光学电子设备及其制造方法与流程

优先权主张

本申请要求于2016年3月2日提交的法国专利申请1651766的优先权，其公开内容以引用的方式引入本申请。

本发明涉及电子设备领域。

背景技术：

众所周知，电子设备包含集成电路芯片，该集成电路芯片包括位于正面的光学传感器、安装在该正面上的玻璃板、位于集成电路芯片背面的背部电连接元件和穿过通孔连接背部电连接元件与光学传感器的电连接。

这些电子设备以聚合的方式制造并且是切割包含主晶圆的最终晶圆的结果，该主晶圆包括原位(onsite)的集成电路芯片和安装在主晶圆上的玻璃晶圆。

技术实现要素：

根据一个实施例，提供了用于制造电子设备的方法。

该方法采用：主晶圆，其具有正面并且其包含具有位于该上正面上并分别位于位置中的光学元件的基底晶圆；和副晶圆，其具有，位于安装表面的，分别形成在该副晶圆位置处的凹部，与主晶圆上的位置相对应。

该方法包含：将主晶圆和副晶圆中的一个安装在另一个顶部，以凹部位于主晶圆的侧面并且位于光学元件的上方的方式将副晶圆的安装表面匹配至主晶圆的正面，以副晶圆的剩余部分呈网格的形式并且在光学元件的上方限定出多个贯穿通道的方式，减小副晶圆的厚度，从与其安装表面相对的面开始，至少直到展现出凹部，并且沿位置的边缘，贯穿主晶圆和呈网格形式的副晶圆剩余部分进行切割。

减小副晶圆的厚度的步骤可以包含通过磨蚀、抛光进行移除的机械操作和/或通过化学腐蚀进行移除的操作。

减小副晶圆的厚度的步骤可以包含执行机械移除操作，其不接触凹部，此后执行化学腐蚀操作，用于展现出凹部。

该方法包含，在安装步骤之后以及减小副晶圆的厚度之前，处理主晶圆包括，在其背面的一侧上，减小基底晶圆的厚度的操作和安装电连接元件的操作。

处理主晶圆的步骤可以包括贯穿基底晶圆形成电连接通孔。

主晶圆可以包含，位于位置上的，包括在正面层中的电连接网络。

基底晶圆和副晶圆由相同的材料组成。

基底晶圆和副晶圆可以由硅制成。

同时还提供了一种电子设备，其包含具有正面的光学集成电路芯片并且其包含基底晶圆，其具有位于该正面的一侧上的光学元件，和安装至芯片正面的副晶圆，该副晶圆呈在光学元件上方限定贯穿通道的环的形式，基底晶圆和副晶圆由相同材料组成。

基底晶圆和副晶圆可以由硅制成。

该电子设备可以包含电连接网络，其包含在基底晶圆之上的层中。

该电子设备可以包含贯穿基底晶圆的电连接通孔，并且背面顶部上的电连接元件，其连接至该通孔。

附图说明

借助非限制的典型实施例，对电子设备和聚合制造模式进行描述，并且在附图中示出了该电子设备和聚合制造模式，其中：

-图1示出了电子设备的俯视图；

-图2沿图1中的ii-ii示出了电子设备的横截面；

-图3示出了最初分离的晶圆的横截面；以及

-图4至图7示出了从图3中的最初的晶圆开始的电子设备聚合制造步骤的横截面。

具体实施方式

在图1和图2中，示出了电子设备1，其包含具有正面3的光学集成电路芯片2，并且其包含支撑该正面3的侧面的基底晶圆4，光学元件5和包括在覆盖基底晶圆4的正面层7中的电连接网络6，其中该网络6包含若干金属层。

光学元件5配置在芯片2的中心区域，并且电连接网络6，一般而言，位于光学元件5的外边缘与芯片2的外边缘之间的区域中。

光学元件5可以是光学传感器。

电子设备1进一步包含安装在芯片2的正面3上的副正面晶圆8。该副晶圆8采用(例如，方形或矩形的)正面环9的形状，在其内部限定了在光学元件5上方延伸的贯穿通道10。更确切地说，环9固定在芯片2的正面3的外围部上并且以一定距离环绕光学元件5的外围。

芯片2和正面环9具有对应的轮廓，使得电子设备2采用平行六面体的形式，例如，具有方形外围轮廓，并且环9的分支(或侧部)具有相等的宽度。

正面环9通过粘结的方式，例如，借助聚合物粘合剂，或通过分子附着力固定在芯片2上。

芯片2包含从基底晶圆4的背面12贯穿基底晶圆4形成的多个电连接通孔11(tvs)，这些通孔11朝向正面延伸并且选择性地连接至电连接网络6。

基底晶圆4和正面环9由相同的材料制成，更具体地，由半导体材料制成，诸如硅。

电子设备1进一步包含多个外部电连接元件13，例如，金属凸出连接，其安装在芯片2的背面12的顶部上并且选择性地借助布置在基底晶圆4的背面12的顶部上的电连接网络14连接至通孔11。

电子设备1可以借助电连接元件13安装至接收设备上(未示出)。

正面环9构成了用于为芯片4提供强化和机械保护的结构。此外基底晶圆4和正面环9，由硅制成，展现出一致的机械行为特性，更确切地说，延展的机械行为特性，使得当温度变化时芯片4不会在正面环9的影响下经受任何弯曲或扭转的力。

正面环9形成了支架元件并且能够，以推入配合的方式或通过粘接在其正面15上，接收外部元件(未示出)，例如光学镜头。

电子设备1能够通过聚合制造进行生产，其将针对多个电子设备1的产品进行描述。

如图3所示，提供最初预制主晶圆100，其具有正面101并且其包含由硅制成的基底晶圆102，在正面101的侧面上和相应地多个相邻位置103的每一个中，其具有光学元件5和包含在正面层104中的电连接网络6。

根据矩阵，例如，方形，对应将要制造的电子设备1的轮廓，布置相邻位置103。

基底晶圆102的厚度大于将要制造电子设备1的基板4的厚度。

同样提供由硅制成的副最初预制晶圆105，在安装表面106，具有分别形成在该副晶圆105上的位置103a中，对应于主晶圆100上的位置103的凹部107。

凹部107的深度至少等于将要制造的电子设备1的贯穿通道10的深度，换句话说，至少等于将要制造的电子设备1的环9的厚度。

凹部107具有对应于将要制造的电子设备1的贯穿通道10的外围内壁。

在图4中示出的安装步骤中，主晶圆100和副晶圆105一个安装在另一个顶部，以位置103和103a位于(即，朝向)彼此顶部以及凹部107位于主晶圆的一侧并且在对应的光学元件5上方的方式，副晶圆105的安装表面106与主晶圆100的正面101匹配。

副晶圆105的安装表面106通过分子附着力或粘结与主晶圆100的正面101匹配，例如借助聚合物粘合剂，该粘合剂层未在光学元件上方延伸。

在图5中示出的后续步骤中，减小基底晶圆102的厚度，从其背面108开始并且上升到基底晶圆102具有背面108a的点。该厚度减小操作可以通过机械磨蚀/抛光工艺和/或化学腐蚀来执行。

根据图6中示出的后续步骤，可以执行主晶圆的处理。

更确切地说，针对将要制造的电子设备1，该处理可以包含，分别在位置103中，形成穿过基底晶圆102的电连接通孔11，从背面108a开始，并在该背面108a的顶部上形成电连接网络14，连同安装外部电连接元件13一起。

在图7示出的后续步骤中，针对将要制造的电子设备1，执行减小副晶圆105的厚度，从与其安装表面106相对的其正面109开始，至少展现出凹部107，使得副晶圆105的剩余部分105a随后形成网格的形式，并且限定了贯穿通道10，其分别在光学元件5上方延伸。换句话说，网格形式的剩余部分105a的支部，其刚性连接至主晶圆100，在分隔光学元件5的该主晶圆100的区域上方延伸。

副晶圆105厚度的这种减小可以通过机械磨蚀/抛光工艺和/或化学腐蚀来执行。可选择地，可以在晶圆100的正面101的区域上对应于晶圆105中的凹部107沉积临时保护层。

副晶圆的厚度减小可以，例如，包含机械操作，用于磨蚀/抛光直至靠近凹部107，之后包含化学腐蚀操作直至展现出凹部107。

在必须移除上述保护层之后，进一步的步骤包括，执行切割操作，例如，通过沿与重叠的位置103和103a的边缘相对应的矩阵的线和列110进行切割，贯穿主晶圆100和副晶圆105网格形式的剩余部分105支路中间。

多个电子设备1，如图1和图2所示出的那些，于是得以获得。

鉴于基底晶圆102和副晶圆105由相同的材料，即，硅制成的事实，切割操作变得更为方便。

根据一个变形实施例，行和列区域110可以在将正副晶圆105粘接在主晶圆100的正面101期间免于胶粘剂。