半导体封装结构与方法技术

本发明专利技术公开了一种半导体封装结构与方法，此方法是利用粘着层将多个晶片切片粘着至承载基底的第一表面上。其中，相邻的晶片切片之间具有暴露出部分粘着层的间隙。然后，在各间隙内填入封装层。再来，在各晶片切片中形成至少一个硅通孔，以暴露出配置在晶片切片的有源表面上的连接垫。之后，在各晶片切片背面形成重布线路层，以填入这些硅通孔中而与对应的连接垫电性连接。最后再进行切割工艺，以自各封装层切割至承载基底与第一表面相对的第二表面，以形成多个半导体封装结构。本发明专利技术的半导体封装方法不但可以节省工艺成本，更可以提高半导体元件的整体良率。而且，本发明专利技术的半导体封装结构可防止外界水气渗入其中而受损。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体元件的封装方法与结构，且特别是涉及一种可提高良率的半导体元件封装方法与结构。
技术介绍
现有的半导体加工设备中最基本的加工单位为整片晶片，而整片晶片在加工后， 不可避免地会因加工工艺的缺陷而有部分区域发生电性或结构不良的情况。当这些不良区占晶片总面积的比例过高时，若再以整片晶片进行封装等后续工艺，不但浪费设备的产能而增加工艺成本，更会降低制成品的良率。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的就是在提供一种半导体元件的封装方法，以提高封装结构的良率。本专利技术的再一目的是提供一种半导体封装结构，其具有良好的封装效果。本专利技术提出一种半导体元件的封装方法，其是先提供承载基底与多个晶片切片， 其中各晶片切片具有有源表面与背面，且各晶片切片的有源表面是与背面相对。而且，各晶片切片的有源表面上已形成有至少一个连接垫。接着，在承载基底上形成粘着层，然后再将各晶片切片的封装区粘着至此粘着层。其中，相邻的晶片切片之间具有暴露出部分粘着层的间隙。然后，在各间隙内填入封装层。再来，在各晶片切片中形成至少一个硅通孔，以暴露出对应的连接垫。之后，在各晶片切片背面形成重布线路层，以填入这些硅通孔中而与对应的连接垫电性连接。最后再进行切割工艺，以自各间隙处切割封装层、粘着层及承载基底， 以形成多个半导体封装结构。在本专利技术的实施例中，在进行上述的切割工艺前，还包括先在这些晶片切片的背面形成保护层，以覆盖这些重布线路层。其中，此保护层具有多个开口，分别暴露出对应的重布线路层的一部分。之后，形成多个焊球填入这些开口内，以使这些焊球分别与对应的重布线路层电性连接。在本专利技术的实施例中，在形成上述硅通孔之后及形成上述重布线路层之前，还包括先在晶片切片的背面上形成填入硅通孔内的介电层，然后再移除位于硅通孔内的部分介电层，以暴露出连接垫。在本专利技术的实施例中，提供上述晶片切片的方法包括先提供晶片，再对此晶片进行电性测试，以得知晶片的可用区。然后，将此晶片的这些可用区切割下来而获得晶片切片。在本专利技术的实施例中，形成上述硅通孔之前，还包括先薄化这些晶片切片。在本专利技术的实施例中，将上述封装层填入间隙中的方法包括点胶。在本专利技术的实施例中，在填入上述这些封装层之后，还包括对这些封装层进行研磨及抛光工艺，以移除各封装层突出于各晶片切片的背面的部分。本专利技术提出一种半导体封装结构，包括承载基底、芯片、粘着层以及封装层。其中， 承载基底具有第一表面，且第一表面具有配置区与封装区，而封装区是围绕在配置区周围。 芯片是配置于承载基底的配置区上方。粘着层是跨置于配置区与封装区上而位于芯片与承载基底之间。封装层是配置于粘着层上，并对应该封装区而围绕芯片。在本专利技术的实施例中，上述的半导体封装结构还包括重布线路层，且上述芯片具有有源表面、背面以及至少一个硅通孔。其中，有源表面上已形成有至少一个连接垫，而硅通孔是自背面贯通至有源表面而暴露出此连接垫。重布线路层则是配置于芯片的背面，并填入硅通孔而与连接垫电性连接。在本专利技术的实施例中，上述的芯片的有源表面上更形成有半导体元件，且上述粘着层围绕半导体元件而配置。在本专利技术的实施例中，上述的半导体封装结构还包括介电层，配置于重布线路层与芯片之间。在本专利技术的实施例中，上述的半导体封装结构还包括保护层与至少一个焊球，其中保护层是配置于重布线路层上，并具有至少一个暴露出部分的重布线路层的开口。焊球则是配置于保护层上，并填入开口内而与重布线路层电性连接。在本专利技术的实施例中，上述的半导体元件例如是彩色滤光片阵列。在另一实施例中，上述的半导体元件更可以包括微透镜阵列，配置于彩色滤光片阵列与芯片之间。在本专利技术的实施例中，上述的承载基底的材料可以是透明材料。在本专利技术的实施例中，上述的封装层的材料可以是热固化材料。本专利技术是将多个晶片切片粘着于承载基底上，再对此承载基底上的晶片切片进行后续工艺。由于这些晶片切片均为原晶片上的可用区，因此本专利技术仅对这些晶片切片进行封装工艺不但可以节省工艺成本，更可以提高半导体元件的整体良率。为让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例， 并配合附图，作详细说明如下。附图说明图IA至图IG为本专利技术的实施例中半导体结构在封装工艺中的剖面示意图。图2为本专利技术的实施例中提供晶片切片的步骤流程图。附图标记说明100 半导体封装结构110:晶片切片IlOa:芯片112:有源表面114:背面116:连接垫117:硅通孔118:半导体元件120 承载基底121 配置区122 第一表面123 封装区124 第二表面130 粘着层140 封装层150 重布线路层160:介电层170 保护层172:开口180 焊球G:间隙S210 S230 步骤具体实施例方式图IA至图IG为本专利技术的实施例中半导体元件在封装工艺中的剖面示意图。请参照图1A，首先提供多个晶片切片110。各晶片切片110分别具有彼此相对的有源表面112 与背面114，其中有源表面112上已形成有至少一个连接垫116。具体来说，连接垫116与形成在晶片切片110的有源表面112上的线路(图未示)电性连接。除此之外，晶片切片 110的有源表面112上已形成有至少一个半导体元件118，其是通过线路与连接垫116而与外部电路电性连接。在本实施例中，半导体元件118例如是微透镜阵列(micro lensarray) 及彩色滤光片(color filter)阵列，但本专利技术不以此为限。详细来说，如图2的步骤S210所述，本实施例是先提供至少一片晶片，然后再如步骤S220所述，对晶片分区进行电性测试，以得知晶片的可用区。之后，如步骤S230所述，将晶片的可用区切割下来，因而获得图IA的晶片切片110。值得一提的是，本专利技术并不限定这些晶片切片110的形状。请参照图1B，提供承载基底120，其具有彼此相对的第一表面122与第二表面124。 接着，在承载基底120的第一表面122上形成粘着层130。承载基底120例如是由透明材料 (如玻璃)制成。而且，本实施例的承载基底120的外型轮廓例如与一般晶片相同，以与现有机台设备相符，但不以此为限。粘着层130则例如是由热固化材料所制成，且其例如围绕半导体元件118而配置。请参照图1C，将各晶片切片110的有源表面112粘着至粘着层130。具体来说，这些晶片切片110例如是从不同晶片上切割下来，再排列于承载基底120的第一表面122上， 并通过粘着层130固定于承载基底120的第一表面122上。其中，这些晶片切片110彼此间隔间隙G排列，而间隙G暴露出部分的粘着层130。请参照图1D，在各间隙G内填入封装层140。具体来说，封装层140例如由粘着材料所构成，且其可以与粘着层130相同，也可以不相同。在本实施例中，封装层140例如与粘着层130同为由热固化材料所制成。而且，封装层140例如以点胶的方式填入间隙G内。特别的是，本实施例在将封装层140填入间隙G内之后，接着会进行研磨(grind) 及抛光(polish)工艺，以移除封装层140突出于晶片切片110的背面114的部分，也就是使封装层140与晶片切片110的背面114共平面，以利于后续膜层的形成。请参照图1E，分别在各晶片切片110中形成硅通孔(throu本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种半导体元件的封装方法，包括：提供承载基底及多个晶片切片，其中该承载基底具有彼此相对的第一表面与第二表面，各该晶片切片具有有源表面与背面，其中该有源表面与该背面相对，且该有源表面上已形成有至少一连接垫；于该承载基底的该第一表面上形成粘着层；将各该晶片切片粘着至该粘着层，其中相邻的该多个晶片切片之间具有间隙，暴露出部分的该粘着层；于各该间隙内填入封装层；于各该晶片切片中形成至少一硅通孔，以暴露出该多个连接垫；分别于各该晶片切片的该背面上形成重布线路层，以填入该多个硅通孔中而与对应的该连接垫电性连接；以及进行切割工艺，以自各该封装层切割至该承载基底的该第二表面，而形成多个半导体封装结构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张文雄，
申请(专利权)人：宏宝科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71