微电子成像装置和用于附接可透射元件的相关方法

专利名称：微电子成像装置和用于附接可透射元件的相关方法
技术领域：
本发明大体上涉及微电子成像装置和用于附接可透射元件的相关方法，其包括用于 以晶片级形成支座和附接可透射元件的方法。
背景技术：
微电子成像器用于数字相机、具有图片能力的无线装置和许多其它应用中。手机和 个人数字助理(PDA)(例如)并入微电子成像器以捕获和发送图片。微电子成像器的发 展已随着其变小和产生具有较高像素计数的较佳图像而稳定地增长。
微电子成像器包括使用电荷耦合装置(CCD)系统、互补金氧半导体(CMOS)系 统或其它固态系统的图像传感器。CCD图像传感器已广泛用于数字相机和其它应用中。 CMOS图像传感器还迅速变得极为流行，这是因为所述CMOS图像传感器预期具有低生 产成本、高产量和小尺寸。CMOS图像传感器可提供这些优点，因为其使用为制造半导 体装置而开发的技术和设备制造。因此，CMOS图像传感器以及CCD图像传感器经"封 装"以保护其精细组件且提供外部电接触。
图像传感器通常包括布置于焦平面中的像素阵列。每一像素为感光元件，所述感光 元件包括光栅、光导体或具有用于累积光生电荷电荷的掺杂区域的光电二极管。微透镜 和彩色滤光片阵列通常放置于成像器像素上。微透镜将光聚焦到每一像素的初电荷累积 区域上。光的光子还可在穿过微透镜之后且在照射电荷累积区域之前穿过彩色滤光片阵 列(CFA)。常规技术使用具有聚合物涂层的单个微透镜，所述聚合物涂层在相应像素上 图案化成正方形或圆形。在制造期间对微透镜进行加热以使所述微透镜成形和固化。微 透镜的使用通过从大聚光区收集光并将所述光聚焦到传感器的小感光区上而显著地改进 成像装置的感光性。
制造图像传感器通常包括在微透镜阵列形成于工件上之后所发生的"后处理"步骤。 因此，有必要在这些后处理步骤期间保护微透镜阵列，以使微透镜阵列免于被可在这些 步骤期间释放的粒子污染。 一种用于处理前述制造难题的方法在于将个别图像传感器电
路小片附接到衬底，以带子捆扎于相应传感器阵列上，且随后使用模制工艺来形成"支 座"，其中将防护玻璃罩安装到所述支座。因此防护玻璃罩在后续处理步骤期间保护图像 传感器，且变为传感器封装的部分。此方法的一个缺陷在于其以电路小片级执行且因此无法在处理步骤期间保护传感器 阵列，所述处理步骤发生在电路小片已从相应晶片或其它较大工件单片化分割之前。此 方法的另一缺陷在于通常将脱模剂用于从模制机释放电路小片，其中支座形成于所述模 制机中。然而，脱模剂易于抑制粘合剂的粘合，所述粘合是附接防护玻璃罩所需的。因 此，通常必须在附接防护玻璃罩之前清洁支座表面(例如，使用等离子工艺)。此额外清 洁步骤增加制造电路小片的成本，且减少制造产出。

发明内容
无


图1A说明根据本发明的实施例的具有可处理和分离的多个电路小片的工件。 图1B说明包括从图1A所示工件单片化分割的电路小片的成像器装置。 图2A到图2B为说明根据本发明的实施例的用于处理工件的方法的流程图。 图3A到图3K说明用于经由保护性可移除覆盖材料和单个可透射元件以晶片级形成 成像器装置的工艺。
图4A到图4C说明根据本发明的另一实施例的用于使用多个可透射元件和一保护性 可移除覆盖材料形成成像器装置的方法。
图5A到图5C说明根据本发明的另一实施例的用于以模具保护成像器晶片的敏感部 分并将单个可透射元件施加到多个电路小片的方法。
图6A到图6C说明根据本发明的又一实施例以模具使用多个可透射元件保护成像器
晶片的敏感部分的方法。
具体实施例方式
以下的揭示内容描述成像器工件和用于制造多个微电子成像单元的相应方法的若干 实施例。根据本发明的一方面用于制造多个微电子成像单元的方法提供一成像器工件， 所述成像器工件具有经配置以检测目标频率范围内的能量的多个图像传感器电路小片， 所述图像传感器电路小片具有图像传感器和定位于接近所述图像传感器处的相应透镜装 置。在一些实施例中，所述方法可迸一步包括在图像传感器电路小片经由成像器工件彼 此连接时将支座定位于邻近透镜装置处。可在至少接近支座处将至少一个可透射元件附 接到工件，以使得透镜装置定位于图像传感器与至少一个可透射元件之间。随后可将个 别图像传感器电路小片彼此分离。
在本发明的特定方面中，定位支座可包括将可移除覆盖材料的部分安置于透镜装置上；将成像器工件定位于模具中；和通过将可流动模制材料引入模具中并引入覆盖材料 的部分之间的区域中而形成支座。在本发明的另一方面中，定位支座可包括将成像器工 件定位于模具中，其中模具的覆盖部分定位于邻近透镜装置处。所述方法可进一步包括 通过将可流动模制材料引入模具中并引入模具的覆盖部分之间的区域中，同时至少限制 模制材料和透镜装置与模具覆盖部分之间的接触，而形成支座。
根据本发明的另一方面的成像器工件可包括具有多个图像传感器电路小片的衬底。 所述图像传感器电路小片可具有经配置以检测目标频率范围内的能量的图像传感器和定 位于接近图像传感器处的相应多个透镜装置。工件可进一步包括至少一个可透射元件， 所述可透射元件附接到成像器工件以使得透镜装置定位于相应图像传感器与至少一个可 透射元件之间。所述至少一个可透射元件可在目标频率范围的至少部分内透射。在本发 明的一方面中，所述至少一个可透射元件可包括多个可透射元件，其中每一可透射元件 定位于邻近相应图像传感器电路小片处。在本发明的另一方面中，至少一个可透射元件 可包括定位于邻近多个图像传感器电路小片处的单个可透射元件。
下文参考CMOS图像传感器描述本发明的若干实施例的特定细节以提供对这些实施 例的全面了解，但其它实施例可使用CCD图像传感器或其它类型的固态成像装置。出于 简洁的目的，以下描述并未陈述众所周知的且通常与其它类型微电子装置相关联的结构 和/或工艺的若干细节。此外，尽管以下揭示内容陈述本发明的不同方面的若干实施例，
但本发明的若干其它实施例可具有与下文所述那些配置或组件不同的配置或组件。因此， 本发明可具有其它实施例，所述其它实施例具有下文参看图1到图6C描述的额外元件或
不具有所述元件中的若干者。
图1A说明承载多个电路小片(例如，成像器电路小片)110的工件102。工件102 可呈晶片101或电路小片110所定位的其它衬底的形式。许多处理步骤可在电路小片110 被分离或单片化分割以形成个别成像装置之前于电路小片110上完成。此方法可比执行 单片化分割电路小片110上的步骤更有效，因为晶片101通常比单片化分割电路小片110 更容易处理。如下文中更详细论述的，电路小片110可包括敏感和/或精细元件，且因此， 在晶片级处理步骤期间保护这些元件可为有利的。
图1B说明根据本发明实施例经处理之后的已完成、单片化分割成像装置100。成像 装置IOO可包括自上文参看图1A所述的工件102单片化分割的电路小片110。电路小片 110可包括图像传感器112，所述图像传感器112又可包括布置于焦平面中的像素113的 阵列。在所说明的实施例中，例如图像传感器112可包括以所要图案布置的多个有源像素113a和至少一个暗电流像素113b，所述暗电流像素113b位于图像传感器112的周边 部分处以虑及可另外归因于所感测图像的电路小片110中的外来信号。在其它实施例中， 像素113的布置可为不同的。
彩色滤光片阵列(CFA) 114形成于图像传感器112的有源像素113上。CFA114具 有经配置以允许对应于选定颜色(例如，红色、绿色或蓝色)的光的波长传递到每一像 素113的个别滤光片或滤光片元件116。在所说明的实施例中，例如，CFA114基于RGB 彩色模型，且包括以所要图案布置于相应有源像素113a上的红色滤光片、绿色滤光片和 蓝色滤光片。CFA114进一步包括从图像传感器112的周边部分向外延伸的剩余蓝色区段 118。剩余蓝色区段118有助于防止从电路小片110内各种组件的背反射。
成像装置100可进一步包括布置于相应像素113上的微透镜阵列115中的多个微透 镜117。微透镜117用于将光聚焦到个别像素113的初电荷累积区域上。支座140定位于 邻近微透镜阵列115处，以支撑可透射元件103。可透射元件103 (其可包括玻璃)经定 位以保护电路小片110的微透镜阵列115和其它特征部分使其免受污染。透镜支座104 可安装到可透射元件103，以支撑装置透镜105。装置透镜105定位于距微透镜阵列115 的选定距离处，以将光聚焦到微透镜阵列115上且最终聚焦到图像传感器112上。如下 文中更详细论述的，支座140和可透射元件103可在电路小片110自工件102 (图1A) 单片化分割之前且在于电路小片110上完成许多处理步骤之前形成于电路小片110上。 因此，可透射元件103可在这些后续处理步骤期间保护电路小片110的下伏敏感特征部 分。
图2A说明根据本发明实施例的用于制造成像器装置的工艺200。工艺200可包括提 供成像器工件，所述成像器工件包括具有相应图像传感器和透镜装置的多个图像传感器 电路小片(工艺部分201)。所述工艺可进一步包括将至少一个可透射元件附接到工件， 以使得所述工件的透镜装置定位于图像传感器与所述可透射元件或多个可透射元件之间 (工艺部分202)。所述工艺可进一步包括在所述透射元件或多个可透射元件已附接到工 件之后将图像传感器电路小片彼此分离或单片化分割(工艺部分203)。因此，通过工件 承载的透镜装置可在单片化分割期间和视情况在其它工艺(包括(但不限于)背面研磨 工件和将导电元件附接到工件)期间由可透射元件加以保护。
图2B说明上文参看图2A描述的工艺的特定实施例的其它细节。明确地说，将一个 或一个以上可透射元件附接到工件(工艺部分202)的工艺可包括在固定可透射元件之 前形成支座(工艺部分205)。可以至少两种不同方式中的一者形成支座。 一种方式可包括以可移除覆盖材料遮蔽工件的透镜装置(工艺部分206);将工件放置于模具中(工艺 部分207);和将模制材料注入模具中(工艺部分208)。在己将模制材料施加到工件之后， 从模具移除工件。随后可对工件进行背面研磨且可将焊球或其它导电元件附接到工件的 背面(工艺部分211)。这些工艺可在可移除材料位于适当位置时进行。在工艺部分212 中，可将可移除覆盖材料或遮蔽材料移除，且在工艺213中，可将所述可透射元件或多 个可透射元件固定到工件。
用于遮蔽工件的透镜装置的另一方法包括将工件放置于模具中，其中模具自身的元 件经定位以遮蔽所述透镜装置(工艺部分209)。因此，模具元件可代替上文关于工艺部 分206所述的可移除材料的位置。举例来说，在工艺部分210中，在模具元件遮蔽透镜 装置且防止(或至少限制)模制材料与透镜元件之间的接触时，将模制材料注入模具中 以形成支座。在工艺部分214中，在工件已从模具移除之后将一个或一个以上可透射元 件附接到工件。 一旦可透射元件位于适当位置，便可对工件进行背面研磨且可将焊球或 其它导电元件附接到工件的背面(工艺部分215)。在形成支座、固定一个或一个以上可 透射元件和对工件进行后处理(例如，通过背面研磨所述工件和/或将导电元件附接到所 述工件)之后，可将个别图像传感器电路小片彼此分离(工艺部分203)。
图3A到图3K说明用于在电路小片保持附接到彼此时处理成像器电路小片(例如， 以晶片级)的方法。图3A到图3K中所说明的工艺使用可移除模制材料和以晶片级覆盖 多个电路小片的单个可透射元件。在其它实施例中，可由模具自身的部分替代可移除材 料，和/或可以多个可透射元件替代单个可透射元件，所述可透射元件中每一者位于成像 器电路小片的一者上。下文参看图4A到图6C描述这些其它实施例的其它细节。
开始于图3A,工件102 (图3A中展示仅其一部分)可包括多个电路小片110，所述 电路小片仍附接到彼此。每一电路小片IIO可具有第一表面106、第二表面107和耦合到 图像传感器112的集成电路111。彩色滤光片阵列114可位于邻近图像传感器112处，从 而以通常类似于上述方式的方式对入射辐射进行滤波。图像传感器112可包括多个像素 113，所述像素包括有源像素113a和暗电流像素U3b。微透镜阵列115位于邻近彩色滤 光片阵列114处且包括以通常类似于上述方式的方式聚焦入射辐射的多个微透镜117。每 一电路小片110可进一步包括用于与外部装置电连通的互连结构320。每一互连结构320 可包括电耦合到集成电路111的端子321。互连件320还可包括盲孔325和排气孔324。 在从第二表面107移除材料之后，可以导电材料326填充盲孔325，以提供经由第二表 面107对集成电路111的电接入。排气孔324可允许导电材料326容易地进入盲孔325中。
工件102可进一步包括划线道(scribe street) 330，所述划线道位于每一电路小片110 之间，以为邻近电路小片110彼此划定界限且为后续单片化分割工艺提供介质。划线道 330可包括划线道狭槽331,所述划线道狭槽连接到贯穿晶片的排气孔333且填充有填充 材料332。所述填充材料332可包括在对工件102执行额外工艺之前安置在划线道狭槽 331内的非导电材料。在另一实施例中，可在模制工艺期间填充划线道狭槽331，下文中 参看图3D对所述模制工艺进行更详细描述。
如图3B中所示，可将可移除覆盖材料141毯式覆盖于工件102的第一表面106上。 可移除覆盖材料141可包括光致抗蚀剂或其它可选择性移除的物质。因此，可使用掩蔽 工艺或其它合适的工艺选择性地移除覆盖材料141的若干部分(如图3C中所示)，从而 仅使覆盖材料141的剩余部分保留于微透镜阵列115上。剩余覆盖材料部分141可在后 续处理步骤期间保护微透镜阵列115。在此实施例的特定方面中，剩余覆盖材料部分141 并不覆盖暗电流像素113b,此允许这些像素由模制材料覆盖，如下文所述。
接着参看图3D,可将工件102定位于下部模具部分352与上部模具部分351之间的 模具350中。下部模具部分352可包括下部模具带354的可移除层，且上部模具部分351 可包括上部模具带353的可移除层。下部模具带354和上部模具带353可防止模制材料 与模具表面之间的直接接触，以允许在模制工艺之后容易地移除工件102。
在模制工艺期间，将模制材料355注入模具350中，以填充覆盖材料141的若干部 分之间的区域。因此，模制材料355可在相邻电路小片110的微透镜阵列115之间形成 支座140。支座140可经定位以覆盖暗电流像素113b，以使得这些像素在正常使用期间 不接收辐射。如果相邻电路小片110之间的划线道狭槽331先前并未填充有填充材料， 则模制材料355可在模制工艺期间填充划线道狭槽331。在模制工艺之后，上部模具部 分351和下部模具部分352从彼此移开，以允许将工件102移除。
图3E说明在工件102从模具350移除且反向用于背面研磨之后的工件102。在背面 研磨工艺期间，研磨机360从第二表面107移除选定厚度的材料。在此实施例的一方面 中，选定厚度可为在不暴露互连结构320的末端327的情况下暴露划线道330的末端334 的厚度。
如图3F中所示，可使用蚀刻工艺或其它选择性移除工艺将其它材料从第二表面107 移除，以使得互连末端327从第二表面107突出，其中划线道末端334从第二表面107 突出较大距离。可将保护性涂层361 (图3G)施加到第二表面107以覆盖互连末端327和划线道末端334。如图3H中所示，保护性涂层361和划线道330可经研磨或蚀刻，以 使得互连末端327再次暴露。制造者随后可将连接器322 (例如，焊球)附接到互连末 端327，以提供与位于电路小片110的每一者内的集成电路111的电连通。在前述工艺(例 如，背面研磨工艺和连接器附接工艺)期间，保护性覆盖材料141保持在微透镜阵列115 上的适当位置中，以防止微粒和/或其它污染物接触微透镜阵列115。
图3I说明在已经由合适的工艺(例如，蚀刻工艺)移除覆盖材料141之后的工件102。 在已移除覆盖材料141之后，支座140保持在邻近微透镜阵列115的每一者的位置中。 因为形成支座140的模制材料邻接上文参看图3D所述的带层353、 354,所以支座140 的暴露表面尚未以脱模剂涂覆。因此，随时可将支座140附接到可透射部件(例如，防 护玻璃罩)，而无需首先要求将脱模剂从支座140移除。
图3J说明以附接元件308附接到支座140的可透射元件103。在一个实施例中，附 接元件308可包括粘合层。在另一实施例中，邻近可透射元件103的支座140中每一者 的表面可经软化或者以另外方式活化，以使得模制材料355自身直接地附接到可透射元 件103。在这些实施例的任一者中，在已将可透射元件103附接到工件102之后，切割 轮362或其它分离工具可与划线道330对准且经启动以将相邻电路小片IIO彼此分离。
图3K说明具有承载可透射元件103的单片化分割部分以保护下伏敏感结构的支座 140的单片化分割电路小片110。在此点上，电路小片110的侧面309可经处理以移除剩 余材料(例如，剩余划线道材料)，且所得装置100可通过将透镜支座104和装置透镜 105 (两者均展示于图1B中)附接到邻近可透射元件103处而完成。
上文参看图3A到图3K所述的工艺的实施例的一个特征在于，工艺的若干步骤可在 电路小片IIO保持附接到相应工件102(例如，以晶片级)时在多个电路小片IIO上完成。 这些工艺可包括(但不限于)背面研磨工艺和连接器附接工艺。在这些工艺期间，微透 镜阵列115和下伏敏感成像器结构可由可移除覆盖材料141保护。因此，可完成这些工 艺，而不会损坏微透镜阵列115和下伏结构。此外，由模制工艺形成的支座140可经定 位以覆盖暗电流像素113b。因此，无需采用分离步骤来覆盖这些像素。前述工艺的优点 在于其可更有效且因此具有成本效益地以晶片级而非电路小片级执行所述工艺。另一优 点在于晶片比个别电路小片110更易处理且经受更少破裂。因此，通过以晶片级执行这 些工艺，可减少需要处理个别电路小片110的步骤的数目，其又可减少在这些工艺步骤 期间破裂或损坏的电路小片IIO的数目。
使用上述模制工艺的另一优点在于可通过在模制工艺期间控制模具350的制造和上部模具部分351和下部模具部分352的相对间隔而精确地控制支座140中每一者的高度。 因此，还可精确地控制装置透镜105相对于微透镜阵列115的位置且可确保将辐射精确 地聚焦于微透镜阵列115上。还可使用此工艺来确保微透镜阵列115与可透射元件103 之间的距离超过阈值。因此，可透射元件103的表面上的污染物(如果其存在)可易于 产生焦点之外的阴影和/或模糊。因此可减少这些污染物对像素113的影响。
前述工艺的实施例的另一特征在于所述工艺可包括在不使用脱模剂的情况下形成模 制支座。替代地，可将可释放带层(具有朝向内部、非粘附表面)施加到模具以防止模 具与模制材料之间的粘合。此布置的优点在于其可排除在将可透射元件粘合到支座之前 清洁支座的步骤。因此，无论是以晶片级或在个别电路小片上执行所述方法，所述方法 均可减少处理时间且增加产出。
图4A到图4C说明一工艺，其通常类似于上文参看图3A到图3K所述的工艺，但 包括安置多个可透射元件(例如，每一电路小片一个可透射元件)而非安置覆盖多个电 路小片的单个可透射元件。出于简洁的目的，上文参看图3A到图3K描述的许多步骤在 以下论述中不再重复。开始于图4A，可将工件102定位于模具450中，所述模具405具 有承载下部模具带454的下部模具部分452和承载上部模具带453的上部模具部分451 。 上部模具部分451可包括模具切口 (mold cutout) 456且可使用真空工艺来使上部模具带 453与上部模具451的轮廓相一致。当将模制材料355注入覆盖材料141的邻近部分之 间的模具450中时，所述模制材料355延伸入模具切口 456中且填充所述模具切口 456 并形成相应形状的支座440。
图4B说明在(a)工件102己从模具450移除，(b)已研磨第二表面107， (c)已 附接连接器322，和(d)已移除覆盖材料部分141之后的工件102。每一支座440包括 凹座442，所述凹座经定尺寸以容纳位于邻近电路小片110的仅单个一者处的相应可透射 元件。
图4C说明在可透射元件403已附接到支座440之后且在电路小片110已从工件102 单片化分割之后(图4B)的电路小片U0中的一者。可使用上述的任一粘合工艺将可透 射元件403附装到相应支座440。
图5A到图5C说明用于处理工件102且在不使用可移除覆盖材料141的情况下保护 微透镜阵列115的方法。替代地，模具自身可为微透镜阵列115提供保护。开始于图5A， 模具550可包括具有空腔557和中间突出部558的上部模具部分551或承载共形上部模 具带层553的覆盖部分。上部模具部分551可位于邻近承载下部模具带层554的下部模具部分552处。当工件102位于上部模具部分551与下部模具部分552之间时，可使两 个模具部分彼此接近直到突出部558 (和由突出部558承载的上部模具带层553)接触下 伏微透镜阵列115。随后将模制材料355注入模具550中以填充空腔557并形成相应支座 540。
图5B说明在工件102已从模具550移除之后具有支座540的工件102。图5C说明 在可透射元件103己附接到支座540之后且在对相邻电路小片IIO进行背面研磨、附接 连接器和单片化分割之前的工件102。可以大致类似于上文参看图3E到图3J所述的方 式完成这些工艺。
图6A到图6C说明一工艺，其大致类似于上文参看图5A到图5C所述的工艺，但经 配置以将个别可透射元件103施加到每一电路小片110。开始于图6A，可将工件102定 位于合适的模具650中，所述合适的模具包括具有模具切口 656的上部模具部分651。 上部模具部分651位于邻近下部模具部分652处，其中衬底102位于其间。将模具化合 物355注入模具650中，以便形成支座640,所述支座640的每一者具有凹座642 (图 6B)。因此，如图6C中所示，支座640可支撑用于成像器电路小片110中每一者的个别 可透射元件603。
上文参看图5A到图6C描述的前述工艺的实施例的一个特征在于，所述工艺可包括 经成形以保护工艺的模具，而无需包括具有可移除覆盖材料的工件的涂层部分。此布置 的优点在于其可减少与形成支座相关联的工艺步骤的数目。
从上文将了解，本文己出于说明的目的而描述了本发明的特定实施例，但可在不偏 离本发明的情况下进行各种修改。举例来说，在特定实施例的上下文中描述的本发明的 方面可组合于其它实施例中或可在其它实施例中去除所述方面。另外，虽然已在那些实 施例的上下文中描述与本发明的某些实施例相关联的优点，但其它实施例也可呈现所述 优点，且并不一定所有实施例均需要呈现这些优点才属于本发明的范围。在转让给本申 请案的受让人的其它未决申请案中更详细地描述与某些上述工艺(例如，互连结构的形 成)相关联的各种特征。这些申请案包括在2005年2月10日申请的美国申请案第 11/056,211号和在2005年9月1日申请的美国申请案第11/217,877号(代理人案号为 10829.8806US)，所述两个申请案的全文以引用的方式并入本文中。因此，本发明不受除 所附权利要求书以外的限制。
权利要求
1.一种用于制造多个微电子成像单元的方法，其包含提供成像器工件，其具有经配置以检测目标频率范围内的能量的多个图像传感器电路小片，所述图像传感器电路小片具有图像传感器和定位于接近所述图像传感器处的相应透镜装置；在所述图像传感器电路小片经由所述成像器工件彼此连接时，将支座定位于邻近所述透镜装置处；在至少接近所述支座处将至少一个可透射元件附接到所述工件，以使得所述透镜装置定位于所述图像传感器与所述至少一个可透射元件之间，所述至少一个可透射元件可在所述目标频率范围的至少部分内透射；和将所述图像传感器电路小片彼此分离。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中附接至少一个可透射元件包括附接多个可透射元 件，其中每一可透射元件定位于邻近相应图像传感器电路小片处。
3. 根据权利要求l所述的方法，其中附接至少一个可透射元件包括附接经定位以将能 量传输到多个图像传感器电路小片的单一可透射元件。
4. 根据权利要求l所述的方法，其中定位支座包括-将可移除覆盖材料的若干部分安置于邻近所述透镜装置处； 将所述成像器工件定位于模具中；和通过将可流动模制材料引入所述模具中且引入覆盖材料的所述若干部分之间的 区域中而形成所述支座。
5. 根据权利要求4所述的方法，其中所述成像器工件包括第一表面和大致背对所述第 一表面的第二表面，且其中所述图像传感器定位于接近所述第一表面处，且其中所 述方法进一步包含-将材料从所述成像器工件的所述第二表面移除以减小所述成像器工件的厚度；和 在将材料从所述第二表面移除之后移除覆盖材料的所述若干部分。
6. 根据权利要求1所述的方法，其中定位支座包括-将所述成像器工件定位于模具中，其中所述模具的覆盖部分定位于邻近所述透镜 装置处；和将可流动模制材料引入所述模具中且引入所述模具的所述覆盖部分之间的区域 中，同时至少限制所述模制材料和所述透镜装置与所述模具的所述覆盖部分之间的接触，以此方式形成所述支座。
7. 根据权利要求l所述的方法，其中所述成像器工件包括第一表面和背对所述第一表 面的第二表面，其中所述图像传感器定位于接近所述第一表面处，且其中所述方法 进一步包含将可移除覆盖材料放置于邻近所述透镜装置处；在所述覆盖材料定位于邻近所述透镜装置处时，将材料从所述成像器工件的所述 第二表面移除；移除所述覆盖材料；和在移除所述覆盖材料之后将所述至少一个可透射元件附接到所述工件。
8. 根据权利要求7所述的方法，其进一步包含在所述工件中形成从所述工件的所述第一表面延伸到所述工件的所述第二表面 中途的盲孔；将导电材料安置于所述盲孔中；将所述导电材料电耦合到所述图像传感器中的一者；在所述覆盖材料定位于邻近所述透镜装置处时，将材料从所述工件的所述第二表 面移除以暴露所述导电材料；和在所述覆盖材料定位于邻近所述透镜装置处时，将导电连接器元件耦合到所述暴 露的导电材料。
9. 根据权利要求1所述的方法，其中定位支座包括使用掩蔽工艺将光致抗蚀剂材料安 置于所述成像器工件上。
10. 根据权利要求l所述的方法，其中所述图像传感器包括至少一个暗电流像素，且其 中定位支座包括定位所述支座以覆盖所述暗电流像素。
11. 根据权利要求l所述的方法，其进一步包含在所述工件中形成从所述工件的第一表面延伸到所述工件的第二表面中途的盲 孔；将导电材料安置于所述盲孔中；将所述导电材料电耦合到所述图像传感器中的一者；和 将材料从所述工件的所述第二表面移除以暴露所述导电材料。
12. —种用于制造多个微电子成像单元的方法，其包含提供具有多个图像传感器电路小片的成像器工件，所述图像传感器电路小片具有经配置以检测目标频率范围内的能量的图像传感器和定位于接近所述图像传感器 处的相应透镜装置；在所述模具的覆盖部分遮蔽所述透镜装置的情况下将所述成像器工件定位于模 具中；在所述图像传感器电路小片经由所述成像器工件彼此连接时将可流动模制材料 引入所述模具中且引入所述覆盖部分之间的区域中，且同时至少限制所述模制材料 和所述透镜装置与所述模具的所述覆盖部分之间的接触，以此方式形成支座；将单个可透射元件附接到邻近所述支座处，以使得所述透镜装置定位于所述相应 图像传感器与所述单个可透射元件之间，所述单个可透射元件可在所述目标频率范 围的至少部分内透射；和将所述图像传感器电路小片彼此分离。
13. 根据权利要求12所述的方法，其中将所述图像传感器电路小片彼此分离包括分离 所述单个可透射元件的若干部分，其中所述单个可透射元件的第一部分附接到第一传感器电路小片，且所述单个可透射元件的第二部分附接到第二传感器电路小片。
14. 根据权利要求12所述的方法，其中所述成像器工件包括第一表面和大致背对所述 第一表面的第二表面，且其中所述图像传感器定位于接近所述第一表面处，且其中 所述方法进一步包含在附接所述单个可透射元件之后且在将所述电路小片彼此分 离之前，将材料从所述成像器工件的所述第二表面移除以减小所述成像器工件的厚 度。
15. 根据权利要求12所述的方法，其中在所述模具的覆盖部分遮蔽所述透镜装置的情 况下将所述成像器工件定位于所述模具中包括将所述工件和所述模具相对于彼此 而定位，以使得可移除地附接到所述模具的所述覆盖部分的带层接触所述透镜装 置。
16. 根据权利要求12所述的方法，其中所述图像传感器包括至少一个暗电流像素，且 其中形成支座包括定位所述支座以覆盖所述暗电流像素。
17. 根据权利要求12所述的方法，其进一步包含将所述工件从所述模具中移除；和在移除所述工件的时间与附接所述单个可透射部件的时间之间，在不从所述支座 移除脱模材料的情况下，附接所述单个可透射元件。
18. —种用于制造多个微电子成像单元的方法，其包含提供具有多个图像传感器电路小片的成像器工件，所述图像传感器电路小片具有 经配置以检测目标频率范围内的能量的图像传感器和定位于接近所述图像传感器 处的相应透镜装置；在所述图像传感器电路小片经由所述成像器工件彼此连接时，将至少一个可透射 元件附接到所述工件，以使得所述透镜装置定位于所述相应图像传感器与所述至少 一个可透射元件之间，所述至少一个可透射元件可在所述目标频率范围的至少部分 内透射；和在附接所述至少一个可透射元件之后，将所述图像传感器电路小片彼此分离。
19. 根据权利要求18所述的方法，其进一步包含在所述图像传感器电路小片经由所述 成像器工件彼此连接时，将支座定位于邻近所述透镜装置处，且其中将至少一个可 透射元件附接到所述工件包括将所述至少一个可透射元件附接到所述支座。
20. 根据权利要求19所述的方法，其中定位支座包括将可移除覆盖材料的若干部分安置于邻近所述透镜装置处； 将所述成像器工件定位于模具中；和通过将可流动模制材料引入所述模具中且引入覆盖材料的所述若干部分之间的 区域中而形成所述支座。
21. 根据权利要求19所述的方法，其中定位支座包括将所述成像器工件定位于模具中，其中所述模具的覆盖部分位于邻近所述透镜装 置处；和将可流动模制材料引入所述模具中且引入所述模具的所述覆盖部分之间的区域 中，同时至少限制所述模制材料和所述透镜装置与所述模具的所述覆盖部分之间的 接触，以此方式形成所述支座。
22. 根据权利要求18所述的方法，其中附接至少一个可透射元件包括附接多个可透射 元件，其中每一可透射元件定位于邻近相应图像传感器电路小片处。
23. 根据权利要求18所述的方法，其中附接至少一个可透射元件包括附接经定位以将 能量传输到多个图像传感器电路小片的单个可透射元件。
24. 根据权利要求18所述的方法，其中所述成像器工件包括第一表面和背对所述第一 表面的第二表面，其中所述图像传感器定位于接近所述第一表面处，且其中所述方 法进一步包含将可移除覆盖材料放置于邻近所述透镜装置处；在所述覆盖材料定位于邻近所述透镜装置处时，将材料从所述成像器工件的所述 第二表面移除；移除所述覆盖材料；和在移除所述覆盖材料之后将所述至少一个可透射元件附接到所述工件。
25. —种用于制造多个微电子成像单元的方法，其包含提供工件，所述工件具有经配置以检测目标频率范围内的能量的至少一个图像传 感器和定位于接近所述图像传感器处的至少一个相应透镜装置； 将支座定位于邻近所述透镜装置处；和在不从所述支座移除脱模材料的情况下，将至少一个可透射元件附接到所述支 座。
26. 根据权利要求25所述的方法，其中将支座定位于邻近所述透镜装置处包括将所述 工件放置于模具中和将模制材料注入所述模具中以形成所述支座。
27. 根据权利要求25所述的方法，其中将支座定位于邻近所述透镜装置处包括定位 可移除覆盖材料以遮蔽所述透镜装置；将所述工件放置于模具中；将模制材料注入 所述模具中以形成所述支座，同时至少限制所述模制材料和所述透镜装置与所述覆 盖材料之间的接触；和移除所述可移除覆盖材料。
28. 根据权利要求25所述的方法，其中将支座定位于邻近所述透镜装置处包括将所述 工件放置于模具中和将模制材料注入所述模具中以形成所述支座，同时遮蔽所述透 镜装置使其免于与所述模制材料和所述模具的部分接触。
29. 根据权利要求25所述的方法，其中将支座定位于邻近所述透镜装置处包括将所述 工件放置于模具中，所述模具具有附接到所述模具的表面的可移除模具带；和将模 制材料注入邻近所述可移除模具带的所述模具中以形成所述支座。
30. —种成像器工件，其包含衬底，其具有多个图像传感器电路小片，所述图像传感器电路小片具有经配置以 检测目标频率范围内的能量的图像传感器和定位于接近所述图像传感器处的相应透镜装置；和至少一个可透射元件，其附接到所述成像器工件，以使得所述透镜装置定位于所 述相应图像传感器与所述至少一个可透射元件之间，所述至少一个可透射元件可在 所述目标频率范围的至少部分内透射。
31. 根据权利要求30所述的工件，其进一步包含定位于邻近所述透镜装置处的支座，且其中所述至少一个可透射元件附接到所述支座。
32. 根据权利要求31所述的工件，其中所述支座由初始可流动的模制材料形成。
33. 根据权利要求31所述的工件，其中所述图像传感器包括至少一个暗电流像素，且 其中所述支座中至少一个者经定位以覆盖所述暗电流像素。
34. 根据权利要求30所述的工件，其中所述至少一个可透射元件包括多个可透射元件， 其中每一可透射元件定位于邻近相应图像传感器电路小片处。
35. 根据权利要求30所述的工件，其中所述至少一个可透射元件包括定位于邻近多个 图像传感器电路小片处的单个可透射元件。
全文摘要
本发明揭示微电子成像装置和用于附接可透射元件的相关方法。根据本发明一个实施例的制造方法包括提供成像器工件，所述成像器工件具有经配置以检测目标频率上的能量的多个图像传感器电路小片。所述图像传感器电路小片可包括图像传感器和定位于接近所述图像传感器处的相应透镜装置。所述方法可进一步包括在所述图像传感器电路小片经由所述成像器工件彼此连接时，将支座定位于邻近所述透镜装置处。可在至少接近所述支座处将至少一个可透射元件附接到工件，以使所述透镜装置定位于所述相应图像传感器与所述至少一个可透射元件之间。因此，所述至少一个可透射元件可在所述图像传感器电路小片仍连接时保护所述图像传感器。在后续工艺中，可将所述图像传感器电路小片彼此分离。
文档编号H01L27/146GK101292357SQ200680038742
公开日2008年10月22日 申请日期2006年8月31日 优先权日2005年9月1日
发明者沃伦·M·法恩沃思, 艾伦·G·伍德 申请人:美光科技公司