发明名称 影像感测器之晶圆级封装及其制造方法
摘要 本发明提供一种影像感测器之晶圆级封装及其制造方法。将一透明基板黏合于矽晶圆之正面,藉此保护正面之影像感测电路。再利用微机电制程之深蚀刻技术在待封装之矽晶圆背面相对于正面之焊垫处制作出一对一的垂直穿孔,再于矽晶圆背面形成一绝缘层,确保每一焊垫处之穿孔相互绝缘,最后在各穿孔内形成垂直导通电极,以导通矽晶圆之上下两面,再于晶圆背面重新布建金属导线,其与垂直导通电极相连。尔后在晶圆背面之重新布建之金属导线上形成焊料凸块,以完成晶圆级封装(Wafer Level Chip Size Package),使封装底座与晶片同尺寸。
申请公布号 TWI254391 申请公布日期 2006.05.01
申请号 TW093124594 申请日期 2004.08.17
申请人 祥群科技股份有限公司 发明人 周正三;范成至;林炜挺
分类号 H01L21/60;H01L23/28 主分类号 H01L21/60
代理机构 代理人 叶信金 新竹市武陵路271巷57弄10号6楼
主权项 1.一种影像感测器之晶圆级封装,包含: 一矽晶圆,其具有一正面及一背面; 一影像感测电路,位于该矽晶圆之该正面上; 复数个输入/输出焊垫,位于该矽晶圆之该正面上; 一第一介电层,位于该等输入/输出焊垫下方; 复数个垂直导通电极,垂直导通该矽晶圆并分别电 连接至该等输入/输出焊垫; 一第三介电层,形成于该矽晶圆之该背面上,以及 该等垂直导通电极与该矽晶圆之间; 复数个线路,形成于该第三介电层之一背面,该等 线路系分别透过该等垂直导通电极而电连接至该 等输入/输出焊垫; 复数个焊料凸块,分别电连接至该等线路;及 一透明基板,其系透过一黏合材料而黏着于该矽晶 圆上。 2.如申请专利范围第1项所述之影像感测器之晶圆 级封装,其中该黏合材料覆盖该影像感测电路以外 至该矽晶圆边界之区域范围但不覆盖该影像感测 电路。 3.如申请专利范围第1项所述之影像感测器之晶圆 级封装,其中该黏合材料完全覆盖该影像感测电路 及该等输入/输出焊垫。 4.如申请专利范围第1项所述之影像感测器之晶圆 级封装,其中各该垂直导通电极的穿孔形状系为柱 状、锥状或半球状。 5.一种影像感测器之晶圆级封装,包含: 一矽晶圆,其具有一正面及一背面; 一影像感测电路,位于该矽晶圆之该正面上; 复数个输入/输出焊垫,位于该矽晶圆之该正面上; 复数个垂直导通电极,垂直导通该矽晶圆并分别电 连接至该等输入/输出焊垫; 复数个沟槽,各该沟槽围绕各该垂直导通电极以外 之区域; 一乾膜,形成于该矽晶圆之该背面上,藉以与该等 输入/输出焊垫密封住该等沟槽; 复数个线路,形成于该乾膜之一背面,该等线路系 分别透过该等垂直导通电极而电连接至该等输入/ 输出焊垫; 复数个焊料凸块,分别电连接至该等线路;及 一透明基板,其系透过一黏合材料而黏着于该矽晶 圆上。 6.如申请专利范围第5项所述之影像感测器之晶圆 级封装,其中该黏合材料覆盖该影像感测电路以外 至该矽晶圆边界之区域范围但不覆盖该影像感测 电路。 7.如申请专利范围第5项所述之影像感测器之晶圆 级封装,其中该黏合材料完全覆盖该影像感测电路 及该等输入/输出焊垫。 8.如申请专利范围第5项所述之影像感测器之晶圆 级封装,其中各该垂直导通电极的穿孔形状系为柱 状、锥状或半球状。 9.一种影像感测器之晶圆级封装之制造方法,包含 以下步骤: 提供一矽晶圆,该矽晶圆之一正面上形成有一影像 感测电路以及复数个输入/输出焊垫且于各该焊垫 下形成有一第一介电层作为一蚀刻终止层; 透过一黏合材料而将一透明基板黏合于该矽晶圆 上; 于该矽晶圆之一背面形成一第二介电层,并于该第 二介电层上定义出对应于该等输入/输出焊垫之复 数个蚀刻窗以露出该矽晶圆; 透过该等蚀刻窗蚀刻该矽晶圆,以形成复数个垂直 穿孔,而停止于输入/输出焊垫下方之第一介电层; 移除该第一介电层,而使该等输入/输出焊垫从该 等穿孔露出; 于该等垂直穿孔侧壁与该矽晶圆之该背面形成一 第三介电层; 于该等垂直穿孔内形成复数个垂直导通电极; 于该第三介电层之一背面形成复数个线路,该等线 路电连接至该等垂直导通电极;及 于该等线路上形成复数个焊料凸块。 10.如申请专利范围第9项所述之影像感测器之晶圆 级封装之制造方法,更包含:在该透明基板黏合于 该矽晶圆上之后,研磨该矽晶圆使其变薄之步骤。 11.如申请专利范围第9项所述之影像感测器之晶圆 级封装之制造方法,其中该等垂直穿孔系透过高密 度电浆离子蚀刻法而形成。 12.如申请专利范围第9项所述之影像感测器之晶圆 级封装之制造方法,其中该等垂直导通电极系藉由 电化学沈积或物理沈积而形成。 13.如申请专利范围第9项所述之影像感测器之晶圆 级封装之制造方法,其中该黏合材料覆盖该影像感 测电路以外至该矽晶圆边界之区域范围但不覆盖 该影像感测电路。 14.如申请专利范围第9项所述之影像感测器之晶圆 级封装之制造方法,其中该黏合材料完全覆盖该影 像感测电路及该等输入/输出焊垫。 15.一种影像感测器之晶圆级封装之制造方法,包含 以下步骤: 提供一矽晶圆,该矽晶圆之一正面上形成有一影像 感测电路以及复数个输入/输出焊垫且于各该焊垫 下形成有一第一介电层作为一蚀刻终止层; 透过一黏合材料而将一透明基板黏合于该矽晶圆 上; 于该矽晶圆之一背面形成一第二介电层,并于该第 二介电层上定义出对应于该等输入/输出焊垫之复 数个蚀刻窗及围绕该等蚀刻窗之复数个环状沟槽 以露出该矽晶圆; 透过该等蚀刻窗蚀刻该矽晶圆,以形成复数个垂直 穿孔而停止于输入/输出焊垫下方之第一介电层, 并形成围绕该等垂直穿孔之复数个环状沟槽; 移除露出之该第一介电层,而使该等输入/输出焊 垫从该等垂直穿孔及该等环状沟槽露出; 移除该第二介电层; 于该矽晶圆之该背面形成一乾膜,藉以密封住该等 垂直穿孔及该等环状沟槽; 于该乾膜上形成对应于该等垂直穿孔之复数个接 触窗; 透过该等接触窗而于该等垂直穿孔内形成复数个 垂直导通电极; 于该乾膜之一背面形成复数个线路,该等线路电连 接至该等垂直导通电极;及 于该等线路上形成复数个焊料凸块。 16.如申请专利范围第15项所述之影像感测器之晶 圆级封装之制造方法,更包含:在该透明基板黏合 于该矽晶圆上之后,研磨该矽晶圆使其变薄之步骤 。 17.如申请专利范围第15项所述之影像感测器之晶 圆级封装之制造方法,其中该等垂直穿孔系透过高 密度电浆离子蚀刻法而形成。 18.如申请专利范围第15项所述之影像感测器之晶 圆级封装之制造方法,其中该等垂直导通电极系藉 由电化学沈积或物理沈积而形成。 19.如申请专利范围第15项所述之影像感测器之晶 圆级封装之制造方法,其中该黏合材料覆盖该影像 感测电路以外至该矽晶圆边界之区域范围但不覆 盖该影像感测电路。 20.如申请专利范围第15项所述之影像感测器之晶 圆级封装之制造方法,其中该黏合材料完全覆盖该 影像感测电路及该等输入/输出焊垫。 图式简单说明: 图1为传统影像感测器封装之示意图。 图2A至2D显示为世界专利WO02/51217 A2影像感测器之 晶圆级封装的局部结构示意图。 图3显示依据本发明第一实施例之影像感测器之晶 圆级封装的局部结构示意图。 图4A至4F为本发明之晶圆级封装之制作的局部流程 示意图。 图5显示依据本发明第二实施例之影像感测器之晶 圆级封装的局部结构示意图。 图6A至6C为各种垂直导通矽晶圆的穿孔形状。 图7显示依据本发明第三实施例之影像感测器之晶 圆级封装的局部结构示意图。 图8A至8F为本发明以第三实施例之晶圆级封装之制 作的局部流程示意图。
地址 新竹市新竹科学工业园区力行六路1号4楼