本發(fā)明有關(guān)于一種晶片封裝技術(shù)，特別為有關(guān)于一種晶片封裝體及其制造方法。

背景技術(shù)：

晶片封裝制程是形成電子產(chǎn)品過程中的重要步驟。晶片封裝體除了將晶片保護于其中，使其免受外界環(huán)境污染外，還提供晶片內(nèi)部電子元件與外界的電性連接通路。

感測晶片與集成電路晶片在技術(shù)發(fā)展上有所差異，因此考量到制造成本，具有感測功能的晶片封裝體通常與其他集成電路晶片各自獨立地設(shè)置于電路板上，再通過打線彼此電性連接。

然而，上述制造方法限制了電路板的尺寸，進而導(dǎo)致具有感測功能的電子產(chǎn)品的尺寸難以進一步縮小。

因此，有必要尋求一種新穎的晶片封裝體及其制造方法，其能夠解決或改善上述的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供一種晶片封裝體，包括：一感測裝置；一第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，設(shè)置于感測裝置上，且電性連接感測裝置；一晶片及一第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，設(shè)置于感測裝置上，其中晶片內(nèi)包括一集成電路裝置，第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)位于晶片上，且電性連接集成電路裝置及第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)；以及一絕緣層，覆蓋感測裝置及晶片，其中絕緣層內(nèi)具有一孔洞，第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)位于孔洞的底部下方，且絕緣層的一頂表面與第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的一頂表面共平面。

本發(fā)明實施例提供一種晶片封裝體的制造方法，包括：在一感測裝置上形成一第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)電性連接感測裝置；在感測裝置上提供一晶片及一第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，晶片內(nèi)包括一集成電路裝置，第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)位于晶片上且電性連接集成電路裝置及第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)；以及形成一絕緣層，以覆蓋感測裝置及晶片，其中絕緣層內(nèi)具有一孔洞，第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)位于孔洞的底部下方，且絕緣層的一頂表面與第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的一頂表面共平面。

本發(fā)明能夠降低晶片封裝體的高度，進而縮小具有感測功能的電子產(chǎn)品的尺寸。

附圖說明

圖1A至1F是繪示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的晶片封裝體的制造方法的剖面示意圖。

圖2是繪示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的晶片封裝體的平面示意圖。

圖3及4是繪示出根據(jù)本發(fā)明其他實施例的晶片封裝體的剖面示意圖。

圖5A至5D是繪示出根據(jù)本發(fā)明又另一實施例的晶片封裝體的制造方法的剖面示意圖。

圖6是繪示出根據(jù)本發(fā)明又另一實施例的晶片封裝體的平面示意圖。

其中，附圖中符號的簡單說明如下：

100 基底

100a 第一表面

100b 第二表面

110 半導(dǎo)體基底

120 絕緣層

130 晶片區(qū)

140 感測裝置

150a 頂層導(dǎo)電墊

150b 底層導(dǎo)電墊

160 內(nèi)連線結(jié)構(gòu)

170 光學(xué)部件

180 間隔層

190 蓋板

200 空腔

210 開口

220 絕緣層

230 重布線層

240 第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)

240s 頂表面

250 晶片

260 集成電路裝置

270 導(dǎo)電墊

280 內(nèi)連線結(jié)構(gòu)

290 第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)

290s 頂表面

300 粘著層

310 絕緣層

320 孔洞

330 重布線層

340 保護層

350 第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)

360 保護層

370 承載基底。

具體實施方式

以下將詳細說明本發(fā)明實施例的制作與使用方式。然而應(yīng)注意的是，本發(fā)明提供許多可供應(yīng)用的發(fā)明概念，其可以多種特定型式實施。文中所舉例討論的特定實施例僅為制造與使用本發(fā)明的特定方式，非用以限制本發(fā)明的范圍。此外，在不同實施例中可能使用重復(fù)的標號或標示。這些重復(fù)僅為了簡單清楚地敘述本發(fā)明，不代表所討論的不同實施例及/或結(jié)構(gòu)之間具有任何關(guān)聯(lián)性。再者，當述及一第一材料層位于一第二材料層上或之上時，包括第一材料層與第二材料層直接接觸或間隔有一或更多其他材料層的情形。

本發(fā)明一實施例的晶片封裝體可用以封裝微機電系統(tǒng)晶片。然其應(yīng)用不限于此，例如在本發(fā)明的晶片封裝體的實施例中，其可應(yīng)用于各種包含有源元件或無源元件(active or passive elements)、數(shù)字電路或模擬電路(digital or analog circuits)等集成電路的電子元件(electronic components)，例如是有關(guān)于光電元件(opto electronic devices)、微機電系統(tǒng)(Micro Electro Mechanical System，MEMS)、生物辨識元件(biometric device)、微流體系統(tǒng)(micro fluidic systems)、或利用熱、光線、電容及壓力等物理量變化來測量的物理感測器(Physical Sensor)。特別是可選擇使用晶圓級封裝(wafer scale package，WSP)制程對影像感測元件、發(fā)光二極管(light-emitting diodes，LEDs)、太陽能電池(solar cells)、射頻元件(RF circuits)、加速計(accelerators)、陀螺儀(gyroscopes)、指紋辨識器(fingerprint recognition device)、微制動器(micro actuators)、表面聲波元件(surface acoustic wave devices)、壓力感測器(process sensors)或噴墨頭(ink printer heads)等半導(dǎo)體晶片進行封裝。

其中上述晶圓級封裝制程主要是指在晶圓階段完成封裝步驟后，再予以切割成獨立的封裝體，然而，在一特定實施例中，例如將已分離的半導(dǎo)體晶片重新分布在一承載晶圓上，再進行封裝制程，亦可稱之為晶圓級封裝制程。另外，上述晶圓級封裝制程亦適用于通過堆棧(stack)方式安排具有集成電路的多片晶圓，以形成多層集成電路(multi-layer integrated circuit devices)或系統(tǒng)級封裝(System in Package，SIP)的晶片封裝體。

以下配合圖1A至1F及圖2說明本發(fā)明一實施例的晶片封裝體的制造方法，其中圖1A至1F是繪示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的晶片封裝體的制造方法的剖面示意圖，且圖2是繪示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的晶片封裝體的平面示意圖。

請參照圖1A，提供一基底100，其具有一第一表面100a及與其相對的一第二表面100b，且由一半導(dǎo)體基底110及鄰接的一絕緣層120所構(gòu)成。半導(dǎo)體基底110鄰近于第二表面100b，且可為一硅基底或其他半導(dǎo)體基底。舉例來說，半導(dǎo)體基底110可為一硅晶圓，以利于進行晶圓級封裝制程。絕緣層120鄰近于第一表面100a，且可由層間介電層(interlayer dielectric，ILD)、金屬間介電層(inter-metal dielectric，IMD)及覆蓋的鈍化層(passivation)組成。為簡化圖式，此處僅繪示出單層的絕緣層120。在本實施例中，絕緣層120可包括無機材料，例如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、金屬氧化物或前述的組合或其他適合的絕緣材料。

在本實施例中，基底100包括多個晶片區(qū)130，為簡化圖式，此處僅繪示出單一晶片區(qū)130。每一晶片區(qū)130的半導(dǎo)體基底110內(nèi)具有一感測裝置140，其可鄰近于半導(dǎo)體基底110與絕緣層120之間的界面。在本實施例中，感測裝置140包括一影像感測元件(例如，互補式金屬氧化物半導(dǎo)體影像感測元件(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Image Sensor，CIS))。在其他實施例中，感測裝置140用以感測生物特征(例如，感測裝置140可包括一指紋辨識元件)，或用以感測環(huán)境特征(例如，感測裝置140可包括一溫度感測元件、一濕度感測元件、一壓力感測元件、一電容感測元件或其他適合的感測元件)。

每一晶片區(qū)130的絕緣層120內(nèi)具有一個或一個以上的導(dǎo)電墊，導(dǎo)電墊可為單層導(dǎo)電層或具有多層的導(dǎo)電層結(jié)構(gòu)。為簡化圖式，此處僅以上下堆迭的頂層導(dǎo)電墊150a及底層導(dǎo)電墊150b作為范例說明。在其他范例中，頂層導(dǎo)電墊150a與底層導(dǎo)電墊150b之間具有中間導(dǎo)電墊及介層窗(via)。在本實施例中，頂層導(dǎo)電墊150a及底層導(dǎo)電墊150b可包括銅、鋁或其他適合的導(dǎo)電材料。頂層導(dǎo)電墊150a及底層導(dǎo)電墊150b可通過絕緣層120內(nèi)的內(nèi)連線結(jié)構(gòu)與半導(dǎo)體基底110內(nèi)的感測裝置140電性連接。為簡化圖式，此處僅以虛線160表示感測裝置140與底層導(dǎo)電墊150b之間的內(nèi)連線結(jié)構(gòu)。

可通過涂布、曝光及顯影制程，在基底100的第一表面100a上形成對應(yīng)于感測裝置140的一光學(xué)部件170。光學(xué)部件170可包括濾光層及微透鏡或其他適合的光學(xué)部件。

接著，可通過一間隔層(或稱作圍堰(dam))180，將一蓋板190貼附于基底100的第一表面100a上，間隔層180、蓋板190及基底100圍繞出一空腔200，使得光學(xué)部件170位于空腔200內(nèi)。在一實施例中，間隔層180大致上不吸收水氣。在一實施例中，間隔層180不具有粘性，因此間隔層180可與額外的粘著膠接觸。在另一實施例中，間隔層180可具有粘性，因此間隔層180可不與任何的粘著膠接觸，以確保間隔層180的位置不因粘著膠而移動。同時，由于不需使用粘著膠，可避免粘著膠溢流而造成污染。在本實施例中，間隔層180可包括環(huán)氧樹脂、無機材料(例如，氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、金屬氧化物或前述的組合)、有機高分子材料(例如，聚酰亞胺樹脂(polyimide)、苯環(huán)丁烯(butylcyclobutene，BCB)、聚對二甲苯(parylene)、萘聚合物(polynaphthalenes)、氟碳化物(fluorocarbons)、丙烯酸酯(acrylates))、光阻材料或其他適合的絕緣材料。再者，蓋板190可包括玻璃、藍寶石或其他適合的保護材料。

請參照圖1B，以蓋板190作為承載基板，對基底100的第二表面100b進行薄化制程(例如，蝕刻制程、銑削(milling)制程、機械研磨(mechanical grinding)制程或化學(xué)機械研磨(chemical mechanical polishing)制程)，以減少基底100的厚度。

接著，可通過微影制程及蝕刻制程(例如，干蝕刻制程、濕蝕刻制程、等離子蝕刻制程、反應(yīng)性離子蝕刻制程或其他適合的制程)，在每一晶片區(qū)130的基底100內(nèi)形成多個開口210。開口210自基底100的第二表面100b朝第一表面100a延伸，且開口210穿過半導(dǎo)體基底110而延伸至絕緣層120內(nèi)，以分別露出對應(yīng)的底層導(dǎo)電墊150b的頂表面。

接著，可通過沉積制程(例如，涂布制程、物理氣相沉積制程、化學(xué)氣相沉積制程或其他適合的制程)，在基底100的第二表面100b上形成一絕緣層220，絕緣層220順應(yīng)性延伸至基底100的開口210內(nèi)，且覆蓋露出的底層導(dǎo)電墊150b。在本實施例中，絕緣層220可包括環(huán)氧樹脂、無機材料(例如，氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、金屬氧化物或前述的組合)、有機高分子材料(例如，聚酰亞胺樹脂、苯環(huán)丁烯、聚對二甲苯、萘聚合物、氟碳化物、丙烯酸酯)或其他適合的絕緣材料。

請參照圖1C，可通過微影制程及蝕刻制程(例如，干蝕刻制程、濕蝕刻制程、等離子蝕刻制程、反應(yīng)性離子蝕刻制程或其他適合的制程)，去除開口210的底部上的絕緣層220，以露出底層導(dǎo)電墊150b的頂表面。

接著，可通過沉積制程(例如，涂布制程、物理氣相沉積制程、化學(xué)氣相沉積制程、電鍍制程、無電鍍制程或其他適合的制程)、微影制程及蝕刻制程，在絕緣層220上形成圖案化的重布線層(redistribution layer，RDL)230。重布線層230位于第二表面100b上，且順應(yīng)性延伸至開口210的側(cè)壁及底部上。重布線層230經(jīng)由開口210直接電性接觸或間接電性連接至露出的底層導(dǎo)電墊150b，并通過絕緣層220與半導(dǎo)體基底110電性隔離。因此，開口210內(nèi)的重布線層230也稱為硅通孔電極(through silicon via，TSV)。在一實施例中，重布線層230可包括銅、鋁、金、鉑、鎳、錫、前述的組合、導(dǎo)電高分子材料、導(dǎo)電陶瓷材料(例如，氧化銦錫或氧化銦鋅)或其他適合的導(dǎo)電材料。

接著，將多個第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240對應(yīng)地形成于第二表面100b上的重布線層230上。在本實施例中，可通過打線接合(Wire Bonding)制程形成第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240，此時第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240為球體(例如，接合球(bonding ball))，且第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240可包括金或其他適合的導(dǎo)電材料。在其他實施例中，也可先在重布線層230上形成絕緣層，絕緣層具有露出重布線層230的開口，并依序進行無電鍍制程、微影制程及電鍍制程而在上述開口內(nèi)形成第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240，此時第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240為柱體(例如，導(dǎo)電柱)，且第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240可包括銅或其他適合的導(dǎo)電材料。

請參照圖1D，在基底100的第二表面100b上提供一晶片250，晶片250的上表面上具有多個第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290，并通過一粘著層(例如，粘著膠)300將具有第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290的晶片250貼附于絕緣層220上。在本實施例中，晶片250內(nèi)包括一集成電路裝置260。再者，集成電路裝置260可包括信號處理元件(例如，影像信號處理元件(Image Signal Process，ISP))或其他特定應(yīng)用集成電路元件(Application-specific integrated circuit，ASIC)。晶片250內(nèi)可包括一個或一個以上的導(dǎo)電墊，其可鄰近于晶片250的上表面，且第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290位于對應(yīng)的導(dǎo)電墊上。為簡化圖式，此處僅繪示出晶片250內(nèi)的兩個導(dǎo)電墊270。在一實施例中，導(dǎo)電墊270可為單層導(dǎo)電層或具有多層的導(dǎo)電層結(jié)構(gòu)，此處僅以單層導(dǎo)電層作為范例說明。在一實施例中，導(dǎo)電墊270可通過晶片250內(nèi)的內(nèi)連線結(jié)構(gòu)(如虛線280所示)而與集成電路裝置260電性連接。

在本實施例中，可先提供具有集成電路裝置260及導(dǎo)電墊270的晶圓，且將第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290形成于晶圓的導(dǎo)電墊270上，并對晶圓依序進行薄化制程及切割制程而形成晶片250，后續(xù)直接在第二表面100b上貼附具有第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290的晶片250，如此一來不僅有利于第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290的制作，也能夠防止晶片250產(chǎn)生破裂。詳細而言，晶片250的厚度遠比晶圓的厚度小，若將晶片250貼附于第二表面100b上之后再形成第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290，則在形成第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290的步驟期間，晶片250將因厚度小及支撐力不足而產(chǎn)生破裂。

在某些實施例中，可在晶圓上進行打線接合制程，以將第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290形成于導(dǎo)電墊270上，此時第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290為球體且可包括金或其他適合的導(dǎo)電材料。在其他實施例中，也可在晶圓上依序進行無電鍍制程、微影制程及電鍍制程而形成第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290，此時第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290為柱體且可包括銅或其他適合的導(dǎo)電材料。在本實施例中，第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290的材料可相同或不同于第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240的材料，且第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290的形成方法可相同或不同于第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240的形成方法。

在本實施例中，基底100的尺寸大于晶片250的尺寸。再者，當基底100的尺寸足夠大時，可在基底100的第二表面100b上設(shè)置一個以上具有不同集成電路功能的晶片250。在一實施例中，晶片250與基底100的感測裝置140完全上下重疊。在其他實施例中，晶片250也可與基底100的感測裝置140部分上下重疊或未上下重疊。

在將具有第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290的晶片250貼附于絕緣層220上之后，可通過模塑成型(molding)制程或沉積制程(例如，涂布制程、物理氣相沉積制程、化學(xué)氣相沉積制程或其他適合的制程)，在基底100的第二表面100b上形成一絕緣層310，以覆蓋基底100、第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240、重布線層230、晶片250及第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290。在本實施例中，絕緣層310未填入基底100的開口210內(nèi)。在其他實施例中，絕緣層310可部分填入基底100的開口210內(nèi)或?qū)⑵涮顫M。在本實施例中，絕緣層310可包括環(huán)氧樹脂、無機材料(例如，氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、金屬氧化物或前述的組合)、有機高分子材料(例如，聚酰亞胺樹脂、苯環(huán)丁烯、聚對二甲苯、萘聚合物、氟碳化物、丙烯酸酯)或其他適合的絕緣材料。

請參照圖1E，對絕緣層310的頂表面進行研磨制程(例如，機械研磨制程或化學(xué)機械研磨制程)，直到露出被絕緣層310覆蓋的第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290。在上述研磨制程期間，不僅絕緣層310的厚度降低，第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290的頂表面也會被局部研磨，使得絕緣層310的頂表面與第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290的頂表面共平面。在本實施例中，第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290為球體，在上述研磨制程之前，第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290的頂表面為不平坦的，而在上述研磨制程之后，第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290的頂表面的一部分變?yōu)槠教沟?，如圖1E中的頂表面290s所示。在其他實施例中，第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290為柱體，在上述研磨制程之前及之后，第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290的頂表面皆為平坦的。

接著，可通過激光鉆孔(laser drilling)制程或其他適合的制程，在經(jīng)研磨的絕緣層310內(nèi)形成多個孔洞320，以分別露出對應(yīng)的第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240。在形成孔洞320的步驟中，第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240作為緩沖層，例如激光終止層(laser stopper)，因此第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240位于孔洞320的底部下方，且能夠避免上述制程破壞重布線層230，因而能夠提升晶片封裝體的可靠度或品質(zhì)。再者，由于絕緣層310經(jīng)研磨而厚度降低，且重布線層230上形成有第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240，因此可降低孔洞320的深度，進而大幅降低孔洞320的深寬比(aspect ratio，AR)而有利于制作孔洞320。

在本實施例中，在形成孔洞320之前，第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240具有大致上平滑的頂表面，而在形成孔洞320之后，提供緩沖效果的第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240的頂表面變得不平滑，如圖1E中的頂表面240s所示。

請參照圖1F，其是繪示出沿著圖2中的剖線I-I’的剖面示意圖?？赏ㄟ^沉積制程(例如，涂布制程、物理氣相沉積制程、化學(xué)氣相沉積制程、電鍍制程、無電鍍制程或其他適合的制程)、微影制程及蝕刻制程，在絕緣層310上形成圖案化的重布線層330。位于絕緣層310上的重布線層330直接電性接觸或間接電性連接露出的第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290，且重布線層330還順應(yīng)性延伸至孔洞320的側(cè)壁及底部上，并經(jīng)由孔洞320直接電性接觸或間接電性連接至露出的第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240。在其他實施例中，重布線層330也可填滿絕緣層310的孔洞320。在本實施例中，重布線層330可包括銅、鋁、金、鉑、鎳、錫、前述的組合或其他適合的導(dǎo)電材料。

接著，可通過沉積制程(例如，涂布制程、物理氣相沉積制程、化學(xué)氣相沉積制程或其他適合的制程)，在重布線層330及絕緣層310上形成一保護層340。在本實施例中，保護層340的一部分填入孔洞320，而在孔洞320內(nèi)的重布線層330與保護層340之間形成空隙。在其他實施例中，保護層340可填滿孔洞320。在本實施例中，保護層340可包括環(huán)氧樹脂、綠漆(solder mask)、無機材料(例如，氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、金屬氧化物或前述的組合)、有機高分子材料(例如，聚酰亞胺樹脂、苯環(huán)丁烯、聚對二甲苯、萘聚合物、氟碳化物、丙烯酸酯)、光阻材料或其他適合的絕緣材料。

接著，可通過微影制程及蝕刻制程，在每一晶片區(qū)130的保護層340內(nèi)形成多個開口，以露出位于絕緣層310上的重布線層330的一部分。在一實施例中，當保護層340包括光阻材料時，可僅通過微影制程，在保護層340內(nèi)形成開口。

接著，將多個第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)350形成于保護層340的開口內(nèi)，以直接電性接觸或間接電性連接露出的重布線層330。在本實施例中，第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)350可為凸塊(例如，接合球或?qū)щ娭?或其他適合的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。舉例來說，可通過電鍍制程、網(wǎng)版印刷制程或其他適合的制程，在保護層340的開口內(nèi)形成焊料，且進行回焊制而形成焊球(solder ball)，以作為第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)350。在本實施例中，第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)350可包括錫、鉛、銅、金、鎳、前述的組合或其他適合的導(dǎo)電材料。

在一實施例中，第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)350的尺寸大于第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240及/或第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290的尺寸。在一實施例中，第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)350的材料不同于第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240及/或第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290的材料。在一實施例中，第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)350的形成方法不同于第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240及/或第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290的形成方法。舉例來說，第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)350通過回焊制程所形成，而第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240及/或第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290可通過打線接合制程或電鍍制程所形成。

根據(jù)本發(fā)明實施例，第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240及第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290的材料(例如，金)能夠與重布線層230及330的材料(例如，鋁)直接共晶接合，因此第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240及第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290可分別直接形成于重布線層230及330上，而無需額外對重布線層230及330進行表面處理(例如，額外形成鎳層)。再者，由于可采用打線接合制程而非回焊制程來形成第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240及第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290，因此亦能夠簡化制程。

在本實施例中，某些第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)350未重疊晶片250，且橫向地位于第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240與第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290之間，如圖1F及圖2所示。再者，某些第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)350可直接設(shè)置于第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290上方，因而與第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290及晶片250重疊，且重布線層330夾設(shè)于第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290與第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)350之間，如圖2所示。在本實施例中，開口210的尺寸大于第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240及孔洞320的尺寸?？梢岳斫獾氖牵谝粚?dǎo)電結(jié)構(gòu)240、第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290及第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)350的位置、數(shù)量及形狀取決于設(shè)計需求而不限定于此。

接著，沿著相鄰晶片區(qū)130之間的切割道(未繪示)，進行切割制程，以形成多個獨立的晶片封裝體。在本實施例中，基底100及晶片250的信號或其他輸出電路(例如，電源供應(yīng)或接地)分別經(jīng)由第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240及第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290向外輸出。

根據(jù)本發(fā)明的上述實施例，感測裝置及一個或一個以上的集成電路裝置整合于同一晶片封裝體內(nèi)，進而能夠縮小后續(xù)接合的電路板的尺寸。再者，覆蓋基底及晶片的絕緣層經(jīng)研磨而盡可能降低了厚度，第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)為尺寸較小的接合球或?qū)щ娭谴蚓€，且因研磨絕緣層而露出的第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)可直接構(gòu)成外部導(dǎo)電路徑，因此能夠進一步降低晶片封裝體的高度，進而縮小具有感測功能的電子產(chǎn)品的尺寸。

請參照圖3，其繪示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的晶片封裝體的剖面示意圖，其中相同于前述圖1A至1F及圖2的實施例的部件使用相同的標號并省略其說明。圖3中的晶片封裝體的結(jié)構(gòu)及制造方法類似于圖1F及圖2中的晶片封裝體的結(jié)構(gòu)及制造方法，差異在于圖1F中的第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240為接合球，而圖3中的第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240為導(dǎo)電柱，且圖3中的晶片封裝體還包括一保護層360。

在圖3的實施例中，在形成圖案化的重布線層230之后，可通過沉積制程(例如，涂布制程、物理氣相沉積制程、化學(xué)氣相沉積制程或其他適合的制程)，在重布線層230及絕緣層220上形成保護層360，保護層360填滿或部分填入開口210。在本實施例中，保護層360可包括環(huán)氧樹脂、無機材料(例如，氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、金屬氧化物或前述的組合)、有機高分子材料(例如，聚酰亞胺樹脂、苯環(huán)丁烯、聚對二甲苯、萘聚合物、氟碳化物、丙烯酸酯)、光阻材料或其他適合的絕緣材料。

接著，可通過微影制程及蝕刻制程，在每一晶片區(qū)130的保護層360內(nèi)形成多個開口，以露出位于絕緣層220上的重布線層230的一部分。在一實施例中，當保護層360包括光阻材料時，可僅通過微影制程，在保護層360內(nèi)形成開口。

接著，依序進行無電鍍制程、微影制程及電鍍制程，將第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240形成于保護層360的開口內(nèi)，以直接電性接觸或間接電性連接露出的重布線層230。此時，第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240為柱體(例如，導(dǎo)電柱)，且第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240可包括銅或其他適合的導(dǎo)電材料。

在形成第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240之后，將具有第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290的晶片250貼附于保護層360上。后續(xù)可通過類似或相同于圖1D至1F所示的步驟完成圖3中的晶片封裝體的制作。

請參照圖4，其繪示出根據(jù)本發(fā)明又另一實施例的晶片封裝體的剖面示意圖，其中相同于前述圖1A至1F、圖2及圖3的實施例的部件使用相同的標號并省略其說明。圖4中的晶片封裝體的結(jié)構(gòu)及制造方法類似于圖1F、圖2及圖3中的晶片封裝體的結(jié)構(gòu)及制造方法。

類似于圖1A所示的步驟，提供基底100。接著，在基底100的第一表面100a上提供一承載基底370。承載基底370可包括硅或其他適合的支撐材料。接著，以承載基底370作為支撐，對基底100的第二表面100b進行薄化制程，并在薄化的第二表面100b上形成光學(xué)部件170、間隔層180及蓋板190。

類似于圖1B所示的步驟，可通過微影制程及蝕刻制程形成開口210。開口210自承載基底370朝基底100延伸，且開口210穿過承載基底370而延伸至絕緣層120內(nèi)，以分別露出對應(yīng)的頂層導(dǎo)電墊150a的頂表面。接著，可通過沉積制程，在承載基底370上形成一絕緣層220，絕緣層220順應(yīng)性延伸至承載基底370的開口210內(nèi)，且覆蓋露出的頂層導(dǎo)電墊150a。

類似于圖1C所示的步驟，去除開口210的底部上的絕緣層220，以露出頂層導(dǎo)電墊150a的頂表面。之后，在絕緣層220上形成圖案化的重布線層230。重布線層230經(jīng)由開口210直接電性接觸或間接電性連接至露出的頂層導(dǎo)電墊150a。

類似于圖3所示的步驟，在重布線層230及絕緣層220上形成保護層360，并在保護層360內(nèi)形成開口，以露出位于絕緣層220上的重布線層230的一部分。接著，依序進行無電鍍制程、微影制程及電鍍制程，將第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240形成于保護層360的開口內(nèi)。

類似于圖1D所示的步驟，在晶圓上依序進行無電鍍制程、微影制程及電鍍制程，以形成第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290，并對晶圓依序進行薄化制程及切割制程而形成晶片250，后續(xù)將具有第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290的晶片250貼附于保護層360上。在本實施例中，第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240及第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290皆為導(dǎo)電柱，然而在其他實施例中第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240及/或第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290也可為接合球。

之后，在承載基底370上形成絕緣層310，以覆蓋承載基底370、第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240、重布線層230、晶片250及第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290。后續(xù)可通過類似或相同于圖1E至1F所示的步驟完成圖4中的晶片封裝體的制作。

以下配合圖5A至5D及圖6說明本發(fā)明又另一實施例的晶片封裝體的制造方法，其中圖5A至5D是繪示出根據(jù)本發(fā)明又另一實施例的晶片封裝體的制造方法的剖面示意圖，且圖6是繪示出根據(jù)本發(fā)明又另一實施例的晶片封裝體的平面示意圖，且其中相同于前述圖1A至1F及圖2至4的實施例的部件使用相同的標號并省略其說明。

請參照圖5A，類似于圖1A所示的步驟，在基底100的第一表面100a上形成對應(yīng)于感測裝置140的光學(xué)部件170，且通過間隔層180，將蓋板190貼附于基底100的第一表面100a上，并對基底100的第二表面100b進行薄化制程。

接著，可通過微影制程及蝕刻制程(例如，干蝕刻制程、濕蝕刻制程、等離子蝕刻制程、反應(yīng)性離子蝕刻制程或其他適合的制程)，在每一晶片區(qū)130的基底100內(nèi)形成多個開口210。開口210沿著晶片區(qū)130的邊緣自第二表面100b朝第一表面100a延伸，進而穿過半導(dǎo)體基底110，開口210露出絕緣層120的頂表面而未延伸至絕緣層120內(nèi)。

接著，可通過沉積制程(例如，涂布制程、物理氣相沉積制程、化學(xué)氣相沉積制程或其他適合的制程)，在基底100的第二表面100b上形成一絕緣層220，絕緣層220填滿開口210，且覆蓋露出的絕緣層120。

請參照圖5B，可通過刻痕(notching)制程或其他適合的制程，去除鄰近于晶片區(qū)130邊緣的絕緣層220、絕緣層120、頂層導(dǎo)電墊150a及底層導(dǎo)電墊150b的一部分，使得開口210進一步延伸至絕緣層120內(nèi)，以露出頂層導(dǎo)電墊150a及底層導(dǎo)電墊150b的側(cè)表面。此時，各個晶片區(qū)130之間的半導(dǎo)體基底110彼此分離，且絕緣層220仍覆蓋半導(dǎo)體基底110的側(cè)壁。

接著，可通過沉積制程、微影制程及蝕刻制程，在絕緣層220上形成圖案化的重布線層230。重布線層230位于第二表面100b上，且順應(yīng)性延伸至開口210的側(cè)壁及底部上。重布線層230經(jīng)由開口210直接電性接觸或間接電性連接至頂層導(dǎo)電墊150a及底層導(dǎo)電墊150b，并通過絕緣層220與半導(dǎo)體基底110電性隔離。因此，重布線層230與頂層導(dǎo)電墊150a(或底層導(dǎo)電墊150b)構(gòu)成T型接觸(T-contact)。

請參照圖5C，在重布線層230及絕緣層220上形成保護層360，并在保護層360內(nèi)形成開口，以露出位于絕緣層220上的重布線層230的一部分。接著，依序進行無電鍍制程、微影制程及電鍍制程，將第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240形成于保護層360的開口內(nèi)。

類似于圖3所示的步驟，在晶圓上依序進行無電鍍制程、微影制程及電鍍制程，以形成第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290，并對晶圓依序進行薄化制程及切割制程而形成晶片250，后續(xù)將具有第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290的晶片250貼附于保護層360上。在本實施例中，第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240及第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290皆為導(dǎo)電柱，然而在其他實施例中第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240及/或第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290也可為接合球。

接著，可通過類似或相同于圖1E至1F所示的步驟完成圖5D中的晶片封裝體的制作，其中圖5D是繪示出沿著圖6中的剖線I-I’的剖面示意圖。在本實施例中，某些第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)350未重疊晶片250，且橫向地位于第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240與第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290之間，其他第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)350可直接設(shè)置于第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290上方，因而與第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290及晶片250重疊，且重布線層330夾設(shè)于第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290與第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)350之間?？梢岳斫獾氖?，第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240、第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290及第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)350的位置、數(shù)量及形狀取決于設(shè)計需求而不限定于此。

具有感測功能的晶片封裝體內(nèi)的感測裝置及導(dǎo)電墊通常位于晶片封裝體的有源面。由于有源面上的感測裝置需避免被遮蔽，且無法通過打線接合制程在有源面與相對的非有源面之間形成電性連接通路，因此具有感測功能的晶片封裝體通常與其他集成電路晶片各自獨立地設(shè)置于電路板上，再通過打線而彼此電性連接。

在本發(fā)明各個實施例中，晶片封裝體主要包括感測裝置140。第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240設(shè)置于感測裝置140上，且電性連接感測裝置140。包括集成電路裝置260的晶片250及第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290設(shè)置于感測裝置140上。第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290位于晶片250上且電性連接集成電路裝置260及第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240。絕緣層310覆蓋感測裝置140及晶片250，且絕緣層310內(nèi)具有孔洞320。第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240位于孔洞320的底部下方，且絕緣層310的頂表面與第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290的頂表面290s共平面。

在一實施例中，如圖1F、3、5D所示，感測裝置140位于基底100內(nèi)，第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240及晶片250位于基底100上，且絕緣層310還覆蓋基底100。重布線層230位于基底100與第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240之間且延伸至開口210內(nèi)，以電性連接頂層導(dǎo)電墊150a及底層導(dǎo)電墊150b。因此，圖1F、3、5D中的晶片封裝體具有前照式影像感測裝置。

在另一實施例中，如圖4所示，承載基底370位于感測裝置140與晶片250之間，第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240位于承載基底370上且絕緣層310還覆蓋承載基底370。頂層導(dǎo)電墊150a及底層導(dǎo)電墊150b位于感測裝置140與承載基底370之間，且開口310穿過承載基底370以露出頂層導(dǎo)電墊150a及底層導(dǎo)電墊150b。重布線層230位于承載基底370與第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240之間且延伸至開口210內(nèi)，以電性連接頂層導(dǎo)電墊150a及底層導(dǎo)電墊150b。因此，圖4中的晶片封裝體具有背照式影像感測裝置。

根據(jù)本發(fā)明的上述實施例，由于采用硅通孔電極或T型接觸構(gòu)成基底100的外部導(dǎo)電路徑，因此晶片250可設(shè)置于基底100的第二表面100b上而避免遮蔽感測裝置140，并可通過第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)240及第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)290將基底100及晶片250的信號或其他輸出電路(例如，電源供應(yīng)或接地)向外輸出。因此，根據(jù)本發(fā)明各個實施例，不論前照式或背照式影像感測裝置或其他感測裝置，皆能夠?qū)⒏袦y裝置及一個或一個以上的集成電路裝置整合于同一晶片封裝體內(nèi)，且縮小后續(xù)接合的電路板的尺寸，進而能夠進一步縮小具有感測功能的電子產(chǎn)品的尺寸。另外，采用晶圓級制程來制作晶片封裝體，可大量生產(chǎn)晶片封裝體，進而降低成本并節(jié)省制程時間。

以上所述僅為本發(fā)明較佳實施例，然其并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何熟悉本項技術(shù)的人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可在此基礎(chǔ)上做進一步的改進和變化，因此本發(fā)明的保護范圍當以本申請的權(quán)利要求書所界定的范圍為準。