步驟1150的一實例中,焊料凸塊電性接點1258係使用黑色遮罩1256做為阻焊膜而形成在每一電性接觸區域1216上。藉由狹縫1252僅延伸穿過共用玻璃基板720的部分高度1280,該等影像感測器1210的相對位置可較倘若狹縫1252延伸穿過共用玻璃基板720的整個高度時所能達到者(在這種情況下穩定該等影像感測器1210的相對位置的唯一手段會是使用膠帶740)更為穩定。如此所增加的穩定性可在形成焊料凸塊電性接點1258時用來提供更高的精確度。
在步驟1150中,CSP影像感測器封裝方法1100穿過在步驟1130的狹縫中所形成的黑色遮罩及穿過複合晶圓110的整個高度而對複合晶圓110進行切塊。步驟1150藉此分割出CSP影像感測器150,其中黑色遮罩142覆蓋蓋玻片132背向光軸126的側面,但僅通過蓋玻片132的部分高度。在步驟1150的一實例中,切割工具1296穿過每一狹縫1252中的黑色遮罩1256而對複合晶圓1200進行切塊,以形成跨越複合晶圓1200的整個高度之狹縫1254。狹縫1254具有寬度1272。寬度1272是在(例如)20微米至100微米的範圍內。如此形成複數個CSP影像感測器1260。每一CSP影像感測器1260為CSP影像感測器150的一實施例,且包含影像感測器1210、一部分的接合層730及蓋玻片722。蓋玻片722背向影像感測器710之光軸718的側面係被黑色遮罩1256覆蓋至蓋玻片722的部分高度1280。沿著這些側面,黑色遮罩1256具有厚度1274。厚度1274是在(例如)1微米至50微米的範圍內。這些側面最遠離影像感測器1210且具高度1282之部分並未被黑色遮罩1256覆蓋。然而,與部分高度1280相比,高度1282可以做成小尺寸以將可以穿過蓋玻片722側面進入CSP影像感測器150的雜散光量降至最低。在一實例中,高度1282係介於上述部分高度1280的5%與20%之間。與高度1282相關聯的側面部分係與在與部分高度1280相關聯的側面部分上的黑色遮罩1256齊平。
在步驟1160中,CSP影像感測器封裝方法1100將CSP影像感測器150從膠帶移除。在步驟1160的一實例中,取放裝置1298將每一CSP影像感測器1260從膠帶740或從另一用來取代膠帶740的支撐結構上移除。取放裝置1298係耦接影像感測器1210及/或黑色遮罩1256。
特徵組合
上述特徵以及下文所請求保護的特徵可在不偏離本發明範疇的情況下以各種方式結合。例如,應瞭解者為,本文中所述之具有黑色遮罩的一晶片尺寸封裝影像感測器、或相關封裝方法的態樣可併入或替換為本文中所述的另一種具有黑色遮罩的晶片尺寸封裝影像感測器、或相關封裝方法的特徵。下列實例說明上述該等實施例中的可能及非限制性的結合。應明白者為,可在不偏離本發明之精神及範疇的情況下,對本文中的該等方法及裝置做出許多其他變化及修改:
(A1)一種具有黑色遮罩的晶片尺寸影像感測器封裝方法,可包含(a)切割一具有複數個接合於一共用玻璃基板的影像感測器之複合晶圓,以在上述共用玻璃基板中形成狹縫,其中該等狹縫分別界定一用於每一影像感測器的蓋玻片,以及(b)在該等狹縫中形成黑色遮罩,使得在沿著該等影像感測器的光軸從橫截面觀察時,上述用於每一影像感測器的黑色遮罩係跨越上述蓋玻片的周邊。
(A2)上述表示為(A1)的晶片尺寸影像感測器封裝方法可進一步包含:穿過該等狹縫中的黑色遮罩以進行切塊以分割出複數個晶片尺寸封裝的影像感測器,其每一者包含該等影像感測器中之一者及接合於上述影像感測器之上述蓋玻片,上述蓋玻片的側面係背向上述光軸且至少部分地被該黑色遮罩覆蓋。
(A3)上述表示為(A1)及(A2)的晶片尺寸影像感測器封裝方法中之一或二者可進一步包含:在切割步驟之前,將上述複合晶圓黏附於一膠帶以穩定該等影像感測器的相對位置直至切塊步驟。
(A4)上述表示為(A3)的晶片尺寸影像感測器封裝方法可進一步包含:在切割步驟中,在平行於光軸的維度上穿過上述複合晶圓的整個高度以進行切割。
(A5)在上述表示為(A4)的晶片尺寸影像感測器封裝方法中,上 述形成步驟可包含形成黑色遮罩而使得用於每一晶片尺寸封裝的影像感測器之黑色遮罩,在平行於光軸的維度上沿著側面的整個高度延伸。
(A6)在上述表示為(A3)至(A5)的任一晶片尺寸影像感測器封裝方法中,上述黏附步驟可包含將該等影像感測器直接黏附於膠帶,使得上述共用玻璃基板背向膠帶。
(A7)在上述表示為(A6)的晶片尺寸影像感測器封裝方法中,上述形成步驟可包含:(a)沉積黑色光阻於上述複合晶圓上,以及(b)以光刻方式對黑色光阻進行顯影,使得用於每一晶片尺寸封裝的影像感測器之黑色遮罩沿著上述蓋玻片的至少一部分光接收表面向內延伸,以界定一用於接收光線的開孔。
(A8)上述表示為(A6)及(A7)的晶片尺寸影像感測器封裝方法中之一或二者可包含:在形成步驟中,(a)沉積黑色光阻於上述複合晶圓上,以及(b)以光刻方式對黑色光阻進行顯影,使得用於每一晶片尺寸封裝的影像感測器之黑色遮罩包含一在平行於光軸的維度上延伸超過上述蓋玻片的光接收表面之突出部。
(A9)上述表示為(A8)的晶片尺寸影像感測器封裝方法可包含(a)穿過該等狹縫中的黑色遮罩以進行切塊以分割出複數個晶片尺寸封裝的影像感測器,其每一者包含該等影像感測器中之一者及接合於上述影像感測器之上述蓋玻片,以及(b)在切塊步驟之後,對於該等晶片尺寸封裝的影像感測器中之每一者,使用耦接於上述突出部的取放設備而從膠帶移除該等晶片尺寸封裝的影像感測器。
(A10)在上述表示為(A3)至(A5)的任一晶片尺寸影像感測器封裝方法中,上述黏附步驟可包含將上述共用玻璃基板直接黏附於膠帶。
(A11)在上述表示為(A10)的晶片尺寸影像感測器封裝方法中,上述形成步驟可包含:沉積黑色光阻於上述複合晶圓上,以及以光刻方式對黑色光阻進行顯影,使得在形成黑色遮罩之後該等影像感測器的電性接點為可接取的。
(A12)在上述表示為(A1)及(A2)的晶片尺寸影像感測器封裝方法中之一或二者中,上述切割步驟可包含在平行於光軸的維度上於該等影像感測器之間切割到上述共用玻璃基板內之僅部分高度的共用玻璃基板,使得該等狹縫僅延伸至上述部分高度。
(A13)在上述表示為(A12)的晶片尺寸影像感測器封裝方法中,上述形成步驟可包含通過上述共用玻璃基板的部分高度之全部而形成上述黑色遮罩。
(A14)在上述表示為(A12)及(A13)的晶片尺寸影像感測器封裝方法中之一或二者中,上述形成步驟可包含:(a)以包含該等狹縫中及該等影像感測器的表面上之方式背向共用玻璃基板分別沉積黑色光阻於上述複合晶圓上,以及(b)以光刻方式對黑色光阻進行顯影,以在該等狹縫中及在該等影像感測器的表面上皆形成黑色遮罩,且在上述黑色遮罩中設有開口,該等開孔係匹配該等影像感測器的焊料凸塊電性接點的預期位置。
(A15)上述表示為(A14)的晶片尺寸影像感測器封裝方法可進一步包含使用上述黑色遮罩做為阻焊膜而製造該等影像感測器的焊料凸塊電性接點。
(A16)上述表示為(A12)至(A15)的任一晶片尺寸影像感測器封裝方法可進一步包含,在切割步驟之前將複合晶圓的共用玻璃基板黏附至膠帶以穩定複合晶圓。
(B1)一種晶片尺寸封裝的影像感測器,其可包含一影像感測器、一接合於上述影像感測器之蓋玻片、以及一設於上述蓋玻片背向上述影像感測器之光軸的側面上之黑色遮罩。
(B2)在上述表示為(B1)的晶片尺寸封裝的影像感測器中,上述黑色遮罩可為該等側面上之一塗佈層。
(B3)在上述表示為(B1)及(B2)的晶片尺寸封裝的影像感測器中之一或二者中,上述黑色遮罩可從影像感測器沿著側面延伸以在平行於光軸的方向上跨越蓋玻片的整個高度。
(B4)在上述表示為(B1)至(B3)的任一晶片尺寸封裝的影像感測器中,上述黑色遮罩在平行於光軸的方向上可延伸超過上述蓋玻片的整個高度。
(B5)在上述表示為(B1)至(B4)的任一晶片尺寸封裝的影像感測器中,上述黑色遮罩可從側面沿著蓋玻片的光接收表面向內延伸,以形成用於接收光線的開孔。
(B6)在上述表示為(B1)至(B5)的任一晶片尺寸封裝的影像感測器中,上述黑色遮罩可從側面沿著蓋玻片的光接收表面向內延伸,以形成用於 耦接取放設備的突出部。
(B7)在上述表示為(B1)及(B2)的晶片尺寸封裝的影像感測器中之一或二者中,上述黑色遮罩可從影像感測器沿著側面僅延伸至遠離上述影像感測器的蓋玻片之部分高度。
(B8)在上述表示為(B7)的晶片尺寸封裝的影像感測器中,上述黑色遮罩可沿著上述影像感測器從側面向內延伸,以覆蓋上述影像感測器除了(a)接合蓋玻片的表面與(b)電性接點之外的全部表面。
(B9)在上述表示為(B7)及(B8)的晶片尺寸封裝的影像感測器中之一或二者中,未被黑色遮罩覆蓋的側面部分可進一步向外延伸且遠離上述影像感測器的光軸而與黑色遮罩齊平。
可在不偏離本發明範疇的情形下對上述系統及方法做出改變。因此應注意者為,包含在上述說明及顯示於圖式中之事項應解釋為說明性的而非限制性的。下列申請專利範圍係意欲涵蓋本文所述之一般性特徵及特定特徵以及本系統及方法的範疇的所有陳述,前述本系統及方法的範疇的所有陳述在文義上可能會被認為落入其間。
100‧‧‧晶片尺寸(CSP)影像感測器封裝方法
110‧‧‧複合晶圓
112、114‧‧‧表面
120‧‧‧影像感測器晶圓
122‧‧‧影像感測器
124、126‧‧‧光軸
128‧‧‧橫向長度
130‧‧‧共用玻璃基板
132‧‧‧蓋玻片
134‧‧‧光接收表面
140‧‧‧黑色遮蔽材料
142‧‧‧黑色遮罩
150‧‧‧CSP影像感測器

Claims (11)

  1. 一種具有黑色遮罩的晶片尺寸影像感測器封裝方法,包括:將(a)包含接合於一共用玻璃基板之複數個影像感測器之一複合晶圓直接黏附於(b)一膠帶以穩定該等影像感測器的相對位置直至隨後的切塊步驟,其中該共用玻璃基板背向該膠帶;在平行於一光軸的維度上穿過該複合晶圓的整個高度以進行切割,以在該共用玻璃基板中形成多個狹縫,該等狹縫分別界定一用於每一影像感測器的蓋玻片;在該等狹縫中形成黑色遮罩,使得在沿著該等影像感測器的光軸從橫截面觀察時,每一影像感測器的該黑色遮罩係跨越該蓋玻片的周邊;穿過該等狹縫中的該黑色遮罩以進行切塊以分割出複數個晶片尺寸封裝的影像感測器,該晶片尺寸封裝的影像感測器之每一者包含該等影像感測器中之一者及接合於該影像感測器之該蓋玻片,該蓋玻片的側面係背向該光軸且至少部分地被該黑色遮罩覆蓋;以及對於該等晶片尺寸封裝的影像感測器中之每一者,使用耦接於該突出部的取放設備而從該膠帶移除該等晶片尺寸封裝的影像感測器;其中形成步驟包括(a)沉積一黑色光阻於該複合晶圓上,及(b)以光刻方式對該黑色光阻進行顯影,使得用於每一晶片尺寸封裝的影像感測器之該黑色遮罩包含一在平行於該光軸的維度上延伸超過該蓋玻片的光接收表面之突出部。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之晶片尺寸影像感測器封裝方法,其中形成步驟包括形成該黑色遮罩而使得用於每一晶片尺寸封裝的影像感測器的該黑色遮罩,在平行於該光軸的維度上沿著側面的整個高度延伸。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之晶片尺寸影像感測器封裝方法,其中形成步 驟包括:沉積黑色光阻於該複合晶圓上;以及以光刻方式對該黑色光阻進行顯影,使得用於每一晶片尺寸封裝的影像感測器之該黑色遮罩沿著該蓋玻片的至少一部分之光接收表面向內延伸,以界定一用於接收光線的開孔。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之晶片尺寸影像感測器封裝方法,其中以光刻方式進行顯影步驟包括:以光刻方式對該黑色光阻進行顯影,使得在形成該黑色遮罩之後該等影像感測器的電性接點為可接取的。
  5. 一種具有黑色遮罩的晶片尺寸影像感測器封裝方法,包括:將(a)一複合晶圓的一共用玻璃基板黏附於(b)一膠帶以穩定該複合晶圓,其中該複合晶圓包含接合於該共用玻璃基板之複數個影像感測器;於該等影像感測器之間切割到該共用玻璃基板內之僅該共用玻璃基板的部分高度,該等狹縫僅延伸至該部分高度,該等狹縫分別界定一用於每一影像感測器的蓋玻片;在該等狹縫中形成黑色遮罩,使得在沿著該等影像感測器的光軸從橫截面觀察時,每一影像感測器的該黑色遮罩係跨越該蓋玻片的周邊;以及穿過該等狹縫中的該黑色遮罩以進行切塊以分割出複數個晶片尺寸封裝的影像感測器,該晶片尺寸封裝的影像感測器之每一者包含該等影像感測器中之一者及接合於該影像感測器之該蓋玻片,該蓋玻片的側面係背向該光軸且至少部分地被該黑色遮罩覆蓋。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之晶片尺寸影像感測器封裝方法,其中形成步驟包括: 以包含該等狹縫中及該等影像感測器的表面上之方式背向該共用玻璃基板分別沉積黑色光阻於該複合晶圓上;以光刻方式對該黑色光阻進行顯影,以在該等狹縫中及在該等影像感測器的表面上皆形成該黑色遮罩,且在該黑色遮罩中設有多個開口,該等開孔係匹配該等影像感測器的焊料凸塊電性接點的預期位置。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之晶片尺寸影像感測器封裝方法,更包括:使用該黑色遮罩做為阻焊膜而製造該等影像感測器的該等焊料凸塊電性接點。
  8. 一種晶片尺寸封裝的影像感測器,包括:一影像感測器;一接合於該影像感測器之蓋玻片;以及一黑色遮罩,其設於該蓋玻片背向該影像感測器的一光軸之多個側面上,該黑色遮罩係從該影像感測器沿著該等側面延伸以(a)在平行於該光軸的方向上跨越該蓋玻片的一整個高度,及(b)延伸超過該整個高度,該黑色遮罩係從該等側面沿著該蓋玻片的光接收表面向內延伸,以形成用於耦接取放設備的一突出部。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之晶片尺寸封裝的影像感測器,其中該黑色遮罩係為該等側面上之一塗佈層。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之晶片尺寸封裝的影像感測器,其中該黑色遮罩係從該等側面沿著該蓋玻片的光接收表面向內延伸,以形成用於接收光線的開孔。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之晶片尺寸封裝的影像感測器,其中該黑色遮罩沿著該影像感測器從該等側面向內延伸,以覆蓋該影像感測器除了(a)接合該蓋玻片的表面與(b)電性接點之外的全部表面。
TW105133116A 2015-11-03 2016-10-13 具有黑色遮罩的晶片尺寸封裝之影像感測器封裝及相關封裝方法 TWI614883B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/930,912 2015-11-03
US14/930,912 US9653504B1 (en) 2015-11-03 2015-11-03 Chip-scale packaged image sensor packages with black masking and associated packaging methods

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201717376A TW201717376A (zh) 2017-05-16
TWI614883B true TWI614883B (zh) 2018-02-11

Family

ID=58637432

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105133116A TWI614883B (zh) 2015-11-03 2016-10-13 具有黑色遮罩的晶片尺寸封裝之影像感測器封裝及相關封裝方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9653504B1 (zh)
CN (1) CN106653784B (zh)
TW (1) TWI614883B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11520197B2 (en) 2020-05-15 2022-12-06 Omnivision Technologies, Inc. Active-pixel device assemblies with rough coating for stray-light reduction, and methods for manufacture

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105988631B (zh) * 2015-03-05 2019-02-19 宸鸿科技(厦门)有限公司 触控面板及其制作方法
EP3471146B1 (en) * 2017-10-16 2020-09-09 ams AG Method for manufacturing an optical sensor and optical sensor
TWI675441B (zh) 2018-05-14 2019-10-21 欣興電子股份有限公司 封裝載板結構及其製造方法
CN110026328B (zh) * 2019-04-18 2021-12-17 豪威光电子科技(上海)有限公司 镜头模组的形成方法
CN110197835A (zh) * 2019-07-05 2019-09-03 中国电子科技集团公司第五十八研究所 一种光电器件封装方法及封装结构
CN110534539A (zh) * 2019-09-03 2019-12-03 豪威光电子科技(上海)有限公司 镜头模组及其形成方法
CN110797362B (zh) * 2019-11-04 2022-05-24 重庆高开清芯科技产业发展有限公司 一种图像传感芯片的封装结构以及图像传感器
US11942496B2 (en) 2020-06-04 2024-03-26 Stmicroelectronics Pte Ltd Slanted glass edge for image sensor package

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090256260A1 (en) * 2008-02-27 2009-10-15 Zycube Co., Ltd. Semiconductor device
US20100052192A1 (en) * 2008-08-26 2010-03-04 Sharp Kabushiki Kaisha Electronic element wafer module and method for manufacturing electronic element wafer module, electronic element module and method for manufacturing electronic element module, and electronic information device
US20100117176A1 (en) * 2008-11-11 2010-05-13 Oki Semiconductor Co., Ltd. Camera module and manufacturing method thereof

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7564496B2 (en) * 2002-09-17 2009-07-21 Anteryon B.V. Camera device, method of manufacturing a camera device, wafer scale package
CN2648606Y (zh) * 2003-09-03 2004-10-13 今湛光学科技股份有限公司 影像传感器芯片尺寸封装结构
JP2006228837A (ja) * 2005-02-15 2006-08-31 Sharp Corp 半導体装置及びその製造方法
JP2007288755A (ja) * 2006-04-14 2007-11-01 Optopac Co Ltd カメラモジュール
JP5498684B2 (ja) * 2008-11-07 2014-05-21 ラピスセミコンダクタ株式会社 半導体モジュール及びその製造方法
JP5010661B2 (ja) * 2009-09-30 2012-08-29 株式会社東芝 電子機器および電子機器の製造方法
TWI437700B (zh) * 2010-05-31 2014-05-11 Kingpak Tech Inc 晶圓級影像感測器構裝結構之製造方法
US8536671B2 (en) * 2010-06-07 2013-09-17 Tsang-Yu Liu Chip package
JP5674399B2 (ja) * 2010-09-22 2015-02-25 富士フイルム株式会社 重合性組成物、感光層、永久パターン、ウエハレベルレンズ、固体撮像素子、及び、パターン形成方法
JP5398759B2 (ja) * 2011-02-16 2014-01-29 富士フイルム株式会社 遮光膜及びその製造方法、並びに固体撮像素子
US8791536B2 (en) * 2011-04-28 2014-07-29 Aptina Imaging Corporation Stacked sensor packaging structure and method
US20130265459A1 (en) * 2011-06-28 2013-10-10 Pelican Imaging Corporation Optical arrangements for use with an array camera
US9293505B2 (en) * 2014-05-05 2016-03-22 Omnivision Technologies, Inc. System and method for black coating of camera cubes at wafer level

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090256260A1 (en) * 2008-02-27 2009-10-15 Zycube Co., Ltd. Semiconductor device
US20100052192A1 (en) * 2008-08-26 2010-03-04 Sharp Kabushiki Kaisha Electronic element wafer module and method for manufacturing electronic element wafer module, electronic element module and method for manufacturing electronic element module, and electronic information device
US20100117176A1 (en) * 2008-11-11 2010-05-13 Oki Semiconductor Co., Ltd. Camera module and manufacturing method thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11520197B2 (en) 2020-05-15 2022-12-06 Omnivision Technologies, Inc. Active-pixel device assemblies with rough coating for stray-light reduction, and methods for manufacture

Also Published As

Publication number Publication date
US9653504B1 (en) 2017-05-16
US20170125467A1 (en) 2017-05-04
CN106653784A (zh) 2017-05-10
CN106653784B (zh) 2019-01-08
TW201717376A (zh) 2017-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI614883B (zh) 具有黑色遮罩的晶片尺寸封裝之影像感測器封裝及相關封裝方法
US10204947B2 (en) Cover-glass-free array camera with individually light-shielded cameras
JP5873094B2 (ja) 入射放射線検出器パッケージング
TWI436118B (zh) 相機模組及其製造方法
US10742856B2 (en) Optical unit for endoscope, endoscope and method for manufacturing optical unit for endoscope
US20110147782A1 (en) Optical device and method of manufacturing the same
US9553126B2 (en) Wafer-level bonding method for camera fabrication
US10139619B2 (en) Back side illumination image sensor with non-planar optical interface
WO2016009972A1 (ja) 固体撮像装置及びその製造方法
TW202015195A (zh) 影像感測器晶片級封裝
JP2010114304A (ja) 半導体モジュール及びその製造方法
JP2009290033A (ja) 電子素子ウェハモジュールおよびその製造方法、電子素子モジュール、電子情報機器
US9853074B2 (en) Chip scale sensing chip package
TW201340302A (zh) 光學裝置及光電模組及其製造方法
JP2009086092A (ja) 光学部品の製造方法及び撮影装置の製造方法
US20220149099A1 (en) Semiconductor device
JP6740628B2 (ja) 固体撮像素子及びその製造方法
US11063083B2 (en) Light-shielded cameras and methods of manufacture
JP2015159449A (ja) 半導体装置及び電子カメラ
TW201820645A (zh) 製造光學感測器配置之方法和用於光學感測器之殼體
CN110943097B (zh) 图像传感器封装及相关方法
JP2013012552A (ja) 半導体装置、及び半導体装置の製造方法
JP2017120900A (ja) 半導体チップ、撮像デバイス、および内視鏡
US20170110495A1 (en) Chip package and manufacturing method thereof
KR20100042445A (ko) 웨이퍼 레벨 패키지를 이용한 카메라 모듈 제조방법