專利名稱：光感測半導體組件的封裝方法及其封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)一種半導體組件的封裝方法及其封裝結(jié)構(gòu)，特別是關(guān)于一種可保護光感測芯片不受外部微粒(Particle)污染的光感測半導體組件的封裝方法及其封裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
按，光感測半導體組件是利用光感測芯片及其上方的光感測區(qū)來擷取感測影像，因此光感測半導體組件的好壞與芯片息息相關(guān)，然而，在其封裝過程中，常會有微粒污染光感測芯片的情況發(fā)生，使得封裝制程格外重要。
一般傳統(tǒng)的封裝方式如圖1A至圖1B所示，首先請參閱圖1A所示，在一光感測晶圓10上設(shè)有復數(shù)個光感測芯片12，每一光感測芯片12上具有一光感測區(qū)14；另提供一透光蓋板16，其是成型一間隙壁(Spacer)矩陣18；然后在間隙壁矩陣18之間(非光感測區(qū))涂布一粘著劑(AdhesiveGlue)20；然后再反轉(zhuǎn)(Flip)透光蓋板16，使其覆蓋至光感測晶圓10上，如第1B圖所示，使光感測區(qū)14、間隙壁矩陣18、透光蓋板16之間形成一個密閉空間，用以保護光感測芯片12上的光感測區(qū)14不受到外界微粒的污染。
然而，由于透光蓋板16是先涂布粘著劑20的后再進行反轉(zhuǎn)貼合的動作時，此時會有粘著劑掉落至光感測芯片12的光感測區(qū)14上，形成一不易清洗的雜質(zhì)來源，從而影響制程良率與品質(zhì)。再者，上述制程乃是采用反轉(zhuǎn)貼合晶圓的方式，于進行貼合制程時，易會有貼合對位精準度的問題發(fā)生。另外，若是粘著劑膠量控制不當，在進行壓合過程中，膠量過少，無粘接封合效果，膠量過多則會有膠量沿著貼合縫溢膠至光感測區(qū)，而污染光感測芯片。
有鑒于此，針對上述的問題，本發(fā)明遂提出一種可保護光感測芯片不受外部微粒(Particle)污染的光感測半導體組件的封裝方法及其封裝結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是的主要目的是在提供一種光感測半導體組件的封裝方法及其封裝結(jié)構(gòu)，其是可改進制程良率，避免封裝過程中有粘著劑掉至光感測區(qū)域，而污染光感測芯片，以此提高光感測半導體組件的良率與品質(zhì)。
本發(fā)明的另一目的是在提供一種光感測半導體組件的封裝方法及其封裝結(jié)構(gòu)，其是在貼合制程中提供一種容易貼合對位的方式，以簡化制程難度并提高貼合對位精準度，進而解決已知封合方式在做透光蓋板與晶圓對位時會有對位不易的情況發(fā)生。
本發(fā)明的再一目的是在提供一種芯片級尺寸封裝(ChipScale Package，CSP)的光感測半導體組件的封裝方法及其封裝結(jié)構(gòu)。
為達到上述的目的，本發(fā)明的一種光感測半導體組件的封裝方法，其特征在于，包括下列步驟提供一光感測晶圓，其上具有復數(shù)個光感測芯片，該光感測芯片具有一光感測區(qū)；于該光感測芯片上形成一緩沖層；移除部份該緩沖層，使剩余的緩沖層在每一該光感測芯片周圍的非光感測區(qū)上分別形成一間隔壁；于該非光感測區(qū)上且于相鄰的該間隙壁中涂布一粘著劑；以及將一透光蓋板利用該粘著劑貼合至該間隙壁上，使該光感測區(qū)、間隙壁及該透光蓋板形成一密閉空間。
其中在移除部份該緩沖層的步驟是利用蝕刻制程來完成。
其中在形成該間隙壁的步驟前，更可先在該緩沖層上形成有數(shù)凹槽，使成形之后給一該間隙壁頂部分別具有一凹槽。
其中形成該凹槽的方式是利用蝕刻制程來完成。
其中在貼合該透光蓋板的步驟中，是可在真空腔室中進行封合，使該間隙壁與該透光蓋板形成一真空密閉空間。
其中還包括一切割步驟，以每一該光感測芯片為單位進行切割，以形成復數(shù)個光感測半導體組件。
本發(fā)明另外提出一種光感測半導體組件的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括一光感測晶圓，其上具有復數(shù)個光感測芯片，且每一該光感測芯片具有一光感測區(qū)及一非光感測區(qū)；復數(shù)間隙壁，分別環(huán)設(shè)于該光感測芯片周圍的非光感測區(qū)上；至少一粘著劑，位于該非光感測區(qū)上且于相鄰的該間隙壁中；以及至少一透光蓋板，利用該粘著劑安裝于該間隙壁上，以覆蓋該光感測區(qū)，并使該光感測區(qū)、該間隙壁及該透光蓋板形成一密閉空間。
其中該透光蓋板可同時覆蓋于復數(shù)個該光感測芯片上方，或是分別在每光感測芯片上覆蓋一個該透光蓋板。
其中該粘著劑是為熱硬化膠或是UV膠。
其中在該間隙壁上更設(shè)有凹槽設(shè)計，以供填入該粘著劑。


底下由具體實施例配合附圖詳加說明，當更容易了解本發(fā)明的目的、技術(shù)內(nèi)容、特點及其所達成的功效，其中圖1A及圖1B為已知在進行光感測半導體組件封裝的示意圖。
圖2為本發(fā)明的光感測半導體組件的封裝結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖3A至圖3D分別為本發(fā)明在進行封裝的各步驟結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖4A至圖4E分別為本發(fā)明另一實施例在進行封裝的各步驟結(jié)構(gòu)剖視圖。
具體實施例方式
本發(fā)明為一種光感測半導體組件的封裝方法與封裝結(jié)構(gòu)，其是提供一光穿透至光感測半導體組件的機制，并保護光感測半導體組件內(nèi)的光感測芯片不會受到外部微粒(Particle)的污染。
圖2為本發(fā)明的光感測半導體組件封裝結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，此晶圓級光感測半導體組件的封裝結(jié)構(gòu)是包含有一光感測晶圓30，其上是設(shè)有復數(shù)個光感測芯片32，每一光感測芯片32上具有一光感測區(qū)34及一非光感測區(qū)36；在每一光感測芯片32的非光感測區(qū)36上環(huán)設(shè)有一間隙壁(Spacer)38；并有一透光蓋板40利用一粘著劑42，通常為熱硬化膠或是UV膠，安裝于該間隙壁38上，以覆蓋該光感測區(qū)34，并封合光感測區(qū)34、間隙壁38與透光蓋板40，使其保持一密閉空間。且透光蓋板40可如圖所示同時覆蓋于復數(shù)個光感測芯片32上方，另外，亦可是分別在每一光感測芯片32上單獨覆蓋一個透光蓋板40。
上述的透光蓋板40更可設(shè)計為用來過濾特定的光波長，例如，此透光蓋板可用以過濾遠紅外光線。
接著，針對上述的封裝結(jié)構(gòu)來說明本發(fā)明的封裝方法，詳細的封裝方法如圖3A至圖3D所示。首先，先參閱圖3A所示，提供一光感測晶圓30，其上設(shè)有復數(shù)個光感測芯片32，每一光感測芯片32上具有一光感測區(qū)34與非光感測區(qū)36；然后在光感測晶圓30上沈積形成一緩沖層44，此緩沖層44的材質(zhì)可為光阻材料。
然后，利用蝕刻方式對緩沖層44進行蝕刻，如圖3B所示以去除部份該緩沖層44，使剩余的緩沖層44形成一間隙壁38矩陣，亦即緩沖層44在每一光感測芯片32周圍的非光感測區(qū)36上分別形成有一間隔壁38。
如圖3C所示，再于非光感測區(qū)36上且于相鄰的間隙壁38之間涂布一粘著劑42；然后如圖3D所示將一透光蓋板40貼合至光感測晶圓32上的間隙壁38，使光感測區(qū)34、間隙壁38、透光蓋板40之間形成一個密閉空間，用以保護光感測芯片32上的光感測區(qū)34不受到外界雜質(zhì)的污染，如此即可完成整個封裝制程。
當然在貼合該透光蓋板40的步驟中，是可在真空腔室的環(huán)境中進行封合，使間隙壁38與透光蓋板40形成一真空密閉空間，以確保封合時，不會有空氣殘留。若有空氣殘留時，往后有高溫制程應用時，其熱膨脹效應(Thermal Expansion)會影響到半導體組件封合的可靠度。
其中，上述的光感測晶圓30更可以光感測芯片32為單元進行切割，以形成復數(shù)個光感測半導體組件，使每一光感測半導體組件分別包含一光感測芯片32、間隙壁38、透光蓋板40以及封合該些組件的粘著劑42。
據(jù)上所述，由于本發(fā)明的粘著劑是直接涂布在間隙壁的非光感測區(qū)，因此在設(shè)置透光蓋板時，不會有對位精準度的問題，也不會有粘著劑掉落至光感測芯片的光感測區(qū)上的情形發(fā)生；另外，在做壓合動作時，亦不易有膠量沿著貼合縫溢膠(Overflow)至光感測區(qū)的情況發(fā)生。
為使粘著劑的聚合效果更好，本發(fā)明更具有另一個實施態(tài)樣，如圖4A至圖4E所示，在已形成有如圖4A的緩沖層44的光感測晶圓30上，對緩沖層44進行蝕刻以形成有凹槽46結(jié)構(gòu)，如圖4B所示；而后如圖4C所示，再蝕刻去除部份該緩沖層44，以形成頂部具有凹槽46設(shè)計的間隙壁38結(jié)構(gòu)；此凹槽46形狀成為涂布粘著劑42的導膠道(LeadingGlue Channel)，如圖4D所示，使得粘著劑42在此聚合(gather)，不易流出非光感測區(qū)36所成形的矩陣中，故可在進行圖4E所示的透光蓋板40壓合時，有效避免粘著劑42會溢膠至光感測區(qū)34。
因此，本發(fā)明是可大簡化制程難度，并提供較高的制程良率與品質(zhì)，并避免封裝過程中有粘著劑掉至光感測區(qū)域，而污染光感測芯片，以此提高光感測半導體組件的良率與品質(zhì)。另外，本發(fā)明亦在提供一種芯片級尺寸封裝(CSP)的光感測半導體組件的封裝方法及其封裝結(jié)構(gòu)。
以上所述的實施例僅是為說明本發(fā)明的技術(shù)思想及特點，其目的在使熟習此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，當不能以的限定本發(fā)明的專利范圍，即凡是依本發(fā)明所揭示的精神所作的均等變化或修飾，仍應涵蓋在本發(fā)明的專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種光感測半導體組件的封裝方法，其特征在于，包括下列步驟提供一光感測晶圓，其上具有復數(shù)個光感測芯片，該光感測芯片具有一光感測區(qū)；于該光感測芯片上形成一緩沖層；移除部份該緩沖層，使剩余的緩沖層在每一該光感測芯片周圍的非光感測區(qū)上分別形成一間隔壁；于該非光感測區(qū)上且于相鄰的該間隙壁中涂布一粘著劑；以及將一透光蓋板利用該粘著劑貼合至該間隙壁上，使該光感測區(qū)、間隙壁及該透光蓋板形成一密閉空間。
2.如權(quán)利要求1所述的光感測半導體組件的封裝方法，其特征在于，其中在移除部份該緩沖層的步驟是利用蝕刻制程來完成。
3.如權(quán)利要求1所述的光感測半導體組件的封裝方法，其特征在于，其中在形成該間隙壁的步驟前，更可先在該緩沖層上形成有數(shù)凹槽，使成形之后給一該間隙壁頂部分別具有一凹槽。
4.如權(quán)利要求1所述的光感測半導體組件的封裝方法，其特征在于，其中形成該凹槽的方式是利用蝕刻制程來完成。
5.如權(quán)利要求1所述的光感測半導體組件的封裝方法，其特征在于，其中在貼合該透光蓋板的步驟中，是可在真空腔室中進行封合，使該間隙壁與該透光蓋板形成一真空密閉空間。
6.如權(quán)利要求1所述的光感測半導體組件的封裝方法，其特征在于，其中還包括一切割步驟，以每一該光感測芯片為單位進行切割，以形成復數(shù)個光感測半導體組件。
7.一種光感測半導體組件的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括一光感測晶圓，其上具有復數(shù)個光感測芯片，且每一該光感測芯片具有一光感測區(qū)及一非光感測區(qū)；復數(shù)間隙壁，分別環(huán)設(shè)于該光感測芯片周圍的非光感測區(qū)上；至少一粘著劑，位于該非光感測區(qū)上且于相鄰的該間隙壁中；以及至少一透光蓋板，利用該粘著劑安裝于該間隙壁上，以覆蓋該光感測區(qū)，并使該光感測區(qū)、該間隙壁及該透光蓋板形成一密閉空間。
8.如權(quán)利要求7所述的光感測半導體組件的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中該透光蓋板可同時覆蓋于復數(shù)個該光感測芯片上方，或是分別在每光感測芯片上覆蓋一個該透光蓋板。
9.如權(quán)利要求7所述的光感測半導體組件的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中該粘著劑是為熱硬化膠或是UV膠。
10.如權(quán)利要求7所述的光感測半導體組件的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中在該間隙壁上更設(shè)有凹槽設(shè)計，以供填入該粘著劑。
11.如權(quán)利要求7所述的光感測半導體組件的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中該透光蓋板更可用以過濾特定的光波長。
12.如權(quán)利要求11所述的光感測半導體組件的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中該透光蓋板是過濾遠紅外光線。
13.如權(quán)利要求7所述的光感測半導體組件的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中該間隙壁的材質(zhì)是為光阻材料。
14.如權(quán)利要求7所述的光感測半導體組件的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中該光感測晶圓更以該光感測芯片為單元進行切割，以形成復數(shù)個光感測半導體組件，使每一該光感測半導體組件分別包含一光感測芯片、間隙壁、透光蓋板以及封合該些組件的粘著劑。
全文摘要
本發(fā)明是揭露一種光感測半導體組件的封裝方法及其封裝結(jié)構(gòu)，其是在一具有復數(shù)個光感測芯片的光感測晶圓上先形成間隙壁結(jié)構(gòu)后，將粘著劑直接涂布在間隙壁的非光感測區(qū)，使得在間隙壁上裝設(shè)置透光蓋板時，不會有粘著劑掉落至光感測芯片的光感測區(qū)上的情形發(fā)生；另外，更可配合間隙壁上有凹槽的設(shè)計，使其于壓合時亦不易有粘著劑沿著貼合縫溢膠至光感測區(qū)的情況發(fā)生。
文檔編號H01L21/02GK1921078SQ20051009331
公開日2007年2月28日 申請日期2005年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月25日
發(fā)明者陳柏宏, 陳懋榮 申請人:矽格股份有限公司