晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)及其形成方法、以及封裝方法
【專利摘要】一種晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)及其形成方法、以及封裝方法，其中，晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)包括：包括若干芯片區(qū)域和位于芯片區(qū)域之間的切割道區(qū)域的待封裝晶圓，且待封裝晶圓包括第一面和與第一面相對(duì)的第二面；位于待封裝晶圓芯片區(qū)域第一面的焊墊和感光元件；覆蓋于焊墊和切割道區(qū)域表面的第一圍堤結(jié)構(gòu)，位于第一圍堤結(jié)構(gòu)上方的第二圍堤結(jié)構(gòu)，第二圍堤結(jié)構(gòu)的寬度小于第一圍堤結(jié)構(gòu)的寬度，且第二圍堤結(jié)構(gòu)的位置對(duì)應(yīng)于切割道區(qū)域?qū)?yīng)的位置；與所述待封裝晶圓第一面相對(duì)設(shè)置的封裝蓋，且通過所述第一圍堤結(jié)構(gòu)和第二圍堤結(jié)構(gòu)將封裝蓋與待封裝晶圓固定接合。本發(fā)明在封裝工藝的最后使封裝蓋和待封裝晶圓自動(dòng)分離，使得封裝工藝后形成的芯片的性能更優(yōu)越。
【專利說明】晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)及其形成方法、以及封裝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體封裝技術(shù)，特別涉及一種晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)及其形成方法、以及封裝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]影像傳感器是一種能夠感受外部光線并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的傳感器。在影像傳感器芯片制作完成后，再通過對(duì)影像傳感器芯片進(jìn)行一系列封裝工藝從而形成封裝好的影像傳感器，以用于諸如數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)等等的各種電子設(shè)備。
[0003]傳統(tǒng)的影像傳感器封裝方法通常是采用引線鍵合(Wire Bonding)進(jìn)行封裝，但隨著集成電路的飛速發(fā)展，較長的引線使得產(chǎn)品尺寸無法達(dá)到理想的要求，因此，晶圓級(jí)封裝(WLP =Wafer Level Package)逐漸取代引線鍵合封裝成為一種較為常用的封裝方法。晶圓級(jí)封裝技術(shù)是對(duì)整片晶圓進(jìn)行封裝測試后再切割成單顆芯片的技術(shù)，晶圓級(jí)封裝具有以下的優(yōu)點(diǎn):能夠?qū)Χ鄠€(gè)晶圓同時(shí)加工，封裝效率高；在切割前進(jìn)行整片晶圓的測試，減少了封裝中的測試過程，降低測試成本；封裝芯片具有輕、小、短、薄的優(yōu)勢。
[0004]利用現(xiàn)有的晶圓級(jí)封裝技術(shù)對(duì)影像傳感器進(jìn)行封裝時(shí)，為了在封裝過程中保護(hù)影像傳感器的感光元件不受損傷及污染，通常需要在晶圓上表面形成一個(gè)封裝蓋從而保護(hù)其感光元件。但即使封裝蓋是透明的，仍會(huì)影響光線的傳遞，使得影像傳感器的感光元件對(duì)光線的接受與發(fā)射不順利，從而影響芯片的整體性能。因此，在封裝工藝的最后，還需要再把所述封裝蓋與晶粒剝離開。
[0005]然而，現(xiàn)有技術(shù)預(yù)先將封裝蓋與晶粒剝離開后，隨后封裝過程中的刻蝕、清洗等工藝又會(huì)對(duì)晶粒造成一定的損傷，對(duì)影像傳感器的性能造成不良影響。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明解決的問題是提供一種晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)及其形成方法、以及封裝方法，在封裝工藝完成后，封裝蓋與晶粒間自動(dòng)分離，且避免了對(duì)晶粒造成損傷。
[0007]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，包括:待封裝晶圓，所述待封裝晶圓包括若干芯片區(qū)域和位于芯片區(qū)域之間的切割道區(qū)域，且所述待封裝晶圓包括第一面和與所述第一面相對(duì)的第二面；位于所述待封裝晶圓芯片區(qū)域第一面的焊墊和感光元件；覆蓋于所述焊墊和切割道區(qū)域表面的第一圍堤結(jié)構(gòu)，位于第一圍堤結(jié)構(gòu)上方的第二圍堤結(jié)構(gòu)，第二圍堤結(jié)構(gòu)的寬度小于第一圍堤結(jié)構(gòu)的寬度，且第二圍堤結(jié)構(gòu)的位置對(duì)應(yīng)于切割道區(qū)域?qū)?yīng)的位置；與所述待封裝晶圓第一面相對(duì)設(shè)置的封裝蓋，且通過所述第一圍堤結(jié)構(gòu)和第二圍堤結(jié)構(gòu)將封裝蓋與待封裝晶圓固定接合。
[0008]可選的，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)的寬度小于切割道區(qū)域的寬度。
[0009]可選的，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)位于第一圍堤結(jié)構(gòu)表面，且第二圍堤結(jié)構(gòu)和第一圍堤結(jié)構(gòu)為一體結(jié)構(gòu)。
[0010]可選的，所述第一圍堤結(jié)構(gòu)的頂部高于感光元件的頂部。[0011]可選的，所述第一圍堤結(jié)構(gòu)頂部至感光元件頂部的距離為Iym至50μπι。
[0012]可選的，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)為一個(gè)或多個(gè)分立的結(jié)構(gòu)。
[0013]可選的，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)和第一圍堤結(jié)構(gòu)之間還形成有一個(gè)或多個(gè)第三圍堤結(jié)構(gòu)。
[0014]可選的，所述第一圍堤結(jié)構(gòu)和第二圍堤結(jié)構(gòu)的材料為光刻膠或樹脂；所述封裝蓋的材料為無機(jī)玻璃、有機(jī)玻璃或硅基底。
[0015]相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)的形成方法，包括:提供待封裝晶圓，所述待封裝晶圓包括若干芯片區(qū)域和位于芯片區(qū)域之間的切割道區(qū)域，所述待封裝晶圓包括第一面和與所述第一面相對(duì)的第二面，且所述待封裝晶圓芯片區(qū)域的第一面具有焊墊和感光元件；形成覆蓋于所述焊墊和切割道區(qū)域表面的初始圍堤結(jié)構(gòu)；對(duì)所述初始圍堤結(jié)構(gòu)進(jìn)行裁剪處理，形成第一圍堤結(jié)構(gòu)、以及位于第一圍堤結(jié)構(gòu)上方的第二圍堤結(jié)構(gòu)，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)的寬度小于第一圍堤結(jié)構(gòu)的寬度，所述第一圍堤結(jié)構(gòu)覆蓋于焊墊和切割道區(qū)域表面，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)的位置對(duì)應(yīng)于切割道區(qū)域?qū)?yīng)的位置；形成與待封裝晶圓第一面相對(duì)封裝蓋，且通過所述第一圍堤結(jié)構(gòu)和第二圍堤結(jié)構(gòu)將封裝蓋與待封裝晶圓固定接合。
[0016]可選的，所述裁剪處理的工藝為鐳射工藝或曝光顯影工藝。
[0017]可選的，所述初始圍堤結(jié)構(gòu)的材料為正光刻膠時(shí)，所述裁剪處理的工藝為鐳射工藝或曝光顯影工藝；所述初始圍堤結(jié)構(gòu)的材料為負(fù)光刻膠或樹脂時(shí)，所述裁剪處理的工藝為鐳射工藝。
[0018]可選的，通過直接鍵合或利用粘合劑粘合的工藝將封裝蓋與待封裝晶圓固定接
口 ο
[0019]可選的，所述第一圍堤結(jié)構(gòu)的頂部高于感光元件的頂部。
[0020]可選的，所述第一圍堤頂部至感光元件頂部的距離為I μ m至50 μ m。
[0021 ] 可選的，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)為一個(gè)或多個(gè)分立的結(jié)構(gòu)，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)的寬度小于切割道區(qū)域的寬度。
[0022]可選的，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)位于第一圍堤結(jié)構(gòu)表面，且第二圍堤結(jié)構(gòu)和第一圍堤結(jié)構(gòu)為一體結(jié)構(gòu)。
[0023]可選的，第二圍堤結(jié)構(gòu)和第一圍堤結(jié)構(gòu)之間形成有一個(gè)或多個(gè)第三圍堤結(jié)構(gòu)。
[0024]相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種封裝方法，包括:提供晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)；對(duì)所述晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)的待封裝晶圓的第二面進(jìn)行減??；對(duì)減薄后待封裝晶圓的第二面進(jìn)行刻蝕，形成貫穿所述待封裝晶圓的通孔，所述通孔暴露出待封裝晶圓第一面的焊墊；在所述待封裝晶圓的第二面和通孔的側(cè)壁形成絕緣層，且暴露出通孔底部的焊墊；在所述絕緣層表面形成金屬層，且所述金屬層與焊墊相連接，在所述金屬層表面形成焊接凸起；沿切割道區(qū)域?qū)λ龃庋b晶圓進(jìn)行切割，在切割待封裝晶圓的同時(shí)切割封裝蓋，使得當(dāng)待封裝晶圓被切割成晶粒時(shí)，封裝蓋與晶粒分離。
[0025]可選的，對(duì)所述待封裝晶圓進(jìn)行切割的工藝為切片刀切割或激光切割。
[0026]可選的，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)的寬度小于或等于切割待封裝晶圓形成的切口的寬度。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0028]本發(fā)明提供了結(jié)構(gòu)優(yōu)越的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，其中，提供位于焊墊和切割道區(qū)域表面的第一圍堤結(jié)構(gòu)，位于第一圍堤結(jié)構(gòu)上方的第二圍堤結(jié)構(gòu)，第二圍堤結(jié)構(gòu)的寬度小于第一圍堤結(jié)構(gòu)的寬度，且第二圍堤結(jié)構(gòu)的位置對(duì)應(yīng)于切割道區(qū)域的位置；通過第一圍堤結(jié)構(gòu)和第二圍堤結(jié)構(gòu)將封裝蓋和待封裝晶圓固定接合。采用本發(fā)明提供的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行封裝工藝時(shí)，在對(duì)待封裝晶圓進(jìn)行切割后，切割道區(qū)域被切割去除，同時(shí)由于第二圍堤結(jié)構(gòu)的位置對(duì)應(yīng)于切割道區(qū)域的位置，第二圍堤結(jié)構(gòu)也被切割去除，使得封裝蓋與被切割后的待封裝晶圓自動(dòng)分離。因此，采用本發(fā)明提供的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，既能保證在封裝過程中焊墊受到第一圍堤結(jié)構(gòu)和第二圍堤結(jié)構(gòu)的支撐作用，感光元件免受封裝工藝的污染和損傷，又能保證在封裝工藝之后，封裝蓋與被切割的待封裝晶圓之間自動(dòng)分離，提高切割后形成的晶粒的性能。
[0029]進(jìn)一步，在封裝工藝過程中封裝蓋與晶粒之間自動(dòng)分離后，封裝蓋掉落在第一圍堤結(jié)構(gòu)表面，而本發(fā)明中，第一圍堤結(jié)構(gòu)的頂部高于感光元件的頂部，避免掉落的封裝蓋對(duì)感光元件造成損傷。
[0030]并且，在封裝工藝之后形成晶粒，部分第一圍堤結(jié)構(gòu)會(huì)殘留在晶粒中，而本發(fā)明第一圍堤結(jié)構(gòu)的頂部至感光元件頂部的距離為I μ m至50 μ m，使得殘留在晶粒中的第一圍堤結(jié)構(gòu)的厚度足夠薄(殘留的第一圍堤結(jié)構(gòu)的厚度比感光元件厚度值大I μ m至50 μ m，更有利于感光元件的充分采光，提高晶粒中感光元件的采光效率。
[0031]相應(yīng)的，本發(fā)明提供了一種晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)的形成方法，在形成覆蓋于焊墊和切割道區(qū)域表面的初始圍堤結(jié)構(gòu)之后，對(duì)初始圍堤結(jié)構(gòu)進(jìn)行裁剪處理，形成第一圍堤結(jié)構(gòu)、以及位于第一圍堤結(jié)構(gòu)上方的第二圍堤結(jié)構(gòu)，并且第二圍堤結(jié)構(gòu)的位置對(duì)應(yīng)于切割道區(qū)域?qū)?yīng)的位置，使得采用形成的封裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行封裝時(shí)，在切割待封裝晶圓時(shí)，第二圍堤結(jié)構(gòu)會(huì)被切割去除；而位于第二圍堤結(jié)構(gòu)頂部的封裝蓋失去與待封裝晶圓固定接合的媒介(第二圍堤結(jié)構(gòu))后，封裝蓋也會(huì)與待封裝晶圓自動(dòng)分離，并且未對(duì)待封裝晶圓產(chǎn)生額外的不良影響。
[0032]同時(shí)，由于第二圍堤結(jié)構(gòu)位于切割道區(qū)域內(nèi)，在切割去除第二圍堤結(jié)構(gòu)后，封裝蓋將與待封裝晶圓自動(dòng)分離，因此本發(fā)明形成封裝蓋時(shí)，所述封裝蓋僅需滿足通過第二圍堤結(jié)構(gòu)與待封裝晶圓固定接合后，封裝蓋與第一圍堤結(jié)構(gòu)和第二圍堤結(jié)構(gòu)之間構(gòu)成的空腔包圍住感光元件即可，無需考慮封裝蓋與待封裝晶圓之間的精確對(duì)準(zhǔn)的問題，有效的降低了工藝難度。
[0033]進(jìn)一步，本發(fā)明裁剪處理為鐳射工藝或曝光顯影處理，在形成滿足工藝需求的第一圍堤結(jié)構(gòu)和第二圍堤結(jié)構(gòu)的同時(shí)，形成第一圍堤結(jié)構(gòu)和第二圍堤結(jié)構(gòu)的工藝易實(shí)現(xiàn)，進(jìn)一步降低了工藝難度，減少了工藝成本。
[0034]相應(yīng)的，本發(fā)明還提供了一種封裝方法，采用本發(fā)明提供的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行封裝工藝，沿切割道區(qū)域?qū)Υ庋b晶圓進(jìn)行切割，在切割待封裝晶圓的同時(shí)切割封裝蓋，使得當(dāng)待封裝晶圓被切割成晶粒時(shí)，封裝蓋與晶粒分離。本發(fā)明在封裝工藝的最后，封裝蓋與晶粒自動(dòng)分離，且避免了去除封裝蓋的工藝對(duì)晶粒造成損傷，使得形成的晶粒性能優(yōu)異。
[0035]進(jìn)一步，本發(fā)明第二圍堤結(jié)構(gòu)的寬度小于或等于切割待封裝晶圓形成的切口的寬度，保證在切割待封裝晶圓時(shí)，第二圍堤結(jié)構(gòu)被全部切割去除，使得封裝蓋與晶粒之間分離。
[0036]更進(jìn)一步，本發(fā)明第一圍堤結(jié)構(gòu)的頂部略高于感光元件的頂部，使得切割后掉落的封裝蓋落在相鄰的第一圍堤結(jié)構(gòu)表面，避免封裝蓋對(duì)感光元件造成損傷；并且，在封裝工藝后，晶粒中殘留有第一圍堤結(jié)構(gòu)，殘留的第一圍堤結(jié)構(gòu)的厚度足夠薄(殘留的第一圍堤結(jié)構(gòu)的厚度比感光元件厚度值大I μ m至50 μ m)，有利于提高晶粒中感光元件的采光能力，提高形成的影像傳感器的性能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0037]圖1為一實(shí)施例提供的封裝方法的流程示意圖；
[0038]圖2至圖11為本發(fā)明實(shí)施例提供的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)封裝過程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0039]由【背景技術(shù)】可知，現(xiàn)有技術(shù)在對(duì)影像傳感器封裝之后，需要將封裝蓋與晶粒剝離開，如何在不傷及晶粒的情況下，使得封裝蓋與晶粒脫離是目前亟需解決的問題。
[0040]為解決上述問題，針對(duì)影像傳感器的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)和封裝方法進(jìn)行研究，提出包括以下步驟的封裝方法:步驟S1、提供待封裝晶圓，所述待封裝晶圓包括芯片區(qū)域和切割道區(qū)域，待封裝晶圓包括第一面和與第一面相對(duì)的第二面，且在所述封裝晶圓第一面的芯片區(qū)域形成有焊墊和感光元件；步驟S2、形成位于焊墊表面和切割道區(qū)域表面的圍堤結(jié)構(gòu)；步驟S3、形成與所述待封裝晶圓相對(duì)設(shè)置的封裝蓋，所述封裝蓋為通過圍堤結(jié)構(gòu)與待封裝晶圓固定接合的；步驟S4、減薄待封裝晶圓的第二面，在減薄后的待封裝晶圓第二面形成通孔，所述通孔底部暴露出焊墊；步驟S5、在所述通孔側(cè)壁和底部形成與焊墊電連接的金屬層；步驟S6、沿切割道區(qū)域?qū)Υ庋b晶圓進(jìn)行切割形成晶粒，同時(shí)去除封裝蓋。
[0041]上述封裝方法中，圍堤結(jié)構(gòu)作為焊墊的支撐結(jié)構(gòu)，防止焊墊碎裂；并且圍堤結(jié)構(gòu)與封裝蓋形成空腔，保護(hù)感光元件不受封裝工藝的損傷。由于在封裝工藝中存在刻蝕、研磨等工藝，為了提高封裝蓋與待封裝晶圓之間的機(jī)械強(qiáng)度，防止在封裝工藝過程中發(fā)生待封裝晶圓碎裂或封裝蓋碎裂，圍堤結(jié)構(gòu)通常要做到覆蓋焊墊表面、以及相鄰焊墊之間的切割道區(qū)域表面，使得圍堤結(jié)構(gòu)具有較寬的寬度以降低空腔比，從而提高封裝蓋與待封裝晶圓之間的機(jī)械強(qiáng)度。
[0042]然而，圍堤結(jié)構(gòu)覆蓋焊墊表面、以及相鄰焊墊之間的切割道區(qū)域表面時(shí)，圍堤結(jié)構(gòu)寬度明顯大于切割道區(qū)域的寬度，在對(duì)待封裝晶圓進(jìn)行切割形成晶粒后，殘留的圍堤結(jié)構(gòu)仍位于晶粒表面，而封裝蓋也仍位于相鄰的殘留的圍堤結(jié)構(gòu)頂部。
[0043]針對(duì)封裝方法進(jìn)行進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，若與封裝蓋表面相接觸的部分厚度的圍堤結(jié)構(gòu)的寬度小于切割道區(qū)域的寬度，且所述部分厚度的圍堤結(jié)構(gòu)的位置對(duì)應(yīng)于切割道區(qū)域的位置，則在切割待封裝晶圓之后，所述部分厚度的圍堤結(jié)構(gòu)被切割去除，位于所述部分厚度的圍堤結(jié)構(gòu)表面的封裝蓋也將自動(dòng)脫落，從而實(shí)現(xiàn)封裝蓋與晶粒自動(dòng)分離的目的。
[0044]為此，本發(fā)明提供一種晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)及其形成方法、以及封裝方法，其中，晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)包括:覆蓋于焊墊和切割道區(qū)域的第一圍堤結(jié)構(gòu)，位于第一圍堤結(jié)構(gòu)上方的第二圍堤結(jié)構(gòu)，第二圍堤結(jié)構(gòu)的寬度小于第一圍堤結(jié)構(gòu)的寬度，且第二圍堤結(jié)構(gòu)的位置對(duì)應(yīng)于切割道區(qū)域的位置；通過第一圍堤結(jié)構(gòu)和第二圍堤結(jié)構(gòu)將封裝蓋與待封裝晶圓固定接合。采用本發(fā)明提供的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行封裝，在切割待封裝晶圓形成晶粒后，在不損傷晶粒的前提下，使得封裝蓋與晶粒自動(dòng)分離。[0045]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說明。
[0046]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)的形成方法，圖2至圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)形成過程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0047]請(qǐng)參考圖2，提供待封裝晶圓100，所述待封裝晶圓100包括若干芯片區(qū)域110和位于芯片區(qū)域Iio之間的切割道區(qū)域120。
[0048]所述待封裝晶圓100包括若干呈矩陣排列的芯片區(qū)域110和位于芯片區(qū)域110之間的切割道區(qū)域120，后續(xù)切割待封裝晶圓100時(shí)沿著所述切割道區(qū)域120將待封裝晶圓100切割成若干個(gè)分立的晶粒，每一個(gè)晶粒對(duì)應(yīng)形成一個(gè)影像傳感器芯片。
[0049]所述待封裝晶圓100包括第一面和與所述第一面相對(duì)的第二面，所述第一面為具有感光元件和焊墊的待封裝晶圓100表面，所述第二面為待進(jìn)行減薄以及形成通孔的待封裝晶圓100表面。
[0050]所述待封裝晶圓100芯片區(qū)域110的第一面具有焊墊101和感光元件102。所述感光元件102內(nèi)形成有影像傳感器單元和與影像傳感器單元相連接的關(guān)聯(lián)電路，利用所述影像傳感器單元將外界光線接收并轉(zhuǎn)換成電學(xué)信號(hào)，通過所述關(guān)聯(lián)電路將電學(xué)信號(hào)傳遞給焊墊101，再利用焊墊101和后續(xù)形成的金屬層、焊接凸起將電學(xué)信號(hào)傳送給其他電路。一般的，所述感光元件102頂部高于焊墊101頂部。
[0051]本實(shí)施例中，為了便于布線，感光元件102位于芯片區(qū)域110的中間位置，焊墊101位于芯片區(qū)域110的邊緣位置，后續(xù)在所述焊墊101對(duì)應(yīng)的位置形成貫穿所述待封裝晶圓100厚度的通孔，利用通孔將位于待封裝晶圓100第一面的焊墊101與后續(xù)在第二面形成的焊接凸起電學(xué)連接。
[0052]需要說明的是，在其他實(shí)施例中，焊墊和感光元件的位置可以根據(jù)實(shí)際工藝的要求靈活調(diào)整。
[0053]在本實(shí)施例中，不同芯片區(qū)域110的焊墊101為獨(dú)立設(shè)置的；在其他實(shí)施例中，在相鄰的芯片區(qū)域可形成相連接的焊墊，即形成的焊墊跨越切割道區(qū)域，這是因?yàn)?切割道區(qū)域在封裝完成后會(huì)被切割開，所述跨越切割道區(qū)域的焊墊被切割開，不會(huì)影響影響傳感芯片的電學(xué)性能。
[0054]在形成焊墊101和感光元件102之后，還包括步驟:在所述待封裝晶圓100芯片區(qū)域110的第一面形成將所述焊墊101和感光元件102電學(xué)連接的金屬互連結(jié)構(gòu)。
[0055]請(qǐng)參考圖3，形成覆蓋于所述焊墊101和切割道區(qū)域120表面的初始圍堤結(jié)構(gòu)103。
[0056]所述初始圍堤結(jié)構(gòu)103的材料為光刻膠或樹脂，其中，樹脂為環(huán)氧樹脂或丙烯酸樹脂等。
[0057]本實(shí)施例中，所述初始圍堤結(jié)構(gòu)103的材料為光刻膠，形成所述初始圍堤結(jié)構(gòu)103的工藝為濕膜工藝或干膜工藝。
[0058]作為一個(gè)實(shí)施例，采用濕膜工藝形成所述初始圍堤結(jié)構(gòu)103的工藝包括:利用旋轉(zhuǎn)涂膠工藝或噴涂工藝在所述待封裝晶圓100的第一面形成初始光刻膠層，并對(duì)所述初始光刻膠層進(jìn)行烘烤處理；對(duì)所述初始光刻膠層進(jìn)行曝光顯影處理，在焊墊101表面和切割道區(qū)域120表面形成光刻膠圖案，所述光刻膠圖案作為初始圍堤結(jié)構(gòu)103。[0059]作為另一實(shí)施例，采用干膜工藝形成所述初始圍堤結(jié)構(gòu)103的工藝包括:將初始光刻膠層干膜粘貼在所述待封裝晶圓100的第一面；對(duì)所述初始光刻膠層進(jìn)行曝光顯影處理，在焊墊101表面和切割道區(qū)域120表面形成光刻膠圖案，所述光刻膠圖案作為初始圍堤結(jié)構(gòu)103。
[0060]在其他實(shí)施例中，初始圍堤結(jié)構(gòu)的材料為樹脂時(shí)，形成初始圍堤結(jié)構(gòu)的工藝可以為樹脂印刷工藝。
[0061]由于后續(xù)工藝中在所述焊墊101對(duì)應(yīng)的位置進(jìn)行刻蝕形成貫穿待封裝晶圓100的通孔，且刻蝕工藝會(huì)對(duì)焊墊101產(chǎn)生應(yīng)力作用，因此所述焊墊101表面形成的初始圍堤結(jié)構(gòu)103作為焊墊101的刻蝕支撐結(jié)構(gòu)，所述初始圍堤結(jié)構(gòu)103需要完全覆蓋在焊墊101表面；并且，后續(xù)會(huì)形成封裝蓋以形成空腔，所述空腔是借由部分初始圍堤結(jié)構(gòu)103形成的，為了降低空腔比，提高封裝蓋以及待封裝晶圓100之間的機(jī)械強(qiáng)度，防止封裝蓋或待封裝晶圓100在封裝過程中碎裂，需要增加與待封裝晶圓100第一面相接觸的初始圍堤結(jié)構(gòu)103的寬度，因此，本實(shí)施例中，形成的初始圍堤結(jié)構(gòu)103覆蓋于焊墊101表面、以及相鄰焊墊101之間的切割道區(qū)域120表面。
[0062]請(qǐng)參考圖4,對(duì)所述初始圍堤結(jié)構(gòu)103 (請(qǐng)參考圖3)進(jìn)行裁到處理,形成第一圍堤結(jié)構(gòu)104、以及位于第一圍堤結(jié)構(gòu)104上方的第二圍堤結(jié)構(gòu)105，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)105的寬度小于第一圍堤結(jié)構(gòu)104的寬度，所述第一圍堤結(jié)構(gòu)104覆蓋于焊墊101和切割道區(qū)域120表面，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)105的位置對(duì)應(yīng)于切割道區(qū)域120的位置。
[0063]所述裁剪處理的工藝為鐳射工藝或曝光顯影工藝。具體的，所述初始圍堤結(jié)構(gòu)103的材料為正光刻膠時(shí)，采用鐳射工藝或曝光顯影工藝進(jìn)行裁剪處理。而所述初始圍堤結(jié)構(gòu)103的材料為負(fù)光刻膠或樹脂時(shí)，采用鐳射工藝進(jìn)行裁剪處理。這是由于:形成初始圍堤結(jié)構(gòu)103經(jīng)歷了曝光顯影工藝，若初始圍堤結(jié)構(gòu)103的材料為負(fù)光刻膠，負(fù)光刻膠具有在曝光區(qū)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)而不溶解于顯影液中的特性，則說明初始圍堤結(jié)構(gòu)103均為已發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)的材料，再對(duì)初始圍堤結(jié)構(gòu)103進(jìn)行二次曝光顯影工藝也難以形成預(yù)定的形狀；而若初始圍堤結(jié)構(gòu)103的材料為正光刻膠，正光刻膠具有在曝光區(qū)域發(fā)生分解反應(yīng)而易溶于顯影液中的特性，說明形成的初始圍堤結(jié)構(gòu)103均未進(jìn)行曝光處理，對(duì)初始圍堤結(jié)構(gòu)103進(jìn)行二次曝光顯影工藝可形成預(yù)定的形狀。
[0064]本實(shí)施例中，采用鐳射工藝進(jìn)行所述裁剪處理，將初始圍堤結(jié)構(gòu)103裁剪為第一圍堤結(jié)構(gòu)104、以及位于第一圍堤結(jié)構(gòu)104表面的第二圍堤結(jié)構(gòu)105，且第二圍堤結(jié)構(gòu)105的寬度小于切割道區(qū)域120的寬度。
[0065]作為一個(gè)實(shí)施例，所述鐳射工藝的工藝參數(shù)為:頻率為IOkHZ至200kHZ，功率為0.5watts至5watts,光斑尺寸為50 μ m至150 μ m,光斑移動(dòng)速度為10Omm/sec至300mm/sec，重復(fù)次數(shù)為I至10次。
[0066]所述第一圍堤結(jié)構(gòu)104完全覆蓋于焊墊101表面、切割道區(qū)域120表面、以及焊墊101與切割道區(qū)域120之間的芯片區(qū)域110表面，所述第一圍堤結(jié)構(gòu)104只暴露出感光元件102。第一圍堤結(jié)構(gòu)104和第二圍堤結(jié)構(gòu)105包圍所述感光元件102，當(dāng)后續(xù)將待封裝晶圓100和封裝蓋壓合在一起時(shí)，所述感光元件102對(duì)應(yīng)的區(qū)域形成空腔，從而保護(hù)感光元件102不會(huì)在封裝過程中受到損傷。
[0067]同時(shí)，所述第一圍堤結(jié)構(gòu)104和第二圍堤結(jié)構(gòu)105為待封裝晶圓100的焊墊101提供支撐作用，如果空腔比過大，即所述感光元件102對(duì)應(yīng)的空腔面積占整個(gè)芯片區(qū)域110的面積的比值過大，會(huì)使得封裝蓋與待封裝晶圓100之間的機(jī)械強(qiáng)度變小，由于后續(xù)的封裝工藝包括研磨、刻蝕等，待封裝晶圓容易在感光區(qū)域102對(duì)應(yīng)的位置發(fā)生碎裂，因此，通過控制第一圍堤結(jié)構(gòu)104的位置和寬度，可以控制感光區(qū)域102對(duì)應(yīng)的位置的空腔大小，從而控制空腔比，避免待封裝晶圓100發(fā)生碎裂。
[0068]本實(shí)施例中，第一圍堤結(jié)構(gòu)104的寬度與初始圍堤結(jié)構(gòu)103的位置和寬度相同，通過控制初始圍堤結(jié)構(gòu)103的位置和寬度，可控制空腔比的大小。
[0069]所述第二圍堤結(jié)構(gòu)105的位置對(duì)應(yīng)于切割道區(qū)域120，也就是說，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)105的側(cè)壁均位于切割道區(qū)域120邊界延長線所形成的面包圍的區(qū)域內(nèi)。
[0070]本實(shí)施例中，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)105的寬度小于切割道區(qū)域120的寬度，且為了保證后續(xù)在切割待封裝晶圓100后第二圍堤結(jié)構(gòu)105被切割去除，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)105的寬度小于或等于切割待封裝晶圓100形成的切口的寬度。
[0071]由于第二圍堤結(jié)構(gòu)105的位置對(duì)應(yīng)于切割道區(qū)域120的位置，后續(xù)在切割待封裝晶圓100時(shí)，與切割道區(qū)域120對(duì)應(yīng)的第二圍堤結(jié)構(gòu)105被同時(shí)切割去除，在封裝過程中，既能保證待封裝晶圓100與封裝蓋之間的機(jī)械強(qiáng)度和空腔比，又能在封裝工藝的最后將封裝蓋與待封裝晶圓100自動(dòng)分離，且不傷及待封裝晶圓100。
[0072]由上述分析可知，后續(xù)在切割待封裝晶圓100后封裝蓋會(huì)掉落，為了確保感光元件102不被掉落的封裝蓋造成損傷，本實(shí)施例第一圍堤結(jié)構(gòu)104的頂部高于感光元件102頂部；并且，由于后續(xù)切割工藝之后，部分殘留的第一圍堤結(jié)構(gòu)104仍位于晶粒中，為了使感光元件102充分采光，保證充足的采光效率，要求殘留的第一圍堤結(jié)構(gòu)104的厚度盡量的??；綜合以上考慮，本實(shí)施例中，第一圍堤結(jié)構(gòu)104的頂部略高于感光元件102的頂部，具體的，第一圍堤結(jié)構(gòu)104頂部至感光元件102頂部的距離為I μ m至50 μ m，所述距離指的是與水平方向(X方向)垂直的方向(y方向)上第一圍堤結(jié)構(gòu)104頂部至感光元件102頂部的距離。
[0073]本實(shí)施例中，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)105位于第一圍堤結(jié)構(gòu)104表面，且第二圍堤結(jié)構(gòu)105和第一圍堤結(jié)構(gòu)104為一體結(jié)構(gòu)，即通過對(duì)初始圍堤結(jié)構(gòu)103進(jìn)行裁剪處理后形成第一圍堤結(jié)構(gòu)104和第二圍堤結(jié)構(gòu)105，因此，所述第一圍堤結(jié)構(gòu)104和第二圍堤結(jié)構(gòu)105的材料相同，為光刻膠或樹脂。
[0074]還需要說明的是，在第一圍堤結(jié)構(gòu)104表面形成一個(gè)第二圍堤結(jié)構(gòu)105 ;在其他實(shí)施例中，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)也可以為多個(gè)分立的結(jié)構(gòu)，例如2個(gè)、3個(gè)或5個(gè)等。具體的，請(qǐng)參考圖5，在第一圍堤結(jié)構(gòu)104表面形成有2個(gè)第二圍堤結(jié)構(gòu)105，且每個(gè)分立的第二圍堤結(jié)構(gòu)105均位于切割道區(qū)域120對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，即每個(gè)分立的第二圍堤結(jié)構(gòu)105的位置對(duì)應(yīng)于切割道區(qū)域120的位置；所述分立的第二圍堤結(jié)構(gòu)105的形成工藝為鐳射工藝或曝光顯影工藝，在此不再贅述。
[0075]本實(shí)施例中，為了簡化封裝工藝步驟，提高封裝效率，第二圍堤結(jié)構(gòu)105位于第一圍堤結(jié)構(gòu)104表面；在其他實(shí)施例中，第二圍堤結(jié)構(gòu)和第一圍堤結(jié)構(gòu)之間還可以形成有一個(gè)或多個(gè)第三圍堤結(jié)構(gòu)。
[0076]請(qǐng)參考圖6，形成與待封裝晶圓100第一面相對(duì)的封裝蓋107，且通過所述第一圍堤結(jié)構(gòu)104和第二圍堤結(jié)構(gòu)105將封裝蓋107與待封裝晶圓100固定接合。[0077]所述封裝蓋107用于和待封裝晶圓100的第一圍堤結(jié)構(gòu)104、第二圍堤結(jié)構(gòu)105將感光元件102對(duì)應(yīng)的位置隔成一個(gè)空腔，從而保護(hù)感光元件102不會(huì)被后續(xù)對(duì)待封裝晶圓100所進(jìn)行的減薄、刻蝕、沉積等工藝造成損傷或污染。
[0078]所述封裝蓋107的材料可以為透明材料，也可以為不透明材料，包括無機(jī)玻璃、有機(jī)玻璃或硅基底等，所述玻璃可以為摻雜有雜質(zhì)的普通玻璃或未摻雜有雜質(zhì)的石英玻璃。
[0079]通過直接鍵合或利用粘合劑粘合的工藝將封裝蓋107與待封裝晶圓100固定接合。本實(shí)施例中，在第二圍堤結(jié)構(gòu)105頂部涂覆粘合劑106，通過粘合劑106將封裝蓋107與待封裝晶圓100固定接合，在進(jìn)行固定接合時(shí)，只需確保待封裝晶圓100的中心和封裝蓋107的中心重合即可。
[0080]由于本實(shí)施例考慮了第二圍堤結(jié)構(gòu)105與切割道區(qū)域120之間位置關(guān)系，后續(xù)在切割去除第二圍堤結(jié)構(gòu)105之后，封裝蓋107必然與待封裝晶圓100自動(dòng)分離，因此，確保第一圍堤結(jié)構(gòu)104、第二圍堤結(jié)構(gòu)105和封裝蓋107之間構(gòu)成的空腔包圍住感光元件102即可，無需考慮封裝蓋107與待封裝晶圓100的精確對(duì)準(zhǔn)的問題，顯著的降低了封裝結(jié)構(gòu)形成工藝的難度。
[0081]在其他實(shí)施例中，第一圍堤結(jié)構(gòu)表面形成有多個(gè)分立的第二圍堤結(jié)構(gòu)時(shí)，在第二圍堤結(jié)構(gòu)頂部涂覆粘合劑，通過粘合劑將封裝蓋與待封裝晶圓固定接合。例如，請(qǐng)參考圖7，在第一圍堤結(jié)構(gòu)104表面形成有2個(gè)分立的第二圍堤結(jié)構(gòu)105，則在每個(gè)第二圍堤結(jié)構(gòu)105頂部涂覆粘合劑106，通過粘合劑106將封裝蓋107與待封裝晶圓100固定接合。
[0082]綜上，本發(fā)明提供的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)的形成方法的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0083]首先，本發(fā)明在形成覆蓋于焊墊和切割道區(qū)域表面的初始圍堤結(jié)構(gòu)之后，對(duì)初始圍堤結(jié)構(gòu)進(jìn)行裁剪處理，形成第一圍堤結(jié)構(gòu)、以及位于第一圍堤結(jié)構(gòu)上方的第二圍堤結(jié)構(gòu)，并且第二圍堤結(jié)構(gòu)的位置對(duì)應(yīng)于切割道區(qū)域?qū)?yīng)的位置，使得采用形成的封裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行封裝時(shí)，在切割待封裝晶圓后，第二圍堤結(jié)構(gòu)會(huì)被切割去除；而位于第二圍堤結(jié)構(gòu)頂部的封裝蓋失去與待封裝晶圓固定接合的媒介后，封裝蓋也會(huì)與待封裝晶圓自動(dòng)分離，并且未對(duì)待封裝晶圓產(chǎn)生額外的不良影響。
[0084]其次，由于第二圍堤結(jié)構(gòu)位于切割道區(qū)域內(nèi)，在切割去除第二圍堤結(jié)構(gòu)后，封裝蓋將與待封裝晶圓自動(dòng)分離，因此本發(fā)明形成封裝蓋時(shí)，所述封裝蓋僅需滿足通過第二圍堤結(jié)構(gòu)與待封裝晶圓固定接合后，封裝蓋與第一圍堤結(jié)構(gòu)和第二圍堤結(jié)構(gòu)之間構(gòu)成的空腔包圍住感光元件即可，無需考慮封裝蓋與待封裝晶圓之間的精確對(duì)準(zhǔn)的問題，有效的降低了工藝難度。
[0085]再次，本發(fā)明裁剪處理為鐳射工藝或曝光顯影處理，在形成滿足工藝需求的第一圍堤結(jié)構(gòu)和第二圍堤結(jié)構(gòu)的同時(shí)，形成第一圍堤結(jié)構(gòu)和第二圍堤結(jié)構(gòu)的工藝易實(shí)現(xiàn)，進(jìn)一步降低了工藝難度，減少了工藝成本。
[0086]相應(yīng)的，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種封裝方法，圖2至圖11為晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)封裝過程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0087]提供采用圖2至圖7所述的封裝結(jié)構(gòu)的形成方法形成的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，所述晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)的形成過程可參考前述圖2至圖7所述的形成過程，在此不再贅述。
[0088]請(qǐng)參考圖8,對(duì)所述待封裝晶圓100的第二面進(jìn)行減薄；對(duì)減薄后待封裝晶圓100的第二面進(jìn)行刻蝕，形成貫穿所述待封裝晶圓100的通孔108，所述通孔108暴露出待封裝晶圓100第一面的焊墊101。
[0089]具體的，將所述待封裝晶圓100第二面進(jìn)行減薄至預(yù)定厚度，所述減薄工藝可以是機(jī)械研磨或化學(xué)機(jī)械研磨等。將待封裝晶圓100減薄至預(yù)定厚度后，通過光刻工藝及干法刻蝕工藝，對(duì)焊墊101對(duì)應(yīng)位置的待封裝晶圓100進(jìn)行刻蝕形成通孔108，所述通孔108底部暴露出焊墊101。
[0090]需要說明的是，在對(duì)焊墊101對(duì)應(yīng)位置的待封裝晶圓100進(jìn)行刻蝕的同時(shí)，也可以對(duì)切割道區(qū)域120對(duì)應(yīng)的部分厚度的待封裝晶圓100進(jìn)行刻蝕，使得切割道區(qū)域120的待封裝晶圓100變薄，從而減少后續(xù)切割待封裝晶圓100所需的切割時(shí)間，提高封裝效率。
[0091]請(qǐng)參考圖9，在所述待封裝晶圓100的第二面和通孔108的側(cè)壁形成絕緣層109，且暴露出通孔108底部的焊墊101。
[0092]所述絕緣層109為待封裝晶圓100的第二面提供電隔離，并且還可以起到保護(hù)待封裝晶圓100第二面的作用。
[0093]所述絕緣層109的材料為氧化硅、氮化硅或絕緣樹脂等絕緣材料。本實(shí)施例中，所述絕緣層109的材料為氧化硅。
[0094]作為一個(gè)實(shí)施例，所述絕緣層109的形成步驟包括:在所述待封裝晶圓100的第二面和通孔108的底部和側(cè)壁形成初始絕緣層；在所述初始絕緣層表面形成圖形化的光刻膠層，所述圖形化的光刻膠層暴露出通孔108底部的初始絕緣層；以所述圖形化的光刻膠層為掩膜，刻蝕去除位于通孔108底部的初始絕緣層，暴露出通孔108底部的焊墊101，形成位于待封裝晶圓100的第二面以及通孔108側(cè)壁的絕緣層109。
[0095]請(qǐng)參考圖10，在所述絕緣層109表面形成金屬層111，且所述金屬層111與焊墊101相連接。
[0096]所述金屬層111的材料主要包括Cu、Al或它們的合金。
[0097]本實(shí)施例中，所述金屬層111與焊墊101下表面(下表面為焊墊101與待封裝晶圓100第一面相接觸的表面)相連接，在其他實(shí)施例中，金屬層也可以與焊墊的側(cè)壁相接觸，保證金屬層與焊墊之間電連接即可。
[0098]作為一個(gè)實(shí)施例，所述金屬層111的形成步驟包括:形成覆蓋于所述絕緣層109表面以及通孔108底部的金屬膜；在所述金屬膜表面形成圖形化的光刻膠層；以所述圖形化的光刻膠層為掩膜刻蝕所述金屬膜，形成位于絕緣層109表面和焊墊101表面的金屬層111。
[0099]請(qǐng)繼續(xù)參考圖10，在所述金屬層111表面形成焊接凸起112。
[0100]所述焊接凸起112的材料為焊錫。在本實(shí)施例中，在形成焊接凸起112之前，在金屬層111和絕緣層109表面形成保護(hù)層113，所述保護(hù)層113的材料為絕緣材料，起到保護(hù)金屬層111不被氧化的作用；在形成保護(hù)層113之后，刻蝕所述保護(hù)層113以形成暴露出部分金屬層111表面的開口，在所述開口內(nèi)填充滿焊接凸起112，所述焊接凸起112與金屬層111電連接。
[0101]請(qǐng)參考圖11，沿切割道區(qū)域120 (請(qǐng)參考圖10)對(duì)所述待封裝晶圓100進(jìn)行切割，在切割待封裝晶圓100的同時(shí)切割封裝蓋107，使得當(dāng)待封裝晶圓100被切割成晶粒130時(shí)，封裝蓋107與晶粒130分離。
[0102]對(duì)所述待封裝晶圓100進(jìn)行切割的工藝為切片刀切割或激光切割。由于激光切割具有更小的切口寬度，提高切割工藝的準(zhǔn)確性，本實(shí)施例中采用激光對(duì)待封裝晶圓100進(jìn)行切割。
[0103]沿切割道區(qū)域120對(duì)待封裝晶圓100進(jìn)行切割時(shí)會(huì)形成一定的切口寬度，由于第二圍堤結(jié)構(gòu)105的位置與切割道區(qū)域120的位置相對(duì)應(yīng)(第二圍堤結(jié)構(gòu)105位于切割道區(qū)域120的位置范圍內(nèi))，因此，在切割待封裝晶圓100的同時(shí)，切割去除了第二圍堤結(jié)構(gòu)105。而由于封裝蓋107是通過第二圍堤結(jié)構(gòu)105和第一圍堤結(jié)構(gòu)104與待封裝晶圓100進(jìn)行固定接合的，當(dāng)待封裝晶圓100被切割成晶粒130時(shí)，第二圍堤結(jié)構(gòu)105被切割去除，封裝蓋107失去與待封裝晶圓100固定接合的媒介，封裝蓋107與晶粒130會(huì)自動(dòng)分離，一個(gè)晶粒130對(duì)應(yīng)形成一個(gè)影像傳感芯片。
[0104]本實(shí)施例中，在形成晶粒130后，封裝蓋107與晶粒130自動(dòng)分離，避免在晶粒130中殘留封裝蓋107，從而提高晶粒130中感光元件102的采光能力；并且，本實(shí)施例借助切割待封裝晶圓100的切割工藝，切割去除封裝蓋107，避免了采用其他工藝去除封裝蓋107可能會(huì)對(duì)晶粒130造成的損傷。
[0105]同時(shí)，本實(shí)施例中，由于第一圍堤結(jié)構(gòu)104(請(qǐng)參考圖10)的頂部高于感光元件102頂部，在切割待封裝晶圓100后，脫落的封裝蓋107擱置在相鄰的第一圍堤結(jié)構(gòu)104表面，防止脫落的封裝蓋107掉落在感光元件102表面，從而避免對(duì)感光元件102造成損傷。
[0106]在切割待封裝晶圓100形成晶粒130后，晶粒130的焊塾101表面具有殘留的第一圍堤結(jié)構(gòu)114 ;而本實(shí)施例中，形成的第一圍堤結(jié)構(gòu)104的頂部略高于感光元件102頂部，使得殘留的第一圍堤結(jié)構(gòu)114的厚度足夠薄，更低含量的殘留的第一圍堤結(jié)構(gòu)114有利于晶粒130的感光元件102充分采光，保證充足的采光效率。
[0107]綜上，本發(fā)明提供的封裝方法的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0108]首先，本發(fā)明通過第一圍堤結(jié)構(gòu)和第二圍堤結(jié)構(gòu)將封裝蓋和待封裝晶圓固定接合；沿切割道區(qū)域?qū)Υ庋b晶圓進(jìn)行切割，在切割待封裝晶圓的同時(shí)切割封裝蓋，由于第二圍堤結(jié)構(gòu)的位置對(duì)應(yīng)于切割道區(qū)域的位置，并且第二圍堤結(jié)構(gòu)的寬度小于或等于切割待封裝晶圓形成的切口的寬度，使得當(dāng)待封裝晶圓被切割成晶粒時(shí)，封裝蓋與晶粒分離。本發(fā)明在封裝工藝的最后，封裝蓋與晶粒自動(dòng)分離，且避免了去除封裝蓋的工藝對(duì)晶粒造成損傷，使得形成的晶粒性能優(yōu)異。
[0109]其次，本發(fā)明第一圍堤結(jié)構(gòu)的頂部略高于感光元件的頂部，使得切割后掉落的封裝蓋落在相鄰的第一圍堤結(jié)構(gòu)表面，避免封裝蓋對(duì)感光元件造成損傷；并且，在封裝工藝后，晶粒中殘留的第一圍堤結(jié)構(gòu)的厚度足夠薄(殘留的第一圍堤結(jié)構(gòu)的厚度比感光元件厚度值大I μ m至50 μ m),有利于提高晶粒中感光元件的采光能力,確保形成的影像傳感器的優(yōu)良性能。
[0110]相應(yīng)的，本實(shí)施例還提供一種晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，請(qǐng)參考圖6,包括:
[0111]待封裝晶圓100，所述待封裝晶圓100包括若干芯片區(qū)域110和位于芯片區(qū)域110之間的切割道區(qū)域120，且所述待封裝晶圓100包括第一面和與所述第一面相對(duì)的第二面；
[0112]位于所述待封裝晶圓100芯片區(qū)域110第一面的焊墊101和感光元件102 ；
[0113]覆蓋于所述焊墊101和切割道區(qū)域120表面的第一圍堤結(jié)構(gòu)104，位于第一圍堤結(jié)構(gòu)104上方的第二圍堤結(jié)構(gòu)105，第二圍堤結(jié)構(gòu)105的寬度小于第一圍堤結(jié)構(gòu)104的寬度，且第二圍堤結(jié)構(gòu)105的位置對(duì)應(yīng)于切割道區(qū)域120的位置；[0114]與所述待封裝晶圓100第一面相對(duì)設(shè)置的封裝蓋107，且通過所述第一圍堤結(jié)構(gòu)104和第二圍堤結(jié)構(gòu)105將封裝蓋107與待封裝晶圓100固定接合。
[0115]在本實(shí)施例中，利用粘合劑粘合將封裝蓋107與待封裝晶圓100固定接合，具體的，在第二圍堤結(jié)構(gòu)105頂部具有粘合劑106，通過粘合劑106將封裝蓋107與待封裝晶圓100固定接合。在其他實(shí)施例中，也可以通過直接鍵合的工藝將封裝蓋與待封裝晶圓固定接合，具體的，封裝蓋的表面與第二圍堤結(jié)構(gòu)的頂部表面直接鍵合以進(jìn)行固定接合。
[0116]所述第二圍堤結(jié)構(gòu)105的寬度小于切割道區(qū)域120的寬度，本實(shí)施例中，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)105的寬度小于或等于切割待封裝晶圓100形成的切口的寬度。
[0117]本實(shí)施例中，第二圍堤結(jié)構(gòu)105位于第一圍堤結(jié)構(gòu)104表面，且在第一圍堤結(jié)構(gòu)104表面具有一個(gè)第二圍堤結(jié)構(gòu)105,第二圍堤結(jié)構(gòu)105和第一圍堤結(jié)構(gòu)104為一體結(jié)構(gòu)。
[0118]在其他實(shí)施例中，第二圍堤結(jié)構(gòu)可以為多個(gè)分立的結(jié)構(gòu)，且第二圍堤結(jié)構(gòu)為多個(gè)分立的結(jié)構(gòu)時(shí)需滿足:每個(gè)分立的第二圍堤結(jié)構(gòu)的位置均對(duì)應(yīng)于切割道區(qū)域的位置，每個(gè)分立的第二圍堤結(jié)構(gòu)均位于切割道區(qū)域內(nèi)。例如，請(qǐng)參考圖7，在第一圍堤結(jié)構(gòu)104表面形成有2個(gè)分立的第二圍堤結(jié)構(gòu)105，且所述分立的第二圍堤結(jié)構(gòu)105均位于切割道區(qū)域120對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，分立的第二圍堤結(jié)構(gòu)105的位置對(duì)應(yīng)于切割道區(qū)域120對(duì)應(yīng)的位置。
[0119]在其他實(shí)施例中，第二圍堤結(jié)構(gòu)和第一圍堤結(jié)構(gòu)之間還形成有多個(gè)第三圍堤結(jié)構(gòu)。
[0120]本實(shí)施例中，所述第一圍堤結(jié)構(gòu)104的頂部高于感光元件102的頂部。且第一圍堤結(jié)構(gòu)104頂部至感光元件102頂部的距離為Ιμπι至50μπι，第一圍堤結(jié)構(gòu)104頂部為略高于感光元件102頂部。
[0121]所述第一圍堤結(jié)構(gòu)104和第二圍堤結(jié)構(gòu)105為一體結(jié)構(gòu)，第一圍堤結(jié)構(gòu)104和第二圍堤結(jié)構(gòu)105的材料相同，為光刻膠或樹脂。
[0122]所述封裝蓋107的材料為無機(jī)玻璃、有機(jī)玻璃或硅基底。
[0123]綜上，本發(fā)明提供的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0124]首先，提供位于焊墊和切割道區(qū)域表面的第一圍堤結(jié)構(gòu)，位于第一圍堤結(jié)構(gòu)上方的第二圍堤結(jié)構(gòu)，第二圍堤結(jié)構(gòu)的寬度小于第一圍堤結(jié)構(gòu)的寬度，且第二圍堤結(jié)構(gòu)的位置對(duì)應(yīng)于切割道區(qū)域的位置；通過第一圍堤結(jié)構(gòu)和第二圍堤結(jié)構(gòu)將封裝蓋和待封裝晶圓固定接合。采用本發(fā)明提供的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，在封裝過程中焊墊受到第一圍堤結(jié)構(gòu)和第二圍堤結(jié)構(gòu)的支撐作用，感光元件免受封裝工藝的污染和損傷；并且，采用本發(fā)明提供的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行封裝時(shí)，在對(duì)待封裝晶圓進(jìn)行切割后，切割道區(qū)域被切割去除，同時(shí)由于第二圍堤結(jié)構(gòu)的位置對(duì)應(yīng)于切割道區(qū)域的位置，第二圍堤結(jié)構(gòu)也被切割去除，使得封裝蓋與被切割后的待封裝晶圓自動(dòng)分離，提高切割后形成的晶粒的性能。
[0125]其次，本發(fā)明第一圍堤結(jié)構(gòu)的頂部高于感光元件的頂部，在封裝工藝過程中封裝蓋與晶粒之間自動(dòng)分離后，封裝蓋掉落在第一圍堤結(jié)構(gòu)表面，從而避免掉落的封裝蓋對(duì)感光元件造成損傷。
[0126]再次，本發(fā)明第一圍堤結(jié)構(gòu)的頂部為略高于感光元件的頂部，使得在封裝工藝完成后，殘留在晶粒中的第一圍堤結(jié)構(gòu)的厚度足夠薄(殘留的第一圍堤結(jié)構(gòu)的厚度比感光元件厚度值大I μ m至50 μ m)，更有利于感光元件的充分采光，提高晶粒中感光元件的采光效率。[0127] 雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括: 待封裝晶圓，所述待封裝晶圓包括若干芯片區(qū)域和位于芯片區(qū)域之間的切割道區(qū)域，且所述待封裝晶圓包括第一面和與所述第一面相對(duì)的第二面； 位于所述待封裝晶圓芯片區(qū)域第一面的焊墊和感光元件； 覆蓋于所述焊墊和切割道區(qū)域表面的第一圍堤結(jié)構(gòu)，位于第一圍堤結(jié)構(gòu)上方的第二圍堤結(jié)構(gòu)，第二圍堤結(jié)構(gòu)的寬度小于第一圍堤結(jié)構(gòu)的寬度，且第二圍堤結(jié)構(gòu)的位置對(duì)應(yīng)于切割道區(qū)域的位置； 與所述待封裝晶圓第一面相對(duì)設(shè)置的封裝蓋，且通過所述第一圍堤結(jié)構(gòu)和第二圍堤結(jié)構(gòu)將封裝蓋與待封裝晶圓固定接合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)的寬度小于切割道區(qū)域的寬度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)位于第一圍堤結(jié)構(gòu)表面，且第二圍堤結(jié)構(gòu)和第一圍堤結(jié)構(gòu)為一體結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一圍堤結(jié)構(gòu)的頂部高于感光元件的頂部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一圍堤結(jié)構(gòu)頂部至感光元件頂部的距離為I μ m至50 μ m。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)為一個(gè)或多個(gè)分立的結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)和第一圍堤結(jié)構(gòu)之間還形成有一個(gè)或多個(gè)第三圍堤結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一圍堤結(jié)構(gòu)和第二圍堤結(jié)構(gòu)的材料相同，為光刻膠或樹脂；所述封裝蓋的材料為無機(jī)玻璃、有機(jī)玻璃或硅基底。
9.一種晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，包括: 提供待封裝晶圓，所述待封裝晶圓包括若干芯片區(qū)域和位于芯片區(qū)域之間的切割道區(qū)域，所述待封裝晶圓包括第一面和與所述第一面相對(duì)的第二面，且所述待封裝晶圓芯片區(qū)域的第一面具有焊墊和感光元件； 形成覆蓋于所述焊墊和 切割道區(qū)域表面的初始圍堤結(jié)構(gòu)； 對(duì)所述初始圍堤結(jié)構(gòu)進(jìn)行裁剪處理，形成第一圍堤結(jié)構(gòu)、以及位于第一圍堤結(jié)構(gòu)上方的第二圍堤結(jié)構(gòu)，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)的寬度小于第一圍堤結(jié)構(gòu)的寬度，所述第一圍堤結(jié)構(gòu)覆蓋于焊墊和切割道區(qū)域表面，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)的位置對(duì)應(yīng)于切割道區(qū)域?qū)?yīng)的位置； 形成與待封裝晶圓第一面相對(duì)封裝蓋，且通過所述第一圍堤結(jié)構(gòu)和第二圍堤結(jié)構(gòu)將封裝蓋與待封裝晶圓固定接合。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述裁剪處理的工藝為錯(cuò)射工藝或曝光顯影工藝。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述初始圍堤結(jié)構(gòu)的材料為正光刻膠時(shí)，所述裁剪處理的工藝為鐳射工藝或曝光顯影工藝；所述初始圍堤結(jié)構(gòu)的材料為負(fù)光刻膠或樹脂時(shí)，所述裁剪處理的工藝為鐳射工藝。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，通過直接鍵合或利用粘合劑粘合的工藝將封裝蓋與待封裝晶圓固定接合。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述第一圍堤結(jié)構(gòu)的頂部高于感光元件的頂部。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述第一圍堤頂部至感光元件頂部的距離為I μ m至50 μ m。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)為一個(gè)或多個(gè)分立的結(jié)構(gòu)，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)的寬度小于切割道區(qū)域的寬度。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)位于第一圍堤結(jié)構(gòu)表面，且第二圍堤結(jié)構(gòu)和第一圍堤結(jié)構(gòu)為一體結(jié)構(gòu)。
17.根據(jù)權(quán)利要求9所述晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，第二圍堤結(jié)構(gòu)和第一圍堤結(jié)構(gòu)之間形成有一個(gè)或多個(gè)第三圍堤結(jié)構(gòu)。
18.—種封裝方法,其特征在于,包括: 提供如權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)； 對(duì)所述晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)的待封裝晶圓的第二面進(jìn)行減薄； 對(duì)減薄后待封裝晶圓的第二面進(jìn)行刻蝕，形成貫穿所述待封裝晶圓的通孔，所述通孔暴露出待封裝晶圓第一面的焊墊； 在所述待封裝晶圓的第二面和通孔的側(cè)壁形成絕緣層，且暴露出通孔底部的焊墊； 在所述絕緣層表面形成金屬層，且所述金屬層與焊墊相連接，在所述金屬層表面形成焊接凸起；` 沿切割道區(qū)域?qū)λ龃庋b晶圓進(jìn)行切割，在切割待封裝晶圓的同時(shí)切割封裝蓋，使得當(dāng)待封裝晶圓被切割成晶粒時(shí)，封裝蓋與晶粒分離。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述封裝方法，其特征在于，對(duì)所述待封裝晶圓進(jìn)行切割的工藝為切片刀切割或激光切割。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述封裝方法，其特征在于，所述第二圍堤結(jié)構(gòu)的寬度小于或等于切割待封裝晶圓形成的切口的寬度。
【文檔編號(hào)】H01L27/146GK103762221SQ201410041994
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月28日
【發(fā)明者】劉張波, 王之奇, 喻瓊, 王蔚 申請(qǐng)人:蘇州晶方半導(dǎo)體科技股份有限公司