[发明专利]用于制造光学传感器装置的方法和用于光学传感器的外壳

说明书

提供了用于制造光学传感器装置(10)的方法。该方法包括：在载体(12)上设置至少两个光学传感器(11)，并在光学传感器(11)的背离载体(12)的一侧上设置覆盖材料(14)。该方法还包括：在覆盖材料(14)的背离载体(12)的顶侧(15)上为每个光学传感器(11)设置孔(13)，并在光学传感器(11)之间从载体(12)到覆盖材料(14)的顶侧(15)形成至少一个沟槽(16)，其中该沟槽(16)包括内壁(18)。另外，该方法包括：用不透明材料(19)涂覆内壁(18)，使得沟槽(16)的内部空间(20)不含不透明材料(19)，并且沿着至少一个沟槽(16)分离光学传感器装置(10)。另外提供了用于光学传感器的外壳。

本申请涉及用于制造光学传感器装置的方法和用于光学传感器的外壳。

光学传感器广泛应用于许多不同的领域，诸如数码相机、移动电话、安保摄像机、医疗设备、汽车及其他应用。互补金属氧化物半导体结构和电荷耦合器件尤为重要，特别是对于小型器件而言。特别地，对于这些器件，需要更加小型化和更低的功耗。

对于许多光学传感器器件，要求光只能通过孔进入该器件。因此，光学传感器器件需要不透明的涂层或外壳。一种可能的解决方案是在光学传感器器件的外壳上涂上厚的涂层作为壁，例如用模具化合物涂。但是，这种情况下，生产过程复杂，而且增加了光学传感器器件的尺寸和重量。

本发明的目的是提供一种用于制造光学传感器装置的方法，使光学传感器装置的生产成本低且效率高。另外一个目的是提供一种用于光学传感器的外壳，该外壳能够以廉价和高效的方式生产。

根据用于制造光学传感器装置的方法的至少一个实施例，该方法包括在载体上设置至少两个光学传感器的步骤。该光学传感器例如能够是电荷耦合器件、互补金属氧化物半导体器件、光电二极管、紫外线传感器或热电传感器。术语“光学”是指可见光、紫外线和红外线的范围。一个光学传感器装置也可以包括多个光学传感器。光学传感器能够在载体上生产或制造，并在载体上彼此相邻排列。每个光学传感器能够包括至少一个电触点，使得能够接触光学传感器，并且电触点彼此电隔离。载体能够为晶圆并且能够包括例如玻璃。

用于制造光学传感器装置的方法还包括在光学传感器背离载体的一侧上设置覆盖材料的步骤。覆盖材料能够覆盖在载体的整个横向延伸上的光学传感器。有利地，覆盖材料包括透明材料，使得光能够穿过该覆盖材料并被光学传感器检测。可以将光学元件布置成例如覆盖材料中的透镜。覆盖材料能够由玻璃、硅、聚合物或有机玻璃形成。

用于制造光学传感器装置的方法还包括在覆盖材料的背离载体的顶侧上为每个光学传感器提供孔的步骤。能够通过在覆盖材料顶侧上设置不透明的孔层(例如金属)来形成孔，其中，针对每个光学传感器形成至少一个孔。这意味着孔层包括光学传感器上方的洞，该洞形成孔。孔能够定位在光学传感器的上方，使得光学传感器能够检测到入射方向垂直于载体延伸的主平面的光。

用于制造光学传感器装置的方法还包括在光学传感器之间从载体朝向覆盖材料顶侧形成至少一个沟槽的步骤，该沟槽包括内壁。沟槽能够通过从载体侧朝向覆盖材料的顶侧切割载体和覆盖材料而形成。这意味着切割从载体朝向覆盖材料顶部的所有层和材料，以形成沟槽。切割之后，沟槽包括由沟槽的直径或横向范围给出的厚度。因此，沟槽包括与载体延伸的主平面大致垂直的内壁。如果在载体上相邻布置多个光学传感器，则能够在所有光学传感器之间形成沟槽。

用于制造光学传感器装置的方法还包括用不透明材料涂覆内壁的步骤，其中沟槽的内部空间不含不透明材料。这意味着在沟槽内壁上形成涂层。也可以将位于孔平面中的沟槽的底部表面也涂上不透明材料。有利地，涂层完全覆盖沟槽的内壁和底部表面，使得内壁和底部表面对于将被光学传感器检测的光和电磁辐射是不透明的。

涂层能够通过喷涂或物理气相沉积形成。有利地，不透明材料粘到玻璃或硅上并且包括小于100μm的厚度。不透明材料的厚度是在垂直于沟槽内壁延伸的主平面的方向上测量的。沟槽的直径或沟槽的横向延伸大等于不透明材料厚度的两倍。因此，沟槽未完全填满不透明材料，而只是沟槽的内壁涂有不透明材料。涂覆之后，沟槽包括在内壁之间不含不透明材料的内部空间。