气凝胶包囊式影像传感器及其制造方法
【专利摘要】气凝胶包囊式影像传感器包括装置晶粒及气凝胶层，该装置晶粒具有被制造于其上的影像传感器，以及气凝胶层包囊该影像传感器。用于包囊被形成于传感器数组片上的各个裸露影像传感器的影像传感器像素数组的方法可包括：在各影像传感器像素数组上注射未硬化的气凝胶部分，及硬化各未硬化的气凝胶部分。该硬化步骤可包括(a)超临界干燥，(b)表面改性干燥，及(c)针孔干燥未硬化的气凝胶部分中的至少一个。该方法可进一步包括切单片传感器数组片为多个气凝胶包囊式影像传感器。用于包囊在装置晶圆上的各个裸露影像传感器的影像传感器像素数组的方法可包括，形成气凝胶层于各裸露影像传感器上。该形成步骤可包括旋涂，浸涂，及喷涂气凝胶层于裸露影像传感器上的其中至少一个。
【专利说明】
气凝胶包囊式影像传感器及其制造方法
技术领域
[0001]本发明有关影像传感器，且特别地，有关影像传感器的像素数组的包囊。
【背景技术】
[0002]在诸如，独立式数字相机、移动设备、汽车组件、和医学装置的产品中的相机模块通常包括互补型金属氧化物半导体(CMOS)影像传感器。该CMOS影像传感器将由相机镜头所成像的光转换成数字信号，数字信号再被转换成显示的影像和/或包含影像数据的文件。该CMOS影像传感器包括像素数组和对应微透镜数组，其中各像素包括聚焦光于其上的各个微透镜。投射在微透镜上的污染物可黏附至其，并且使相关联的像素不能操作。
【发明内容】
[0003]在实施例中，气凝胶包囊式影像传感器包括装置晶粒及气凝胶层，该装置晶粒具有被制造于其上的影像传感器，以及气凝胶层包囊该影像传感器。
[0004]在另一实施例中，用于包囊被形成于传感器数组片上的各个裸露影像传感器的影像传感器像素数组的方法可包括:在各影像传感器像素数组上注射未硬化的气凝胶部分的步骤；以及硬化各未硬化的气凝胶部分的步骤。该硬化步骤可包括(a)超临界干燥，(b)表面改性干燥，及(C)针孔干燥未硬化的气凝胶部分中的至少一个。该方法可进一步包括切单片该传感器数组片为多个气凝胶包囊式影像传感器。
[0005]在又一实施例中，用于包囊在装置晶圆上的各个裸露影像传感器的影像传感器像素数组的方法可包括，形成气凝胶层于各裸露影像传感器上。该形成步骤可包括旋涂，浸涂，及喷涂该气凝胶层于该裸露影像传感器上中的至少一个。该形成步骤可包括(a)超临界干燥，(b)表面改性干燥，及(C)针孔干燥溶剂填充凝胶膜中的至少一个。该方法可进一步包括切单片该装置晶圆，以形成多个气凝胶包囊式影像传感器晶粒。
【附图说明】
[0006]图1示出实施例中的成像目标至像素数组上的相机的代表性气凝胶包囊式影像传感器。
[0007]图2示出被设计为保护其微透镜数组免于污染物的在先技术的封装式影像传感器。
[0008]图3是实施例中的被电性连接至PCB的代表性气凝胶包囊式影像传感器的横剖面视图。
[0009]图4是实施例中的以芯片级封装(CSP)所组成的代表性气凝胶包囊式影像传感器晶粒的横剖面示意图。
[0010]图5是流程图，其示出实施例中的用于包囊影像传感器像素数组的代表性方法。[0011 ]图6是实施例中的包括多个裸露影像传感器的影像传感器数组片的透视图。
[0012]图7是流程图，其示出实施例中的用于包囊影像传感器像素数组的代表性方法。
[0013]图8是实施例中的包括多个裸露影像传感器及各自的多个坝于半导体晶圆上的装置晶圆的平面视图。
[0014]图9是实施例中的具有气凝胶层于其上的装置晶圆的一部分的横剖面视图。
[0015]图10是实施例中的具有穿过半导体晶圆而暴露的坝的图9装置晶圆的横剖面视图。
[0016]图11是实施例中的在以隔离层覆盖该坝之后的图10装置晶圆的横剖面视图。
[0017]图12是实施例中的在去除接触到各坝的隔离层的至少一部分后的图11装置晶圆的横剖面视图。
[0018]图13是实施例中的在电性连接焊球至各坝之后的图12装置晶圆的横剖面视图。
[0019]图14是实施例中的在切单片装置晶圆而形成多个气凝胶包囊式影像传感器晶粒后的图12装置晶圆的横剖面视图。
【具体实施方式】
[0020]图1显示具有成像镜头122的相机120的代表性气凝胶包囊式影像传感器100，该成像镜头122将传送自目标134的光132成像至像素数组104上。像素数组104可包括微透镜数组114，其中微透镜数组114的各微透镜对齐在像素数组104的各个像素上面。气凝胶层102防止污染物到达微透镜数组114。包囊式影像传感器100可包括装置晶粒106，其例如，使用CMOS处理以实施，且可以以其它技术实施，而不脱离本发明的范围。装置晶粒106电性连接至印刷电路板(PCB) 130。
[0021]图2描绘了被设计以保护其微透镜数组214免于污染物的在先技术的封装式影像传感器290，如在准予Badehi的美国专利第6，777，767号中所公开的。微透镜数组214安装在被连接至导电垫212的基板202上。该等导电垫212电性连接至电性接点208，其电性连接至导电隆块210。环氧204接合基板202至底部封装层206。间隔物组件216分离玻璃封装层224与微透镜数组214，而产生微透镜数组腔穴220。玻璃封装层224具有底部表面223及顶部表面226。环氧密封剂218密封腔穴220，其具有腔穴高度221。在腔穴高度221的方向中，环氧密封剂218在封装层224与电性接点208之间，以及在封装层224与基板202之间，桥接腔穴220。
[0022]封装式影像传感器290的限制在于玻璃封装层224的底部表面223及顶部表面226的反射掉。玻璃封装层224在环境介质292与腔穴220之间，典型地是空气且因此，具有折射系数η = 1.0。若玻璃封装层224具有折射系数η2= 1.5，则表面223及226二者的反射掉导致玻璃封装层224将反射入射光大约百分之六的光，且因此，将仅透射大约百分之九十四的入射光至微透镜数组214。
[0023]和气凝胶一样地，气凝胶层102具有比玻璃封装层224更明显低的折射系数。由美国国家航空及太空总署(Nat1nal Aeronautics and Space Administrat1n，NASA)所发行的气凝胶简介(Aerogel Fact Sheet)(JPL 400-119)陈述二氧化娃(Si02)气凝胶在λ0 =632.8纳米的自由空间波长处，具有在η= 1.002与η= 1.0046之间的折射系数值。具有在λ0= 400纳米处，直至η= 1.265的较高折射系数的气凝胶已被生产出，如M.Tabata等人在2005年的2005ΙΕΕΕ Nucl.Sc1.Symp.Conf.Rec.，第816至818页的“具有任何密度的二氧化硅气凝胶的发展(Development of silica aerogel with any density)” 中所叙述地。在可见波长处(在真空中的400与700纳米之间)，气凝胶层102可具有在η = 1.0与η = 1.35之间的折射系数，包括η = I.0及η = 1.35。
[0024]在实施例中，气凝胶层102满足在aerogel.0rg: “开孔的、中孔洞、固体发泡体，其由互连纳米结构网所构成，且其显现不小于50%的孔隙率(非固体体积)。”处所界定的气凝胶的定义。依据由国际纯化学及应用化学联合会(Internat1nal Un1n of Pure andApplied Chemistry，IUPAC)的技术报告，中孔洞固体是具有细孔宽度在二纳米与五十纳米之间的多孔固体(Pure and Applied Chemistry(纯化学及应用化学)，第66册，第8篇，第1739至1758页，1994年)。气凝胶层102可包括微细孔(小于二纳米的细孔宽度)及巨细孔(超过一百纳米的细孔宽度)，而不脱离本发明的范围。
[0025]IUPAC的技术报告定义宽度术语如下:“对于涉及多孔固体的大多数现象，在无任何进一步精准度之中，细孔的限制尺寸为其尺寸最小者被称作细孔的宽度”，在原版中所强调地。在此，本申请采用上述IUPAC惯例以供细孔宽度的含义之用。此外，细孔的直径意指它的宽度。在实施例中，气凝胶层102具有细孔尺寸分布，以致使(a)平均细孔宽度及(b)中位细孔宽度的至少一个是在二纳米与五十纳米之间。
[0026]在实施例中，气凝胶层102由多微孔聚双环戊二烯(聚DCPD)所形成，其已被制备具有细孔尺寸在一纳米与一百纳米之间，如在准予的Lee及Gould的美国专利第8，461，223号中所叙述的O在不同的实施例中，气凝胶层102与L.Van Ginneken等人在“二氧化娃的合成、特征化及应用”，第六届超临界流体国际研讨会(Internat 1nal Symposium onSupercritical Fluids)，2003年中所叙述的二氧化娃气凝胶相似。作者以如下文所叙述的细孔尺寸分布制备二氧化硅气凝胶对总细孔体积的最大分布来自半径小于2纳米的细孔，其总计为总细孔体积的55%。半径2至5纳米的细孔对总细孔体积约贡献24%，而大约仅21%的小部分的细孔体积由具有半径大于5纳米的细孔所产生。”例如，气凝胶层102可具有(a)小于五十纳米的平均细孔直径及(b)小于五十纳米的中位细孔直径的至少一个。
[0027]在实施例中，气凝胶层102可由二氧化硅所形成。在实施例中，气凝胶层102具有范围自五纳米至一百纳米的细孔直径，而平均细孔直径在二十纳米与四十纳米之间。例如，气凝胶层102可为A.C.Pierre及A.Rigacci所叙述的气凝胶(在气凝胶手册，M.A.Aegerter等人(编辑)，Springer，2011年中的“Si02气凝胶”)。气凝胶层102具有密度在1.0公斤/立方米与500公斤/立方米之间。相比之下，二氧化硅具有显著更高的密度:2650公斤/立方米。
[0028]在实施例中，气凝胶层102为多孔材料，其包括固体网及气体填充剂。该固体网可由二氧化硅、氧化铝、及二氧化钛的至少一个所形成，且可占有体积在气凝胶层102的百分之一与百分之十之间。该气体填充剂可占有体积在气凝胶层102的百分之九十与九十九之间，且可包括可防湿气、腐蚀、及化学反应的至少一个的气体种类。该气体种类的实例包括N2、Ar、其它稀有气体(He、Ne、Kr、Xe、及Rn)及其组合。气凝胶层102可包括通过硅烷耦合剂的表面改性。该硅烷耦合剂可具有诸如，烷基、胺、巯基、羧基、及甲酰基的可水解群组，且也可具有与其连接的配位体。
[0029]图3是经由引线接合334而被电性连接至PCB130的代表性气凝胶包囊式影像传感器300的横剖面视图。气凝胶包囊式影像传感器300包括被形成在装置晶粒306上的像素数组104。滤色器数组305可在微透镜数组114与装置晶粒306之间。气凝胶层302包囊像素数组104。气凝胶层302与气凝胶层102相似，且具有在五百纳米与二毫米之间的厚度。
[0030]气凝胶包囊式影像传感器300可被视为具有气凝胶层302于其上的裸露影像传感器350。裸露影像传感器350包括装置晶粒306、像素数组104、及微透镜数组114。裸露影像传感器350也可包括滤色器数组305。
[0031]裸露影像传感器350在图3中显示为芯片在板上(COB)封装。选择性地，裸露影像传感器350可包括诸如，塑料有引线芯片载体(PLCC)或陶质无引线芯片载体(CLCC)的不同的装置封装，而不脱离本发明的范围。气凝胶包囊式影像传感器300可包括邻近气凝胶层302的坝结构340。
[0032]图4是以CSP所组成的代表性气凝胶包囊式影像传感器晶粒400的横剖面概要图。气凝胶包囊式影像传感器晶粒400包括像素数组104，其包括微透镜数组114。图案化重分配层(RDL) 411经由坝421而电性连接像素数组104与焊球416。坝421可包括导电垫。图案化RDL411可由AUAl-Cu合金、及Cu中的一个或多个所形成，且具有由镍层和金层所形成的金属表面，如在本领域中所已知的。在实施例中，穿硅通孔(TSV)可置换图案化RDL 411。
[0033]气凝胶层402包囊像素数组104，且与气凝胶层102相似。在图4中，坝421具有在装置晶粒406上面的高度490，其大于或等于气凝胶层402的高度492。在不同的实施例中，坝421具有小于高度492的高度490。在装置晶粒406与焊球416之间为隔离层408、层410、势皇层412、图案化RDL 411、及隔离层414。层410由例如，玻璃所形成。
[0034]气凝胶包囊式影像传感器晶粒400可被视为具有气凝胶层402于其上的裸露影像传感器450。裸露影像传感器450包括像素数组104及装置晶粒406，且也可包括气凝胶包囊式影像传感器晶粒400的其它组件，除了气凝胶层402之外。
[0035]图5为流程图，其描绘用于包囊被形成于传感器数组片上的各个裸露影像传感器的影像传感器像素数组的代表性方法500。例如，方法500可被使用以制造气凝胶包囊式影像传感器300。
[0036]图6是包括多个裸露影像传感器650的影像传感器数组片660的透视图，该多个裸露影像传感器650可使用方法500而借气凝胶予以包囊。各裸露影像传感器650包括像素数组104，且各裸露影像传感器650可与裸露影像传感器350相似。为描绘清楚起见，并非所有的裸露影像传感器650及像素数组104均被标记于图6中。在下面的描述中，较佳同时参阅图5和图6。
[0037]参阅方法500，在步骤502中，方法500注射未硬化的气凝胶部分于各像素数组上。在步骤502的实例中，液体沉积工具662注射未硬化的气凝胶部分664于影像传感器数组片660上的裸露影像传感器650的各像素数组104上。未硬化的气凝胶部分664可使用溶胶-凝胶化学所制备的凝胶。未硬化的气凝胶部分664可为固体粒子的胶态悬浮体且包括金属氧化物，例如，二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、及氧化锆的至少一个。例如，请参阅P.M.Norrisand S ,Shrinivasan的“气凝胶:独特的材料，迷人的性质，及未受限的应用”，传热年鉴(Annual Review of Heat Transfer)，第14册，第385至408页(2005年)，及其中参考数据。
[0038]在步骤504中，方法500硬化各未硬化的气凝胶部分。在步骤504的实例中，未硬化的气凝胶部分664使用气凝胶处理技术中所已知的方法予以硬化或干燥，诸如超临界干燥或表面改性干燥。在方法500的实施例中，步骤504采用针孔干燥法，如Tabata的上述参考数据所叙述地。步骤504也可包括模处理，用于确保硬化的气凝胶部分具有比预定值更小的粗糙度。
[0039]步骤506是选择性的。若包括时，在步骤506中，方法500切单片该传感器数组片，以形成多个气凝胶包囊式影像传感器。在步骤506的实例中，影像传感器数组片660沿着晶粒切割线661切单片，以形成多个气凝胶包囊式影像传感器300。
[0040]图7为流程图，其描绘用于包囊影像传感器像素数组的代表性方法700。图8至14描绘性地表现方法700的结果。图7及图8至14最佳地与下文说明一起观察。方法700可使用以制造例如，气凝胶包囊式影像传感器晶粒400。
[0041]图8为包括多个裸露影像传感器850于半导体晶圆807上的装置晶圆860的平面视图。各裸露影像传感器850为例如，裸露影像传感器450，且包括像素数组104。为描绘清楚起见，并非所有的裸露影像传感器850均被标记于图8中。
[0042]步骤702是选择性的。若包括时，在步骤702中，方法700印刷多个坝于半导体晶圆的第一侧上，且各沿着被形成于该处之上的裸露影像传感器的各个像素数组104的侧边。在步骤702的实例中，坝821为沿着裸露影像传感器850的像素数组104的侧边形成，如图8中所示。标线中心线822在坝821之间。为描绘清楚起见，并非所有的坝821及标线中心线822均被标记于图8中。坝821与气凝胶包囊式影像传感器晶粒400的坝421相似。
[0043]在图8中，各影像传感器850具有沿着其四侧边的各个的单一连续坝。在装置晶圆860的替代实施例中，至少一坝821并未连续横跨半导体晶圆807，以致使影像传感器850具有沿着其侧边的至少一个的多重分离的坝821。在装置晶圆860的实施例中，一个或多个坝821为由导电性材料所形成，且电性连接至各个裸露影像传感器850。在装置晶圆860的不同实施例中，一个或多个坝821由半导体材料所形成。
[0044]在步骤704中，方法700形成气凝胶层于裸露影像传感器上。步骤704可包括经由气凝胶形成的相关技术所已知的溶胶-凝胶处理而形成气凝胶层。在步骤704的实例中，气凝胶层902形成于裸露影像传感器850上，用于形成图9中所示的包囊式装置晶圆960。
[0045]图9是包囊式装置晶圆960的一部分的横剖面视图，该包囊式装置晶圆960是具有气凝胶层902于其上的装置晶圆860。图9显示两个裸露影像传感器850、各个相关联的像素数组104、及在其间的两个坝821 ο下文将叙述可借由方法700的步骤704而予以施加的气凝胶层902。
[0046]气凝胶层902与图4的气凝胶层402相似。气凝胶层902可经由处理而被形成于裸露影像传感器850上，该等处理包括诸如，旋涂、浸涂、及喷涂的现有技术所已知的方法，例如，由L.W.Hrubesh及J.F.Poco(1994年)在“高多孔性气凝胶膜的处理及特征化”，MRS论文集(MRS Proceedings),371,195( 1994年)中所叙述地。同样地，步骤704可包括旋涂、浸涂、及喷涂气凝胶层于裸露影像传感器上。
[0047]步骤704可包括形成溶剂填充凝胶膜，例如，醇凝胶。在包括形成溶剂填充凝胶膜的方法700的实施例中，步骤704也可包括(a)超临界干燥溶剂填充凝胶膜，(b)经由表面改性干燥而干燥溶剂填充凝胶膜，及(c)针孔干燥溶剂填充凝胶膜的至少一个。步骤704可采用气凝胶生产的相关技术中所已知的其它干燥方法，而不脱离本发明的范围。该溶剂可为诸如，聚乙二醇之醇，或在Pierre及Rigacci的上述参考数据中所提及的其它。
[0048]在步骤704的实例中，气凝胶层902旋涂在裸露影像传感器850上，用于形成包囊式装置晶圆960 ο当步骤704包括旋涂及形成溶剂填充凝胶膜时，步骤704可包括在具有溶剂饱和氛围的包体内旋涂气凝胶层，如在Hrubesh的上述参考数据中所讨论的。在步骤704的不同实施例中，气凝胶层902浸涂在裸露影像传感器850上。在步骤704的不同实例中，气凝胶层902喷涂在裸露影像传感器850上。
[0049]步骤706是选择性的。若包括时，在步骤706中，方法700薄化半导体晶圆以形成薄化的装置晶圆。在步骤706的实例中，半导体晶圆807被薄化以去除其晶圆部分817。步骤706产生半导体晶圆907，其为去除该部分817的半导体晶圆807。薄化半导体晶圆807可借由例如，背面研磨处理而达成。
[0050]包括可选步骤702的方法700的实施例也可包括可选步骤720。若包括时，在步骤720中，方法700电性路由各坝至半导体晶圆的第二侧，其中该第二侧与第一侧相反。步骤720 可包括步骤708、710、712、714、716、及 718。
[0051]在步骤708中，方法700借由去除半导体晶圆的至少一部分而暴露出各坝。在步骤708的实例中，方法700在半导体晶圆907中形成至少一个缺口 1021，其暴露出坝821，如图10中所示。步骤708产生半导体晶圆1007及装置晶圆1060，该半导体晶圆1007是在去除晶圆部分913(图9)之后的半导体晶圆907。
[0052]图10是装置晶圆1060的横剖面视图。例如，缺口1021可借由透过光微影术图案化光阻而蚀刻半导体晶圆907以形成。步骤706可采用微制造蚀刻技术及方法，包括各向同性蚀刻、各向异性蚀刻、湿蚀刻、干蚀刻(例如，反应性离子蚀刻、溅镀蚀刻、气相蚀刻)、及在相关技术中已知的其它。
[0053]在步骤710中，方法700形成隔离层于半导体晶圆的去除部分上。在步骤710的实例中，方法700毯状沉积隔离层1108于半导体晶圆1007及坝821的暴露区上，如图11中所示。应理解的是，中间层可在隔离层1108与半导体晶圆1007之间，而不脱离本发明的范围。
[0054]图11是在方法700的步骤710后的装置晶圆860的横剖面视图，其以隔离层1108覆盖坝821，使得它们不再暴露出。隔离层1108可为例如，由化学气相沉积或光化学沉积所形成的诸如，二氧化硅的氧化物，或由涂布或喷洒所形成的有机材料。其它的层沉积方法可被使用，而不脱离本发明的范围。
[0055]在步骤712中，方法700借由去除与该处接触的隔离层的至少一部分而暴露出各坝的表面。在步骤712的实例中，方法700借由去除隔离层1108的至少一部分1113而暴露出各坝821的表面1231，如图12中所示。图12为在方法700的步骤712后的装置晶圆860的横剖面视图。在步骤712的此实例中，暴露出各坝的表面的步骤包括形成缺口 1241于气凝胶层902中，且去除部分的坝821以暴露出坝表面1231。气凝胶层1202是坝821之间的区域被去除的气凝胶层902。隔离层1208是去除部分1113(图11)的隔离层1108，且与隔离层408(图4)相似。隔离层1208的表面1251是相对的气凝胶层902。
[0056]在方法700的实施例中，步骤712包括施加图案化光阻至半导体晶圆表面，且蚀刻缺口于其中。蚀刻可采用有关步骤708所讨论的相似技术及方法。在选择性步骤710中，方法700借由形成贯穿半导体晶圆1007的穿硅通孔(TSV)，而暴露出各坝821的表面。
[0057]图13是在方法700的步骤714、716、及718后的装置晶圆1360的横剖面视图。在步骤714中，方法700在隔离层的共平面区形成层。在步骤714的实例中，层410形成于隔离层1208的共平面区上，如图13中所示。
[0058]在步骤716中，方法700经由图案化RDL而电性连接焊球至各坝。在步骤716的实例中，焊球416经由图案化RDL 411而各自电性连接至坝821。图案化RDL 411形成于隔离层1208下方，以致使隔离层1208在图案化RDL 411与半导体晶圆1007之间，如图13中所示。在方法700的实施例中，方法700形成势皇层412于层410上，以致使图案化RDL 411的一部分在焊球416与势皇层412之间。
[0059]步骤716导致装置晶圆1360，其包括多个未切单片CSP影像传感器晶粒1300。步骤718是选择性的。若包括时，在步骤718中，方法700形成隔离层于邻近的焊球之间。在步骤718的实例中，隔离层1314形成于邻近的焊球416之间。
[0060]步骤730是选择性的。若包括时，在步骤730中，方法700切单片装置晶圆以形成多个气凝胶包囊式影像传感器晶粒。在步骤730的实例中，装置晶圆1360为沿着标线中心线822而被切单片，用于形成多个气凝胶包囊式影像传感器晶粒1400，如图14中所示。气凝胶包囊式影像传感器晶粒1400与气凝胶包囊式影像传感器晶粒400相似。各气凝胶包囊式影像传感器晶粒1400包括装置晶粒1406且与装置晶粒406相似，该装置晶粒1406是半导体晶圆1007的切单片部件。在步骤730之后，隔离层1314分裂成为至少两个隔离层部分，且气凝胶层1202分裂成为多重气凝胶层1402。
[0061 ] 特性的组合
[0062]上文所叙述的特征以及下文所主张专利范围的特征可以以种种方式结合，而不脱离本发明的范围。以下实施例描绘上述实施例的可能的，非限制的组合:
[0063](Al)气凝胶包囊式影像传感器可包括:装置晶粒，具有被制造于其上的影像传感器；以及气凝胶层，其包囊该影像传感器。
[0064](A2)在如(Al)所示的影像传感器中，该气凝胶层可具有在可见波长处，满足1.0Sη < 1.35的折射系数η。
[0065](A3)在如(Al)及(Α2)所示的影像传感器的任一个或二个中，该气凝胶层可具有至少百分之五十的孔隙率。
[0066](Α4)在如(Al)至(A3)所示的影像传感器的任一个中，该气凝胶层可具有(a)小于五十纳米的平均细孔宽度及(b)小于五十纳米的中位细孔宽度的至少一个。
[0067](A5)在如(Al)至(A4)所示的影像传感器的任一个中，该气凝胶层可包括多个细孔，该多个细孔在该气凝胶层内占有细孔体积，至少百分之五十的该细孔体积来自具有小于五纳米的半径的细孔。
[0068](A6)在如(Al)至(A5)所示的影像传感器的任一个中，该气凝胶层可具有在每立方米一百公斤与五百公斤之间的密度。
[0069](A7)在如(Al)至(A6)所示的影像传感器的任一个中，该气凝胶层可具有在五百纳米与二毫米之间的厚度。
[0070](AS)在如(Al)至(A7)所示的影像传感器的任一个中，该气凝胶层可包括二氧化娃、氧化铝、二氧化钛、及氧化错的至少一个。
[0071](BI)用于包囊被形成于传感器数组片上的各个裸露影像传感器的影像传感器像素数组的方法可包括在各影像传感器像素数组上注射未硬化的气凝胶部分的步骤，以及硬化各未硬化的气凝胶部分的步骤。
[0072](B2)在如(BI)所示的方法中，该硬化步骤包括(a)超临界干燥，(b)表面改性干燥，及(C)针孔干燥未硬化的气凝胶部分中的至少一个。
[0073](B3)在如(BI)及(B2)所示的方法的至少一个可进一步包括切单片该传感器数组片为多个气凝胶包囊式影像传感器。
[0074](Cl)用于包囊在装置晶圆上的各个裸露影像传感器的影像传感器像素数组的方法可包括形成气凝胶层于各裸露影像传感器上。
[0075](C2)在如(Cl)所示的方法中，该形成步骤可包括旋涂，浸涂，及喷涂气凝胶层于裸露影像传感器上中的至少一个。
[0076](C3)在如(Cl)及(C2)所示的方法的任一个或二个中，该形成步骤可包括(a)超临界干燥，(b)表面改性干燥，及(C)针孔干燥溶剂填充凝胶膜中的至少一个。
[0077](C4)如(Cl)至(C3)所示的方法的任一个可进一步包括切单片装置晶圆，以形成多个气凝胶包囊式影像传感器晶粒。
[0078](C5)如(Cl)至(C4)所示的方法的任一个可进一步包括在该形成步骤之前，沿着影像传感器像素数组的侧边，在该装置晶圆的第一侧上印刷多个坝。
[0079](C6)如(C5)至所示的方法可进一步包括电性路由各坝至装置晶圆的第二侧，该第二侧是与第一侧相对。
[0080](C7)在如(C6)所示的方法中，该电性路由的步骤可包括经由图案化重分配层而电性连接焊球至各坝。
[0081]在不脱离本发明的范围的情况下，可以对上述方法及系统施行改变。因此应当指出，包含在上述说明或显示在附图中的事项应当被解释为说明性的而不是限制性的。下面的权利要求旨在含盖本文中所描述的所有一般的和具体的特征，以及本发明的方法和系统的范围的所有陈述，其中，只是因为语言的关系，可以说，它们于文义上全部均落入其间。
【主权项】
1.一种气凝胶包囊式影像传感器，其包括: 装置晶粒，具有被制造于其上的影像传感器；以及 气凝胶层，其包囊所述影像传感器。2.如权利要求1所述的气凝胶包囊式影像传感器，其中所述气凝胶层具有在可见波长处，满足1.0 SnS 1.35的折射系数η。3.如权利要求1所述的气凝胶包囊式影像传感器，其中所述气凝胶层具有至少百分之五十的孔隙率。4.如权利要求1所述的气凝胶包囊式影像传感器，其中所述气凝胶层具有(a)小于五十纳米的平均细孔宽度及(b)小于五十纳米的中位细孔宽度的至少一个。5.如权利要求1所述的气凝胶包囊式影像传感器，其中所述气凝胶层包括多个细孔，所述多个细孔在所述气凝胶层内占有细孔体积，至少百分之五十的所述细孔体积来自具有小于五纳米的半径的细孔。6.如权利要求1所述的气凝胶包囊式影像传感器，其中所述气凝胶层具有在每立方米一百公斤与五百公斤之间的密度。7.如权利要求1所述的气凝胶包囊式影像传感器，其中所述气凝胶层具有在五百纳米与二毫米之间的厚度。8.如权利要求1所述的气凝胶包囊式影像传感器，其中所述气凝胶层包括二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、及氧化错的至少一个。9.一种用于包囊被形成于传感器数组片上的各个裸露影像传感器的影像传感器像素数组的方法，其包括以下步骤: 在各影像传感器像素数组上注射未硬化的气凝胶部分；以及 硬化各未硬化的气凝胶部分。10.如权利要求9所述的方法，其中所述硬化步骤包括(a)超临界干燥，(b)表面改性干燥，及(c)针孔干燥未硬化的气凝胶部分之中的至少一个。11.如权利要求9所述的方法，其进一步包括切单片所述传感器数组片为多个气凝胶包囊式影像传感器。12.—种用于包囊在装置晶圆上的各个裸露影像传感器的影像传感器像素数组的方法，其包括形成气凝胶层于各裸露影像传感器上。13.如权利要求12所述的方法，其中所述形成步骤包括旋涂，浸涂，及喷涂所述气凝胶层于所述裸露影像传感器上中的至少一个。14.如权利要求12所述的方法，其中所述形成步骤包括(a)超临界干燥，(b)表面改性干燥，及(c)针孔干燥溶剂填充凝胶膜中的至少一个。15.如权利要求12所述的方法，其进一步包括切单片所述装置晶圆，以形成多个气凝胶包囊式影像传感器晶粒。16.如权利要求12所述的方法，其进一步包括在所述形成步骤之前，沿着影像传感器像素数组的侧边，在所述装置晶圆的第一侧上印刷多个坝。17.如权利要求16所述的方法，其进一步包括电性路由各坝至所述装置晶圆的第二侧，所述第二侧与所述第一侧相对。18.如权利要求17所述的方法，其中所述电性路由步骤包括经由图案化重分配层而电性连接焊球至各坝。
【文档编号】H01L27/146GK105990386SQ201610127973
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年3月7日
【发明人】范纯圣, 林蔚峰
【申请人】豪威科技股份有限公司