[发明专利]传感器封装方法以及传感器封装

权利要求书

1.一种形成传感器封装的方法，包括：

将传感器晶圆、帽晶圆、以及至少一个控制器元件粘结在一起，使得所述帽晶圆的第一内表面耦合于所述传感器晶圆的第二内表面以形成传感器结构以及所述至少一个控制器元件的底面耦合于所述传感器结构的外表面以形成堆叠晶圆结构，其中所述传感器晶圆包括被所述帽晶圆封装的多个传感器，所述帽晶圆和所述传感器晶圆中的第一个包括带有位于所述第一和第二内表面的相应一个上的第一粘结盘的衬底部分并且所述帽晶圆和所述传感器晶圆中的第二个隐藏了所述衬底部分，以及所述至少一个控制器元件的顶面包括控制电路和第二粘结盘；

从所述传感器晶圆和所述帽晶圆中的所述第二个移除第一材料部分以暴露具有所述第一粘结盘的所述衬底部分；

在所述第一和第二粘结盘之间形成电互连；以及

切割所述堆叠晶圆结构以产生所述传感器封装。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述粘结操作包括：

将所述帽晶圆的所述第一内表面和所述传感器晶圆的所述第二内表面粘结以形成所述传感器结构；以及

在所述帽晶圆和所述传感器晶圆的所述粘结之后，将所述至少一个控制器元件的所述底面和所述传感器结构的所述外表面粘结以形成所述堆叠晶圆结构。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个控制器元件是以具有所述顶面和所述底面的控制器晶圆的形式，所述顶面包括多个控制器管芯，每个所述控制器管芯具有所述控制电路和所述第二粘结盘；并且其中：

所述粘结操作包括将所述控制器晶圆的所述底面附着于所述传感器结构的所述外表面，使得所述每个所述控制器管芯与所述传感器中的一个对齐；以及

所述移除操作包括移除所述控制器晶圆的与所述第一材料部分相一致的第二材料部分以暴露具有所述第一粘结盘的所述衬底部分。

4.根据权利要求3所述的方法，其中：

对于与所述传感器中的所述一个对齐的每个所述控制器管芯，所述形成操作形成在所述第一和第二粘结盘之间的电互连；以及

所述切割操作在所述形成操作之后被执行以产生多个传感器封装，所述传感器封装是所述多个传感器封装中的一个。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个控制器元件包括彼此物理分离的多个单独控制器管芯，每个所述单独控制器管芯具有所述顶面和所述底面，所述顶面包括所述控制电路和所述第二粘结盘，以及所述粘结操作包括将每个所述单独控制器管芯的所述底面附着于所述传感器结构的所述外表面使得每个所述控制器管芯与所述传感器中的一个对齐。

6.根据权利要求5所述的方法，其中：

对于与所述传感器中的所述一个对齐的每个所述控制器管芯，所述形成操作形成在所述第一和第二粘结盘之间的电互连；以及

所述切割操作在所述形成操作之后被执行以产生多个传感器封装，所述传感器封装是所述多个传感器封装中的一个。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述传感器结构的所述外表面是所述传感器晶圆的第二外表面，以及所述粘结操作包括将所述至少一个控制器元件的所述底面附着于所述传感器晶圆的所述第二外表面以产生具有位于所述帽晶圆和所述至少一个控制器元件之间的所述传感器晶圆的所述堆叠晶圆结构。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述传感器结构的所述外表面是所述帽晶圆的第一外表面，以及所述粘结操作包括将所述至少一个控制器元件的所述底面附着于所述帽晶圆的所述第一外表面以产生具有位于所述传感器晶圆和所述至少一个控制器元件之间的所述帽晶圆的所述堆叠晶圆结构。

9.根据权利要求1所述的方法,其中所述至少一个控制器元件包括形成于所述顶面上的隆起，以及所述方法还包括在所述粘结操作之后在所述隆起上形成导电元件。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述移除操作在所述粘结操作之后被执行。

11.根据权利要求1所述的方法，还包括：

将封装材料应用于所述至少一个控制器元件的所述顶面以封装所述控制电路和所述电互连；以及

在所述应用操作之后执行所述分割操作。

12.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述粘结操作之后将传感器管芯安装到所述至少一个控制器元件的所述顶面。