專利名稱：晶片封裝體及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于晶片封裝體，且特別是有關(guān)于晶圓級(jí)封裝的晶片封裝體及其制作方法。
背景技術(shù)：
晶片封裝體用以保護(hù)封裝于其中的晶片，并提供晶片與外部電子元件之間的導(dǎo)電通路。在現(xiàn)行晶圓級(jí)封裝制程中，位于晶圓外圍的晶片封裝體可能有接合度不佳及/或易受水氣入侵的問(wèn)題，其影響所封裝的晶片的效能非常巨大。因此，業(yè)界亟需提升晶片封裝體的可靠度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種晶片封裝體的制作方法，包括提供一半導(dǎo)體晶圓，半導(dǎo)體晶圓具有多個(gè)元件區(qū)，且元件區(qū)之間間隔有多個(gè)切割道；將一封裝基板接合至半導(dǎo)體晶圓，其中封裝基板與半導(dǎo)體晶圓之間具有一間隔層，間隔層定義出多個(gè)空腔，空腔分別露出元件區(qū)，且間隔層具有多個(gè)貫穿孔，貫穿孔鄰近半導(dǎo)體晶圓的外緣，且貫穿孔中填入一粘著材料，間隔層具有粘性且間隔層的材質(zhì)不同于粘著材料；以及沿著切割道切割半導(dǎo)體晶圓、封裝基板與間隔層，以形成多個(gè)彼此分離的晶片封裝體。本發(fā)明所述的晶片封裝體的制作方法，所述貫穿孔位于任兩相鄰的元件區(qū)之間。本發(fā)明所述的晶片封裝體的制作方法，所述貫穿孔位于所述切割道上，且切割該半導(dǎo)體晶圓、該封裝基板與該間隔層的步驟包括沿著所述切割道切割位于所述貫穿孔中的該粘著材料。本發(fā)明所述的晶片封裝體的制作方法，所述貫穿孔包括至少二排彼此平行的貫穿孔，該二排貫穿孔分別位于所述切割道其中之一的相對(duì)二側(cè)，且切割該半導(dǎo)體晶圓、該封裝基板與該間隔層的步驟包括沿著該切割道切割該間隔層的位于該二排貫穿孔之間的部分。本發(fā)明所述的晶片封裝體的制作方法，該間隔層包括一外環(huán)部，該外環(huán)部鄰近該半導(dǎo)體晶圓的外緣，且所述貫穿孔位于該外環(huán)部。本發(fā)明所述的晶片封裝體的制作方法，該間隔層還包括多個(gè)內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)分別位于所述空腔中，并分別圍繞所述空腔所露出的所述元件區(qū)，且所述貫穿孔貫穿所述內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明所述的晶片封裝體的制作方法，該間隔層還具有多個(gè)第二貫穿孔，所述第二貫穿孔鄰近該半導(dǎo)體晶圓的中心，該晶片封裝體的制作方法還包括于所述第二貫穿孔中填入該粘著材料。本發(fā)明所述的晶片封裝體的制作方法，該粘著材料的粘性大于該間隔層的粘性。本發(fā)明所述的晶片封裝體的制作方法，該粘著材料的硬度小于該間隔層的硬度。本發(fā)明所述的晶片封裝體的制作方法，還包括在所述貫穿孔中填入該粘著材料并接合該半導(dǎo)體晶圓與該封裝基板之后，對(duì)該間隔層與該粘著材料進(jìn)行一加熱固化制程，以固化該間隔層與該粘著材料。本發(fā)明所述的晶片封裝體的制作方法，該間隔層還具有一溝槽，該溝槽貫穿該間隔層并位于所述切割道上，該晶片封裝體的制作方法還包括于該溝槽中填入該粘著材料，其中，切割該半導(dǎo)體晶圓、該封裝基板與該間隔層的步驟包括沿著所述切割道切割位于該溝槽中的該粘著材料。本發(fā)明所述的晶片封裝體的制作方法，所述貫穿孔包括至少二排彼此平行的貫穿孔，且該溝槽位于該二排貫穿孔之間。本發(fā)明所述的晶片封裝體的制作方法，該間隔層還具有多個(gè)環(huán)狀溝槽，各該環(huán)狀溝槽貫穿該間隔層并圍繞對(duì)應(yīng)的該空腔，該晶片封裝體的制作方法還包括于所述環(huán)狀溝槽中填入該粘著材料。
本發(fā)明所述的晶片封裝體的制作方法，所述貫穿孔位于所述切割道上，并位于任兩相鄰的環(huán)狀溝槽之間，且切割該半導(dǎo)體晶圓、該封裝基板與該間隔層的步驟包括沿著所述切割道切割位于所述貫穿孔中的該粘著材料。本發(fā)明所述的晶片封裝體的制作方法，該間隔層包括一外環(huán)部，該外環(huán)部鄰近該半導(dǎo)體晶圓的外緣，且該間隔層還具有一外環(huán)溝槽，該外環(huán)溝槽呈環(huán)狀，該外環(huán)溝槽貫穿該間隔層且位于該外環(huán)部。本發(fā)明另一提供一種晶片封裝體，包括一半導(dǎo)體基板，具有一元件區(qū)；一封裝基板，配置于半導(dǎo)體基板上；一間隔層，配置于半導(dǎo)體基板與封裝基板之間，且間隔層定義出一空腔，空腔露出元件區(qū)；以及多個(gè)彼此獨(dú)立的粘結(jié)結(jié)構(gòu)，鑲嵌于間隔層中并位于空腔外，其中間隔層的材質(zhì)不同于粘結(jié)結(jié)構(gòu)的材質(zhì)。
本發(fā)明所述的晶片封裝體，該間隔層具有一側(cè)壁，該側(cè)壁朝向遠(yuǎn)離該空腔的方向，該側(cè)壁具有多個(gè)自該半導(dǎo)體基板延伸至該封裝基板的凹槽，且所述粘結(jié)結(jié)構(gòu)分別填充于所述凹槽中。 本發(fā)明所述的晶片封裝體，各該粘結(jié)結(jié)構(gòu)具有一第二側(cè)壁，該第二側(cè)壁朝向遠(yuǎn)離該空腔的方向并與該間隔層的該側(cè)壁平齊。本發(fā)明所述的晶片封裝體，該間隔層具有多個(gè)貫穿孔，且所述粘結(jié)結(jié)構(gòu)分別填入所述貫穿孔中。本發(fā)明所述的晶片封裝體，該間隔層還包括一內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)，該內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)位于該空腔中并具有多個(gè)貫穿孔，該晶片封裝體還包括多個(gè)彼此獨(dú)立的第二粘結(jié)結(jié)構(gòu)，分別填入所述貫穿孔中，其中該間隔層的材質(zhì)不同于所述第二粘結(jié)結(jié)構(gòu)的材質(zhì)。本發(fā)明所述的晶片封裝體，該間隔層接觸該半導(dǎo)體基板與該封裝基板。本發(fā)明所述的晶片封裝體，各該粘結(jié)結(jié)構(gòu)自該半導(dǎo)體基板延伸至該封裝基板。本發(fā)明所述的晶片封裝體，還包括一連續(xù)的環(huán)狀粘結(jié)結(jié)構(gòu)，環(huán)繞包覆該間隔層的側(cè)壁，且位于該空腔外。本發(fā)明所述的晶片封裝體，該間隔層具有一環(huán)狀溝槽，該環(huán)狀溝槽貫穿該間隔層且環(huán)繞該空腔，該晶片封裝體還包括一連續(xù)的環(huán)狀粘結(jié)結(jié)構(gòu)，填充于該環(huán)狀溝槽中。本發(fā)明所述的晶片封裝體及其制作方法可改善晶圓切割制程的可靠度以及提升晶片封裝制程的制程良率。


圖IA至圖IC繪示本發(fā)明一實(shí)施例的晶片封裝體的制程剖面圖。圖2繪示圖IB的俯視圖。圖3A至圖3B繪示本發(fā)明一實(shí)施例的晶片封裝體的制程剖面圖。圖4繪示圖3B的晶片封裝體的立體示意圖。圖5繪示圖3 A的俯視圖。圖6繪示圖5的實(shí)施例的另一種變化。圖7A至圖7B繪示本發(fā)明一實(shí)施例的晶片封裝體的制程剖面圖。圖8繪示圖7A的俯視圖。圖9A至圖9B繪示本發(fā)明一實(shí)施例的晶片封裝體的制程剖面圖。圖10繪示圖9B的晶片封裝體的立體示意圖。圖11繪示圖9A的俯視圖。圖12A至圖12B繪示本發(fā)明一實(shí)施例的晶片封裝體的制程剖面圖。圖13繪示圖12B的晶片封裝體的立體示意圖。圖14繪示圖12A的俯視圖。圖15至圖16繪示本發(fā)明一實(shí)施例的晶片封裝體的制程剖面圖。圖17至圖18繪示本發(fā)明一實(shí)施例的晶片封裝體的制程剖面圖。附圖中符號(hào)的簡(jiǎn)單說(shuō)明如下100、300、700、900、1200、1600、1800 :晶片封裝體；110 :半導(dǎo)體晶圓；110a :半導(dǎo)體基板；112 :兀件區(qū)；114 :中心區(qū)；116 :周邊區(qū)；120 :封裝基板；120a :(切割后的)封裝基板;130 :間隔層;130a、130b、130c、130d、130e :(切割后的)間隔層；132 :外環(huán)部；134 :分隔部；136 :內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)；138、F :側(cè)壁；140 :粘著材料；140a :粘結(jié)結(jié)構(gòu)；140b、140c :環(huán)狀粘結(jié)結(jié)構(gòu)；A :溝槽；B :外環(huán)溝槽；C :空腔；D :環(huán)狀溝槽;H :空心貫穿孔；P :外緣；R :凹槽；S :切割道;T :貫穿孔。
具體實(shí)施例方式以下將詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的制作與使用方式。然應(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(shí)施。文中所舉例討論的特定實(shí)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(shí)施例中可能使用重復(fù)的標(biāo)號(hào)或標(biāo)示。這些重復(fù)僅為了簡(jiǎn)單清楚地?cái)⑹霰景l(fā)明，不代表所討論的不同實(shí)施例及/或結(jié)構(gòu)之間具有任何關(guān)連性。再者，當(dāng)述及一第一材料層位于一第二材料層上或之上時(shí)，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。在圖式中，實(shí)施例的形狀或是厚度可擴(kuò)大，以簡(jiǎn)化或是方便標(biāo)示。再者，圖中未繪示或描述的元件，為所屬技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員所知的形式。本發(fā)明一實(shí)施例的晶片封裝體可用以封裝光感測(cè)元件或發(fā)光元件。然其應(yīng)用不限于此，例如在本發(fā)明的晶片封裝體的實(shí)施例中，其可應(yīng)用于各種包含有源元件或無(wú)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(optoelectronic devices)、微機(jī)電系統(tǒng)(Micro Electro Mechanical System ;MEMS)、微流體系統(tǒng)(micro fluidic systems)或利用熱、光線及壓力等物理量變化來(lái)測(cè)量的物理感測(cè)器(Physical Sensor)。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)元件、發(fā)光二極管(light-emitting diodes ;LEDs)、太陽(yáng)能電池(solar cells)、射頻元件(RF circuits)、加速計(jì)(accelerators)、陀螺儀(gyroscopes)、微制動(dòng)器(microactuators)、表面聲波兀件(surface acoustic wave devices)、壓力感測(cè)器(processsensors)或噴墨頭(ink printer heads)等半導(dǎo)體晶片進(jìn)行封裝。其中上述晶圓級(jí)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(dú)立的封裝體，然而，在一特定實(shí)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(jìn)行封裝制程，亦可稱之為晶圓級(jí)封裝制程。另外，上述晶圓級(jí)封裝制程亦適用于通過(guò)堆疊(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-layerintegrated circuit devices)的晶片封裝體。本發(fā)明是通過(guò)在半導(dǎo)體晶圓與封裝基板之間的間隔層上形成多個(gè)鄰近半導(dǎo)體晶圓的外緣的貫穿孔，并于這些貫穿孔中填入粘著材料的方式增加間隔層與半導(dǎo)體晶圓及/或封裝基板之間的接著性。圖IA至圖IC繪示本發(fā)明一實(shí)施例的晶片封裝體的制程剖面圖，圖2繪示圖IB的俯視圖。圖IB為沿圖2的1-1’線段的剖面圖，并且為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，圖2省略繪示封裝基板。首先，請(qǐng)參照?qǐng)D1A，提供一半導(dǎo)體晶圓110與一封裝基板120，其中半導(dǎo)體晶圓110具有多個(gè)元件區(qū)112，且元件區(qū)112之間間隔有多個(gè)切割道S。接著，請(qǐng)參照?qǐng)DIB與圖2，將封裝基板120接合至半導(dǎo)體晶圓110，其中封裝基板120與半導(dǎo)體晶圓110之間具有一間隔層130。間隔層130定義出多個(gè)空腔C，空腔C分別露出元件區(qū)112。間隔層130具有多個(gè)貫穿孔T，貫穿孔T鄰近半導(dǎo)體晶圓110的外緣P。在本實(shí)施例中，間隔層130具有一外環(huán)部132與一分隔部134，外環(huán)部132鄰近半導(dǎo)體晶圓110的外緣P，分隔部134位于元件區(qū)112之間的切割道S上，且貫穿孔T位于外環(huán)部132。并且，可于貫穿孔T中填入一粘著材料140，其中填入粘著材料140的方法例如為網(wǎng)版印刷。粘著材料140可以填滿或是未填滿貫穿孔T，當(dāng)粘著材料140填滿貫穿孔T時(shí)可有助于粘結(jié)半導(dǎo)體晶圓110、封裝基板120與間隔層130 ;即使粘著材料140未填滿貫穿孔T，只要其有助于粘結(jié)間隔層130與半導(dǎo)體晶圓110或封裝基板120兩者之一即可提升封裝制程的良率。間隔層130可具有粘性且材質(zhì)不同于粘著材料140。舉例來(lái)說(shuō)，間隔層130的材質(zhì)可為感光材料(如光致抗蝕劑)或是環(huán)氧樹脂(epoxy),粘著材料140的材質(zhì)可為其它種類的高分子材料(例如聚亞酰胺，polyimide)。在本實(shí)施例中,所選用的材質(zhì)使得粘著材料140的粘性大于間隔層130的粘性，且粘著材料140的硬度小于間隔層130的硬度。如此一來(lái)，在接合封裝基板120與半導(dǎo)體晶圓110時(shí)，間隔層130可提供一定的支撐力，而粘著材料140可提供比間隔層130更大的接著力。詳細(xì)而言，如圖IA所示，在本實(shí)施例中，將封裝基板120接合至半導(dǎo)體晶圓110的方法是先將間隔層130形成在封裝基板120上，并于貫穿孔T中填入粘著材料140，之后，才使封裝基板120經(jīng)由具有粘性的間隔層130與粘著材料140接合至半導(dǎo)體晶圓110。
此外，在其他實(shí)施例中，將封裝基板120接合至半導(dǎo)體晶圓110的方法也可以是先將間隔層130形成在半導(dǎo)體晶圓110上，并于貫穿孔T中填入粘著材料140，之后，才使半導(dǎo)體晶圓110經(jīng)由具有粘性的間隔層130與粘著材料140接合至封裝基板120。另外，如圖2所示，間隔層130可額外具有多個(gè)位于分隔部134的空心貫穿孔H，粘著材料140并未填入空心貫穿孔H中。 值得注意的是，由于本實(shí)施例在外環(huán)部132的貫穿孔T中填入粘著材料140，因此，粘著材料140可增加外環(huán)部132與半導(dǎo)體晶圓110及/或封裝基板120之間的接著性，故可避免在后續(xù)的加工制程(例如化學(xué)氣相沉積等熱制程)中由間隔層130與半導(dǎo)體晶圓110及封裝基板120所構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)發(fā)生分層(delamination)現(xiàn)象,進(jìn)而可改善晶圓切割制程的可靠度以及提升晶片封裝制程的制程良率。之后，可選擇性地對(duì)間隔層130與粘著材料140進(jìn)行一固化制程，以使間隔層130與粘著材料140同時(shí)或分開固化，其中固化制程例如為加熱固化制程、光固化制程或是其他適合的固化制程。然后，請(qǐng)參照?qǐng)DIB與圖1C，沿著切割道S切割半導(dǎo)體晶圓110、封裝基板120與間隔層130，以形成多個(gè)彼此分離的晶片封裝體100。晶片封裝體100包括一半導(dǎo)體基板110a、一(切割后的)封裝基板120a以及一(切割后的)間隔層130a，其中半導(dǎo)體基板IlOa具有一元件區(qū)112。封裝基板120a配置于半導(dǎo)體基板IlOa上，且間隔層130a位于封裝基板120a與半導(dǎo)體基板IlOa之間并定義出一空腔C。當(dāng)晶片封裝體100為感光元件或是發(fā)光元件時(shí)，封裝基板120的材質(zhì)可為透光材料，例如玻璃、石英、塑膠或蛋白石(opal)。圖3A至圖3B繪示本發(fā)明另一實(shí)施例的晶片封裝體的制程剖面圖。值得注意的是，本實(shí)施例的晶片封裝體的制程相似于圖IA至圖IC的制程，兩者的差異之處在于本實(shí)施例的貫穿孔T與粘著材料140還位于分隔部134。圖5繪示圖3A的俯視圖，圖3A為沿圖5的1_1’線段的剖面圖，并且為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，圖5省略繪示封裝基板。詳細(xì)而言，請(qǐng)參照?qǐng)D3A，貫穿孔T可位于分隔部134。舉例來(lái)說(shuō)，如圖5所示，半導(dǎo)體晶圓110可具有一中心區(qū)114與一圍繞中心區(qū)114的周邊區(qū)116，貫穿孔T可位于分隔部134的位于周邊區(qū)116的部分，并位于切割道S上，且粘著材料140可填入位于周邊區(qū)116的貫穿孔T中。此外，在本實(shí)施例中，間隔層130的空心貫穿孔H分布于中心區(qū)114的分隔部134。在本實(shí)施例中，由于貫穿分隔部134的粘著材料140已于周邊區(qū)116中圍成一圈，因此，已強(qiáng)化分隔部134的位于周邊區(qū)116的部分與半導(dǎo)體晶圓110及/或封裝基板120之間的接著性，而具有避免疊層結(jié)構(gòu)在后續(xù)的加工制程中發(fā)生分層現(xiàn)象的功效，因此，在該實(shí)施例中間隔層130亦可不具有填充粘著材料140的外環(huán)部132。圖6繪示圖5的實(shí)施例的另一種變化。在另一實(shí)施例中，如圖6所示，貫穿孔T可位于整個(gè)分隔部134中(亦即，位于半導(dǎo)體晶圓110的中心區(qū)與周邊區(qū)中)，且粘著材料140可填入這些貫穿孔T中，此時(shí)，分隔部134不具有空心貫穿孔。值得注意的是，由于本實(shí)施例在分隔部134的貫穿孔T中填入粘著材料140，因此，粘著材料140可增加分隔部134與半導(dǎo)體晶圓110及/或封裝基板120之間的接著性，進(jìn)而可提升晶片封裝制程的制程良率。
之后，請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D3A與圖3B，可沿著切割道S切割半導(dǎo)體晶圓110、封裝基板120、間隔層130以及位于貫穿孔T中的粘著材料140，以形成多個(gè)彼此分離的晶片封裝體300。圖4繪示圖3B的晶片封裝體的立體示意圖，并且為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，圖4省略繪示封裝基板。請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D3B與圖4，晶片封裝體300包括一半導(dǎo)體基板110a、一(切割后的)封裝基板120a、一 (切割后的)間隔層130a以及多個(gè)彼此獨(dú)立的粘結(jié)結(jié)構(gòu)140a，其中半導(dǎo)體基板IlOa具有一元件區(qū)112。封裝基板120a配置于半導(dǎo)體基板IlOa上。間隔層130a配置于半導(dǎo)體基板IlOa與封裝基板120a之間，且間隔層130a定義出一空腔C，空腔C露出元件區(qū)112。粘結(jié)結(jié)構(gòu)140a鑲嵌于間隔層130a中并位于空腔C外，且部分的間隔層130a分隔于這些粘結(jié)結(jié)構(gòu)140a之間，其中間隔層130a的材質(zhì)不同于粘結(jié)結(jié)構(gòu)140a的材質(zhì)。值得注意的是，在此，“粘結(jié)結(jié)構(gòu)140a鑲嵌于間隔層130a中”是代表粘結(jié)結(jié)構(gòu)140a位于間隔層130a中，且間隔層130a暴露出粘結(jié)結(jié)構(gòu)140a的部分表面。舉例來(lái)說(shuō)，間隔層 130a具有一側(cè)壁138，側(cè)壁138朝向遠(yuǎn)離空腔C的方向，且粘結(jié)結(jié)構(gòu)140a鑲嵌于側(cè)壁138上。詳細(xì)而言，側(cè)壁138可具有多個(gè)自半導(dǎo)體基板IlOa延伸至封裝基板120a的凹槽R，且粘結(jié)結(jié)構(gòu)140a填充于凹槽R中。由于粘結(jié)結(jié)構(gòu)140a鑲嵌于間隔層130a中，因此，兩者之間的接著性良好。在本實(shí)施例中，粘結(jié)結(jié)構(gòu)140a具有一側(cè)壁F，側(cè)壁F朝向遠(yuǎn)離空腔C的方向，且側(cè)壁F與側(cè)壁138平齊。在本實(shí)施例中，間隔層130a直接接觸半導(dǎo)體基板IlOa與封裝基板120a,且各粘結(jié)結(jié)構(gòu)140a自半導(dǎo)體基板IlOa延伸至封裝基板120a。雖然圖4是繪示粘結(jié)結(jié)構(gòu)140a完全填滿凹槽R的情形，但在其他實(shí)施例中，粘結(jié)結(jié)構(gòu)140a亦可未完全填滿凹槽R。舉例來(lái)說(shuō)，粘結(jié)結(jié)構(gòu)140a可以僅位于凹槽R的鄰近半導(dǎo)體基板IlOa的一端而連接半導(dǎo)體基板IlOa與間隔層130a?；蛘呤?，粘結(jié)結(jié)構(gòu)140a可以僅位于凹槽R的鄰近封裝基板120a的一端而連接封裝基板120a與間隔層130a。圖7A至圖7B繪示本發(fā)明又一實(shí)施例的晶片封裝體的制程剖面圖。值得注意的是，本實(shí)施例的晶片封裝體的制程相似于圖3A至圖3B的制程，兩者的差異之處在于本實(shí)施例的間隔層130還具有多個(gè)內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)136。圖8繪示圖7A的俯視圖，圖7A為沿圖8的1_1’線段的剖面圖，并且為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，圖8省略繪示封裝基板。詳細(xì)而言，請(qǐng)參照?qǐng)D7A與圖8，內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)136位于空腔C中并環(huán)繞元件區(qū)112，且貫穿孔T貫穿內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)136，粘著材料140填于貫穿孔T中。值得注意的是，圖8繪示的是位于周邊區(qū)116中的內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)136被貫穿孔T貫穿且貫穿孔T中填有粘著材料140，位于中心區(qū)114中的內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)136是被空心貫穿孔H貫穿。當(dāng)然，在其他的實(shí)施例中，也可以是所有的內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)136都被填有粘著材料140的貫穿孔T貫穿。接著，請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D7A與圖7B，可沿著切割道S切割半導(dǎo)體晶圓110、封裝基板120、間隔層130以及位于貫穿孔T中的粘著材料140，以形成多個(gè)彼此分離的晶片封裝體700。本實(shí)施例的晶片封裝體700相似于圖3B的晶片封裝體300，兩者的差異之處在于晶片封裝體700的間隔層130a還具有一內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)136。內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)136位于空腔C中并具有多個(gè)貫穿孔T，且多個(gè)彼此獨(dú)立的粘結(jié)結(jié)構(gòu)140a，分別填入貫穿孔T中。圖9A至圖9B繪示本發(fā)明再一實(shí)施例的晶片封裝體的制程剖面圖。值得注意的是，本實(shí)施例的晶片封裝體的制程相似于圖3A至圖3B的制程，兩者的差異之處在于貫穿孔T的排列方式不同。圖11繪示圖9A的俯視圖，圖9A為沿圖11的1_1’線段的剖面圖，并且為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，圖11省略繪示封裝基板。詳細(xì)而言，請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D9A與圖11，對(duì)各切割道S而言，貫穿孔T包括二排彼此平行的貫穿孔T，二排貫穿孔T分別位于切割道S的相對(duì)二側(cè)。在其他實(shí)施例中，貫穿孔T可包括其他偶數(shù)排的貫穿孔T (例如4、6、8排)，且分別位于切割道S 的相對(duì)二側(cè)。接著，請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D9A與圖9B，可沿著切割道S切割半導(dǎo)體晶圓110、封裝基板120與間隔層130的位于二排貫穿孔T之間的部分，以形成多個(gè)彼此分離的晶片封裝體900。圖10繪示圖9B的晶片封裝體的立體示意圖，并且為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，圖10省略繪示封裝基板。請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D9B與圖10，本實(shí)施例的晶片封裝體900相似于圖3B的晶片封裝體300，兩者的差異之處在于晶片封裝體900的間隔層130b具有多個(gè)貫穿孔T，且粘結(jié)結(jié)構(gòu)140a分別填于貫穿孔T中。圖12A至圖12B繪示本發(fā)明一實(shí)施例的晶片封裝體的制程剖面圖。值得注意的是，本實(shí)施例的晶片封裝體的制程相似于圖9A至圖9B的制程，兩者的差異之處在于貫穿孔T的排列方式不同。圖14繪示圖12A的俯視圖，圖12A為沿圖14的1_1’線段的剖面圖，并且為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，圖14省略繪示封裝基板。詳細(xì)而言，請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D12A與圖14，對(duì)各切割道S而言，貫穿孔T包括三排彼此平行的貫穿孔T，且其中一排貫穿孔T位于切割道S上(以下稱為中間排)，其中二排貫穿孔T分別位于切割道S的相對(duì)二側(cè)。接著，請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D12A與圖12B，可沿著切割道S切割半導(dǎo)體晶圓110、封裝基板120、間隔層130的位于二排貫穿孔T之間的部分以及中間排的貫穿孔T中的粘著材料140，以形成多個(gè)彼此分離的晶片封裝體1200。圖13繪示圖12B的晶片封裝體的立體示意圖，并且為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，圖13省略繪示封裝基板。請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D12B與圖13，晶片封裝體1200相似于圖3B的晶片封裝體300與圖9B的晶片封裝體900，其差異之處在于晶片封裝體1200的間隔層130c同時(shí)具有圖3B的晶片封裝體300的凹槽R與圖9B的晶片封裝體900的貫穿孔T，且粘結(jié)結(jié)構(gòu)140a分別填于貫穿孔T與凹槽R中。圖15至圖16繪示本發(fā)明一實(shí)施例的晶片封裝體的制程剖面圖，并且為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，圖16省略繪示封裝基板。值得注意的是，本實(shí)施例的晶片封裝體的制程相似于圖12A至圖12B與圖14的制程，如圖15所示，兩者的差異之處在于本實(shí)施例是以一貫穿間隔層130的連續(xù)溝槽A取代原本位于切割道S上的多個(gè)貫穿孔T(請(qǐng)參照?qǐng)D14)。詳細(xì)來(lái)說(shuō)，在本實(shí)施例中，對(duì)各切割道S而言，貫穿孔T可選擇性地包括二排彼此平行的貫穿孔T，且溝槽A (或切割道S)分隔于這二排彼此平行的貫穿孔T之間。此外，在本實(shí)施例中，亦可選擇性地在間隔層130的外環(huán)部132上形成一呈環(huán)狀的外環(huán)溝槽B，外環(huán)溝槽B貫穿外環(huán)部132。在一實(shí)施例中，貫穿孔T還可選擇性地包括二排位于外環(huán)部132的貫穿孔T，且這二排貫穿孔T分別位于外環(huán)溝槽B的相對(duì)二側(cè)。值得注意的是，本實(shí)施例僅是以二排貫穿孔T為例作說(shuō)明，并非用以限定貫穿孔T與溝槽A (或外環(huán)溝槽B)的相對(duì)位置，亦即，在其他實(shí)施例中，可依照實(shí)際使用需求而調(diào)整貫穿孔T與溝槽A (或外環(huán)溝槽B)的相對(duì)位置。當(dāng)在半導(dǎo)體晶圓110上形成間隔層130之后，可將粘著材料140填入溝槽A、外環(huán)溝槽B與貫穿孔T中，之后，可沿著切割道S切割半導(dǎo)體晶圓110、封裝基板以及位于溝槽A中的粘著材料140，以形成多個(gè)彼此分離的晶片封裝體1600(如圖16所示)。請(qǐng)參照?qǐng)D16，晶片封裝體1600相似于圖13的晶片封裝體，其差異之處在于晶片封裝體1600的間隔層130d不具有凹槽，且一連續(xù)的環(huán)狀粘結(jié)結(jié)構(gòu)140b環(huán)繞包覆間隔層130d的側(cè)壁，且位于空腔C外。此外，粘結(jié)結(jié)構(gòu)140a分別填于貫穿孔T中。、圖17至圖18繪示本發(fā)明一實(shí)施例的晶片封裝體的制程剖面圖，并且為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，圖18省略繪示封裝基板。值得注意的是，本實(shí)施例的晶片封裝體的制程相似于圖12A至圖12B與圖14的制程，兩者的差異之處在于本實(shí)施例是以多個(gè)貫穿間隔層130的環(huán)狀溝槽D取代原本位于切割道S之外的多個(gè)貫穿孔T(請(qǐng)參照?qǐng)D14)。詳細(xì)來(lái)說(shuō)，請(qǐng)參照?qǐng)D17，各環(huán)狀溝槽D圍繞對(duì)應(yīng)的空腔C(或元件區(qū)112)，且貫穿孔T位于兩相鄰的環(huán)狀溝槽D之間。值得注意的是，本實(shí)施例僅是以貫穿孔T位于兩相鄰的環(huán)狀溝槽D之間為例作說(shuō)明，并非用以限定貫穿孔T與環(huán)狀溝槽D的相對(duì)位置，亦即，在其他實(shí)施例中，可依照實(shí)際使用需求而調(diào)整貫穿孔T與環(huán)狀溝槽D的相對(duì)位置。當(dāng)在半導(dǎo)體晶圓110上形成間隔層130之后，可將粘著材料140填入環(huán)狀溝槽D與貫穿孔T中，之后，可沿著切割道S切割半導(dǎo)體晶圓110、封裝基板、間隔層130的位于相鄰二環(huán)狀溝槽D之間的部分以及位于貫穿孔T中的粘著材料140，以形成多個(gè)彼此分離的晶片封裝體1800 (如圖18所示)。請(qǐng)參照?qǐng)D18，晶片封裝體1800相似于圖13的晶片封裝體，其差異之處在于晶片封裝體1800的間隔層130e具有一連續(xù)的環(huán)狀溝槽D，而不具有貫穿孔T。環(huán)狀溝槽D貫穿間隔層130e且環(huán)繞空腔C(或元件區(qū))，且一連續(xù)的環(huán)狀粘結(jié)結(jié)構(gòu)140c填入環(huán)狀溝槽D中。此外，粘結(jié)結(jié)構(gòu)140a分別填于凹槽R中。綜上所述，由于本發(fā)明使粘著材料貫穿鄰近半導(dǎo)體晶圓的外緣的間隔層，故可有效增加間隔層與半導(dǎo)體晶圓及/或封裝基板的外緣之間的接著性，以避免在后續(xù)的加工制程(例如熱制程)中疊層結(jié)構(gòu)發(fā)生分層現(xiàn)象，并可提升晶片封裝制程的制程良率。此外，本發(fā)明使粘著材料貫穿間隔層的分隔部可增加分隔部與半導(dǎo)體晶圓及/或封裝基板之間的接著性，進(jìn)而可提升晶片封裝制程的制程良率。以上所述僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例，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)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種晶片封裝體的制作方法，其特征在于，包括 提供一半導(dǎo)體晶圓，該半導(dǎo)體晶圓具有多個(gè)元件區(qū)，且所述元件區(qū)之間間隔有多個(gè)切割道; 將一封裝基板接合至該半導(dǎo)體晶圓，其中該封裝基板與該半導(dǎo)體晶圓之間具有一間隔層，該間隔層定義出多個(gè)空腔，所述空腔分別露出所述元件區(qū)，且該間隔層具有多個(gè)貫穿孔，所述貫穿孔鄰近該半導(dǎo)體晶圓的外緣，且所述貫穿孔中填入一粘著材料，該間隔層具有粘性且該間隔層的材質(zhì)不同于該粘著材料；以及 沿著所述切割道切割該半導(dǎo)體晶圓、該封裝基板與該間隔層，以形成多個(gè)彼此分離的晶片封裝體。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的晶片封裝體的制作方法，其特征在于，所述貫穿孔位于任兩相鄰的元件區(qū)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶片封裝體的制作方法，其特征在于，所述貫穿孔位于所述切割道上，且切割該半導(dǎo)體晶圓、該封裝基板與該間隔層的步驟包括 沿著所述切割道切割位于所述貫穿孔中的該粘著材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶片封裝體的制作方法，其特征在于，所述貫穿孔包括至少二排彼此平行的貫穿孔，該二排貫穿孔分別位于所述切割道其中之一的相對(duì)兩側(cè)，且切割該半導(dǎo)體晶圓、該封裝基板與該間隔層的步驟包括 沿著該切割道切割該間隔層的位于該二排貫穿孔之間的部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的晶片封裝體的制作方法，其特征在于，該間隔層包括一外環(huán)部，該外環(huán)部鄰近該半導(dǎo)體晶圓的外緣，且所述貫穿孔位于該外環(huán)部。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的晶片封裝體的制作方法，其特征在于，該間隔層還包括多個(gè)內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)分別位于所述空腔中，并分別圍繞所述空腔所露出的所述元件區(qū)，且所述貫穿孔貫穿所述內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的晶片封裝體的制作方法，其特征在于，該間隔層還具有多個(gè)第二貫穿孔，所述第二貫穿孔鄰近該半導(dǎo)體晶圓的中心，該晶片封裝體的制作方法還包括 于所述第二貫穿孔中填入該粘著材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的晶片封裝體的制作方法，其特征在于，該粘著材料的粘性大于該間隔層的粘性。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的晶片封裝體的制作方法，其特征在于，該粘著材料的硬度小于 該間隔層的硬度。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的晶片封裝體的制作方法，其特征在于，還包括 在所述貫穿孔中填入該粘著材料并接合該半導(dǎo)體晶圓與該封裝基板之后，對(duì)該間隔層與該粘著材料進(jìn)行一加熱固化制程，以固化該間隔層與該粘著材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的晶片封裝體的制作方法，其特征在于，該間隔層還具有一溝槽，該溝槽貫穿該間隔層并位于所述切割道上，該晶片封裝體的制作方法還包括 于該溝槽中填入該粘著材料， 其中，切割該半導(dǎo)體晶圓、該封裝基板與該間隔層的步驟包括 沿著所述切割道切割位于該溝槽中的該粘著材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的晶片封裝體的制作方法，其特征在于，所述貫穿孔包括至少二排彼此平行的貫穿孔，且該溝槽位于該二排貫穿孔之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的晶片封裝體的制作方法，其特征在于，該間隔層還具有多個(gè)環(huán)狀溝槽，各該環(huán)狀溝槽貫穿該間隔層并圍繞對(duì)應(yīng)的該空腔，該晶片封裝體的制作方法還包括 于所述環(huán)狀溝槽中填入該粘著材料。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的晶片封裝體的制作方法，其特征在于，所述貫穿孔位于所述切割道上，并位于任兩相鄰的環(huán)狀溝槽之間，且切割該半導(dǎo)體晶圓、該封裝基板與該間隔層的步驟包括 沿著所述切割道切割位于所述貫穿孔中的該粘著材料。
15.根據(jù)權(quán)利要求I所述的晶片封裝體的制作方法，其特征在于，該間隔層包括一外環(huán)部，該外環(huán)部鄰近該半導(dǎo)體晶圓的外緣，且該間隔層還具有一外環(huán)溝槽，該外環(huán)溝槽呈環(huán)狀，該外環(huán)溝槽貫穿該間隔層且位于該外環(huán)部。
16.一種晶片封裝體，其特征在于，包括 一半導(dǎo)體基板，具有一元件區(qū)； 一封裝基板，配置于該半導(dǎo)體基板上； 一間隔層，配置于該半導(dǎo)體基板與該封裝基板之間，且該間隔層定義出一空腔，該空腔露出該元件區(qū)；以及 多個(gè)彼此獨(dú)立的粘結(jié)結(jié)構(gòu)，鑲嵌于該間隔層中并位于該空腔外，其中該間隔層的材質(zhì)不同于所述粘結(jié)結(jié)構(gòu)的材質(zhì)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的晶片封裝體，其特征在于，該間隔層具有一側(cè)壁，該側(cè)壁朝向遠(yuǎn)離該空腔的方向，該側(cè)壁具有多個(gè)自該半導(dǎo)體基板延伸至該封裝基板的凹槽，且所述粘結(jié)結(jié)構(gòu)分別填充于所述凹槽中。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的晶片封裝體，其特征在于，各該粘結(jié)結(jié)構(gòu)具有一第二側(cè)壁，該第二側(cè)壁朝向遠(yuǎn)離該空腔的方向并與該間隔層的該側(cè)壁平齊。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的晶片封裝體，其特征在于，該間隔層具有多個(gè)貫穿孔，且所述粘結(jié)結(jié)構(gòu)分別填入所述貫穿孔中。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的晶片封裝體，其特征在于，該間隔層還包括一內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)，該內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)位于該空腔中并具有多個(gè)貫穿孔，該晶片封裝體還包括 多個(gè)彼此獨(dú)立的第二粘結(jié)結(jié)構(gòu)，分別填入所述貫穿孔中，其中該間隔層的材質(zhì)不同于所述第二粘結(jié)結(jié)構(gòu)的材質(zhì)。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的晶片封裝體，其特征在于，該間隔層接觸該半導(dǎo)體基板與該封裝基板。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的晶片封裝體，其特征在于，各該粘結(jié)結(jié)構(gòu)自該半導(dǎo)體基板延伸至該封裝基板。
23.根據(jù)權(quán)利要求16所述的晶片封裝體，其特征在于，還包括 一連續(xù)的環(huán)狀粘結(jié)結(jié)構(gòu)，環(huán)繞包覆該間隔層的側(cè)壁，且位于該空腔外。
24.根據(jù)權(quán)利要求16所述的晶片封裝體，其特征在于，該間隔層具有一環(huán)狀溝槽，該環(huán)狀溝槽貫穿該間隔層且環(huán)繞該空腔，該晶片封裝體還包括一連續(xù)的環(huán)狀粘結(jié)結(jié)構(gòu)，填 充于該環(huán)狀溝槽中。
全文摘要
本發(fā)明提供一種晶片封裝體及其制作方法，該晶片封裝體的制作方法包括提供一半導(dǎo)體晶圓，其具有多個(gè)元件區(qū)，且元件區(qū)之間間隔有多個(gè)切割道；將一封裝基板接合至半導(dǎo)體晶圓，其中封裝基板與半導(dǎo)體晶圓之間具有一間隔層，間隔層定義出多個(gè)空腔，空腔分別露出元件區(qū)，且間隔層具有多個(gè)貫穿孔，貫穿孔鄰近半導(dǎo)體晶圓的外緣，且貫穿孔中填入一粘著材料，間隔層具有粘性且間隔層的材質(zhì)不同于粘著材料；以及沿著切割道切割半導(dǎo)體晶圓、封裝基板與間隔層，以形成多個(gè)彼此分離的晶片封裝體。本發(fā)明可改善晶圓切割制程的可靠度以及提升晶片封裝制程的制程良率。
文檔編號(hào)H01L23/31GK102738013SQ20111009292
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2011年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月13日
發(fā)明者何彥仕, 劉國(guó)華, 劉滄宇, 顏裕林, 黃玉龍 申請(qǐng)人:精材科技股份有限公司