專利名稱：半導(dǎo)體封裝件及其制法與制作系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體封裝件，尤指一種半導(dǎo)體封裝件及其制法與制作系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著電子產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，電子產(chǎn)品的功能需求隨之增加，而為滿足多功能的使用需求，電子產(chǎn)品中的電路板上需布設(shè)多樣功能的半導(dǎo)體封裝件與電子組件。然而，半導(dǎo)體封裝件與電子組件的數(shù)量增加，勢(shì)必增加電路板的布設(shè)空間，因而增加電子產(chǎn)品的體積，導(dǎo)致電子產(chǎn)品無(wú)法滿足微小化的需求。因此，為了滿足微小化的需求，現(xiàn)有技術(shù)為提高整合度，也就是將半導(dǎo)體封裝件整合電子組件以成為微機(jī)電系統(tǒng)(Micro Electro MechanicalSystem, MEMS)封裝件，不僅可減少電路板的布設(shè)空間從而減少電子產(chǎn)品的體積，而且能維持多功能的需求。
圖1A至圖1B為現(xiàn)有半導(dǎo)體封裝件I的制法。如圖1A所示，其于一具有電性連接墊100的基板10上設(shè)置一第一晶圓11，并將一第二晶圓12結(jié)合于該第一晶圓11上，再于該第二晶圓12上形成通孔12a。接著，形成膠層13于該第二晶圓12上，以封蓋該通孔12a。如圖1B所示，通過(guò)刀具(圖未示)沿切割線L (如圖1A所示)切割移除該膠層13與第二晶圓12，以外露該電性連接墊100。在后續(xù)制程中，先固化該膠層13以移除該膠層13，再將電子組件(圖未示)置納于該通孔12a中，且該電性連接墊100并以打線方式電性連接其它電子裝置(圖未示)。
但，上述現(xiàn)有切割制程中，該刀具必需切經(jīng)膠層13，往往會(huì)因該膠層13粘著于刀具上而造成刀具于切割時(shí)的阻力，因而不利于切割，且于切割后，該刀具上往往會(huì)殘留膠材，導(dǎo)致刀具不易清理，也使刀具容易損壞。
此外，因該膠層13具有粘性，所以于切割制程完成后，難以清除落于該電性連接墊100上的膠層13的余屑13a，導(dǎo)致該電性連接墊100的電性易受影響。
因此，如何克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的種種問(wèn)題，實(shí)已成目前亟欲解決的課題。發(fā)明內(nèi)容
為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種半導(dǎo)體封裝件及其制法與制作系統(tǒng)，可避免膠材粘著于刀具上。
本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝件的制法，包括:于一具有電性連接墊的基板上設(shè)置第一晶圓；于該第一晶圓上堆棧第二晶圓，且該第二晶圓上具有對(duì)應(yīng)該電性連接墊的預(yù)開(kāi)口區(qū)；形成保護(hù)層于該第二晶圓上；脆化位于該預(yù)開(kāi)口區(qū)上的保護(hù)層；以及移除該預(yù)開(kāi)口區(qū)上的經(jīng)脆化的保護(hù)層、第二晶圓與第一晶圓，以形成用以外露該電性連接墊的開(kāi)口。
此外，因該保護(hù)層不具有粘性，所以于切割制程后，易于清除落于該電性連接墊上的保護(hù)層上的余屑。
本發(fā)明還提供一種制作半導(dǎo)體封裝件的系統(tǒng)，包括:承載裝置，其用以承載半導(dǎo)體封裝件，該半導(dǎo)體封裝件于一具有電性連接墊的基板上依序設(shè)置第一晶圓與第二晶圓，且該第二晶圓上具有對(duì)應(yīng)該電性連接墊的預(yù)開(kāi)口區(qū)；封模裝置，其用以形成保護(hù)層于該第二晶圓上；脆化裝置，其用以脆化位于該預(yù)開(kāi)口區(qū)上的保護(hù)層；以及切割裝置，其用以沿該預(yù)開(kāi)口區(qū)切割該基板上的第一與第二晶圓，以移除經(jīng)脆化的保護(hù)層、部分第二晶圓與部分第一晶圓，以形成用以外露該電性連接墊的開(kāi)口。
本發(fā)明還提供一種半導(dǎo)體封裝件，包括:基板，其具有置晶區(qū)與位于該置晶區(qū)外圍的電性連接墊；第一芯片，其設(shè)于該基板的置晶區(qū)上；第二芯片，其設(shè)于該第一芯片上，且其側(cè)面對(duì)應(yīng)該置晶區(qū)，以外露該電性連接墊；第一保護(hù)層，其形成于該第二芯片的部分表面上且延伸至鄰近該電性連接墊的側(cè)邊；以及第二保護(hù)層，其形成于該第二芯片的部分表面上并連接該第一保護(hù)層，且該第一保護(hù)層的脆性大于該第二保護(hù)層的脆性。


圖1A至圖1B為現(xiàn)有半導(dǎo)體封裝件的制法的剖面示意圖2A至圖2D為本發(fā)明半導(dǎo)體封裝件的制法的剖面示意圖；以及
圖3為本發(fā)明制作半導(dǎo)體封裝件的系統(tǒng)的示意圖。
附圖中符號(hào)的簡(jiǎn)單說(shuō)明如下:
1，2:半導(dǎo)體封裝件;10，20:基板；100, 200:電性連接墊；11,21:第一晶圓；12，22:第二晶圓；12a，22a:通孔；13:膠層；13a:余屑;21，:第一芯片；21a:第一開(kāi)口 ；210:止蝕層；211:陀螺儀；212:凸塊；22’:第二芯片；22c:側(cè)面；220:第二開(kāi)口 ；23:保護(hù)層；23a:第一保護(hù)層；23b:第二保護(hù)層；230:第三開(kāi)口 ；S31:承載裝置；S32:成孔裝置；S33:封模裝置；S34:脆化裝置；S35:切割裝置；A:預(yù)開(kāi)口區(qū)；W:置晶區(qū)；L:切割線。
具體實(shí)施方式
以下通過(guò)特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書(shū)所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)及功效。
須知，本說(shuō)明書(shū)所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說(shuō)明書(shū)所揭示的內(nèi)容，以供本領(lǐng)域技術(shù)人員的了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，所以不具有技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說(shuō)明書(shū)中所引用的如“一”、“上”等用語(yǔ)，也僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)也視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。
在本發(fā)明中，半導(dǎo)體封裝件可應(yīng)用于，例如各種微機(jī)電系統(tǒng)(Micro ElectroMechanical System;MEMS),尤其是利用電性或電容變化來(lái)測(cè)量的影像傳感器。特別是可選擇使用晶圓級(jí)封裝(wafer scale package;WSP)制程對(duì)影像感測(cè)組件、射頻組件(RFcircuits)、加速計(jì)(accelerators)、陀螺儀(gyroscopes)、微制動(dòng)器(micro actuators)或壓力傳感器(process sensors)等半導(dǎo)體封裝件。
請(qǐng)參閱圖2A至圖2D，其為本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝件2的制法。
如圖2A所示，提供表面上具有至少一電性連接墊200的一基板20，且于該基板20上通過(guò)多個(gè)凸塊212設(shè)置一第一晶圓21，并于該第一晶圓21上形成一止蝕層210，以將一第二晶圓22結(jié)合于該止蝕層210上，該第二晶圓22上具有對(duì)應(yīng)該電性連接墊200的預(yù)開(kāi)口區(qū)A ;再于該第二晶圓22的外露表面上蝕刻形成一通孔22a,令該第一晶圓21的部分表面外露出該通孔22a。
接著，形成保護(hù)層23于該第二晶圓22上，以封蓋該通孔22a。
于本實(shí)施例中，該基板20為互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體(ComplementaryMetal-Oxide-Semiconductor, CMOS)的晶圓結(jié)構(gòu)，但該基板20的結(jié)構(gòu)也可為陶瓷線路板、金屬板等，并無(wú)特別限制。該第一晶圓21電性連接該基板20，且該第一晶圓21上設(shè)有如陀螺儀211的電子組件，使該第一晶圓21具有微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)，而該第二晶圓22作為覆蓋件。該保護(hù)層23的材質(zhì)為感旋光性膠材，例如紫外光硬化膠帶(UV tape)。
此外，該基板20、第一晶圓21與第二晶圓22形成堆棧晶圓組，且于各晶圓結(jié)構(gòu)中，其內(nèi)部線路可依需求作設(shè)計(jì)，又該內(nèi)部線路并非本案的技術(shù)特征，所以不詳述及圖標(biāo)。另夕卜，可選擇性地，于該第一晶圓21位于該電性連接墊200上方形成第一開(kāi)口 21a。
如圖2B所示，通過(guò)圖案化光阻(圖未示)，以光線(如紫外光)照射位于該預(yù)開(kāi)口區(qū)A及其周圍上的保護(hù)層23，令該感旋光性膠材脆化，也就是固化膠材，以作為第一保護(hù)層23a，而其余的保護(hù)層23作為第二保護(hù)層23b。
如圖2C所示，移除該光阻之后，通過(guò)刀具(圖未示)切割移除該預(yù)開(kāi)口區(qū)A上的第一保護(hù)層23a與其下的第二晶圓22，以形成連通該第一開(kāi)口 21a的第二及第三開(kāi)口 220、230，令該電性連接墊200外露于該第一、第二及第三開(kāi)口 21a、220、230。
于本實(shí)施例中，通過(guò)該第一開(kāi)口 21a的設(shè)計(jì)，以省去切割移除該第一晶圓21。
如圖2D所示，進(jìn)行切割制程。于經(jīng)切割后的后續(xù)應(yīng)用中，可先固化該第二保護(hù)層23b，再移除該第一及第二保護(hù)層23a，23b，以將電子組件(圖未示)收納于該通孔22a中，且該電性連接墊200可以如打線方式電性連接其它電子裝置(如電路板)。
本發(fā)明通過(guò)先將預(yù)開(kāi)口區(qū)A上的保護(hù)層23脆化，使該第一保護(hù)層23a不具有粘性，以于切割移除該第一保護(hù)層23a時(shí)，該刀具因不會(huì)受到膠材的阻力而利于切割，且于切割后該刀具上不會(huì)殘留膠材。
此外，因該第一保護(hù)層23a不具有粘性，所以于切割制程后，易于清除落于該電性連接墊200上的第一保護(hù)層23a的余屑，以確保該電性連接墊200的電性效果正常。
又，若通過(guò)激光切割移除該預(yù)開(kāi)口區(qū)A上的第一保護(hù)層23a，也可避免膠材掉落于該電性連接墊200上而導(dǎo)致難以清除該電性連接墊200的問(wèn)題。
請(qǐng)參閱圖3，通過(guò)所述的制法，本發(fā)明還提供一種制作半導(dǎo)體封裝件的系統(tǒng)，其包括:承載半導(dǎo)體封裝件2的承載裝置S31、用以形成通孔22a的成孔裝置S32、用以形成保護(hù)層23的封模裝置S33、用以對(duì)保護(hù)層23進(jìn)行脆化的脆化裝置S34、以及用以進(jìn)行切割的切割裝置S35。其中，該半導(dǎo)體封裝件2通過(guò)于一具有電性連接墊200的基板20上依序設(shè)置第一晶圓21與第二晶圓22，且該第二晶圓22上具有對(duì)應(yīng)該電性連接墊200的預(yù)開(kāi)口區(qū)A。
所述的成孔裝置S32用以于該第二晶圓22上形成通孔22a。
所述的封模裝置S33用以形成保護(hù)層23于該第二晶圓22上，以封蓋該通孔22a。
所述的脆化裝置S34具有光源(圖未示)，以提供光線照射該預(yù)開(kāi)口區(qū)A上的保護(hù)層23而進(jìn)行脆化。
所述的切割裝置S35可選用刀具式(圖未示)或激光式(圖未示)，以沿該預(yù)開(kāi)口區(qū)A進(jìn)行切割，以移除經(jīng)脆化的第一保護(hù)層23a、第二晶圓22與第一晶圓21而形成開(kāi)口，令該電性連接墊200外露于該開(kāi)口，再進(jìn)行切割制程。
另外，本發(fā)明還提供一種半導(dǎo)體封裝件2，包括:基板20、設(shè)于該基板20上的第一芯片21’、設(shè)于該第一芯片21’上的第二芯片22’、形成該第二芯片22’的部分表面上的第一與第二保護(hù)層23a、23b。
所述的基板20為CMOS芯片結(jié)構(gòu)，其表面具有置晶區(qū)W與位于該置晶區(qū)W外圍的電性連接墊200。
所述的第一芯片21’通過(guò)凸塊212設(shè)于該基板20的置晶區(qū)W上，且具有陀螺儀211。
所述的第二芯片22’，其一側(cè)面22c對(duì)應(yīng)該置晶區(qū)W，以外露該電性連接墊200，且該第二芯片22’具有通孔22a，以外露出部分的第一芯片21’。
所述的第一保護(hù)層23a形成于該第二芯片22’的部分表面上且延伸至鄰近該電性連接墊200的側(cè)面22c邊緣，又該第一保護(hù)層23a的材質(zhì)為脆性材質(zhì)。
所述的第二保護(hù)層23b形成于該第二芯片22’的部分表面上并連接該第一保護(hù)層23a，又該第二保護(hù)層23b的材質(zhì)為膠材，使該第一保護(hù)層23a的脆性大于該第二保護(hù)層23b的脆性。
綜上所述，本發(fā)明半導(dǎo)體封裝件及其制法與制作該半導(dǎo)體封裝件的系統(tǒng)，主要通過(guò)脆化預(yù)開(kāi)口區(qū)上的膠材，使其失去粘性，以利于后續(xù)切割，且避免損壞刀具。
以上所述僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例以例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，然其并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何熟悉本項(xiàng)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(jìn)一步的改進(jìn)和變化，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以本申請(qǐng)的權(quán)利要求書(shū)所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體封裝件，其特征在于，包括: 基板，其具有置晶區(qū)與位于該置晶區(qū)外圍的電性連接墊； 第一芯片，其設(shè)于該基板的置晶區(qū)上； 第二芯片，其設(shè)于該第一芯片上，且其側(cè)面對(duì)應(yīng)該置晶區(qū)，以外露該電性連接墊； 第一保護(hù)層，其形成于該第二芯片的部分表面上且延伸至鄰近該電性連接墊的側(cè)邊；以及 第二保護(hù)層，其形成于該第二芯片的部分表面上并連接該第一保護(hù)層，且該第一保護(hù)層的脆性大于該第二保護(hù)層的脆性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝件，其特征在于，該基板為芯片結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝件，其特征在于，該第一芯片或該第二芯片具有微機(jī)電系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝件，其特征在于，該第一芯片通過(guò)凸塊設(shè)于該基板上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝件，其特征在于，該第二芯片具有通孔，以外露出部分的該第一芯片。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體封裝件，其特征在于，該第二保護(hù)層還封蓋該通孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝件，其特征在于，該第一保護(hù)層的材質(zhì)為脆性材質(zhì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝件，其特征在于，該第二保護(hù)層的材質(zhì)為膠材。
9.一種半導(dǎo)體封裝件的制法，其特征在于，包括: 于一具有電性連接墊的基板上設(shè)置第一晶圓； 于該第一晶圓上堆棧第二晶圓，且該第二晶圓上具有對(duì)應(yīng)該電性連接墊的預(yù)開(kāi)口區(qū)； 形成保護(hù)層于該第二晶圓上； 脆化位于該預(yù)開(kāi)口區(qū)上的保護(hù)層；以及 移除該預(yù)開(kāi)口區(qū)上的經(jīng)脆化的保護(hù)層、第二晶圓與第一晶圓，以形成用以外露該電性連接墊的開(kāi)口。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體封裝件的制法，其特征在于，該基板為晶圓結(jié)構(gòu)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體封裝件的制法，其特征在于，該保護(hù)層的材質(zhì)為感旋光性材質(zhì)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體封裝件的制法，其特征在于，該脆化制程以光線照射該預(yù)開(kāi)口區(qū)上的保護(hù)層而令該感旋光性材質(zhì)脆化。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體封裝件的制法，其特征在于，通過(guò)切割方式，移除該預(yù)開(kāi)口區(qū)的第二晶圓與該經(jīng)脆化的保護(hù)層。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體封裝件的制法，其特征在于，該制法還包括先蝕刻該第二晶圓以形成通孔，再形成該保護(hù)層，以封蓋該通孔。
15.一種制作半導(dǎo)體封裝件的系統(tǒng)，其特征在于，包括: 承載裝置，其用以承載半導(dǎo)體封裝件，該半導(dǎo)體封裝件于一具有電性連接墊的基板上依序設(shè)置第一晶圓與第二晶圓，且該第二晶圓上具有對(duì)應(yīng)該電性連接墊的預(yù)開(kāi)口區(qū)； 封模裝置，其用以形成保護(hù)層于該第二晶圓上；脆化裝置，其用以脆化位于該預(yù)開(kāi)口區(qū)上的保護(hù)層；以及 切割裝置，其用以沿該預(yù)開(kāi)口區(qū)切割該基板上的第一與第二晶圓，以移除經(jīng)脆化的保護(hù)層、部分第二晶圓與部分第一晶圓，以形成用以外露該電性連接墊的開(kāi)口。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的制作半導(dǎo)體封裝件的系統(tǒng)，其特征在于，該脆化裝置具有光源，以提供光線照射該預(yù)開(kāi)口區(qū)上的保護(hù)層。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的制作半導(dǎo)體封裝件的系統(tǒng)，其特征在于，該切割裝置為激光式或刀具式切割裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求1 5所述的制作半導(dǎo)體封裝件的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括成孔裝置，其用以于該第二晶圓上形成通孔，再通過(guò)該封模裝置形成該保護(hù)層，以封蓋該通孔。
全文摘要
一種半導(dǎo)體封裝件及其制法與制作系統(tǒng)，該半導(dǎo)體封裝件的制法通過(guò)先對(duì)晶圓預(yù)開(kāi)口區(qū)上的膠層進(jìn)行脆化，再沿該經(jīng)脆化的膠層切割晶圓，以避免膠材粘著于刀具上。該半導(dǎo)體封裝件的制法包括于一具有電性連接墊的基板上設(shè)置第一晶圓；于該第一晶圓上堆棧第二晶圓，且該第二晶圓上具有對(duì)應(yīng)該電性連接墊的預(yù)開(kāi)口區(qū)；形成保護(hù)層于該第二晶圓上；脆化位于該預(yù)開(kāi)口區(qū)上的保護(hù)層；以及移除該預(yù)開(kāi)口區(qū)上的經(jīng)脆化的保護(hù)層、該第二晶圓與該第一晶圓，以形成用以外露該電性連接墊的開(kāi)口。
文檔編號(hào)B81B7/00GK103213937SQ20131002001
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月18日
發(fā)明者黃玉龍 申請(qǐng)人:精材科技股份有限公司