[发明专利]制造光学传感器的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造光学传感器的方法。

背景技术

通过晶片级芯片尺寸封装(WLCSP)工艺制造的光学传感器是已知的。通过WLCSP工艺制造的光学传感器通过下述方式获得，即，将包括图像拾取器件的晶片状态半导体衬底和透光衬底固定在一起，并将固定的衬底分割为各个芯片。日本专利公开No.2006-147864公开了一种有助于减小光学传感器的尺寸的制造晶片级芯片尺寸封装(WLCSP)的结构和方法。

日本专利公开No.2010-056319公开了这样一种方法，即，在切片部分与图像拾取器件之间的树脂层中形成大约150μm的沟槽，以减小由于线膨胀系数的差异而导致的晶片级的WLCSP的翘曲，并减小晶片被分割为片之后的翘曲。

在上述制造光学传感器的方法中，用固定构件将半导体晶片和透光衬底彼此固定。然而，难以抑制在晶片和衬底被固定之后在固定构件与透光衬底之间产生的气泡。气泡降低了当在后面的步骤中被加热时接合表面的接合强度，并且由于半导体晶片和透光构件的分离，所以降低了产量。此外，即使在一体化的晶片和衬底被分割为片之后，也由于余留在粘接剂层与玻璃衬底之间的气泡降低了半导体器件的气密性，所以半导体器件的可靠性降低。

发明内容

一种制造光学传感器的方法，包括以下步骤：提供具有多个像素区域的半导体晶片；在半导体晶片上形成包围每个像素区域的网格状肋，所述网格状肋由固定构件形成；提供在主表面上具有间隙部分的透光衬底，所述间隙部分具有宽度比网格状肋小的沟槽和多个通孔中的至少一种；固定半导体晶片和透光衬底，以使得网格状肋和间隙部分彼此面对；和将固定的半导体晶片和透光衬底切割为片，以使得每片包括一个像素区域。

从以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的进一步的特征将变得清楚。

附图说明

图1A至1D是显示根据第一实施例的制造光学传感器的工艺的截面图。

图2A至2D是显示根据第一实施例的制造光学传感器的工艺的截面图。

图3是根据第一实施例的设置在半导体晶片上的固定构件的平面图。

图4是根据第一实施例的设在透光衬底中的网格状沟槽的平面图。

图5是根据第一实施例的由通过固定构件彼此固定的透光衬底和半导体晶片形成的叠层体的平面图。

图6A和6B分别是图1D中的部分VIA和部分VIB的放大图，这些放大图显示根据第一实施例的透光衬底和半导体晶片通过固定构件彼此固定的部分的截面。

图7A至7C显示比较示例，该比较示例显示透光衬底和半导体晶片通过固定构件彼此固定的部分的截面。

图8A至8C显示比较示例，该比较示例显示透光衬底和半导体晶片通过固定构件彼此固定的部分的截面。

图9A和9B分别是根据第二实施例的由通过固定构件彼此固定的透光衬底和半导体晶片形成的叠层体的平面图和截面图。

具体实施方式

在本发明中，为了在用于将透光衬底固定到半导体晶片的固定构件中提供气流通路，将半导体晶片固定到透光衬底，以使得形成在固定构件上的网格状肋和形成在透光衬底上的网格状间隙部分彼此面对。透光衬底的间隙部分包括网格状沟槽和以网格状方式布置的多个通孔中的至少一个。

将参照图1A至9B对本发明的实施例进行描述。

第一实施例

将参照图1A和1B对根据本发明的第一实施例的制造光学传感器的方法进行描述。

首先，制备半导体晶片1(图1A)，半导体晶片1是其上形成有多个像素区域2的单晶硅衬底。通过使用常规的半导体器件制造工艺在像素区域2中形成光检测器和晶体管。像素区域最终构成单个光学传感器。在半导体晶片1的最上表面上形成微透镜3。在半导体1与微透镜3之间设置布线层(未显示)。