本发明涉及半导体封装技术领域，特别是涉及一种背照式图像传感器封装结构及其制备方法。
背景技术：
随着技术的发展，背照式图像传感器(bsicis)被广泛地应用于各个领域。现有工艺中，将背照式图像传感器进行封装时，一般均采用硅通孔工艺(tsv)在支撑背照式图像传感器的支撑衬底内形成连接通孔，并于连接通孔内填充金属形成导电栓塞；然后再在支撑衬底远离背照式图像传感器的表面形成重新布线层及焊料凸块以实现背照式图像传感器的电学引出。然而，现有的硅通孔工艺设计曝光、刻蚀及电镀等工艺，存在工艺步骤繁琐复杂、成本较高等问题。
技术实现要素：
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种背照式图像传感器封装结构及其制备方法，用于解决现有技术中采用硅通孔工艺实现背照式图像传感器电学引出时存在的工艺步骤繁琐复杂、成本较高的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种背照式图像传感器封装结构，所述背照式图像传感器封装结构包括：
支撑衬底；
背照式图像传感器，位于所述支撑衬底上；
激光通孔，位于所述支撑衬底内，且上下贯穿所述支撑衬底，以裸露出部分所述背照式图像传感器；
介质层，位于所述激光通孔的侧壁及所述支撑衬底远离所述背照式图像传感器的表面；
导电栓塞，位于所述激光通孔内，且与所述背照式图像传感器电连接；
重新布线层，位于所述介质层的表面，且与所述导电栓塞电连接；
焊料凸块，位于所述重新布线层远离所述介质层的表面，且与所述重新布线层电连接。
优选地，所述背照式图像传感器包括：
金属互联层，位于所述支撑衬底的表面，所述金属互联层内包括至少一个与所述导电栓塞电连接的连接焊垫；
感光器件层，位于所述金属互联层远离所述支撑衬底的表面，所述感光器件层包括至少一个与所述连接焊垫电连接的感光器件，所述感光器件用于将接收的外部光信号转化成图像输出信号；
滤光片，位于所述感光器件层远离所述金属互联层的表面；
微透镜，位于所述滤光片远离感光器件层的表面。
优选地，所述感光器件、所述滤光片及所述微透镜的数量均为多个，多个所述感光器件、多个所述滤光片及多个所述微透镜均呈阵列分布，且所述感光器件、所述滤光片及所述微透镜一一上下对应设置。
优选地，所述滤光片包括红光滤光片、绿光滤光片及蓝光滤光片。
优选地，所述背照式图像传感器封装结构还包括玻璃基板，所述玻璃基板键合于所述背照式图像传感器远离所述支撑衬底的表面。
优选地，所述背照式图像传感器还包括透明粘附层，所述透明粘附层位于所述玻璃基板与所述感光器件层之间，所述透明粘附层将所述滤光片及所述微透镜封裹。
优选地，所述焊料凸块包括：
金属柱，位于所述重新布线层远离所述介质层的表面，且与所述重新布线层电连接；
焊球，位于所述金属柱的远离所述重新布线层的表面。
优选地，所述焊料凸块为焊球。
本发明还提供一种背照式图像传感器封装结构的制备方法，所述背照式图像传感器封装结构的制备方法包括如下步骤：
1)提供一支撑衬底；
2)于所述支撑衬底的表面形成背照式图像传感器；
3)采用激光于所述支撑衬底内形成激光通孔，所述激光通孔上下贯通所述支撑衬底，且暴露出部分所述背照式图像传感器；
4)于所述激光通孔的侧壁及所述支撑衬底远离所述背照式图像传感器的表面形成介质层；
5)于所述激光通孔内形成导电栓塞，所述导电栓塞填满所述激光通孔且与所述背照式图像传感器电连接；
6)于所述介质层远离所述支撑衬底的表面形成重新布线层，所述重新布线层与所述导电栓塞电连接；
7)于所述重新布线层远离所述介质层的表面形成焊料凸块，所述焊料凸块与所述重新布线层电连接。
优选地，于所述支撑衬底的表面形成背照式图像传感器包括如下步骤：
2-1)于所述支撑衬底的表面形成金属互联层，所述金属互联层内包括至少一个与所述导电栓塞电连接的连接焊垫；
2-2)于所述金属互联层远离所述支撑衬底的表面形成感光器件层，所述感光器件层包括至少一个与所述连接焊垫电连接的感光器件，所述感光器件用于将接收的外部光信号转化成图像输出信号；
2-3)于所述感光器件层远离所述金属互联层的表面形成滤光片；
2-4)于所述滤光片远离所述感光器件层的表面形成微透镜。
优选地，步骤2)与步骤3)之间包括如下步骤：
提供一玻璃基板；
将所述玻璃基板经由透明粘附层键合于所述背照式图像传感器远离所述支撑衬底的表面，其中，所述透明粘附层位于所述玻璃基板与所述感光器件层之间，所述透明粘附层将所述滤光片及所述微透镜封裹。
如上所述，本发明的背照式图像传感器封装结构及其制备方法，具有以下有益效果：本发明通过在支撑衬底内形成激光通孔作为将背照式图像传感器电学引出的引出通孔，不涉及硅通孔工艺，可以有效节省工艺步骤，大大缩短工艺时间，节省光阻及掩膜的使用，大大节约成本。
附图说明
图1显示为本发明实施例一中提供的背照式图像传感器封装结构的制备方法的流程图。
图2～图14显示为本发明实施例一中提供的背照式图像传感器封装结构的制备方法各步骤所呈现的结构示意图，其中，图14显示为本发明的背照式图像传感器封装结构的结构示意图。
元件标号说明
10支撑衬底
11背照式图像传感器
111金属互联层
112连接焊垫
113感光器件层
114滤光片
1141红光滤光片
1142绿光滤光片
1143蓝光滤光片
12激光通孔
13介质层
14导电栓塞
15重新布线层
16焊料凸块
17玻璃基板
18透明粘附层
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1～图14。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，虽图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。
实施例一
请参阅图1，本实施例提供一种背照式图像传感器封装结构的制备方法，所述背照式图像传感器封装结构的制备方法包括如下步骤：
1)提供一支撑衬底；
2)于所述支撑衬底的表面形成背照式图像传感器；
3)采用激光于所述支撑衬底内形成激光通孔，所述激光通孔上下贯通所述支撑衬底，且暴露出部分所述背照式图像传感器；
4)于所述激光通孔的侧壁及所述支撑衬底远离所述背照式图像传感器的表面形成介质层；
5)于所述激光通孔内形成导电栓塞，所述导电栓塞填满所述激光通孔且与所述背照式图像传感器电连接；
6)于所述介质层远离所述支撑衬底的表面形成重新布线层，所述重新布线层与所述导电栓塞电连接；
7)于所述重新布线层远离所述介质层的表面形成焊料凸块，所述焊料凸块与所述重新布线层电连接。
在步骤1)中，请参阅图1中的s1步骤及图2，提供一支撑衬底10。
作为示例，所述支撑衬底10可以为任意一种具有一定硬度、且可以为后续在其上形成的结构提供支撑的衬底，譬如，所述支撑衬底10可以为硅衬底、蓝宝石衬底、氮化镓衬底等等，优选地，本实施例中，所述支撑衬底10为硅衬底。
在步骤2)中，请参阅图1中的s2步骤及图3至图6，于所述支撑衬底10的表面形成背照式图像传感器11。
作为示例，于所述支撑衬底10的表面形成背照式图像传感器11包括如下步骤：
2-1)于所述支撑衬底10的表面形成金属互联层111，所述金属互联层111内包括至少一个与后续形成的所述导电栓塞电连接的连接焊垫112，如图3所示；
2-2)于所述金属互联层111远离所述支撑衬底10的表面形成感光器件层113，所述感光器件层113包括至少一个与所述连接焊垫112电连接的感光器件(未示出)，所述感光器件用于将接收的外部光信号转化成图像输出信号，如图4所示；具体的，所述感光器件可以为但不仅限于光敏二极管；
2-3)于所述感光器件层113远离所述金属互联层111的表面形成滤光片114，如图5所示；
2-4)于所述滤光片114远离所述感光器件层113的表面形成微透镜115，如图6所示。
作为示例，所述感光器件、所述滤光片114及所述微透镜115的数量均为多个，多个所述感光器件、多个所述滤光片114及多个所述微透镜115均呈阵列分布，且所述感光器件、所述滤光片114及所述微透镜115一一上下对应设置。其中，所述微透镜115用于将外部光信号经由所述滤光片114聚集到所述感光器件上，所述滤光片114用于根据实际需要对外部光线过滤成红光、绿光及蓝光。
作为示例，所述滤光片114包括红光滤光片1141、绿光滤光片1142及蓝光滤光片1143，所述红光滤光片1141用于将外部光信号过滤成红光信号，所述滤光滤光片1142用于将外部光信号过滤成绿光，所述蓝光滤光片1143用于将外部光信号过滤成蓝光。所述红光滤光片1141、所述绿光滤光片1142及所述蓝光滤光片1143按照实际需要的顺序进行排布，优选地，本实施例中，所述背照式图像传感器的一个像素中包括四个所述感光器件、四个所述滤光片114及四个所述微透镜115，其中，四个所述滤光片114中包括一个所述红光滤光片1141、两个所述绿光滤光片1142及一个所述红光滤光片1143。
作为示例，请参阅图7至图8，步骤2)之后包括如下步骤：
提供一玻璃基板17；
将所述玻璃基板17经由透明粘附层18键合于所述背照式图像传感器11远离所述支撑衬底10的表面，其中，所述透明粘附层18位于所述玻璃基板17与所述感光器件层113之间，所述透明粘附层18将所述滤光片114及所述微透镜115封裹。
具体的，可以先在所述感光器件层113远离所述金属互联层111的表面涂覆所述透明粘附层18，所述透明粘附层18将所述滤光片114及所述微透镜115封裹，如图7所示；然后，再将所述玻璃基板17贴置于所述透明粘附层18的表面，如图8所示。
作为示例，将所述玻璃基板17经由所述透明粘附层18键合于所述背照式图像传感器11远离所述支撑衬底10的表面之后，还包括自所述支撑衬底10远离所述背照式图像传感器11的表面对所述支撑衬底10进行减薄的步骤，该步骤后得到的结构如图9所示。
在步骤3)中，请参阅图1中的s3步骤及图10，采用激光于所述支撑衬底10内形成激光通孔12，所述激光通孔12上下贯通所述支撑衬底10，且暴露出部分所述背照式图像传感器11。
作为示例，使用激光对准所述连接焊垫112所在的区域对所述支撑衬底10进行刻蚀，以在所述支撑衬底10内形成所述激光通孔12，所述激光通孔12暴露出所述连接焊垫112。本发明通过采用激光刻蚀所述支撑衬底10以形成激光通孔12，方法简单、易于操作，且整个过程不需要光阻及掩膜，可以大大节约成本。
作为示例，所述激光通孔12的数量可以为多个，多个所述激光通孔12的截面形状可以根据实际需要进行设定，所述激光通孔12的截面形状可以为倒梯形、矩形等等，优选地，本实施例中，所述激光通孔12的截面形状为倒梯形。
在步骤4)中，请参阅图1中的s4步骤及图11，于所述激光通孔12的侧壁及所述支撑衬底10远离所述背照式图像传感器11的表面形成介质层13。
作为示例，可以采用物理气相沉积工艺或化学气相沉积工艺等于所述激光通孔12的侧壁及所述支撑衬底10远离所述背照式图像传感器11的表面形成所述介质层13；具体的，可以先采用物理气相沉积工艺或化学气相沉积工艺等于所述激光通孔12的侧壁、底部及所述支撑衬底10远离所述背照式图像传感器11的表面形成所述介质层13，然后再采用刻蚀等工艺去除位于所述激光通孔12底部的所述介质层13。
作为示例，所述介质层13可以为但不仅限于氮化硅层、氧化硅层等等。
在步骤5)中，请参阅图1中的s5步骤及图12，于所述激光通孔12内形成导电栓塞14，所述导电栓塞14填满所述激光通孔12且与所述背照式图像传感器11电连接。
作为示例，可以采用物理气相沉积工艺或化学气相沉积工艺于所述激光通孔12内沉积所述导电栓塞14。所述导电栓塞14的材料可以为铜、铝等等，优选地，本实施例中，所述导电栓塞14的材料为铜。
在步骤6)中，请参阅图1中的s6及图13，于所述介质层13远离所述支撑衬底10的表面形成重新布线层15，所述重新布线层15与所述导电栓塞14电连接。
作为示例，可以采用物理气相沉积工艺或化学气相沉积工艺于所述介质层13远离所述支撑衬底10的表面形成所述重新布线层15。
在一示例中，可以在形成所述导电栓塞14之后，于所述介质层13远离所述支撑衬底10的表面沉积一层金属层，然后再通过光刻、刻蚀工艺去除部分所述金属层以得到所述重新布线层15。
在另一示例中，也可以在所述激光通孔12的侧壁及所述支撑衬底10远离所述背照式图像传感器11的表面形成所述介质层13，于所述激光通孔12内及所述介质层13远离所述支撑衬底10的表面沉积金属层，所述金属层填满所述激光通孔12的部分作为所述导电栓塞14,；然后再通过光刻、刻蚀工艺去除部分位于所述介质层13表面的所述金属层以得到所述重新布线层15。即所述导电栓塞14与形成所述重新布线层15的金属层同时沉积形成。
作为示例，所述重新布线层15的材料可以为铜或铝等，优选地，本实施例中，所述重新布线层15的材料与所述导电栓塞14的材料相同，均为铜。
在步骤7)中，请参阅图1中的s7)步骤及图14，于所述重新布线层15远离所述介质层13的表面形成焊料凸块16，所述焊料凸块16与所述重新布线层15电连接。
在一示例中，于所述重新布线层15远离所述介质层13的表面形成所述焊料凸块16包括如下步骤：
7-1)于所述重新布线层15远离所述介质层13的表面形成金属柱；
7-2)于所述金属柱远离所述重新布线层15的表面形成焊球。
作为示例，所述金属柱的材料可以为铜、铝、镍、金、银、钛中的一种材料或两种及两种以上的组合材料，可以通过物理气相沉积工艺(pvd)、化学气相沉积工艺(cvd)、溅射、电镀或化学镀中的任一种工艺形成所述金属柱。所述焊球的材料可以为铜、铝、镍、金、银、钛中的一种材料或两种及两种以上的组合材料，可以通过植球回流工艺形成所述焊球。
在另一示例中，如图14所示，所述焊料凸块16即为一焊球，可以通过植球回流工艺直接形成焊球作为所述焊料凸块16。
实施例二
请继续参阅图14，本实施例还提供一种背照式图像传感器封装结构，所述背照式图像传感器封装结构可以采用但不仅限于实施例一中所述的背照式图像传感器封装结构的制备方法制备而得到，所述背照式图像传感器封装结构包括：支撑衬底10；背照式图像传感器11，所述背照式图像传感器11位于所述支撑衬底10上；激光通孔12，所述激光通孔12位于所述支撑衬底10内，且上下贯穿所述支撑衬底10，以裸露出部分所述背照式图像传感器11；介质层13，所述介质层13位于所述激光通孔12的侧壁及所述支撑衬底10远离所述背照式图像传感器11的表面；导电栓塞14，所述导电栓塞14位于所述激光通孔12内，且与所述背照式图像传感器11电连接；重新布线层15，所述重新布线层15位于所述介质层13的表面，且与所述导电栓塞14电连接；焊料凸块16，所述焊料凸块16位于所述重新布线层15远离所述介质层13的表面，且与所述重新布线层15电连接。
作为示例，所述支撑衬底10可以为任意一种具有一定硬度、且可以为后续在其上形成的结构提供支撑的衬底，譬如，所述支撑衬底10可以为硅衬底、蓝宝石衬底、氮化镓衬底等等，优选地，本实施例中，所述支撑衬底10为硅衬底。
作为示例，所述背照式图像传感器11包括：金属互联层111，所述金属互联层111位于所述支撑衬底10的表面，所述金属互联层111内包括至少一个与所述导电栓塞14电连接的连接焊垫112；感光器件层113，所感光器件层113位于所述金属互联层111远离所述支撑衬底10的表面，所述感光器件层113包括至少一个与所述连接焊垫112电连接的感光器件(未示出)，所述感光器件用于将接收的外部光信号转化成图像输出信号，具体的，所述感光器件可以为但不仅限于光敏二极管；滤光片114，所述滤光片114位于所述感光器件层113远离所述金属互联层111的表面；微透镜115，所述微透镜115位于所述滤光片114远离感光器件层113的表面。
作为示例，所述感光器件、所述滤光片114及所述微透镜115的数量均为多个，多个所述感光器件、多个所述滤光片114及多个所述微透镜115均呈阵列分布，且所述感光器件、所述滤光片114及所述微透镜115一一上下对应设置。其中，所述微透镜115用于将外部光信号经由所述滤光片114聚集到所述感光器件上，所述滤光片114用于根据实际需要对外部光线过滤成红光、绿光及蓝光。
作为示例，所述滤光片114包括红光滤光片1141、绿光滤光片1142及蓝光滤光片1143，所述红光滤光片1141用于将外部光信号过滤成红光信号，所述滤光滤光片1142用于将外部光信号过滤成绿光，所述蓝光滤光片1143用于将外部光信号过滤成蓝光。所述红光滤光片1141、所述绿光滤光片1142及所述蓝光滤光片1143按照实际需要的顺序进行排布，优选地，本实施例中，所述背照式图像传感器的一个像素中包括四个所述感光器件、四个所述滤光片114及四个所述微透镜115，其中，四个所述滤光片114中包括一个所述红光滤光片1141、两个所述绿光滤光片1142及一个所述红光滤光片1143。
作为示例，所述背照式图像传感器封装结构还包括玻璃基板17，所述玻璃基板17键合于所述背照式图像传感器11远离所述支撑衬底10的表面；具体的，所述背照式图像传感器还包括透明粘附层18，所述玻璃基板17经由所述透明粘附层18键合于所述背照式图像传感器11远离所述支撑衬底10的表面；所述透明粘附层18位于所述玻璃基板17与所述感光器件层113之间，所述透明粘附层18将所述滤光片114及所述微透镜115封裹。
作为示例，所述介质层13可以为但不仅限于氮化硅层、氧化硅层等等。
所述导电栓塞14的材料可以为铜、铝等等，优选地，本实施例中，所述导电栓塞14的材料为铜。
作为示例，所述重新布线层15的材料可以为铜或铝等，优选地，本实施例中，所述重新布线层15的材料为铜。
在一示例中，所述焊料凸块16包括：
金属柱，所述金属柱位于所述重新布线层15远离所述介质层13的表面，且与所述重新布线层15电连接；
焊球，所述焊球位于所述金属柱的远离所述重新布线层15的表面。
作为示例，所述金属柱的材料可以为铜、铝、镍、金、银、钛中的一种材料或两种及两种以上的组合材料，可以通过物理气相沉积工艺(pvd)、化学气相沉积工艺(cvd)、溅射、电镀或化学镀中的任一种工艺形成所述金属柱。所述焊球的材料可以为铜、铝、镍、金、银、钛中的一种材料或两种及两种以上的组合材料，可以通过植球回流工艺形成所述焊球。
在另一示例中，如图14所示，所述焊料凸块16为焊球。
综上所述，本发明的背照式图像传感器封装结构及其制备方法，所述背照式图像传感器封装结构包括：支撑衬底；背照式图像传感器，位于所述支撑衬底上；激光通孔，位于所述支撑衬底内，且上下贯穿所述支撑衬底，以裸露出部分所述背照式图像传感器；介质层，位于所述激光通孔的侧壁及所述支撑衬底远离所述背照式图像传感器的表面；导电栓塞，位于所述激光通孔内，且与所述背照式图像传感器电连接；重新布线层，位于所述介质层的表面，且与所述导电栓塞电连接；焊料凸块，位于所述重新布线层远离所述介质层的表面，且与所述重新布线层电连接。本发明通过在支撑衬底内形成激光通孔作为将背照式图像传感器电学引出的引出通孔，不涉及硅通孔工艺，可以有效节省工艺步骤，大大缩短工艺时间，节省光阻及掩膜的使用，大大节约成本。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。