晶片封装体及其制造方法技术

本发明专利技术揭示一种晶片封装体及其制造方法，该晶片封装体包括：一半导体晶片，具有一第一表面及与该第一表面相对的一第二表面，并具有至少一导电垫邻近于第一表面，且具有一开口自第二表面朝第一表面延伸而露出导电垫，邻近第一表面的开口口径大于邻近第二表面的开口口径；一绝缘层及一重布线层依序设置于第二表面上，且延伸至开口的侧壁及底部，其中重布线层经由开口与导电垫电性连接；一保护层覆盖重布线层且局部填入开口，以在开口内的保护层与导电垫之间形成一孔洞。本发明专利技术可防止重布线层与半导体晶片的导电垫发生剥离，进而增加晶片封装体的可靠度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关于一种晶片封装体，特别是有关于一种基底通孔电极(throughsubstrate via, TSV)结构中具有孔洞的。
技术介绍
随着电子或光电产品诸如数字相机、具有影像拍摄功能的手机、条码扫瞄器(barcode reader)以及监视器需求的增加，半导体技术发展的相当快速，且半导体晶片的尺寸有微缩化(miniaturization)的趋势,而其功能也变 得更为复杂。大多数的半导体晶片通常为了效能上的需求而置放于一密封的封装体，其有助于操作上的稳定性。然而，晶片封装体中的保护层与金属重布线层之间热膨胀系数(coefficient of thermal expansion, CTE)的不匹配,容易造成金属重布线层与半导体晶片的导电垫剥离，因而降低晶片封装体的可靠度。因此，有必要寻求一种新的封装体结构，其能够解决上述的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种晶片封装体，包括一半导体晶片，具有一第一表面及与第一表面相对的一第二表面，并具有至少一导电垫邻近于第一表面，且具有一第一开口自第二表面朝第一表面延伸而露出导电垫，其中第一开口具有邻近第一表面的一第一口径以及邻近第二表面的一第二口径，且第一口径大于第二口径；一绝缘层，设置于第二表面上，且延伸至第一开口的侧壁及底部，并露出导电垫；一重布线层，设置于绝缘层上并经由第一开口与露出的导电垫电性连接；一保护层，覆盖重布线层且局部填入第一开口，以在第一开口内的保护层与导电垫之间形成一孔洞，其中保护层具有至少一第二开口以露出第二表面上方的重布线层；以及一导电凸块，设置于第二开口内，并经由第二开口而电性连接至重布线层。本专利技术所述的晶片封装体，其中，该孔洞的高度与该第一开口的深度比在1/2至3/4的范围。本专利技术所述的晶片封装体，其中，该第一开口内的该保护层不与该导电垫接触。本专利技术所述的晶片封装体，其中，该孔洞的顶部具有一拱形轮廓。本专利技术所述的晶片封装体，其中，该孔洞的顶部具有中心轴旋转对称轮廓。本专利技术所述的晶片封装体，其中，位于该第一开口底部的该绝缘层具有一底脚结构。本专利技术所述的晶片封装体，其中，该保护层的粘滞系数在7000CP至11000CP的范围。本专利技术所述的晶片封装体，其中，该保护层包括阻焊材料。本专利技术所述的晶片封装体，还包括一玻璃基底，该玻璃基底上具有一围堰结构，且该围堰结构贴合至该半导体晶片的该第一表面，以在该玻璃基底与该半导体晶片之间形成一空腔；以及一微阵列结构，设置于该半导体晶片的该第一表面上且位于该空腔内。本专利技术另提供一种晶片封装体的制造方法，包括提供一半导体晶圆，该半导体晶圆具有一第一表面及与第一表面相对的一第二表面，且具有至少一导电垫邻近于第一表面且对应于每一晶片区；蚀刻半导体晶圆，以在每一晶片区形成自第二表面朝第一表面延伸的一第一开口而露出导电垫，其中第一开口具有邻近第一表面的一第一口径以及邻近第二表面的一第二口径，且第一口径大于第二口径；于第二表面上形成一绝缘层，该绝缘层延伸至每一第一开口的侧壁及底部并露出导电垫；于绝缘层上形成一重布线层，其中重布线层经由每一第一开口与露出的导电垫电性连接；于重布线层上覆盖一保护层，且局部填入每一第一开口，以在每一第一开口内的保护层与导电垫之间形成一孔洞，其中保护层具有至少一第二开口以露出该第二表面上方的重布线层；于第二开口内形成一导电凸块，其中导电凸块经由第二开口而电性连接至该重布线层；以及切割半导体晶圆，以形成对应每一晶片区的一半导体晶片。本专利技术所述的晶片封装体的制造方法，其中，形成该绝缘层步骤还包括进行一自对准蚀刻制程，以露出该导电垫。 本专利技术所述的晶片封装体的制造方法，其中，位于该第一开口底部的该绝缘层具有一底脚结构。本专利技术所述的晶片封装体的制造方法，其中，蚀刻该半导体晶圆步骤还包括对该半导体晶圆的该第二表面进行一薄化制程。本专利技术所述的晶片封装体的制造方法，其中，该孔洞的高度与该第一开口的深度比在1/2至3/4的范围。本专利技术所述的晶片封装体的制造方法，其中，该第一开口内的该保护层不与该导电垫接触。本专利技术所述的晶片封装体的制造方法，其中，该孔洞的顶部具有一拱形轮廓。本专利技术所述的晶片封装体的制造方法，其中，该孔洞的顶部具有中心轴旋转对称轮廓。本专利技术所述的晶片封装体的制造方法，其中，该保护层的粘滞系数在7000cp至IIOOOcp的范围。本专利技术所述的晶片封装体的制造方法，其中，该保护层包括阻焊材料。本专利技术所述的晶片封装体的制造方法，还包括于每一晶片区的该第一表面上形成一微阵列结构；提供一玻璃基底，该玻璃基底上具有一围堰结构；将该围堰结构贴合至该半导体晶圆的该第一表面，以在该玻璃基底与该半导体晶圆之间形成对应每一晶片区的一空腔，使每一微阵列结构位于该对应的空腔内；以及切割该围堰结构及该玻璃基底。本专利技术可防止重布线层与半导体晶片的导电垫发生剥离，进而增加晶片封装体的可靠度。附图说明图IA至图II绘示出根据本专利技术实施例的晶片封装体的制造方法剖面示意图。附图中符号的简单说明如下10 :切割道；100 :基底；IOOa :第一表面；IOOb :第_-表面；101 :半导体晶圆；102 导电垫；104 :微阵列结构;106、112a:开口 ；108 :绝缘层；109 :自对准蚀刻制程；110 :重布线层；112 :保护层；114 :孔洞；114a :孔洞的顶部；116 :遮光层；118 :导电凸块；120 :半导体晶片；200 :玻璃基底；202 :围堰结构；204 :空腔；300 :晶片封装体；dl :第一口径；d2 :第二口径。具体实施例方式以下说明本专利技术实施例的制作与使用。然而，可轻易了解本专利技术所提供的实施例仅用于说明以特定方法制作及使用本专利技术，并非用以局限本专利技术的范围。在图式或描述中，相似或相同部份的元件使用相同或相似的符号表示。再者，图式中元件的形状或厚度可扩大，以简化或方便标示。此外，未绘示或描述的元件，可以是具有各种本领域普通技术人员所知的形式。 请参照图II，其绘示出根据本专利技术实施例300的晶片封装体剖面示意图。在本专利技术的晶片封装体实施例中，其可应用于各种包含有源元件或无源元件(active or passiveelements)、数字电路或模拟电路等集成电路的电子元件(electronic components),例如是有关于光电兀件(opto electronic devices)、微机电系统(Micro Electro MechanicalSystems, MEMS)、微流体系统(micro fluidic systems)、或利用热、光线及压力等物理量变化来测量的物理感测器(physical sensor)。特别是可选择使用晶圆级封装制程对影像感测器、发光二极管、太阳能电池、射频元件(RF circuits)、加速计(accelerators)、陀螺仪(gyroscopes)、微制动器(micro actuators)、表面声波元件、压力感测器(pressuresensors)、或喷墨头(ink printer heads)等半导体晶片进行封装。上述晶圆级封装制程主要是指在晶圆阶段完成封装步骤后，再予以切割成独立的封装体，然而，在一特定实施例中，例如将已分离的半导体晶片重新本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：林佳升，
申请(专利权)人：精材科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：