TWI595606B - 晶片封裝體及其製造方法 - Google Patents

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TWI595606B
TWI595606B TW105124332A TW105124332A TWI595606B TW I595606 B TWI595606 B TW I595606B TW 105124332 A TW105124332 A TW 105124332A TW 105124332 A TW105124332 A TW 105124332A TW I595606 B TWI595606 B TW I595606B
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葉曉嵐
林佳昇
張義民
李柏漢
吳暉賢
吳俊良
張恕銘
黃玉龍
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Description

晶片封裝體及其製造方法
本案是有關於一種晶片封裝體及一種晶片封裝體的製造方法。
當製作晶片封裝體時，通常會將玻璃片覆蓋於晶片的表面，用以保護晶片的感測區。在習知具有玻璃片的晶片封裝體中，是以間隔元件(dam)設置在晶片與玻璃片之間，因此間隔元件的厚度等同玻璃片與晶片之間的距離。也就是說，間隔元件的厚度越大時，玻璃片與晶片之間的間隙也會越大。習知間隔元件的材料為環氧樹脂(epoxy)，受限於製程能力，間隔元件的厚度難以降低。當影像感測區接收影像時，易產生眩光的問題(flare issue)。
在製作晶片封裝體的製程中，若晶圓的厚度較薄時，將會受限於製程能力而使晶圓移動的難度增加，且因晶圓的強度不足，易受外力而破裂。此外，厚度較薄的晶圓易在製程中產生翹曲的問題(warpage issue)，且晶圓上的感測區也易於製程中受到污染，使良率難以提升。
本發明之一技術態樣為一種晶片封裝體。
根據本發明一實施方式，一種晶片封裝體包含晶片、黏膠層與支撐件。晶片具有感測區、相對的第一表面與第二表面。感測區位於第一表面上。黏膠層覆蓋晶片的第一表面。支撐件位於黏膠層上且圍繞感測區。支撐件的厚度介於20μm至750μm，且支撐件圍繞感測區的壁面為粗糙面。
本發明之另一技術態樣為一種晶片封裝體的製造方法。
根據本發明一實施方式，一種晶片封裝體的製造方法包含下列步驟。研磨載體。圖案化載體，使載體具有凹槽，其中凹槽由載體的槽底與支撐件定義，且支撐件圍繞槽底。使用黏膠層將載體貼附於晶圓的第一表面上，且凹槽位於黏膠層與槽底之間。研磨槽底，使槽底的厚度介於10μm至250μm。同步撞擊與吸附槽底，使槽底脫離支撐件，並使支撐件原本連接槽底的壁面形成粗糙面。切割晶圓與支撐件，以形成晶片封裝體。
在本發明上述實施方式中，由於晶片封裝體的支撐件是經圖案化載體及研磨槽底後，撞擊減薄後的槽底而產生，因此支撐件原本連接槽底的壁面會形成粗糙面，使得支撐件圍繞感測區的壁面為粗糙面。本發明之晶片封裝體及其製造方法可有效控制支撐件的厚度，避免支撐件過厚而造成感測區在感測時產生花瓣形眩光缺陷(petal flare defect)影像。此外，在製作晶片封裝體時，因晶圓的第一表面藉由黏膠層貼附 載體，因此即使厚度薄的晶圓也不會受限於製程能力而難以移動，且不易產生翹曲的問題。另外，晶片封裝體的製造方法在撞擊槽底前，都有載體設置在晶圓上，使得晶片的感測區不易於製程中受到污染，進而提升產品良率。
100‧‧‧晶片封裝體
110‧‧‧晶片
110a‧‧‧晶圓
111‧‧‧感測區
112‧‧‧第一表面
114‧‧‧第二表面
117‧‧‧通孔
120‧‧‧黏膠層
130‧‧‧支撐件
130a‧‧‧載體
131‧‧‧凹槽
132‧‧‧槽底
133‧‧‧壁面
150‧‧‧重佈線層
160‧‧‧阻隔層
162‧‧‧開口
170‧‧‧導電結構
202‧‧‧撞擊裝置
204‧‧‧噴嘴頭
206‧‧‧幫浦
220‧‧‧保護膠帶
230‧‧‧切割膠帶
2-2‧‧‧線段
D1、D2‧‧‧方向
H1、H2‧‧‧厚度
L-L‧‧‧線段
S1~S6‧‧‧步驟
第1圖繪示根據本發明一實施方式之晶片封裝體的俯視圖。
第2圖繪示第1圖之晶片封裝體沿線段2-2的剖面圖。
第3圖繪示根據本發明一實施方式之晶片封裝體的製造方法的流程圖。
第4圖繪示根據本發明一實施方式之載體的剖面圖。
第5圖繪示第4圖之載體研磨且圖案化後的剖面圖。
第6圖繪示第5圖之載體貼附於晶圓後的剖面圖。
第7圖繪示第6圖之晶圓形成通孔與重佈線層後的剖面圖。
第8圖繪示第7圖之結構形成阻隔層與導電結構並貼附於保護膠帶後的剖面圖。
第9圖繪示第8圖之槽底研磨後的剖面圖。
第10圖繪示第9圖之槽底被撞擊與吸附後的示意圖。
第11圖繪示第10圖去除槽底之結構貼附於切割膠帶且移除保護膠帶後的剖面圖。
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晶片封裝體100的俯視圖。第2圖繪示第1圖之晶片封裝體100沿線段2-2的剖面圖。同時參閱第1圖與第2圖，晶片封裝體100包含晶片110、黏膠層120與支撐件130。其中，晶片110具有感測區111、相對的第一表面112與第二表面114。感測區111位於第一表面112上。黏膠層120覆蓋晶片110的第一表面112。支撐件130位於黏膠層120上且圍繞感測區111。支撐件130的厚度H1介於20μm至750μm，且支撐件130圍繞感測區111的壁面133為粗糙面。
晶片110為半導體晶圓經切割製程而產生。在本實施方式中，支撐件130的材質與晶片110的材質相同，均包含矽。支撐件130可採用研磨、圖案化與撞擊另一晶圓的方式產生(將於後述)，使得支撐件130的壁面133因撞擊而呈粗糙面，並使支撐件130的厚度H1得以降低至20μm。本發明之晶片封裝體100可有效控制支撐件130的厚度H1，避免支撐件130過厚而造成感測區111在感測時產生花瓣形眩光缺陷(petal flare defect)影像。
在本實施方式中，晶片110具有位在第一表面112 與第二表面114間的通孔117。晶片封裝體100還包含重佈線層150、阻隔層160與導電結構170。重佈線層150位於晶片110的通孔117中，且重佈線層150延伸至第二表面114。阻隔層160位於重佈線層150與晶片110的第二表面114上，且阻隔層160具有開口162使部分的重佈線層150裸露。導電結構170位於阻隔層160開口162中的重佈線層150上。導電結構170凸出阻隔層160，用以電性連接電路板。
重佈線層150的材質可以包含鋁。阻隔層160的材質可以包含環氧樹脂(epoxy)，例如防焊綠漆。導電結構170可以為球閘陣列(Ball Grid Array；BGA)的錫球(Solder Ball)或導電凸塊，其形狀與材質並不用以限制本發明。支撐件130的材質除了可包含矽，其他如玻璃、氮化鋁、膠帶或藍寶石等材料也可作為支撐件130的材質。
應瞭解到，已敘述過的元件材料與元件連接關係將不再重複贅述，合先敘明。在以下敘述中，將說明第2圖晶片封裝體100的製造方法。
第3圖繪示根據本發明一實施方式之晶片封裝體的製造方法的流程圖。晶片封裝體的製造方法包含下列步驟。在步驟S1中，研磨載體。接著在步驟S2中，圖案化載體，使載體具有凹槽，其中凹槽由載體的槽底與支撐件定義，且支撐件圍繞槽底。之後在步驟S3中，使用黏膠層將載體貼附於晶圓的第一表面上，且凹槽位於黏膠層與槽底之間。接著在步驟S4中，研磨槽底，使槽底的厚度介於10μm至250μm。之後在步驟S5中，同步撞擊與吸附槽底，使槽底脫離支撐件，並使支 撐件原本連接槽底的壁面形成粗糙面。最後在步驟S6中，切割晶圓與支撐件，以形成晶片封裝體。在以下敘述中，將詳細說明上述各步驟。
第4圖繪示根據本發明一實施方式之載體130a的剖面圖。第5圖繪示第4圖之載體130a研磨且圖案化後的剖面圖。同時參閱第4圖與第5圖，載體130a可以為矽晶圓。首先，研磨載體130a。接著，圖案化載體130a，使研磨後的載體130a具有凹槽131。凹槽131由載體130a的槽底132與支撐件130定義，且支撐件130圍繞槽底132。「圖案化」可意指經曝光、顯影與蝕刻製程的光微影技術。
第6圖繪示第5圖之載體130a貼附於晶圓110a後的剖面圖。晶圓110a意指經切割製程後可形成第1圖晶片110的半導體結構。同時參閱第5圖與第6圖，載體130a可利用黏膠層120貼附於晶圓110a的第一表面112上，使凹槽131位於黏膠層120與槽底132之間。凹槽131的位置對應晶圓110a感測區111的位置。待載體130a貼附於晶圓110a的第一表面112後，可研磨晶圓110a背對第一表面112的第二表面114，使晶圓110a的厚度減小。載體130a可提供研磨後之晶圓110a支撐力。
第7圖繪示第6圖之晶圓110a形成通孔117與重佈線層150後的剖面圖。第8圖繪示第7圖之結構形成阻隔層160與導電結構170並貼附於保護膠帶220後的剖面圖。同時參閱第7圖與第8圖，待研磨晶圓110a後，可於晶圓110a的第二表面114形成通孔117。接著，可形成圖案化的重佈線層150於通孔117中與第二表面114上。待圖案化的重佈線層150形成後， 可於重佈線層150與晶圓110a的第二表面114上形成阻隔層160。接著，圖案化阻隔層160，使阻隔層160具有開口162，使部分的重佈線層150從開口162裸露。之後，便可於開口162中的重佈線層150上形成導電結構170。
待導電結構170形成後，可將導電結構170貼附於保護膠帶220上，以保護導電結構170。
第9圖繪示第8圖之槽底132研磨後的剖面圖。同時參閱第8圖與第9圖，待導電結構170貼附於保護膠帶220後，可研磨載體130a的槽底132，使槽底132的厚度H2介於10μm至250μm。
第10圖繪示第9圖之槽底132被撞擊與吸附後的示意圖。同時參閱第9圖與第10圖，待載體130a的槽底132研磨後，位於凹槽131上方的槽底132其結構強度將會降低。接著，可同步撞擊與吸附槽底132，使槽底132脫離支撐件130，並使支撐件130原本連接槽底132的壁面133形成粗糙面。也就是說，此粗糙面為槽底132從支撐件130斷開而產生。在本實施方式中，是使用撞擊裝置202來撞擊與吸附槽底132。撞擊裝置202具有噴嘴頭204與幫浦206，且噴嘴頭204連接幫浦206。當噴嘴頭204以方向D1撞擊槽底132時，幫浦206同步抽氣，使噴嘴頭204吸附從支撐件130脫離的槽底132。此時，噴嘴頭204能以方向D2移動，將槽底132移除，如第10圖所示。噴嘴頭204的尺寸與形狀並不用以限制本發明，依凹槽131上方的槽底132面積與厚度而定。
第11圖繪示第10圖去除槽底132之結構貼附於切 割膠帶230且移除保護膠帶220後的剖面圖。同時參閱第10圖與第11圖，在執行切割製程前，可將支撐件130貼附於切割膠帶230上，接著移除貼附在導電結構170上的保護膠帶220。在第11圖的狀態下，便可沿線段L-L切割晶圓110a與支撐件130，以形成第2圖的晶片封裝體100。
更具體地說，當切割晶圓110a與支撐件130時，是在切割膠帶230上切割晶圓110a與支撐件130。待切割晶圓110a與支撐件130後，便可從切割膠帶230上取下晶圓110a與支撐件130切割後所形成的晶片封裝體100，如第2圖所示。
同時參閱第2圖與第9圖，由於晶片封裝體100的支撐件130是經圖案化載體130a及研磨槽底132後，撞擊減薄後的槽底132而產生，因此支撐件130原本連接槽底132的壁面133會形成粗糙面，使得支撐件130圍繞感測區111的壁面133為粗糙面。本發明之晶片封裝體100的製造方法可有效控制支撐件130的厚度，避免支撐件130過厚而造成感測區111在感測時產生花瓣形眩光缺陷影像。此外，在製作晶片封裝體時，因晶圓110a的第一表面112藉由黏膠層120貼附載體130a，因此即使厚度薄的晶圓110a也不會受限於製程能力而難以移動，且不易產生翹曲的問題。另外，晶片封裝體100的製造方法在撞擊槽底132前，都有載體130a設置在晶圓110a上，使得晶片110的感測區111不易於製程中受到污染，進而提升產品良率。
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。
100‧‧‧晶片封裝體
110‧‧‧晶片
111‧‧‧感測區
112‧‧‧第一表面
114‧‧‧第二表面
117‧‧‧通孔
120‧‧‧黏膠層
130‧‧‧支撐件
133‧‧‧壁面
150‧‧‧重佈線層
160‧‧‧阻隔層
162‧‧‧開口
170‧‧‧導電結構
H1‧‧‧厚度

Claims (17)

  1. 一種晶片封裝體，包含：一晶片，具有一感測區、相對的一第一表面與一第二表面，其中該感測區位於該第一表面上；一黏膠層，覆蓋該晶片的該第一表面；以及一支撐件，位於該黏膠層上且圍繞該感測區，該支撐件的厚度介於20μm至750μm，且該支撐件圍繞該感測區的一壁面為粗糙面，該支撐件具有至少一凸部，且該凸部凸出於該支撐件的該壁面。
  2. 如請求項1所述的晶片封裝體，其中該支撐件的材質與該晶片的材質相同，均包含矽。
  3. 如請求項1所述的晶片封裝體，其中該晶片具有位在該第一表面與該第二表面間的一通孔，該晶片封裝體更包含：一重佈線層，位於該通孔中，且延伸至該第二表面。
  4. 如請求項3所述的晶片封裝體，更包含：一阻隔層，位於該重佈線層與該第二表面上，該阻隔層具有一開口使部分的該重佈線層裸露。
  5. 如請求項4所述的晶片封裝體，更包含：一導電結構，位於該開口中的該重佈線層上，且凸出該 阻隔層。
  6. 如請求項5所述的晶片封裝體，其中該導電結構為錫球或導電凸塊。
  7. 如請求項1所述的晶片封裝體，其中該支撐件的材質包含玻璃、氮化鋁、膠帶或藍寶石。
  8. 一種晶片封裝體的製造方法，包含：(a)研磨一載體；(b)圖案化該載體，使該載體具有一凹槽，其中該凹槽由該載體的一槽底與一支撐件定義，且該支撐件圍繞該槽底；(c)使用一黏膠層將該載體貼附於一晶圓的一第一表面上，且該凹槽位於該黏膠層與該槽底之間；(d)研磨該槽底，使該槽底的厚度介於10μm至250μm；(e)同步撞擊與吸附該槽底，使該槽底脫離該支撐件，並使該支撐件原本連接該槽底的一壁面形成粗糙面；以及(f)切割該晶圓與該支撐件，以形成一晶片封裝體。
  9. 如請求項8所述的晶片封裝體的製造方法，其中該步驟(e)包含：使用連接一幫浦的一噴嘴頭撞擊該槽底；以及該幫浦抽氣，使該噴嘴頭吸附從該支撐件脫離的該槽底。
  10. 如請求項8所述的晶片封裝體的製造方法，更包含：研磨該晶圓背對該第一表面的一第二表面。
  11. 如請求項10所述的晶片封裝體的製造方法，更包含：於該晶圓的該第二表面形成一通孔。
  12. 如請求項11所述的晶片封裝體的製造方法，更包含：形成圖案化的一重佈線層於該通孔中與該第二表面上。
  13. 如請求項12所述的晶片封裝體的製造方法，更包含：形成一阻隔層於該重佈線層與該晶圓的該第二表面上；以及圖案化該阻隔層，使該阻隔層具有一開口使部分的該重佈線層裸露。
  14. 如請求項13所述的晶片封裝體的製造方法，更包含：形成一導電結構於該開口中的該重佈線層上。
  15. 如請求項14所述的晶片封裝體的製造方法，更包含： 將該導電結構貼附於一保護膠帶上。
  16. 如請求項15所述的晶片封裝體的製造方法，更包含：將該支撐件貼附於一切割膠帶上；以及移除該保護膠帶。
  17. 如請求項16所述的晶片封裝體的製造方法，其中該步驟(f)包含：在該切割膠帶上切割該晶圓與該支撐件；以及從該切割膠帶上取下該晶圓與該支撐件切割後所形成的該晶片封裝體。
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