[發(fā)明專利]用于圖像傳感器的芯片級封裝

在審

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• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN109768059A
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 錢胤;陸震偉;李津;繆佳君;張明;戴森·戴
• 申請（專利權(quán)）人: 豪威科技股份有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京律盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 劉媛媛

本申請涉及一種用于圖像傳感器的芯片級封裝CSP結(jié)構(gòu)，其包括圖像傳感器芯片，其中所述圖像傳感器芯片包括具有用以接收光的頂部表面的半導(dǎo)體襯底、安置在所述頂部表面上方的多個(gè)彩色濾光片和安置在所述多個(gè)彩色濾光片上的多個(gè)微透鏡。低折射率材料安置在所述圖像傳感器芯片上方，其中所述低折射率材料覆蓋所述多個(gè)微透鏡，且其中所述低折射率材料的折射率低于所述多個(gè)微透鏡的折射率。防護(hù)玻璃罩直接地安置在所述低折射率材料上，其中在所述防護(hù)玻璃罩與所述低折射率材料之間，且在所述低折射率材料與所述圖像傳感器芯片之間沒有氣隙。因此，所述防護(hù)玻璃罩完全由所述低折射率材料支撐而無任何屏障。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開大體上涉及一種芯片級封裝結(jié)構(gòu)，且更確切地說，涉及一種用于圖像傳感器的改進(jìn)的芯片級封裝結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

圖像傳感器使用例如光電二極管等光電組件來檢測入射光并且作為響應(yīng)產(chǎn)生電子信號。圖像傳感器的主組件是其傳感器像素陣列，其中每個(gè)像素包含用以將光子轉(zhuǎn)換成電荷載流子的光電二極管、用以暫時(shí)存儲電荷載流子的浮動節(jié)點(diǎn)和用以將電荷載流子傳送出像素以供外圍電路系統(tǒng)進(jìn)一步加工的數(shù)個(gè)晶體管柵極(轉(zhuǎn)移柵極、源極跟隨器、復(fù)位晶體管等)。圖像傳感器通常與其支撐元件一起封裝成圖像傳感器封裝，所述圖像傳感器封裝接著并入到例如移動電話相機(jī)、消費(fèi)者電子相機(jī)、監(jiān)視攝像機(jī)、汽車驅(qū)動器輔助裝置、醫(yī)學(xué)成像內(nèi)窺鏡等成像產(chǎn)品中。

對于圖像傳感器的常規(guī)芯片級封裝(CSP)，防護(hù)玻璃罩由屏障支撐，所述屏障包括絕緣材料和粘著材料且定位于圖像傳感器芯片的外圍區(qū)上。當(dāng)圖像傳感器繼續(xù)按比例縮小時(shí)，尤其對于堆疊芯片圖像傳感器，供放置屏障的外圍區(qū)域越來越少。此類小的外圍區(qū)域會限制障壁寬度且因此產(chǎn)生CSP可靠性問題。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的一方面涉及一種用于圖像傳感器的芯片級封裝(CSP)結(jié)構(gòu)，其包括：圖像傳感器芯片，其中所述圖像傳感器芯片包括：半導(dǎo)體襯底，其具有用以接收光的頂部表面；多個(gè)彩色濾光片，其安置在所述頂部表面上方；以及多個(gè)微透鏡，其安置在所述多個(gè)彩色濾光片上；低折射率材料，其安置在所述圖像傳感器芯片上方，其中所述低折射率材料覆蓋所述多個(gè)微透鏡，且其中所述低折射率材料的折射率低于所述多個(gè)微透鏡的折射率；以及防護(hù)玻璃罩，其直接地安置在所述低折射率材料上，其中在所述防護(hù)玻璃罩與所述低折射率材料之間且在所述低折射率材料與所述圖像傳感器芯片之間沒有氣隙。

在本公開的另一方面中，一種形成用于圖像傳感器的芯片級封裝(CSP)結(jié)構(gòu)的方法包括：提供圖像傳感器芯片，其中所述圖像傳感器芯片包括：半導(dǎo)體襯底，其具有用以接收光的頂部表面；多個(gè)彩色濾光片，其安置在所述頂部表面上；以及多個(gè)微透鏡，其安置在所述多個(gè)彩色濾光片上；將低折射率材料沉積在所述圖像傳感器芯片上方，其中所述低折射率材料覆蓋所述多個(gè)微透鏡，且其中所述低折射率材料的折射率低于所述多個(gè)微透鏡的折射率；以及將防護(hù)玻璃罩直接地安置在所述低折射率材料上，其中在所述防護(hù)玻璃罩與所述低折射率材料之間且在所述低折射率材料與所述圖像傳感器芯片之間沒有氣隙。

附圖說明

參考以下圖式描述本發(fā)明的非限制性且非窮盡性的實(shí)例，其中除非另外指定，否則不同視圖中相同的參考標(biāo)號指代相同的部分。

圖1是用于圖像傳感器的常規(guī)芯片級封裝(CSP)結(jié)構(gòu)的橫截面說明。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的教示的用于圖像傳感器的改進(jìn)型芯片CSP結(jié)構(gòu)的橫截面說明。

圖3A到3C是根據(jù)本發(fā)明的教示的建造圖2中所表明的圖像傳感器的實(shí)例CSP結(jié)構(gòu)的實(shí)例過程流程的橫截面說明。

圖式的若干視圖中，對應(yīng)參考標(biāo)號指示對應(yīng)組件。熟練的技術(shù)人員應(yīng)了解，圖中的元件僅為簡單和清晰起見而進(jìn)行說明，但不一定按比例繪制。舉例來說，圖中的一些元件的尺寸可能相對于其它元件夸大以利更好地理解本發(fā)明的各種實(shí)施例。并且，在商業(yè)可行的實(shí)施例中有用或必需的常見但眾所周知的元件通常未予描繪，以免遮擋本發(fā)明的這些各種實(shí)施例的視圖。

具體實(shí)施方式