TW201530668A - 半導體裝置及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
一種半導體裝置的製造方法包含下列步驟：使用暫時黏著層將載板貼合於晶圓的第一表面上。形成佈線層、阻隔層與導電結構於晶圓相對第一表面的第二表面上，而形成半導體元件。從半導體元件之阻隔層切割至載板，使得半導體元件形成至少一子半導體元件。照射紫外光於子半導體元件，使得暫時黏著層的黏性消失。移除子半導體元件之載板。
Description
本發明是有關一種半導體裝置及一種半導體裝置的製造方法。
當製作影像感測器的晶片(例如CMOS)時，通常會將玻璃片覆蓋於晶圓(wafer)的表面，用以保護晶圓，使灰塵不易附著於晶圓的影像感測區。然而，當晶圓切割後形成的晶片使用於電子產品時，因電子產品通常在對齊晶片的殼體上會設置透光片，而透光片與晶片表面上的玻璃片具有相似的保護功能。當晶圓的表面不具玻璃片時，雖然可提升透光度，使晶圓切割後的晶片感測影像的能力提升，但因晶圓的厚度很薄，要移動已形成球柵陣列的晶圓是相當困難的。
一般而言，可先將玻璃片貼附於晶圓上。玻璃片可提供晶圓支撐力，使晶圓不易因翹曲而破裂。在研磨晶圓減薄後，可經由球柵陣列(Ball Grid Array；BGA)製程於晶圓的表面形成球柵陣列。之後便可將具玻璃片的晶圓放到
鐵框的紫外光膠帶上，並將玻璃片從晶圓上移除，以進行切割紫外光膠帶的製程。待紫外光膠帶切割後，需將具紫外光膠帶的晶圓放到另一鐵框的切割膠帶上，並照射紫外光以移除紫外光膠帶。最後，於切割膠帶上對晶圓施以切割製程，而形成複數個晶片。
然而，在玻璃片從晶圓上移除後，仍是以晶圓尺寸(wafer level)繼續作後續製程，因此晶圓的影像感測區易於製程中被污染，使良率難以提升。為了避免產品受到污染，在玻璃片從晶圓上移除後的製程均需於無塵室中執行，因此會增加無塵室設備與技術人員的成本。此外，紫外光膠帶的價格高，也會造成製造成本增加。
本發明之一技術態樣為一種半導體裝置的製造方法。
根據本發明一實施方式，一種半導體裝置的製造方法包含下列步驟：(a)使用暫時黏著層將載板貼合於晶圓的第一表面上。(b)形成佈線層、阻隔層與導電結構於晶圓相對第一表面的第二表面上，而形成半導體元件。(c)從半導體元件之阻隔層切割至載板，使得半導體元件形成至少一子半導體元件。(d)照射紫外光於子半導體元件，使得暫時黏著層的黏性消失。(e)移除子半導體元件之載板。
在本發明一實施方式中，上述半導體裝置的製造方法更包含：將半導體元件之載板貼合於框體圍繞的切割膠
帶上。
在本發明一實施方式中，上述半導體裝置的製造方法更包含：接合子半導體元件於電路板上，使得導電結構電性連接電路板。
在本發明一實施方式中，上述晶圓之第一表面具有複數個影像感測元件。半導體裝置的製造方法更包含：形成保護層於晶圓之第一表面，使得影像感測元件由保護層覆蓋。
在本發明一實施方式中，上述晶圓之第一表面具有複數個影像感測元件。步驟(a)更包含：控制暫時黏著層與影像感測元件的接觸位置，使得影像感測元件之頂端與暫時黏著層點接觸。
在本發明一實施方式中，上述晶圓之第一表面具有複數個影像感測元件與圍繞影像感測元件的間隔元件。步驟(a)更包含：貼合暫時黏著層於間隔元件上，使得影像感測元件由暫時黏著層覆蓋。
在本發明一實施方式中，上述步驟(c)更包含：從半導體元件之間隔元件切割至載板。
在本發明一實施方式中，上述間隔元件相對第一表面之表面具有凸部。步驟(a)更包含：貼合暫時黏著層於凸部上，使得影像感測元件由暫時黏著層覆蓋。
在本發明一實施方式中，上述半導體裝置的製造方法更包含：移除子半導體元件之暫時黏著層。
在本發明一實施方式中，上述半導體裝置的製造方
法更包含：將鏡頭模組設置於暫時黏著層移除後的子半導體元件上。
在本發明上述實施方式中，在載板藉由暫時黏著層將貼合於晶圓的第一表面上後，晶圓的第二表面可形成佈線層、阻隔層與導電結構。接著便可切割晶圓、佈線層、阻隔層與導電結構構成的半導體元件，使半導體元件可形成至少一子半導體元件。因此在後續製程中，即是以晶片尺寸(chip level)來製作半導體裝置。
由於子半導體元件形成後的製程仍有載板保護晶圓切割後的晶片，因此晶片上的影像感測元件不易於製程中被污染，使良率得以提升。如此一來，可在接合子半導體元件於電路板上後，才將子半導體元件照射紫外光，並移除子半導體元件之載板。在載板移除後的製程才需於無塵室中執行，因此可降低無塵室設備與技術人員的成本。此外，本發明之半導體裝置的製造方法可省略紫外光膠帶的使用，可降低製造成本。
本發明之一技術態樣為一種半導體裝置。
根據本發明一實施方式，一種半導體裝置包含晶片、絕緣層、佈線層、阻隔層與導電結構。晶片具有焊墊、凹孔、相對的第一表面與第二表面。焊墊位於第一表面上。凹孔位於第二表面中。晶片的第一表面具有影像感測元件。絕緣層位於第二表面上與凹孔的孔壁上，使焊墊由凹孔與絕緣層裸露。佈線層位於絕緣層與焊墊上，使佈線層電性連接焊墊。阻隔層位於佈線層上，且部分佈線層從阻
隔層的開口裸露。導電結構位於開口中的佈線層上。
本發明之一技術態樣為一種半導體裝置。
根據本發明一實施方式，一種半導體裝置包含晶片、絕緣層、佈線層、阻隔層與導電結構。晶片具有焊墊、缺口、相對的第一表面與第二表面。焊墊位於第一表面上。焊墊的側壁從缺口裸露，晶片的第一表面具有影像感測元件。絕緣層位於第二表面上與焊墊上，且焊墊的側壁從絕緣層裸露。佈線層位於絕緣層上與焊墊的側壁上，使佈線層與焊墊電性連接。阻隔層位於佈線層上，且部分佈線層從阻隔層的開口裸露。導電結構位於開口中的佈線層上。
100‧‧‧半導體元件
100a‧‧‧子半導體元件
100b‧‧‧子半導體元件
100c‧‧‧子半導體元件
100d‧‧‧子半導體元件
110‧‧‧暫時黏著層
120‧‧‧載板
130‧‧‧晶圓
130a‧‧‧晶片
130b‧‧‧矽基底結構
131‧‧‧凹孔
131a‧‧‧切割道
132‧‧‧第一表面
133‧‧‧子凹孔
134‧‧‧第二表面
135‧‧‧缺口
136‧‧‧影像感測元件
138‧‧‧焊墊
140‧‧‧佈線層
150‧‧‧阻隔層
150a‧‧‧絕緣層
160‧‧‧導電結構
170‧‧‧電路板
172‧‧‧軟性電路板
180‧‧‧間隔元件
182‧‧‧凸部
184‧‧‧表面
190‧‧‧保護層
200‧‧‧半導體裝置
210‧‧‧框體
212‧‧‧切割膠帶
220‧‧‧刀具
10A-10A‧‧‧線段
L‧‧‧紫外光
P‧‧‧頂端
S1‧‧‧步驟
S2‧‧‧步驟
S3‧‧‧步驟
S4‧‧‧步驟
S5‧‧‧步驟
第1圖繪示根據本發明一實施方式之半導體裝置的製造方法的流程圖。
第2圖繪示根據本發明一實施方式之載板貼合於晶圓後的示意圖。
第3圖繪示第2圖之晶圓形成佈線層、阻隔層與導電結構後的示意圖。
第4圖繪示第3圖之半導體元件切割時的示意圖。
第5圖繪示第4圖之子半導體元件從切割膠帶取下後的示意圖。
第6圖繪示第5圖之子半導體元件接合於電路板後的示意圖。
第7圖繪示第6圖之子半導體元件移除載板時的示意圖。
第8圖繪示第7圖之子半導體元件移除暫時黏著層時的示意圖。
第9圖繪示第8圖之子半導體元件移除暫時黏著層後的示意圖。
第10A圖繪示第6圖之子半導體元件的放大剖面圖。
第10B圖繪示第4圖之半導體元件的俯視圖。
第11圖繪示根據本發明一實施方式之子半導體元件的剖面圖。
第12圖繪示根據本發明一實施方式之子半導體元件的剖面圖。
第13圖繪示根據本發明一實施方式之子半導體元件的剖面圖。
第14圖繪示第9圖之半導體裝置的一實施方式。
第15圖繪示第9圖之半導體裝置的另一實施方式。
第16圖繪示第9圖之半導體裝置的又一實施方式。
以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣
用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。
第1圖繪示根據本發明一實施方式之半導體裝置的製造方法的流程圖。半導體裝置的製造方法包含下列步驟：首先在步驟S1中，使用暫時黏著層將載板貼合於晶圓的第一表面上。接著在步驟S2中，形成佈線層、阻隔層與導電結構於晶圓相對第一表面的第二表面上，而形成半導體元件。之後在步驟S3中，從半導體元件之阻隔層切割至載板，使得半導體元件形成至少一子半導體元件。接著在步驟S4中，照射紫外光於子半導體元件，使得暫時黏著層的黏性消失。最後在步驟S5中，移除子半導體元件之載板。在以下敘述中，將具體說明上述各步驟。
第2圖繪示根據本發明一實施方式之載板120貼合於晶圓130後的示意圖。晶圓130具有相對的第一表面132與第二表面134。其中，第一表面132可具有複數個影像感測元件，第二表面134為待研磨的表面。載板120是藉由暫時黏著層110貼合於晶圓130的第一表面132上。載板120可以為玻璃板，但並不以此為限。晶圓130的材質可以包含矽，例如為矽基板。在本實施方式中，暫時黏著層110包含被紫外光照射時會失去黏性的材質。
第3圖繪示第2圖之晶圓130形成佈線層140、阻隔層150與導電結構160後的示意圖。同時參閱第2圖與第3圖，待暫時黏著層110將載板120貼合於晶圓130後，可研磨晶圓130的第二表面134，使晶圓130的厚度減薄。載板120可提供晶圓130支撐力，可避免晶圓130在研磨
時破裂。接著，便可於晶圓130研磨後的第二表面134上形成佈線層140、阻隔層150與導電結構160，而形成第3圖的半導體元件100。其中，佈線層140的材質可以包含鋁、銅或其他可導電的金屬。阻隔層150可以為防焊綠漆(solder mask)。導電結構160可以為導電凸塊或球柵陣列(Ball Grid Array；BGA)的錫球。在後續製程中，晶圓130已是經導電結構製程後的晶圓。
第4圖繪示第3圖之半導體元件100切割(dicing)時的示意圖。第5圖繪示第4圖之子半導體元件100a從切割膠帶212取下後的示意圖。同時參閱第4圖與第5圖，待半導體元件100形成後，可將半導體元件100之載板120貼合於框體210圍繞的切割膠帶212上。接著，便可使用刀具220從半導體元件100之阻隔層150切割至載板120，使得半導體元件100形成至少一子半導體元件100a。晶圓130被切割後，便可形成晶片130a。其中，半導體元件100為晶圓級尺寸(wafer level)封裝，意指包含整片晶圓130的半導體結構。子半導體元件100a為晶片級尺寸(chip level)封裝，意指包含晶片130a的半導體結構。在後續製程中，係以晶片尺寸的子半導體元件100a來製作半導體裝置。
第6圖繪示第5圖之子半導體元件100a接合於電路板170後的示意圖。待半導體元件100切割成子半導體元件100a後，可將子半導體元件100a接合於電路板170上，使得導電結構160電性連接電路板170。子半導體元件100a可使用表面黏著技術(Surface Mount Technology；SMT)
的回焊(reflow)製程固定於電路板170上。在本實施方式中，電路板170具有軟性電路板172，可用來連接外部電子裝置。
第7圖繪示第6圖之子半導體元件100a移除載板120時的示意圖。同時參閱第6圖與第7圖，待子半導體元件100a接合於電路板170後，可使用紫外光L照射電路板170上的子半導體元件100a，使得暫時黏著層110的黏性消失。為了避免晶片130a的影像感測元件於製程中被污染，在後續的製程可於無塵室(clean room)中進行。接著，便可將子半導體元件100a之載板120從晶片130a上移除(de-bond)。
第8圖繪示第7圖之子半導體元件100a移除暫時黏著層110時的示意圖。第9圖繪示第8圖之子半導體元件100a移除暫時黏著層110後的示意圖。同時參閱第8圖與第9圖，待載板120移除後，由於暫時黏著層110的黏性已消失，因此可使用外力剝除或清洗的方式來移除子半導體元件100a之暫時黏著層110。待暫時黏著層110移除後，便可得到第9圖的半導體裝置200。半導體裝置200的子半導體元件100a可以為影像感測晶片，例如前照式或背照式的CMOS影像感測晶片。
在後續製程中，便可將鏡頭模組設置於半導體裝置200上，也就是移除暫時黏著層110後的子半導體元件100a上。
同時參閱第4圖與第9圖，由於子半導體元件100a
形成後的製程仍有載板120保護晶圓130切割後的晶片130a，因此晶片130a上的影像感測元件不易於製程中被污染，使良率得以提升。如此一來，可在接合子半導體元件100a於電路板170上後，才將子半導體元件100a照射紫外光L(見第6圖)，並移除子半導體元件100a之載板120。在載板120移除後的製程才需於無塵室中執行，因此可降低無塵室設備與技術人員的成本。此外，本發明之半導體裝置200的製造方法可省略紫外光膠帶的使用，可降低製造成本。
在以下敘述中，將說明第6圖之子半導體元件100a的細部結構。
第10A圖繪示第6圖之子半導體元件100a的放大剖面圖。同時參閱第2圖與第10圖，晶圓130切割成晶片130a後，晶片130a的第一表面132上具有影像感測元件136。在本實施方式中，當使用暫時黏著層110將載板120貼合於晶圓130的第一表面132時，可控制暫時黏著層110與影像感測元件136的接觸位置，使得影像感測元件136之頂端P與暫時黏著層110點接觸。這樣的設計，當暫時黏著層110照射紫外光而黏性消失時，由於暫時黏著層110與影像感測元件136的接觸面積小，因此暫時黏著層110較容易從晶片130a上移除。然而在其他實施方式中，暫時黏著層110亦可面接觸影像感測元件136。
第10B圖繪示第4圖之半導體元件100的俯視圖。同時參閱第4圖與第10B圖，當刀具220切割半導體元件
100後，會形成刀具220的切割道131a(trench)，且切割道131a的一側即為第10A圖的子半導體元件100a。同時參閱第10A圖與第10B圖，經由切割製程後，子半導體元件100a的晶片130a邊緣具有殘餘的切割道131a與矽基底結構130b。晶片130a具有對齊焊墊138的凹孔131(TSV)，且矽基底結構130b位於切割道131a與凹孔131之間。
應瞭解到，在以下敘述中，已敘述過的元件連接關係與材料將不再重複贅述，僅敘述其他型式的子半導體元件。
第11圖繪示根據本發明一實施方式之子半導體元件100b的剖面圖。與第10A圖實施方式不同的地方在於：晶片130a之第一表面132還具有圍繞影像感測元件136的間隔元件180。在本實施方式中，當使用暫時黏著層110將載板120貼合於晶圓130(見第2圖)的第一表面132時，暫時黏著層110可貼合於間隔元件180上，使得影像感測元件136由暫時黏著層110覆蓋。當暫時黏著層110照射紫外光而黏性消失時，載板120可從暫時黏著層110上移除，而暫時黏著層110可從間隔元件180上移除。此外，子半導體元件100b在第4圖的切割製程中，可從半導體元件100之間隔元件180切割至載板120。
間隔元件180可藉由光微影製程形成於晶圓130(見第2圖)上。間隔元件180的材質可以包含環氧樹脂，但並不用以限制本發明。
第12圖繪示根據本發明一實施方式之子半導體元
件100c的剖面圖。與第11圖實施方式不同的地方在於：間隔元件180相對第一表面132之表面具有凸部182。在本實施方式中，當使用暫時黏著層110將載板120貼合於晶圓130(見第2圖)的第一表面132時，暫時黏著層110可貼合於凸部182上，使得影像感測元件136由暫時黏著層110覆蓋。當暫時黏著層110照射紫外光而黏性消失時，載板120可從暫時黏著層110上移除，而暫時黏著層110可從凸部182上移除。其中，凸部182與間隔元件180的材質可以是相同的也可以是不同的。
第13圖繪示根據本發明一實施方式之子半導體元件100d的剖面圖。同時參閱第第2圖與第13圖，與第10A圖實施方式不同的地方在於：保護層190形成於晶圓130之第一表面132。待晶圓130切割成晶片130a後，晶片130a上的影像感測元件136便由保護層190覆蓋。在本實施方式中，當使用暫時黏著層110將載板120貼合於晶圓130的第一表面132時，暫時黏著層110貼合於保護層190上。當暫時黏著層110照射紫外光而黏性消失時，載板120可從暫時黏著層110上移除，而暫時黏著層110可從保護層190上移除。
第14圖繪示第9圖之半導體裝置200的一實施方式。半導體裝置200包含晶片130a、絕緣層150a、佈線層140、阻隔層150與導電結構160。晶片130a具有焊墊138、凹孔131、相對的第一表面132與第二表面134。焊墊138位於第一表面132上。凹孔131位於第二表面134中。晶
片130a的第一表面132具有影像感測元件136。絕緣層150a位於第二表面134上與凹孔131的孔壁上，使焊墊138由凹孔131與絕緣層150a裸露。佈線層140位於絕緣層150a與焊墊138上，使佈線層140電性連接焊墊132。阻隔層150位於佈線層140上，且部分佈線層140從阻隔層150的開口裸露。導電結構160位於阻隔層150之開口中的佈線層140上。以上的結構與第10A圖子半導體元件100a去除載板120與暫時黏著層110後的結構雷同。在本實施方式中，半導體裝置200還包含間隔元件180。間隔元件180位於晶片130a的第一表面132上且圍繞影像感測元件136。
第14圖半導體裝置200的製造方法與第1圖實施方式不同的地方在於：第1圖步驟S1還包含使用暫時黏著層110(見第2圖)將間隔元件180的表面184貼合於載板120(見第2圖)上，並接合間隔元件180於晶圓130(見第2圖)的第一表面132。在第1圖步驟S2中，還包含形成凹孔131於晶圓130的第二表面134；形成圖案化的絕緣層150a於晶圓130的第二表面134上與凹孔131的孔壁上，使晶圓130的焊墊138由凹孔131與絕緣層150a裸露；形成圖案化的佈線層140於絕緣層150a上與焊墊138上，使佈線層140與焊墊138電性連接；形成圖案化的阻隔層150於佈線層140上，使部分佈線層140裸露；形成導電結構160於裸露的佈線層140上，使導電結構160與焊墊138電性連接。
第15圖繪示第9圖之半導體裝置200的另一實施
方式。半導體裝置200包含晶片130a、絕緣層150a、佈線層140、阻隔層150與導電結構160。與第14圖實施方式不同的地方在於：焊墊138與間隔元件180具有子凹孔133，且子凹孔133連通凹孔131。如此一來，佈線層140便可位於子凹孔133的孔壁上。在本實施方式中，佈線層140位於絕緣層150a上、間隔元件180上與焊墊138上，使佈線層140與焊墊138電性連接。
第15圖半導體裝置200的製造方法與第14圖實施方式不同的地方在於：在第1圖步驟S2中，還包含形成連通凹孔131的子凹孔133於焊墊138與間隔元件180中；形成圖案化的佈線層140於絕緣層150a上、焊墊138上與間隔元件180上，使佈線層140與焊墊138電性連接。
第16圖繪示第9圖之半導體裝置200的又一實施方式。半導體裝置200包含晶片130a、絕緣層150a、佈線層140、阻隔層150與導電結構160。晶片130a具有焊墊138、缺口135、相對的第一表面132與第二表面134。焊墊138位於第一表面132上。焊墊138的側壁從缺口135裸露。晶片130a的第一表面132具有影像感測元件136。絕緣層150a位於晶片130a的第二表面134上與焊墊138上，且焊墊138的側壁從絕緣層150a裸露。佈線層140位於絕緣層150a上與焊墊138的側壁上，使佈線層140與焊墊138電性連接。阻隔層150位於佈線層140上，且部分佈線層140從阻隔層150的開口裸露。導電結構160位於阻隔層150開口中的佈線層140上。
第16圖半導體裝置200的製造方法與第1圖實施方式不同的地方在於：還包含蝕刻晶圓130(見第2圖)，使晶圓130形成缺口135，且晶圓130之焊墊138的側壁從缺口135裸露。在第1圖步驟S2中，還包含形成絕緣層150a於晶圓130的第二表面134上與焊墊138的側壁上；切除覆蓋焊墊138的側壁的部分絕緣層150a，使焊墊138的側壁裸露；形成圖案化的佈線層140於絕緣層150a上與焊墊138的側壁上，使佈線層140與焊墊138電性連接；形成圖案化的阻隔層150於佈線層140上，使部分佈線層140裸露；形成導電結構160於裸露的佈線層140上，使導電結構160與焊墊138電性連接。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
S1‧‧‧步驟
S2‧‧‧步驟
S3‧‧‧步驟
S4‧‧‧步驟
S5‧‧‧步驟
Claims (29)
- 一種半導體裝置的製造方法，包含：(a)使用一暫時黏著層將一載板貼合於一晶圓的一第一表面上；(b)形成一佈線層、一阻隔層與一導電結構於該晶圓相對該第一表面的一第二表面上，而形成一半導體元件；(c)從該半導體元件之該阻隔層切割至該載板，使得該半導體元件形成至少一子半導體元件；(d)照射紫外光於該子半導體元件，使得該暫時黏著層的黏性消失；以及(e)移除該子半導體元件之該載板。
- 如請求項1所述之半導體裝置的製造方法，更包含：將該半導體元件之該載板貼合於一框體圍繞的一切割膠帶上。
- 如請求項1所述之半導體裝置的製造方法，更包含：接合該子半導體元件於一電路板上，使得該導電結構電性連接該電路板。
- 如請求項1所述之半導體裝置的製造方法，其中該晶圓之該第一表面具有複數個影像感測元件，該半導體裝置的製造方法更包含： 形成一保護層於該晶圓之該第一表面，使得該些影像感測元件由該保護層覆蓋。
- 如請求項1所述之半導體裝置的製造方法，其中該晶圓之該第一表面具有複數個影像感測元件，該步驟(a)更包含：控制該暫時黏著層與該些影像感測元件的接觸位置，使得該些影像感測元件之頂端與該暫時黏著層點接觸。
- 如請求項1所述之半導體裝置的製造方法，其中該晶圓之該第一表面具有複數個影像感測元件與圍繞該些影像感測元件的一間隔元件，該步驟(a)更包含：貼合該暫時黏著層於該間隔元件上，使得該些影像感測元件由該暫時黏著層覆蓋。
- 如請求項6所述之半導體裝置的製造方法，該步驟(c)更包含：從該半導體元件之該間隔元件切割至該載板。
- 如請求項6所述之半導體裝置的製造方法，其中該間隔元件相對該第一表面之表面具有一凸部，該步驟(a)更包含：貼合該暫時黏著層於該凸部上，使得該些影像感測元件由該暫時黏著層覆蓋。
- 如請求項1所述之半導體裝置的製造方法，更包含：移除該子半導體元件之該暫時黏著層。
- 如請求項9所述之半導體裝置的製造方法，更包含：將一鏡頭模組設置於該暫時黏著層移除後的該子半導體元件上。
- 如請求項1所述之半導體裝置的製造方法，其中該步驟(a)更包含：使用該暫時黏著層將一間隔元件貼合於該載板上；以及接合該間隔元件於該晶圓的該第一表面。
- 如請求項11所述之半導體裝置的製造方法，其中該步驟(b)更包含：形成一凹孔於該晶圓的該第二表面；以及形成圖案化的一絕緣層於該晶圓的該第二表面上與該凹孔的孔壁上，使該晶圓的一焊墊由該凹孔與該絕緣層裸露。
- 如請求項12所述之半導體裝置的製造方法，其中該步驟(b)更包含： 形成圖案化的該佈線層於該絕緣層上與該焊墊上，使該佈線層與該焊墊電性連接。
- 如請求項13所述之半導體裝置的製造方法，其中該步驟(b)更包含：形成圖案化的該阻隔層於該佈線層上，使部分該佈線層裸露；以及形成該導電結構於裸露的該佈線層上，使該導電結構與該焊墊電性連接。
- 如請求項12所述之半導體裝置的製造方法，其中該步驟(b)更包含：形成連通該凹孔的一子凹孔於該焊墊與該間隔元件中。
- 如請求項15所述之半導體裝置的製造方法，其中該步驟(b)更包含：形成圖案化的該佈線層於該絕緣層上、該焊墊上與該間隔元件上，使該佈線層與該焊墊電性連接。
- 如請求項16所述之半導體裝置的製造方法，其中該步驟(b)更包含：形成圖案化的該阻隔層於該佈線層上，使部分該佈線 層裸露；以及形成該導電結構於裸露的該佈線層上，使該導電結構與該焊墊電性連接。
- 如請求項11所述之半導體裝置的製造方法，更包含：蝕刻該晶圓，使該晶圓形成一缺口，且該晶圓之一焊墊的側壁從該缺口裸露。
- 如請求項18所述之半導體裝置的製造方法，其中該步驟(b)更包含：形成該絕緣層於該晶圓的該第二表面上與該焊墊的側壁上。
- 如請求項19所述之半導體裝置的製造方法，其中該步驟(b)更包含：切除覆蓋該焊墊的側壁的部分該絕緣層，使該焊墊的側壁裸露；以及形成圖案化的該佈線層於該絕緣層上與該焊墊的側壁上，使該佈線層與該焊墊電性連接。
- 如請求項20所述之半導體裝置的製造方法，其中該步驟(b)更包含： 形成圖案化的該阻隔層於該佈線層上，使部分該佈線層裸露；以及形成該導電結構於裸露的該佈線層上，使該導電結構與該焊墊電性連接。
- 如請求項1所述之半導體裝置的製造方法，其中該步驟(c)更包含：於該半導體元件形成一切割道，使得該子半導體元件的邊緣具有殘餘的該切割道與一矽基底結構。
- 一種半導體裝置，包含：一晶片，具有一焊墊、一凹孔、相對的一第一表面與一第二表面，其中該焊墊位於該第一表面上，該凹孔位於該第二表面中，該晶片的該第一表面具有一影像感測元件；一絕緣層，位於該第二表面上與該凹孔的孔壁上，使該焊墊由該凹孔與該絕緣層裸露；一佈線層，位於該絕緣層與該焊墊上，使該佈線層電性連接該焊墊；一阻隔層，位於該佈線層上，且部分該佈線層從該阻隔層的一開口裸露；以及一導電結構，位於該開口中的該佈線層上。
- 如請求項23所述之半導體裝置，更包含：一間隔元件，位於該第一表面上且圍繞該影像感測元 件。
- 如請求項24所述之半導體裝置，其中該焊墊與該間隔元件具有一子凹孔，且該子凹孔連通該凹孔。
- 如請求項25所述之半導體裝置，其中該佈線層位於該絕緣層上、該間隔元件上與該焊墊上，使該佈線層與該焊墊電性連接。
- 如請求項23所述之半導體裝置，更包含：一保護層，位於該晶圓之該第一表面且覆蓋該焊墊與該影像感測元件。
- 如請求項23所述之半導體裝置，其中該晶片的邊緣具有殘餘的一切割道與一矽基底結構，且該矽基底結構位於該切割道與該凹孔之間。
- 一種半導體裝置，包含：一晶片，具有一焊墊、一缺口、相對的一第一表面與一第二表面，其中該焊墊位於該第一表面上，該焊墊的側壁從該缺口裸露，該晶片的該第一表面具有一影像感測元件；一絕緣層，位於該第二表面上與該焊墊上，且該焊墊的側壁從該絕緣層裸露； 一佈線層，位於該絕緣層上與該焊墊的側壁上，使該佈線層與該焊墊電性連接；一阻隔層，位於該佈線層上，且部分該佈線層從該阻隔層的一開口裸露；以及一導電結構，位於該開口中的該佈線層上。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9711425B2 (en) | 2015-08-20 | 2017-07-18 | Xintec Inc. | Sensing module and method for forming the same |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9640683B2 (en) * | 2013-11-07 | 2017-05-02 | Xintec Inc. | Electrical contact structure with a redistribution layer connected to a stud |
| CN105070667A (zh) * | 2015-09-02 | 2015-11-18 | 华天科技（昆山）电子有限公司 | 图像传感芯片封装方法 |
| JP6629440B2 (ja) * | 2015-10-10 | 2020-01-15 | 蘇州晶方半導体科技股▲分▼有限公司Ｃｈｉｎａ Ｗａｆｅｒ Ｌｅｖｅｌ Ｃｓｐ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． | イメージセンシングチップのためのパッケージング方法およびパッケージ構造 |
| US10325946B2 (en) * | 2015-10-10 | 2019-06-18 | China Wafer Level Csp Co., Ltd. | Packaging method and package structure for image sensing chip |
| CN107039286A (zh) * | 2015-10-21 | 2017-08-11 | 精材科技股份有限公司 | 感测装置及其制造方法 |
| US9837375B2 (en) * | 2016-02-26 | 2017-12-05 | Semtech Corporation | Semiconductor device and method of forming insulating layers around semiconductor die |
| US9997399B2 (en) * | 2016-08-16 | 2018-06-12 | Mikro Mesa Technology Co., Ltd. | Method for transferring semiconductor structure |
| KR102566145B1 (ko) * | 2016-10-18 | 2023-08-16 | 삼성전자주식회사 | 반도체 패키지의 제조 방법 |
| JP7364343B2 (ja) * | 2019-02-26 | 2023-10-18 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光検出装置の製造方法、及び光検出装置 |
| CN111009541A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-04-14 | 华天科技（昆山）电子有限公司 | 改善影像效果的封装方法及半导体器件 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080044984A1 (en) * | 2006-08-16 | 2008-02-21 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Methods of avoiding wafer breakage during manufacture of backside illuminated image sensors |
| US7919410B2 (en) * | 2007-03-14 | 2011-04-05 | Aptina Imaging Corporation | Packaging methods for imager devices |
| US8384199B2 (en) * | 2007-06-25 | 2013-02-26 | Epic Technologies, Inc. | Integrated conductive structures and fabrication methods thereof facilitating implementing a cell phone or other electronic system |
| US8772919B2 (en) * | 2007-08-08 | 2014-07-08 | Wen-Cheng Chien | Image sensor package with trench insulator and fabrication method thereof |
| US8048708B2 (en) * | 2008-06-25 | 2011-11-01 | Micron Technology, Inc. | Method and apparatus providing an imager module with a permanent carrier |
| US8278152B2 (en) * | 2008-09-08 | 2012-10-02 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Bonding process for CMOS image sensor |
| US8367477B2 (en) * | 2009-03-13 | 2013-02-05 | Wen-Cheng Chien | Electronic device package and method for forming the same |
| CN102683311B (zh) * | 2011-03-10 | 2014-12-10 | 精材科技股份有限公司 | 晶片封装体及其形成方法 |
| US9252172B2 (en) * | 2011-05-31 | 2016-02-02 | Stats Chippac, Ltd. | Semiconductor device and method of forming EWLB semiconductor package with vertical interconnect structure and cavity region |
| US8772136B2 (en) * | 2012-05-30 | 2014-07-08 | United Microelectronics Corporation | Method for fabricating semiconductor device |
| US20140038357A1 (en) * | 2012-08-06 | 2014-02-06 | Apple Inc. | Singulated ic stiffener and de-bond process |
| CN104347644B (zh) * | 2013-07-25 | 2018-06-19 | 意法半导体研发(深圳)有限公司 | 具有透镜组件的图像检测器及相关方法 |
-
2015
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- 2015-01-19 CN CN201710550763.7A patent/CN107195652B/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9711425B2 (en) | 2015-08-20 | 2017-07-18 | Xintec Inc. | Sensing module and method for forming the same |
| TWI595618B (zh) * | 2015-08-20 | 2017-08-11 | 精材科技股份有限公司 | 感測模組及其製造方法 |
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