[发明专利]晶片级接近度传感器

说明书

一种晶片级接近度传感器，通过以下步骤形成：分别加工硅衬底晶片和硅帽盖晶片；将该帽盖晶片键合到该衬底晶片；在该衬底内形成硅穿孔的互连结构；以及单片切割该键合的晶片以产生单独封装的传感器。该晶片级接近度传感器比常规接近度传感器更小，并且可以使用更短的制造工艺以更低的成本来制造。该接近度传感器通过信号路径耦合至外部部件，该信号路径包括形成在该硅衬底的下表面上的这些硅穿孔和球栅阵列。该晶片级接近度传感器的设计使来自该光发射器的更多光通过，并且使更多光通过到达该光传感器。

技术领域

本公开总体上涉及传感器技术。

背景技术

电子传感器技术目前被结合到许多消费产品中，包括汽车、电器以及如智能电话等移动设备。电子微传感器器件可以用于检测如温度、湿度、降雨量、声音等环境条件。这种器件还可以用于检测它们被安装于其中的消费电器的操作模式，如智能电话的定位、语音命令的使用、环境光等。微传感器由于其大小、可靠性和低成本而提供了许多优势。随着电子微传感器变得越来越小且更便宜，对它们的需求越高。

电子微传感器的一个示例是在不需要物理接触的情况下检测附近物体的存在的接近度传感器。一些接近度传感器发射被目标物体反射的光束。反射光束然后被接近度传感器捕获并与发射光束或环境光水平进行比较，以便检测可以产生关于目标物体的信息的变化。

发明内容

一种适合用于智能电话中的微型接近度传感器被集成在晶片级硅衬底中。晶片级接近度传感器可以检测智能电话用户是否将电话拿起到他们的耳朵旁。如果是，则触摸屏可以被禁用直到将电话从用户的头部移开。一旦接近度传感器不再感测到用户头部在触摸屏附近的存在，就可以重新启用触摸屏。微型接近度传感器因此允许用户通电话而不会无意地从电话的触摸屏中选择其他功能，这可能以其他方式中断通话。

晶片级接近度传感器比常规接近度传感器更小，并且其可以使用更短的制造工艺并因此还以更低的成本来制造。接近度传感器阵列通过以下步骤形成：分别加工硅衬底和硅帽盖；将帽盖胶合到衬底；以及在衬底内形成硅穿孔的互连结构。光传感器和光发射器形成在衬底上或附接至衬底，并且通过信号路径耦合至外部部件，该信号路径包括形成在硅衬底的下表面上的硅穿孔和球栅阵列。该晶片级接近度传感器的设计可以接收来自光发射器的更多光，并且可以允许更多光到达光传感器。

附图说明

在附图中，相同的参考号标识相似的元件或者动作。附图中元件的尺寸和相对位置不一定是按比例绘制的。

图1是根据现有技术的常规接近度微传感器的横截面视图。

图2是根据如本文中所描述的实施例的完整晶片级接近度传感器的横截面视图。

图3是工艺流程图，示出了根据如本文中所描述的实施例的制造包括图2中所示出的晶片级接近度传感器的集成电路的方法中的步骤。

图4至图11是根据如本文中所描述的实施例的在图3中所示出的制造工艺中的各中间步骤之后的晶片级接近度传感器的横截面视图。

具体实施方式

在以下说明中，阐述了某些特定细节，以便提供对所公开的主题的各方面的全面理解。然而，可以在没有这些特定细节的情况下实践所公开的主题。在一些实例中，为了避免模糊对本公开的其他方面的描述，没有详细地描述包括本文中所公开的主题的实施例的众所周知的半导体工艺结构和方法。

除非上下文另有要求，否则贯穿本说明书和所附权利要求书， “包括”一词及其变体(比如，“包括(comprises)”和“包括(comprising)”)将以一种开放式的和包含性的意义来进行解释，即，作为“包括，但不限于(including,but not limited to)”。