半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)制作影像感測器的晶片(例如CMOS晶片)時，通常會將玻璃片覆蓋于晶圓(wafer)的表面，用以保護晶圓，使灰塵不易附著于晶圓的影像感測區(qū)。當(dāng)晶圓切割后形成的晶片使用于電子產(chǎn)品時，由于電子產(chǎn)品通常在對齊晶片的殼體上會設(shè)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，因此會造成材料的浪費與透光度下降。
[0003]然而，當(dāng)晶圓的表面不設(shè)置玻璃片時，雖然可提升透光度，使得晶圓切割后的晶片的感測影像能力有所提升，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(dāng)困難的。
[0004]此外，若在制作影像感測器的制程中影像感測區(qū)未被其他元件保護，易使影像感測區(qū)受灰塵污染，造成良率難以提升。舉例來說，當(dāng)影像感測器經(jīng)回焊爐固定于電路板時，未覆蓋玻璃片的影像感測區(qū)會受到大量污染。又或者，需于潔凈度高的無塵室中才能進行不具玻璃片的影像感測器的制作，進而造成成本增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一技術(shù)態(tài)樣為一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法。
[0006]根據(jù)本發(fā)明一實施方式，一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法包含下列步驟:a)提供載體與間隔元件，其中間隔元件的第一表面以暫時粘著層貼附于載體；b)于晶圓的第三表面上接合間隔元件相對第一表面的第二表面，使得晶圓的影像感測區(qū)位于載體與間隔元件之間；c)于晶圓相對第三表面的第四表面上依序形成第一絕緣層、布線層、第二絕緣層與導(dǎo)電結(jié)構(gòu)；d)切割載體、間隔元件與晶圓，以形成半導(dǎo)體元件；e)將半導(dǎo)體元件設(shè)置于電路板上，使得導(dǎo)電結(jié)構(gòu)與電路板電性連接；f)消除暫時粘著層的粘性，以移除載體；g)于電路板上設(shè)置鏡頭組件，使得移除載體的半導(dǎo)體元件位于鏡頭組件中，且鏡頭組件的透光件對準(zhǔn)于影像感測區(qū)。
[0007]在本發(fā)明上述實施方式中，載板可提供晶圓的支撐力，使晶圓在形成第一絕緣層、布線層、第二絕緣層與導(dǎo)電結(jié)構(gòu)時不易破裂。此外，載板可保護晶圓的影像感測區(qū)，避免影像感測區(qū)經(jīng)切割載體、間隔元件與晶圓時及設(shè)置半導(dǎo)體元件于電路板上時遭到污染。由于間隔元件以暫時粘著層貼附于載體，因此在導(dǎo)電結(jié)構(gòu)與電路板電性連接后便可移除載體。如此一來，不具載體的半導(dǎo)體元件在鏡頭組件中便可提升影像感測區(qū)的感測能力，并節(jié)省現(xiàn)有在晶片上設(shè)置玻璃片的成本。
【附圖說明】
[0008]圖1繪示根據(jù)本發(fā)明一實施方式的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法的流程圖。
[0009]圖2繪示間隔元件接合于晶圓時的示意圖。
[0010]圖3繪示圖2的晶圓形成凹孔與第一絕緣層后的示意圖。
[0011]圖4繪示圖3的第一絕緣層與焊墊形成布線層后的示意圖。
[0012]圖5繪示圖4的布線層形成第二絕緣層后的示意圖。
[0013]圖6繪示圖5的裸露的布線層形成導(dǎo)電結(jié)構(gòu)后的示意圖。
[0014]圖7繪示圖6的半導(dǎo)體元件設(shè)置于電路板后的示意圖。
[0015]圖8繪示圖7的半導(dǎo)體元件移除載體后的示意圖。
[0016]圖9繪示圖8的電路板設(shè)置鏡頭組件后的示意圖。
[0017]圖10繪示圖3的焊墊與間隔元件形成子凹孔后的示意圖。
[0018]圖11繪示圖10的第一絕緣層、焊墊與間隔元件形成布線層后的示意圖。
[0019]圖12繪示圖11的布線層形成第二絕緣層后的示意圖。
[0020]圖13繪示圖12的裸露的布線層形成導(dǎo)電結(jié)構(gòu)后的示意圖。
[0021]圖14繪示圖13的半導(dǎo)體元件設(shè)置于電路板后的示意圖。
[0022]圖15繪示圖14的半導(dǎo)體元件移除載體后的示意圖。
[0023]圖16繪示圖15的電路板設(shè)置鏡頭組件后的示意圖。
[0024]圖17繪不圖2的間隔兀件接合于晶圓后且晶圓形成缺口后的不意圖。
[0025]圖18繪示圖17的晶圓與焊墊形成第一絕緣層后的示意圖。
[0026]圖19繪示圖18的部分第一絕緣層切除后的示意圖。
[0027]圖20繪示圖19的第一絕緣層與焊墊形成布線層后的示意圖。
[0028]圖21繪示圖20的布線層形成第二絕緣層后且裸露的布線層形成導(dǎo)電結(jié)構(gòu)后的示意圖。
[0029]圖22繪示圖21的半導(dǎo)體元件設(shè)置于電路板后的示意圖。
[0030]圖23繪示圖22的半導(dǎo)體元件移除載體后的示意圖。
[0031]圖24繪示圖23的電路板設(shè)置鏡頭組件后的示意圖。
[0032]其中，附圖中符號的簡單說明如下:
[0033]100:半導(dǎo)體元件10a:半導(dǎo)體元件
[0034]10b:半導(dǎo)體元件110:載體
[0035]120:間隔元件122:第一表面
[0036]124:第二表面130:暫時粘著層
[0037]140:晶圓140a:晶片
[0038]141:凹孔142:第三表面
[0039]143:子凹孔144:第四表面
[0040]145:缺口146:影像感測區(qū)
[0041]148:焊墊150:第一絕緣層
[0042]160:布線層170:第二絕緣層
[0043]180:導(dǎo)電結(jié)構(gòu)192:電路板
[0044]194:鏡頭組件196:透光件
[0045]SI ?S7:步驟。
【具體實施方式】
[0046]以下將以圖式揭露本發(fā)明的多個實施方式，為明確說明起見，許多實務(wù)上的細(xì)節(jié)將在以下敘述中一并說明。然而，應(yīng)了解到，這些實務(wù)上的細(xì)節(jié)不應(yīng)用以限制本發(fā)明。也就是說，在本發(fā)明部分實施方式中，這些實務(wù)上的細(xì)節(jié)是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些現(xiàn)有慣用的結(jié)構(gòu)與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示。
[0047]圖1繪示根據(jù)本發(fā)明一實施方式的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法的流程圖。首先在步驟Si中，提供載體與間隔元件，其中間隔元件的第一表面以暫時粘著層貼附于載體。接著在步驟S2中，于晶圓的第三表面上接合間隔元件相對第一表面的第二表面，使得晶圓的影像感測區(qū)位于載體與間隔元件之間。之后在步驟S3中，于晶圓相對第三表面的第四表面上依序形成第一絕緣層、布線層、第二絕緣層與導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。接著在步驟S4中，切割載體、間隔元件與晶圓，以形成半導(dǎo)體元件。之后在步驟S5中，將半導(dǎo)體元件設(shè)置于電路板上，使得導(dǎo)電結(jié)構(gòu)與電路板電性連接。接著在步驟S6中，消除暫時粘著層的粘性，以移除載體。最后在步驟S7中，于電路板上設(shè)置鏡頭組件，使得移除載體的半導(dǎo)體元件位于鏡頭組件中，且鏡頭組件的透光件對準(zhǔn)于影像感測區(qū)。在以下敘述中，將具體說明上述各步驟。
[0048]圖2繪示間隔元件120接合于晶圓140時的示意圖。圖3繪示圖2的晶圓140形成凹孔141與第一絕緣層150后的示意圖。同時參閱圖2與圖3，間隔元件120具有相對的第一表面122與第二表面124。晶圓140具有相對的第三表面142與第四表面144。間隔元件120的第一表面122以暫時粘著層130貼附于載體110。接著，可將貼附于載體110的間隔元件120的第二表面124接合于晶圓140的第三表面142上，使得晶圓140的影像感測區(qū)146位于載體110與間隔元件120之間。也就是說，影像感測區(qū)146由載體110覆蓋保護。
[0049]待間隔元件120接合于晶圓140后，可于晶圓140的第四表面144形成凹孔141，接著于晶圓140的第四表面144上與凹孔141的孔壁上形成圖案化的第一絕緣層150。圖案化的第一絕緣層150未覆蓋晶圓140的焊墊148，使焊墊148可由凹孔141與第一絕緣層150裸露。
[0050]圖4繪示圖3的第一絕緣層150與焊墊148形成布線層160 (Redistribut1nLayer ；RDL)后的示意圖。待第一絕緣層150形成于晶圓140后，可于第一絕緣層150上與焊墊148上形成圖案化的布線層160，使布線層160與焊墊148電性連接。此外，圖案化的布線層160可于焊墊148形成斷路，避免焊墊148彼此導(dǎo)通而短路。
[0051]圖5繪示圖4的布線層160形成第二絕緣層170后的示意圖。圖6繪示圖5的裸露的布線層160形成導(dǎo)電結(jié)構(gòu)180后的示意圖。同時參閱圖5與圖6，待布線層160形成于第一絕緣層150與焊墊148上后，可于布線層160上形成圖案化的第二絕緣層170。圖案化的第二絕緣層170使部分布線層160裸露。接著，便可于裸露的布線層160上形成導(dǎo)電結(jié)構(gòu)180，使導(dǎo)電結(jié)構(gòu)180通過布線層160與焊墊148電性連接。如此一來，第一絕緣層150、布線層160、第二絕緣層170與導(dǎo)電結(jié)構(gòu)180已依序形成于晶圓140的第四表面144上。
[0052]在本實施方式中，晶圓140的凹孔141可由蝕刻制程產(chǎn)生。載體110可以為玻璃板，但并不以此為限。晶圓140的材質(zhì)可以包含娃，例如為娃基板。載體110可提供晶圓140支撐力。布線層160的材質(zhì)可以包含鋁、銅或其他可導(dǎo)電的金屬。第一絕緣層150可以為非金屬氧化物、非金屬氮化物或環(huán)氧樹脂。第二絕緣層170可以為防焊綠漆(soldermask) ο導(dǎo)電結(jié)構(gòu)180可以為導(dǎo)電凸塊或球柵陣列(Ball Grid Array ；BGA)的錫球。
[0053]待導(dǎo)電結(jié)構(gòu)180形成在布線層160上后，可縱向切割載體110、間隔元件120與晶圓140，以形成半導(dǎo)體元件100(如圖6所示)。當(dāng)晶圓140被切割后，會形成多個晶片140a。也就是說，晶片140a表不切割后的晶圓140的一片。晶片140a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。在以下敘述中，將以具有晶片140a的半導(dǎo)體元件100作說明。
[0054]圖7繪示圖6的半導(dǎo)體元件100設(shè)置于電路板192后的示意圖。圖8繪示圖7的半導(dǎo)體元件100移除載體110后的示意圖。同時參閱圖7與圖8，待半導(dǎo)體元件100形成后，可通過表面粘著技術(shù)(Surface Mount Technology ;SMT)將半導(dǎo)體元件100設(shè)置于電路板192上，使得導(dǎo)電結(jié)構(gòu)180與電路板192電性連接。表面粘著技術(shù)可通過回焊爐制程執(zhí)行，雖會產(chǎn)生污染粒子，但影像感測區(qū)146由載體110覆蓋，因此不會受到污染。接著，便可消除暫時粘著層130的粘性，以移除間隔元件120上的載體110。其中，暫時粘著層130可選擇性使用加熱、照射紫外光、雷射、浸泡化學(xué)液體、機械施力等方式使其粘性消失，并不用以限制本發(fā)明。
[0055]圖9繪示圖8的電路板192設(shè)置鏡頭組件194后的示意圖。鏡頭組件194具有透光件196。待半導(dǎo)體元件100移除載體110 (見圖7)后，可將鏡頭組件194設(shè)置于電路板192上，使得移除載體110的半導(dǎo)體元件100位于鏡頭組件194中，且鏡頭組件194的透光件196對準(zhǔn)于晶片140a的影像感測區(qū)146。