图像传感器的制造方法

摘要

本发明涉及一种图像传感器的制作方法，包括：提供芯片衬底，芯片衬底的第一面包括至少一个具有多个感光单元的感光单元阵列，并且第一面上形成有介质层；部分刻蚀介质层，以形成位于感光单元阵列的多个感光单元的至少部分边界上的多个第一沟槽；采用第一热塑材料将芯片衬底的第一面粘合在支持衬底上；对芯片衬底的第二面进行背面磨削以将芯片衬底减薄至中间厚度；对支持衬底加热至第一预定温度以软化第一热塑材料，并将芯片衬底减薄至预定厚度；对支持衬底加热至第二预定温度以软化第一热塑材料，并从芯片衬底的第二面部分刻蚀芯片衬底以形成多个与第一沟槽连通的第二沟槽，从而使得感光单元阵列中的至少部分感光单元相互分离。

权利要求

1.一种图像传感器的制作方法，包括下述步骤：

a.提供芯片衬底，所述芯片衬底的第一面包括至少一个具有多个感光单元的感光单元阵列，并且所述第一面上形成有介质层，所述介质层均匀地覆盖所述芯片衬底的所述第一面，从而将所述感光单元阵列覆盖；

b.部分刻蚀所述介质层，以形成位于所述感光单元阵列的多个感光单元的至少部分边界上的多个第一沟槽；

c.采用第一热塑材料将所述芯片衬底的第一面粘合在支持衬底上；

d.对所述芯片衬底的第二面进行背面磨削以将所述芯片衬底减薄至中间厚度；

e.对所述支持衬底加热至第一预定温度以软化所述第一热塑材料，并将所述芯片衬底减薄至预定厚度；

f.对所述支持衬底加热至第二预定温度以软化所述第一热塑材料，并从所述芯片衬底的第二面部分刻蚀所述芯片衬底以形成多个与所述第一沟槽连通的第二沟槽，从而使得所述感光单元阵列中的至少部分感光单元相互分离。

2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在所述步骤e中，对所述支持衬底加热至第一预定温度以使得所述第一热塑材料的硬度相对于室温时的硬度降低至少50％。

3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在所述步骤f中，对所述支持衬底加热至第二预定温度以使得所述第一热塑材料的硬度相对于室温时的硬度降低至少50％。

4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在所述步骤e中，所述减薄包括化学机械抛光、干法刻蚀或湿法刻蚀。

5.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述步骤b包括：在所述感光单元阵列中的每个感光单元的边界上形成所述第一沟槽。

6.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第一沟槽的宽度不超过所述感光单元节距的30％。

7.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第一热塑材料包括石蜡或热熔胶。

8.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述预定厚度为1至4微米。

9.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第二沟槽的宽度不超过所述第一沟槽的宽度。

10.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述第二沟槽的宽度不超过0.3微米。

11.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述中间厚度不小于5微米。

12.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，还包括步骤：g.切割所述芯片衬底以分离所述至少一个感光单元阵列。

13.根据权利要求12所述的制作方法，其特征在于，所述切割步骤包括：采用激光切割或机械切割方式切割所述芯片衬底。

14.根据权利要求12所述的制作方法，其特征在于，还包括步骤：h.提供转移装置，所述转移装置具有转移面以及管道，所述管道一端的开口位于所述转移面中部；

i.采用第二热塑材料将所述感光单元阵列粘合在所述转移面上；

j.加热所述支持衬底以使得所述第一热塑材料的粘度低于所述第二热塑材料的粘度，相对移动所述支持衬底与所述转移装置以使得所述感光单元阵列从所述支持衬底分离。

15.根据权利要求14所述的制作方法，其特征在于，还包括：k.加热所述转移装置，并向所述管道中注入流体以在所述感光单元阵列的中部形成凸起；

l.将所述凸起的感光单元阵列贴合在具有预定形状的凹面的调节基座上，或者将所述凸起的感光单元阵列贴合在具有预定形状的凹面的调节基座以及具有预定形状的凸面的调节装置之间，以将所述凸起的感光单元阵列的形状调整为与所述预定形状一致；

m.提供具有所述预定形状的曲面的封装件，并将所述感光单元阵列粘附在所述曲面中。

16.根据权利要求14所述的制作方法，其特征在于，所述步骤j包括：沿所述支持衬底平面的方向移动所述转移装置。

17.根据权利要求14或15所述的制作方法，其特征在于，所述第二热塑材料包括石蜡或热熔剂。

18.根据权利要求15所述的制作方法，其特征在于，所述流体包括空气、氮气或所述第二热塑材料。

19.根据权利要求15所述的制作方法，其特征在于，所述感光单元阵列包括多个引脚，并且所述封装件的所述曲面包括多个与所述引脚对应的焊盘，所述步骤m进一步包括：在所述曲面的所述焊盘上涂覆导电胶，并在所述曲面的非焊盘区域涂覆绝缘胶；

将所述感光单元阵列粘附在所述曲面中。

20.根据权利要求12所述的制作方法，其特征在于，还包括：h.提供提取装置，所述提取装置具有转移面与管道，所述管道一端的开口位于所述转移面中部；

i.采用第二热塑材料将所述感光单元阵列粘合在所述转移面上；

j.加热所述支持衬底以使得所述第一热塑材料的粘度低于所述第二热塑材料的粘度，并将所述感光单元阵列的边缘吸附在所述转移面上，竖直移动所述提取装置并向所述管道中注入流体，以使得所述感光单元阵列与所述支持衬底分离并在所述感光单元阵列的中部形成凸起；

k.将所述凸起的感光单元阵列贴合在具有预定形状的凹面的调节基座中，或者将所述凸起的感光单元阵列贴合在具有预定形状的凹面的调节基座以及具有预定形状的凸面的调节装置之间，以将所述凸起的感光单元阵列的形状调整为与所述预定形状一致；

l.提供具有所述预定形状的曲面的封装件，并将所述感光单元阵列粘附在所述曲面中。

21.根据权利要求20所述的制作方法，其特征在于，所述流体包括空气、氮气或所述第二热塑材料。

22.根据权利要求20或21所述的制作方法，其特征在于，所述第二热塑材料包括石蜡或热熔剂。

23.根据权利要求20所述的制作方法，其特征在于，所述感光单元阵列包括多个引脚，并且所述封装件的所述曲面包括多个与所述引脚对应的焊盘，所述步骤l进一步包括：在所述曲面的所述焊盘上涂覆导电胶，并在所述曲面的非焊盘区域涂覆绝缘胶；

将所述感光单元阵列粘附在所述曲面中。

说明书

图像传感器的制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及半导体技术领域，更具体地，本发明涉及一种图像传感器的制造方法。

背景技术

[0002] 随着半导体技术的发展，图像传感器已广泛应用于各种需要进行数字成像的领域，例如数码照相机、数码摄像机等电子产品中，其通常与镜头一并组成摄像模组。随着便携设备日益轻薄化，为了减小体积或厚度，摄像模组中镜头与图像传感器间的距离也被设计得越来越小。然而，镜头与图像传感器间距过小会导致入射光线经由镜头折射后不能垂直照射在图像传感器上，即折射后的光线与图像传感器中感光单元的感光面法线呈一定的夹角，在图像传感器边缘这种现象尤为明显。进一步地，对于阵列排布的图像传感器，非垂直照射的光线在穿过感光单元阵列中一个感光单元上的滤光膜以及微透镜之后，会部分照射到相邻的感光单元上，从而导致相互之间的光串扰。

[0003] 为避免经由镜头折射后的光线不能垂直照射在感光单元的感光面上，一种现有技术的图像传感器采用了凹面感光面结构，其由多个分离的感光单元阵列组成。图1即示出了该凹面图像传感器的结构。如图1所示，该凹面图像传感器包括基底101以及位于基底101上的多个分离的感光单元阵列103。其中，基底101包括可弯曲的材料，例如聚酰亚胺等柔性有机高分子材料，因此，基底101是可弯曲的，从而允许其上的多个分离的感光单元阵列103形成面向镜头的凹面。在实际应用中，这些分离的感光单元阵列能够以适于镜头折射光线的方向来排布，从而使得光线能够大体上垂直照射到图像传感器的各个感光单元阵列上，进而至少部分地降低相邻感光单元间的光串扰。

[0004] 然而，这种凹面图像传感器通常采用背照式结构，即图像传感器的滤光膜105及微透镜107与互连层109需要形成在感光单元阵列103两侧，这使得形成感光单元阵列103的衬底111必须被大幅减薄。然而，在分离图像传感器的感光单元阵列103时，较薄的衬底111很容易因应力而破裂，从而影响产品良率。此外，这种应力使得很难形成较小尺寸的分离的感光单元阵列103，其实质上也影响了所形成的凹面图像传感器的性能。

发明内容

[0005] 可见，需要提供一种图像传感器的制作方法，避免在分离衬底上的感光单元阵列时感光单元破裂。

[0006] 为了解决上述问题，在根据本发明的一个实施例中，提供了一种图像传感器的制作方法，包括下述步骤：

[0007] a.提供芯片衬底，所述芯片衬底的第一面包括至少一个具有多个感光单元的感光单元阵列，并且所述第一面上形成有介质层；

[0008] b.部分刻蚀所述介质层，以形成位于所述感光单元阵列的多个感光单元的至少部分边界上的多个第一沟槽；

[0009] c.采用第一热塑材料将所述芯片衬底的第一面粘合在支持衬底上；

[0010] d.对所述芯片衬底的第二面进行背面磨削以将所述芯片衬底减薄至中间厚度；

[0011] e.对所述支持衬底加热至第一预定温度以软化所述第一热塑材料，并将所述芯片衬底减薄至预定厚度；

[0012] f.对所述支持衬底加热至第二预定温度以软化所述第一热塑材料，并从所述芯片衬底的第二面部分刻蚀所述芯片衬底以形成多个与所述第一沟槽连通的第二沟槽，从而使得所述感光单元阵列中的至少部分感光单元相互分离。

[0013] 与现有技术相比，本发明的图像传感器的制作方法通过热塑材料来连接被减薄的芯片衬底与支持衬底，并在分离该芯片衬底时对支持衬底加热以软化其上的热塑材料。被软化的热塑材料具有较小的硬度，因而能够释放芯片衬底中累积的应力，从而避免芯片衬底中的感光单元破裂。由于芯片衬底中的应力可以被有效释放，因此，采用该制作方法可以形成具有极小尺寸的分离的感光单元的图像传感器芯片，以构造更适于镜头曲率的凹面图像传感器。

[0014] 本发明的以上特性及其他特性将在下文中的实施例部分进行明确地阐述。

附图说明

[0015] 通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，能够更容易地理解本发明的特征、目的和优点。其中，相同或相似的附图标记代表相同或相似的装置。

[0016] 图1示出了一种现有技术的凹面图像传感器；

[0017] 图2示出了根据本发明一个实施例的图像传感器的制作方法的流程；

[0018] 图3(a)至3(g)示出了根据本发明一个实施例的图像传感器制作方法的流程的剖视图；

[0019] 图4示出了根据本发明另一实施例的图像传感器的制作方法的流程；

[0020] 图5(a)至5(f)示出了根据本发明另一实施例的图像传感器的制作方法流程的剖视图；

[0021] 图6示出了根据本发明又一实施例的图像传感器的制作方法的流程；

[0022] 图7(a)至7(e)示出了根据本发明又一实施例的图像传感器的制作方法流程的剖视图。

具体实施方式

[0023] 下面详细讨论实施例的实施和使用。然而，应当理解，所讨论的具体实施例仅仅示范性地说明实施和使用本发明的特定方式，而非限制本发明的范围。

[0024] 参考图2，示出了根据本发明一个实施例的图像传感器的制作方法的流程，包括：

[0025] 执行步骤S202，提供芯片衬底，所述芯片衬底的第一面包括至少一个具有多个感光单元的感光单元阵列，并且所述第一面上形成有介质层；

[0026] 执行步骤S204，部分刻蚀所述介质层，以形成位于所述感光单元阵列的多个感光单元的至少部分边界上的多个第一沟槽；

[0027] 执行步骤S206，采用第一热塑材料将所述芯片衬底的第一面粘合在支持衬底上；

[0028] 执行步骤S208，对所述芯片衬底的第二面进行背面磨削以将所述芯片衬底减薄至中间厚度；

[0029] 执行步骤S210，对所述支持衬底加热至第一预定温度以软化所述第一热塑材料，并将所述芯片衬底减薄至预定厚度；

[0030] 执行步骤S212，对所述支持衬底加热至第二预定温度以软化所述第一热塑材料，并从所述芯片衬底的第二面部分刻蚀所述芯片衬底以形成多个与所述第一沟槽连通的第二沟槽，从而使得所述感光单元阵列中的至少部分感光单元相互分离。

[0031] 图3(a)至3(g)示出了根据本发明一个实施例的图像传感器制作方法的流程的剖视图。接下来，结合图2以及图3(a)至3(g)，对本发明的图像传感器的制作方法的一个实施例做进一步的说明。

[0032] 如图3(a)所示，提供芯片衬底301，该芯片衬底301例如为硅、锗或绝缘体上硅等半导体衬底。在该衬底301的第一面302上制备至少一个感光单元阵列303，其中，每一个感光单元阵列303中具有多个感光单元，每个感光单元中包含有光电二极管以及一个或以上的MOS晶体管。

[0033] 接着，在该芯片衬底301的第一面302上形成介质层304，其中该介质层304中进一步包含有位于其中的一层或以上的金属互连线305。介质层304均匀地覆盖芯片衬底301的第一面302，从而将感光单元阵列303覆盖，而介质层304中的金属互连线305则将感光单元阵列303中的多个感光单元电连通。具体地，可以采用化学气相沉积工艺形成该介质层304，采用化学气相沉积或物理气相沉积工艺形成该金属互连线305。

[0034] 接着，如图3(b)所示，部分刻蚀该介质层304，在该介质层304中形成多个第一沟槽306，其中这些第一沟槽306位于感光单元阵列303的多个感光单元的边界。可选地，可以采用干法刻蚀、湿法刻蚀或其他刻蚀方式刻蚀该介质层304。根据具体实施例的不同，该第一沟槽306可以位于每个感光单元的边界，以使得在后续工艺完成后，该感光单元阵列303中的每个感光单元相互分离；该第一沟槽306也可以仅位于该感光单元阵列303中的部分感光单元的边界，以使得在后续工艺完成后，该感光单元阵列303被分离为多个感光单元块，其中每个感光单元块还包括多个感光单元。

[0035] 在一个实施例中，该第一沟槽306的深度与介质层304的厚度基本相同，以使得介质层304下的芯片衬底301部分露出。而第一沟槽306的宽度不超过感光单元阵列303中感光单元节距的30％。例如，感光单元节距为1.7微米，则该第一沟槽306的宽度基本不超过0.51微米。

[0036] 需要说明的是，由于在芯片衬底301中感光单元阵列303的各个感光单元是相互邻接的，因此，位于多个感光单元的边界上的多个第一沟槽306实质上相互连通，从而在芯片衬底301的第一面302构成了网状结构的沟槽。这些相互连通的第一沟槽306一方面使得多个感光单元上的介质层304相互分离，另一方面还使得介质层304中的金属互连线305部分露出并悬挂在分离的介质层304之间。本领域技术人员可以理解，所露出的金属互连线305的长度可以长于第一沟槽306的宽度，例如为第一沟槽306宽度的1.05倍以上，从而使得感光单元分离后，金属互连线305仍可以延展一定的长度而不发生断裂并保证感光单元间互相电连通。可选地，金属互连线305例如为铜线、铝线或其他金属互连材料。

[0037] 如图3(c)所示，提供支持衬底307，该支持衬底307例如为玻璃衬底、半导体衬底、不锈钢衬底或其他材料构成的衬底。该支持衬底307至少有一侧为较为平整的表面，以适于与芯片衬底301的第一面302间接地贴合。然后，采用第一热塑材料308，例如石蜡或热熔胶，将芯片衬底301的第一面302粘合在支持衬底307。其中，该第一热塑材料308具有热塑性，即加热软化而冷却硬化的特性。优选地，当该第一热塑材料308软化到液态或熔融态时，其还具有粘度随温度变化的特性，即温度较高时粘度较高，而温度较低时粘度较低的特性。可选地，热熔胶例如为EVA(Ethylene Vinyl Acetate)热熔胶，其是乙烯与醋酸乙烯酯的共聚物。

[0038] 在粘合芯片衬底301的过程中，需要对第一热塑材料308进行加热，以使得其处于液态或熔融态，从而使得该第一热塑材料308可以均匀地填充在芯片衬底301与支持衬底307之间。可以理解，由于处于液态或熔融态的第一热塑材料308具有一定的流动性，因而其会至少部分填充芯片衬底301上的第一沟槽306。

[0039] 接着，对该芯片衬底301进行减薄，以使得感光单元阵列303从芯片衬底301的第二面309露出，该第二面309与芯片衬底301的第一面302相对。为了避免芯片衬底301减薄过程中累积应力，该减薄可以分为至少两个阶段进行。具体地，在第一阶段，如图3(d)所示，对芯片衬底301的第二面309进行背面磨削以将该芯片衬底301减薄至中间厚度。背面磨削具有较高的减薄速率，但容易积累应力，因此需要保留不少于中间厚度的芯片衬底301以避免产生的应力使得芯片衬底301破裂。在一个实施例中，该中间厚度不小于5微米。

[0040] 如图3(e)所示，在将芯片衬底301减薄到中间厚度之后，在第二阶段，继续减薄芯片衬底301，但在该减薄过程中，需要加热支持衬底307，以使得支持衬底307上的第一热塑材料308一并被加热。在一个实施例中，将支持衬底307加热到第一预定温度以使得第一热塑材料308的硬度相对于室温时的硬度降低至少50％。在实际应用中，该第二阶段的减薄可以采用化学机械抛光、干法或湿法刻蚀工艺。经过该第二阶段的减薄，芯片衬底301被减薄至预定厚度，例如为1至4微米，以使得感光单元阵列303中的感光单元从芯片衬底301的第二面309露出，即使得感光单元的感光面露出。由于第一热塑材料308的硬度降低，这使得芯片衬底301在减薄过程中累积的应力至少部分地被释放，从而不会因累积的应力过大而发生破裂。

[0041] 接下来，如图3(f)所示，对支持衬底307加热至第二预定温度以软化其上的第一热塑材料308，并从芯片衬底301的第二面309部分刻蚀芯片衬底301以形成多个与第一沟槽306连通的第二沟槽310，从而使得感光单元阵列303中的至少部分感光单元相互分离。在一个实施例中，将支持衬底307加热到第二预定温度以使得第一热塑材料308的硬度相对于室温时的硬度降低至少50％。具体地，该多个第二沟槽310与多个第一沟槽306的位置相互对准，其刻蚀深度应大体等于芯片衬底301的厚度相等，以使得填充在支持衬底307与芯片衬底301之间的第一热塑材料308露出。在实际应用中，可以采用干法刻蚀来形成该第二沟槽310。需要说明的是，由于第二沟槽310是从芯片衬底301的第二面309刻蚀的，而感光单元的感光面朝向该第二面309，因此，该第二沟槽310的宽度应尽量小，以避免该刻蚀影响感光单元的感光性能，例如其中光电二极管的性能。在一个优选的实施例中，该第二沟槽310的宽度小于第一沟槽306的宽度，例如该第二沟槽310的宽度不超过0.3微米。

[0042] 在分离感光单元的过程中，与感光单元连接的第一热塑材料308的硬度因受热而大幅降低。因此，芯片衬底301中所积累的应力可以被进一步释放，而所分离的感光单元不会因为局部应力集中而在其内部发生破裂，这使得所得到的分离的感光单元阵列的良率得以提高。进一步地，在上述制作过程中，由于应力能够被较为充分的释放，因而每个分离的单个感光单元块(其中可以包括多个感光单元)或感光单元的尺寸可以减小，这使得能够制得更适于凹面图像传感器的凹面曲率的感光单元阵列。

[0043] 在实际应用中，每个芯片衬底301通常会包括多个感光单元阵列303，并且，每个感光单元阵列303中的每个感光单元还会在其上制作滤光膜和/或微透镜。因此，在一个优选的实施例中，在分离感光单元阵列303中的感光单元之后，该制作方法还包括形成滤光膜和/或微透镜以及划片的步骤。可以理解，根据具体应用的不同，该感光单元阵列303上也可以不形成滤光膜和/或微透镜。

[0044] 具体地，如图3(g)所示，从芯片衬底301的第二面309形成与多个感光单元阵列303对应的滤光膜阵列311与微透镜阵列312，其中每个感光单元阵列303与滤光膜阵列
311以及微透镜阵列312。接着，切割芯片衬底301以分离至少一个感光单元阵列303。根据实施例的不同，可以采用激光切割或机械切割方式切割芯片衬底301。优选地，可以切割芯片衬底301以分离所有的感光单元阵列303。其中，感光单元阵列303的分离不同于感光单元阵列303中的感光单元的分离，因为分离后的感光单元阵列303是独立的芯片，不同的感光单元阵列303之间不会具有金属互连线305互连；而感光单元阵列303中感光单元分离后，其仍共同构成具有所需功能的芯片，即图像传感器芯片，而不同的感光单元之间仍可以通过金属互连线305互连以在其间传递电信号。此外，在实际应用中，在被划片分离后，每个感光单元阵列303边缘还具有信号处理电路区313，该信号处理电路区313具有相比单个感光单元而言较大的面积。

[0045] 在实际应用中，在形成具有多个分离的感光单元的感光单元阵列之后，需要进一步地将该感光单元阵列从支持衬底上剥离，并将分离的感光单元排布为预定形状，例如凹面的形状，以形成具有凹面结构的图像传感器。

[0046] 图4示出了根据本发明另一实施例的图像传感器的制作方法的流程，其中，该图像传感器已如前述实施例中的制作流程分离为如图3(g)所示的具有多个分离的感光单元的感光单元阵列，该感光单元阵列被由第一热塑材料粘合在支持衬底上。

[0047] 如图4所示，该制作方法的流程包括：

[0048] 执行步骤S402，提供转移装置，该转移装置具有转移面以及管道，该管道一端的开口位于该转移面中部；

[0049] 执行步骤S404，采用第二热塑材料将该感光单元阵列粘合在转移面上；

[0050] 执行步骤S406，加热该支持衬底以使得第一热塑材料的粘度低于第二热塑材料的粘度，相对移动该支持衬底与转移装置以使得感光单元阵列从支持衬底分离。

[0051] 可以看出，在将感光单元阵列从支持衬底分离的过程中，感光单元阵列两侧均为热塑材料，其受热后具有较低的硬度。在加热温度较高时，两侧的热塑材料甚至可以处于熔融态或液态，从而可以有效释放应力，以避免感光单元阵列中的感光单元在分离过程中破裂。

[0052] 图5(a)至5(f)示出了根据本发明另一实施例的图像传感器制作方法的流程的剖视图。接下来，结合图4以及图5(a)至5(f)，对本发明的图像传感器的制作方法的实施例做进一步的说明。

[0053] 如图5(a)所示，提供转移装置501，该转移装置501具有转移面502以及管道503，该管道503一端的开口位于该转移面502中部。在实际应用中，该转移面502为圆形、正方形或矩形的平面，其面积大体与感光单元阵列504的面积相等，例如为感光单元阵列504面积的80％至120％，以适于从支持衬底505上剥离该感光单元阵列504。

[0054] 具体地，支持衬底505上的感光单元阵列504被分离为多个感光单元506，其一侧形成有滤光膜507以及微透镜508。每个感光单元506的另一侧还形成有介质层509以及位于该介质层509中的金属互连线510，不同感光单元506的介质层509之间的金属互连线510相互连接，以使得不同感光单元506相互电连通。其中，不同感光单元506通过其间的沟槽511来隔离，该沟槽511靠近支持衬底505的一部分区域填充有第一热塑材料512，该第一热塑材料512例如为石蜡或热熔胶。该第一热塑材料512还位于支持衬底505与感光单元阵列504之间，以使得感光单元阵列504可以粘合在支持衬底505上。

[0055] 之后，采用第二热塑材料513将感光单元阵列504粘合在转移装置501的转移面502上。这样，感光单元阵列504一侧通过第一热塑材料512与支持衬底505粘合，而另一侧通过第二热塑材料513与转移装置501粘合。可以理解，在该第二热塑材料513粘合感光单元阵列504与转移装置501时，该第二热塑材料513呈液态或熔融态，因而其可能会部分地填充沟槽511的一部分。与第一热塑材料512相似，第二热塑材料513也具有热塑性，其例如为石蜡或热熔胶。优选地，当该第二热塑材料513软化到液态或熔融态时，其还具有粘度随温度变化的特性，即温度较高时粘度较高，而温度较低时粘度较低的特性。可选地，热熔胶例如为EVA热熔胶。

[0056] 接着，如图5(b)所示，加热支持衬底以使得第一热塑材料512的粘度低于第二热塑材料513的粘度，相对移动该支持衬底505与转移装置501以使得感光单元阵列504从支持衬底505剥离。在一个实施例中，可以沿支持衬底505平面的方向移动转移装置501。

[0057] 具体地，通过加热支持衬底505，粘附在支持衬底505上的第一热塑材料512相应升温，这使得第一热塑材料512的粘度降低。而第二热塑材料513相对远离支持衬底505，其温度受支持衬底505加热作用的影响相对较小，因而第二热塑材料513的温度基本不变或具有相对于第一热塑材料512而言较小的升温幅度。基于此，在实际应用中，可以选取在相同温度下具有相对于第一热塑材料512较高粘度的第二热塑材料513，以使得在该分离过程中，感光单元阵列504能够更紧密地粘附在转移装置501上，从而被转移装置501带离支持衬底505。此外，也可以选取与第一热塑材料512相同材料的第二热塑材料513，由于第一热塑材料512的温度高于第二热塑材料513，因而第二热塑材料513的粘度更高，从而使得感光单元阵列504能够更紧密地粘附在转移装置501上，并被转移装置501带离支持衬底505。

[0058] 第一热塑材料512的升温还使得其硬度降低，硬度较低的第一热塑材料512可以释放在该剥离过程中产生的应力，从而避免感光单元阵列504中的感光单元506破裂，这有效提高了芯片的良率。此外，第二热塑材料513的温度也会升高，从而使得其硬度降低，进而释放剥离过程中的应力。

[0059] 可选地，在将感光单元阵列504从支持衬底505剥离后，可以对转移装置501进行清洗或以其他方式处理，以将其上的第二热塑材料513移除，从而使得感光单元阵列504成为可以待封装的裸片。

[0060] 在一个实施例中，在将感光单元阵列504从支持衬底505剥离后，感光单元阵列504的多个分离的感光单元基本上分布于第二热塑材料513的表面。因而，可以利用第二热塑材料513的热塑性改变第二热塑材料513的形状，从而改变其上的感光单元阵列513的排布。优选地，当第二热塑材料513处于熔融态或液态时，由于表面张力的作用，第二热塑材料513易于形成类似于球面或半球面的曲面形状。该曲面形状的第二热塑材料513可以使得感光单元阵列504中的分离的感光单元506形成凹面结构。

[0061] 相应地，对该感光单元阵列504进行处理以使得其中的分离的感光单元506形成凹面结构包括下述步骤：

[0062] -加热所述转移装置，并向所述管道中注入流体以在感光单元阵列的中部形成凸起；

[0063] -将所述凸起的感光单元阵列贴合在具有预定形状的凹面的调节基座上，或者将所述凸起的感光单元阵列贴合在具有预定形状的凹面的调节基座以及具有预定形状的凸面的调节装置之间，以将所述凸起的感光单元阵列的形状调整为与所述预定形状一致；

[0064] -提供具有所述预定形状的凹面的封装件，并将所述感光单元阵列粘附在所述凹面中。

[0065] 具体地，如图5(c)所示，加热转移装置501，并向管道503中注入流体，以在感光单元阵列504的中部形成凸起。根据具体实施例的不同，该流体可以为空气、氮气或其他气体，也可以是诸如第二热塑材料的液体。优选地，可以向管道503中注入第二热塑材料。

[0066] 之后，如图5(d)所示，将该感光单元阵列504贴合在具有预定形状的凹面的调节基座514中，该凹面的形状应与所需成型的凹面传感器的凹面形状一致。该凹面的调节基座514可以用于调节感光单元阵列504中各个感光单元之间的排布，以使得凸起的感光单元阵列504的形状与该预定形状一致。同时，冷却该转移装置504以固化第二热塑材料513。在该第二热塑材料513固化定型后，感光单元阵列504中的多个分离的感光单元确定地分布在所成型的第二热塑材料513上。

[0067] 可选地，在将该感光单元阵列504贴合到该调节基座514的凹面之后，还可以在该调节基座514上加载静电，使得该感光单元阵列504静电吸附在调节基座514上。之后，将转移装置501与感光单元阵列504分离。之后，将所述感光单元阵列504远离调节基座514的一面再通过第二热塑材料贴合到具有该预定形状的凸面的调节装置(未示出)上。该凸面与转移装置501的凹面的形状基本相同。这样，该感光单元阵列504被贴合在调节装置与调节基座之间，从而使得其形状可以准确调整为与预定形状一致。

[0068] 在实际应用中，还需要将该预定形状的感光单元阵列504连接到封装件上，以将感光单元阵列504的引脚引出，并使得该感光单元阵列504不易变形。具体地，如图5(e)所示，提供具有预定形状的曲面515的封装件516，并将感光单元阵列504粘附在该曲面515上，其中该曲面515应与感光单元阵列504排布形成的预定形状基本一致，其可以根据摄像模组的镜头特性来设计。具体地，感光单元阵列504包括多个引脚(图中未示出)，并且该封装件516的曲面515包括多个与这些引脚对应的焊盘(图中未示出)，相应地，可以采用例如丝网印刷的方式在曲面515的焊盘上涂覆导电胶，并在曲面515的非焊盘区域涂覆绝缘胶；然后，通过该导电胶或绝缘胶将感光单元阵列504粘附在该曲面515上。

[0069] 在将感光单元阵列504粘附到封装件516上之后，如图5(f)所示，将感光单元阵列504从转移装置或调节装置上分离。例如，可以对转移装置或调节装置加热，以使得第二热塑材料软化至液态或熔融态，然后再相对移动转移装置或调节装置与封装件516。由于感光单元阵列504已被绝缘胶或导电胶粘附在封装件516上，而第二热塑材料的粘度大幅降低，因而转移装置或调节装置与封装件516的相对移动使得感光单元阵列504与转移装置或调节装置分离。之后，将感光单元阵列504上残留的第二热塑材料移除，例如通过化学溶液洗掉该第二热塑材料。这样，具有凹面结构的感光单元阵列504即可以固定在封装件516上。最后，还可以在其上进一步连接镜头以构成完整的摄像模组。

[0070] 图6示出了根据本发明又一实施例的图像传感器的制作方法的流程，其中，该图像传感器已如前述实施例中的制作流程分离为如图3(g)所示的具有多个分离的感光单元的感光单元阵列，该感光单元阵列被由第一热塑材料粘合在支持衬底上。

[0071] 如图6所示，该制作方法的流程包括：

[0072] 执行步骤S602，提供提取装置，所述提取装置具有转移面与管道，所述管道一端的开口位于所述转移面中部；

[0073] 执行步骤S604，采用第二热塑材料将所述感光单元阵列粘合在所述转移面上；

[0074] 执行步骤S606，加热所述支持衬底以使得所述第一热塑材料的粘度低于所述第二热塑材料的粘度，并将所述感光单元阵列的边缘吸附在所述转移面上，竖直移动所述提取装置并向所述管道中注入流体，以使得所述感光单元阵列与所述支持衬底分离并在所述感光单元阵列的中部形成凸起；

[0075] 执行步骤S608，将所述凸起的感光单元阵列贴合在具有预定形状的凹面的调节基座中，或者将所述凸起的感光单元阵列贴合在具有预定形状的凹面的调节基座以及具有预定形状的凸面的调节装置之间，以将所述凸起的感光单元阵列的形状调整为与所述预定形状一致；

[0076] 执行步骤S610，提供具有所述预定形状的曲面的封装件，并将所述感光单元阵列粘附在所述曲面中。

[0077] 可以看出，在将感光单元阵列从支持衬底分离的过程中，感光单元阵列两侧均为热塑材料，其具有较低的硬度。在加热温度较高时，两侧的热塑材料甚至可以处于熔融态或液态，从而可以有效释放应力，以避免感光单元阵列中的感光单元在分离过程中破裂。

[0078] 图7(a)至7(e)示出了根据本发明又一实施例的图像传感器制作方法的流程的剖视图。接下来，结合图6以及图7(a)至7(e)，对本发明的图像传感器的制作方法的实施例做进一步的说明。

[0079] 如图7(a)所示，提供提取装置701，该提取装置701具有转移面702以及管道703，该管道703一端的开口位于该转移面702中部。可选地，该转移面702具有位于其边缘的至少四个凸点720，该转移面702的中部则相对凹陷，其例如为半球形的曲面，该转移面702的边缘或凸点720上可以加载静电力或真空，以使得感光单元阵列704的边缘能够被真空吸附或静电吸附在该转移面上，从而在感光单元阵列704的边缘加载超过其中心位置的力。需要说明的是，在实际应用中，该感光单元阵列704的边缘通常会包括信号处理电路区721，而信号处理电路区721的面积相对较大，因此，这里所称的感光单元阵列704的边缘被吸附在转移面上包括信号处理电路区721被吸附的情况。在一个实施例中，转移面702具有四个凸点720，其两两对称地分布在该转移面702上。转移面702的面积大体与感光单元阵列704的面积相等，例如为感光单元阵列704面积的80％至120％，以适于从支持衬底
705上剥离该感光单元阵列704。

[0080] 具体地，支持衬底705上的感光单元阵列704被分离为多个感光单元706。每个感光单元706的一侧形成有滤光膜707与微透镜708，其另一侧还形成有介质层709以及该介质层709中的金属互连线710，不同感光单元706的介质层709之间的金属互连线710相互连接，以使得不同感光单元706相互电连通。其中，不同感光单元706通过其间的沟槽711来隔离，该沟槽711靠近支持衬底705的一部分区域填充有第一热塑材料712，该第一热塑材料712例如为石蜡或热熔胶。该第一热塑材料712还位于支持衬底705与感光单元阵列704之间，以使得感光单元阵列704可以粘合在支持衬底705上。

[0081] 之后，采用第二热塑材料713将感光单元阵列704粘合在提取装置701的转移面702上，其中，该第二热塑材料713填充该转移面702内的凹陷。然后，在该提取装置701上加载静电或真空，以将感光单元阵列704吸附在提取装置701的转移面上，例如位于其边缘的至少4个凸点720上。这样，感光单元阵列704一侧通过第一热塑材料712与支持衬底705粘合并且通过凸点720吸附在提取装置701上，而另一侧通过第二热塑材料713与提取装置701粘合。可以理解，在该第二热塑材料713粘合感光单元阵列704与提取装置
701时，该第二热塑材料713呈液态或熔融态，因而其可能会部分地填充沟槽711的一部分。
与第一热塑材料712相似，第二热塑材料713也具有热塑性，其例如为石蜡或热熔胶。优选地，当该第二热塑材料713软化到液态或熔融态时，其还具有粘度随温度变化的特性，即温度较高时粘度较高，而温度较低时粘度较低的特性。可选地，热熔胶例如为EVA热熔胶。

[0082] 接着，如图7(b)所示，加热支持衬底705以使得第一热塑材料712的粘度低于第二热塑材料713的粘度，并将感光单元阵列704的边缘吸附在该转移面上。之后，竖直移动该提取装置701并向管道703中注入流体，以使得感光单元阵列704与支持衬底705分离并在感光单元阵列704的中部形成凸起。由于表面张力的作用，第二热塑材料713易于形成类似于球面或半球面的曲面形状。该曲面形状的第二热塑材料713可以使得感光单元阵列704的凸起呈半球面形状，从而使得其中的分离的感光单元704形成凹面结构。在本文中，竖直移动是指将支持衬底705与提取装置701相对移动以使得这两者的间距增大。其中，该流体可以为空气、氮气或其他气体，也可以是诸如第二热塑材料713的液体。该第二热塑材料713包括石蜡或热熔剂。

[0083] 具体地，通过加热支持衬底705，粘附在支持衬底705上的第一热塑材料712相应升温，这使得第一热塑材料712的粘度降低。而第二热塑材料713相对远离支持衬底705，其温度受支持衬底705加热作用的影响相对较小，因而第二热塑材料713的温度基本不变或具有相对于第一热塑材料712而言较小的升温幅度。基于此，在实际应用中，可以选取在相同温度下具有相对于第一热塑材料712较高粘度的第二热塑材料713，以使得在该分离过程中，感光单元阵列704能够更紧密地粘附在提取装置701上。此外，提取装置701在其凸点720处的静电或真空也在感光单元阵列704上加载力，从而使得感光单元阵列704被提取装置701带离支持衬底705。此外，也可以选取与第一热塑材料712相同材料的第二热塑材料713，由于第一热塑材料712的温度低于第二热塑材料713，因而第二热塑材料713的粘度更高，从而使得感光单元阵列704能够更紧密地粘附在提取装置701上，并被提取装置701带离支持衬底705。需要说明的是，由于第二热塑材料713具有粘性，因而在提取装置701带动感光单元阵列704离开支持衬底705之后，加载在凸点720处的静电或真空可以去除或保留。

[0084] 第一热塑材料712的升温还使得其硬度降低，软化的第一热塑材料712可以释放在该剥离过程中产生的应力，从而避免感光单元阵列704中的感光单元破裂，这有效提高了芯片的良率。此外，第二热塑材料713受热后处于液态或熔融态，这也释放剥离过程中的应力。

[0085] 之后，如图7(c)所示，将该感光单元阵列704贴合在具有预定形状的凹面的调节基座714中，该凹面的形状应与所需成型的凹面传感器的凹面形状一致。该凹面的调节基座714可以用于调节感光单元阵列704中各个感光单元之间的排布。同时，冷却该提取装置701以固化第二热塑材料713。在该第二热塑材料713固化定型后，感光单元阵列704中的多个分离的感光单元确定地分布在所成型的第二热塑材料713上。可以理解，可选地，在将该感光单元阵列704贴合到该调节基座714的凹面之后，还可以在该调节基座714上加载静电，使得该感光单元阵列704静电吸附在调节基座714上。之后，将转移装置701与感光单元阵列704分离。接着，将所述感光单元阵列704远离调节基座714的一面再通过第二热塑材料贴合到具有该预定形状的凸面的调节装置(未示出)上。该凸面与转移装置701的凹面的形状基本相同。这样，该感光单元阵列704被贴合在调节装置与调节基座之间，从而使得其形状可以准确调整为与预定形状一致。

[0086] 在实际应用中，还需要将该感光单元阵列704连接到封装件上，以将感光单元阵列704的引脚引出，并使得该感光单元阵列704不易变形。具体地，如图7(d)所示，提供具有预定形状的曲面715的封装件716，并将感光单元阵列704粘附在该曲面715上，其中该曲面715应与感光单元阵列704排布形成的曲面的形状基本一致。具体地，感光单元阵列704包括多个引脚(图中未示出)，并且该封装件716的曲面715包括多个与这些引脚对应的焊盘(图中未示出)，相应地，可以采用例如丝网印刷的方式在曲面715的焊盘上涂覆导电胶，并在曲面715的非焊盘区域涂覆绝缘胶；然后，通过该导电胶或绝缘胶将感光单元阵列704粘附在该曲面715上。

[0087] 在将感光单元阵列704粘附到封装件716上之后，如图7(e)所示，将感光单元阵列704从提取装置或调节装置上分离。例如，可以对提取装置加热，以使得第二热塑材料软化至液态或熔融态，然后再相对移动提取装置与封装件716。由于感光单元阵列704已被绝缘胶或导电胶粘附在封装件716上，而第二热塑材料的粘度大幅降低，因而提取装置或调节装置与封装件716的相对移动使得感光单元阵列704与提取装置或调节装置分离。之后，将感光单元阵列704上残留的第二热塑材料移除，例如通过化学溶液洗掉该第二热塑材料。这样，具有凹面结构的感光单元阵列704即可以固定在封装件716上。最后，还可以在其上进一步连接镜头以构成完整的摄像模组。

[0088] 尽管在附图和前述的描述中详细阐明和描述了本发明，应认为该阐明和描述是说明性的和示例性的，而不是限制性的；本发明不限于所上述实施方式。

[0089] 那些本技术领域的一般技术人员可以通过研究说明书、公开的内容及附图和所附的权利要求书，理解和实施对披露的实施方式的其他改变。在权利要求中，措词“包括”不排除其他的元素和步骤，并且措辞“一个”不排除复数。在发明的实际应用中，一个零件可能执行权利要求中所引用的多个技术特征的功能。权利要求中的任何附图标记不应理解为对范围的限制。