半导体结构的制造方法与流程

本申请是申请日为2015年04月23日、申请号为201510195387.5、发明名称为“半导体结构的制造方法”的申请的分案申请。

本发明是有关一种半导体结构的制造方法。

背景技术：

当制作影像感测器的晶片(例如cmos晶片)时，通常会将玻璃片覆盖于晶圆(wafer)的表面，用以保护晶圆，使灰尘不易附着于晶圆的影像感测区。当晶圆切割后形成的晶片使用于电子产品时，由于电子产品通常在对齐晶片的壳体上会设置透光片，而透光片与晶片表面上的玻璃片具有相似的保护功能，因此会造成材料的浪费与透光度下降。

然而，当晶圆的表面不设置玻璃片时，虽然可提升透光度，使得晶圆切割后的晶片的感测影像能力有所提升，但因晶圆的厚度很薄，要移动已形成球栅阵列的晶圆是相当困难的。

此外，若在制作影像感测器的制程中影像感测区未被其他元件保护，易使影像感测区受灰尘污染，造成良率难以提升。虽可利用胶带覆盖影像感测区，以于制程中保护影像感测区，但胶带未经设计，不易于切割后的晶圆(即晶片)上移除，造成晶片制造商的不便。

技术实现要素：

本发明的一技术态样为一种半导体结构的制造方法。

根据本发明一实施方式，一种半导体结构的制造方法包含下列步骤：(a)使用暂时粘着层将载板贴附于晶圆的第一表面上，且形成布线层、绝缘层与球栅阵列于晶圆相对第一表面的第二表面上；(b)将晶圆的第二表面贴附于框体上的紫外光胶带，并移除暂时粘着层与载板；(c)贴附保护胶带于晶圆的第一表面上，以覆盖晶圆的影像感测区，其中保护胶带的面积大于晶圆的面积，使得保护胶带凸出于晶圆；(d)照射紫外光于紫外光胶带，使紫外光胶带的粘性消失；(e)贴附切割胶带于保护胶带与框体上，并移除紫外光胶带；(f)使用第一刀具从晶圆的第二表面切割晶圆，而形成多个晶片与晶片间的多个间隙；以及(g)使用宽度小于第一刀具的第二刀具沿间隙切割保护胶带，使得切割后的保护胶带分别凸出于晶片。

在本发明上述实施方式中，载板可提供形成球栅阵列前的晶圆的支撑力，且在晶圆的第二表面贴附于紫外光胶带后，暂时粘着层与载板便可移除。载板与保护胶带均可保护晶圆的影像感测区，避免于制程中遭到污染，可提升良率。另外，由于保护胶带的面积大于晶圆的面积，且切割晶圆时是使用较宽的第一刀具，切割保护胶带时是使用较窄的第二刀具，因此在晶圆与保护胶带切割后，每一晶片上的保护胶带均会凸出于晶片。如此一来，保护胶带便可轻易从晶片的边缘撕下，提升制造上的便利性。此外，移除载板与保护胶带后的晶片可提升感测能力，并节省已知在晶片上设置玻璃片的成本。

本发明的一技术态样为一种半导体结构的制造方法。

根据本发明一实施方式，一种半导体结构的制造方法包含下列步骤：(a)使用暂时粘着层将载板贴附于晶圆的第一表面上；(b)蚀刻晶圆，使得晶圆形成多个晶片与晶片间的多个间隙，且形成布线层、绝缘层与球栅阵列于晶圆相对第一表面的第二表面上；(c)将晶圆的第二表面贴附于框体上的紫外光胶带，并移除暂时粘着层与载板；(d)贴附保护胶带于晶圆的第一表面上，以覆盖晶圆的影像感测区，其中保护胶带的面积大于晶圆的面积，使得保护胶带凸出于晶圆；(e)照射紫外光于紫外光胶带，使紫外光胶带的粘性消失；(f)贴附切割胶带于保护胶带与框体上，并移除紫外光胶带；以及(g)使用宽度小于间隙的刀具沿间隙切割保护胶带，使得切割后的保护胶带分别凸出于晶片。

在本发明上述实施方式中，载板可提供形成球栅阵列前的晶圆的支撑力，且在晶圆的第二表面贴附于紫外光胶带后，暂时粘着层与载板便可移除。载板与保护胶带均可保护晶圆的影像感测区，避免于制程中遭到污染，可提升良率。另外，蚀刻晶圆时可形成晶片与间隙。由于保护胶带的面积大于晶圆的面积，且切割保护胶带时是使用宽度小于间隙的刀具，因此在保护胶带切割后，每一晶片上的保护胶带均会凸出于晶片。如此一来，保护胶带便可轻易从晶片的边缘撕下，提升制造上的便利性。此外，移除载板与保护胶带后的晶片可提升感测能力，并节省已知在晶片上设置玻璃片的成本。

本发明的一技术态样为一种半导体结构的制造方法。

根据本发明一实施方式，一种半导体结构的制造方法包含下列步骤：(a)使用暂时粘着层将载板贴附于晶圆的第一表面上，使暂时粘着层覆盖晶圆的影像感测区；(b)蚀刻晶圆，使得晶圆形成多个晶片与晶片间的多个间隙，且形成布线层、绝缘层与球栅阵列于晶圆相对第一表面的第二表面上；(c)将晶圆的第二表面贴附于框体上的紫外光胶带，并移除载板，其中暂时粘着层的面积大于晶圆的面积，使得暂时粘着层凸出于晶圆；(d)使用宽度小于间隙的刀具切割暂时粘着层对齐间隙的位置，使得切割后的暂时粘着层分别凸出于晶片；以及(e)照射紫外光于紫外光胶带，使紫外光胶带的粘性消失。

本发明上述实施方式中，载板可提供形成球栅阵列前的晶圆的支撑力，且在晶圆的第二表面贴附于紫外光胶带后，载板便可移除。载板与暂时粘着层均可保护晶圆的影像感测区，避免于制程中遭到污染，可提升良率。另外，蚀刻晶圆时可形成晶片与间隙。由于暂时粘着层的面积大于晶圆的面积，且切割暂时粘着层时是使用宽度小于间隙的刀具，因此在暂时粘着层切割后，每一晶片上的暂时粘着层均会凸出于晶片。如此一来，暂时粘着层便可轻易从晶片的边缘撕下，提升制造上的便利性。此外，移除载板与暂时粘着层后的晶片可提升感测能力，并节省已知在晶片上设置玻璃片的成本。

附图说明

图1绘示根据本发明一实施方式的半导体结构的制造方法的流程图。

图2a至图2d绘示布线层、绝缘层与球栅阵列形成于晶圆时的制程示意图。

图3绘示图2d的结构贴附于紫外光胶带后的示意图。

图4绘示图3的结构移除暂时粘着层与载板时的示意图。

图5绘示图4的晶圆贴附保护胶带后的示意图。

图6绘示图5的结构照射紫外光时的示意图。

图7绘示图6的保护胶带与框体贴附切割胶带后的示意图。

图8a绘示图7的紫外光胶带移除后，且使用第一刀具切割晶圆时的示意图。

图8b绘示图8a的晶片间的间隙形成后，使用第二刀具切割保护胶带时的示意图。

图9绘示图8b的晶片与保护胶带从切割胶带取下时的示意图。

图10绘示图9的晶片与保护胶带的放大图。

图11绘示根据本发明一实施方式的半导体结构的制造方法的流程图。

图12a至图12b绘示布线层、绝缘层与球栅阵列形成于晶圆时的制程示意图。

图13绘示图12b的结构贴附于紫外光胶带后的示意图。

图14绘示图13的结构移除暂时粘着层与载板时的示意图。

图15绘示图14的晶圆贴附保护胶带后的示意图。

图16绘示图15的结构照射紫外光时的示意图。

图17绘示图16的保护胶带与框体贴附切割胶带后的示意图。

图18绘示图17的紫外光胶带移除后，使用刀具切割保护胶带时的示意图。

图19绘示根据本发明一实施方式的半导体结构的制造方法的流程图。

图20绘示图13的结构移除载板时的示意图。

图21绘示图20的载板移除后，使用刀具切割暂时粘着层时的示意图。

图22绘示图21的结构照射紫外光时的示意图。

图23绘示图22的晶片与暂时粘着层从紫外光胶带取下时的示意图。

其中，附图中符号的简单说明如下：

110：暂时粘着层110a：暂时粘着层

120：载板130：晶圆

130a：晶片132：第一表面

134：第二表面136：凹孔

138：影像感测区142：布线层

144：绝缘层146：球栅阵列

150：框体152：紫外光胶带

160：保护胶带160a：保护胶带

170：紫外光源180：切割胶带

210：第一刀具220：第二刀具

230：刀具240：刀具

d：厚度d1～d2：间隙

d1～d2：方向l：紫外光

w1～w4：宽度s1～s7：步骤。

具体实施方式

以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些已知惯用的结构与元件在图式中将以简单示意的方式绘示。

图1绘示根据本发明一实施方式的半导体结构的制造方法的流程图。首先在步骤s1中，使用暂时粘着层将载板贴附于晶圆的第一表面上，且形成布线层、绝缘层与球栅阵列于晶圆相对第一表面的第二表面上。接着在步骤s2中，将晶圆的第二表面贴附于框体上的紫外光胶带，并移除暂时粘着层与载板。之后在步骤s3中，贴附保护胶带于晶圆的第一表面上，以覆盖晶圆的影像感测区，其中保护胶带的面积大于晶圆的面积，使得保护胶带凸出于晶圆。接着在步骤s4中，照射紫外光于紫外光胶带，使紫外光胶带的粘性消失。之后在步骤s5中，贴附切割胶带于保护胶带与框体上，并移除紫外光胶带。接着在步骤s6中，使用第一刀具从晶圆的第二表面切割晶圆，而形成多个晶片与晶片间的多个间隙。最后在步骤s7中，使用宽度小于第一刀具的第二刀具沿间隙切割保护胶带，使得切割后的保护胶带分别凸出于晶片。在以下叙述中，将具体说明上述各步骤。

图2a至图2d绘示布线层142、绝缘层144与球栅阵列146形成于晶圆130时的制程示意图。在图2a中，使用暂时粘着层110将载板120贴附于晶圆130的第一表面132上。接着可研磨晶圆130相对第一表面132的第二表面134，使晶圆130的厚度d减薄，而得到厚度小于d的晶圆130，如图2b所示。同时参阅图2c与图2d，待晶圆130减薄后，可蚀刻晶圆130，使得晶圆130的第二表面134形成多个凹孔136。接着布线层142、绝缘层144与球栅阵列146(ballgridarray；bga)可形成于晶圆130的第二表面134上，且布线层142至少部分位于凹孔136中。

载板120可以为玻璃板，但并不以此为限。晶圆130的材质可以包含硅，例如为硅基板。载板120可提供晶圆130支撑力，可避免晶圆130在研磨时破裂。其中，布线层142的材质可以包含铝、铜或其他可导电的金属。绝缘层144可以为防焊绿漆(soldermask)。球栅阵列146可以为锡球。在后续制程中，晶圆130已是经球栅阵列制程后的晶圆。

图3绘示图2d的结构贴附于紫外光胶带152后的示意图。图4绘示图3的结构移除暂时粘着层110与载板120时的示意图。同时参阅图3与图4，待图2d的结构形成后，可将晶圆130的第二表面134贴附于框体150上的紫外光胶带152。紫外光胶带152意指照射紫外光会失去粘性的胶带。接着便能以方向d1移除暂时粘着层110与载板120。

图5绘示图4的晶圆130贴附保护胶带160后的示意图。图6绘示图5的结构照射紫外光l时的示意图。同时参阅图5与图6，待暂时粘着层110(见图4)与载板120(见图4)从晶圆130的第一表面132移除后，可贴附保护胶带160于晶圆130的第一表面132上，以覆盖晶圆130的影像感测区，其中保护胶带160的面积大于晶圆130的面积，使得保护胶带160凸出于晶圆130的边缘。接着可将图5的结构翻转180度，以紫外光源170的紫外光l照射紫外光胶带152，使紫外光胶带152的黏性消失。

图7绘示图6的保护胶带160与框体150贴附切割胶带180后的示意图。待紫外光胶带152照射紫外光后，可贴附切割胶带180(dicingtape)于保护胶带160与框体150上。接着可将图7的结构翻转180度。由于紫外光胶带152的粘性已消失，可轻易从晶圆130的第二表面134移除紫外光胶带152。

图8a绘示图7的紫外光胶带152移除后，且使用第一刀具210切割晶圆130时的示意图。图8b绘示图8a的晶片130a间的间隙d1形成后，使用第二刀具220切割保护胶带160a时的示意图。同时参阅图8a与图8b，待图7的结构翻转180度且移除紫外光胶带152后，可使用宽度w1的第一刀具210从晶圆130的第二表面134切割晶圆130，而形成多个晶片130a与晶片130a间的多个间隙d1。其中，每一晶片130a表示切割后的晶圆130的一片。待间隙d1形成后，可使用宽度w2小于第一刀具210的第二刀具220沿间隙d1切割保护胶带160，使得切割后的保护胶带160a分别凸出于晶片130a。保护胶带160a间的间隙d2小于间隙d1。

图9绘示图8b的晶片130a与保护胶带160a从切割胶带180取下时的示意图。图10绘示图9的晶片130a与保护胶带160a的放大图。同时参阅图9与图10，待切割后的晶片130a与保护胶带160a形成后，便能以方向d2从切割胶带180取下晶片130a与其上的保护胶带160a。此时，晶片130a在第一表面132上的影像感测区138仍可由保护胶带160a保护，且保护胶带160a凸出于晶片130a的边缘。待晶片130a需组装于电子装置使用时，便可轻易从晶片130a的边缘(例如以方向d3)撕下保护胶带160a。其中，晶片130a可以为影像感测晶片，例如前照式或背照式的cmos影像感测晶片。

本发明的半导体结构的制造方法与现有技术相较，载板可提供形成球栅阵列前的晶圆的支撑力，且在晶圆的第二表面贴附于紫外光胶带后，暂时粘着层与载板便可移除。载板与保护胶带均可保护晶圆的影像感测区，避免于制程中遭到污染，可提升良率。另外，由于保护胶带的面积大于晶圆的面积，且切割晶圆时是使用较宽的第一刀具，切割保护胶带时是使用较窄的第二刀具，因此在晶圆与保护胶带切割后，每一晶片上的保护胶带均会凸出于晶片。如此一来，保护胶带便可轻易从晶片的边缘撕下，提升制造上的便利性。此外，移除载板与保护胶带后的晶片可提升感测能力，并节省已知在晶片上设置玻璃片的成本。

应了解到，在以下叙述中，已叙述过的元件连接关系与材料将不再重复赘述，合先叙明。

图11绘示根据本发明一实施方式的半导体结构的制造方法的流程图。首先在步骤s1中，使用暂时粘着层将载板贴附于晶圆的第一表面上。接着在步骤s2中，蚀刻晶圆，使得晶圆形成多个晶片与晶片间的多个间隙，且形成布线层、绝缘层与球栅阵列于晶圆相对第一表面的第二表面上。之后在步骤s3中，将晶圆的第二表面贴附于框体上的紫外光胶带，并移除暂时粘着层与载板。接着在步骤s4中，贴附保护胶带于晶圆的第一表面上，以覆盖晶圆的影像感测区，其中保护胶带的面积大于晶圆的面积，使得保护胶带凸出于晶圆。之后在步骤s5中，照射紫外光于紫外光胶带，使紫外光胶带的粘性消失。接着在步骤s6中，贴附切割胶带于保护胶带与框体上，并移除紫外光胶带。最后在步骤s7中，使用宽度小于间隙的刀具沿间隙切割保护胶带，使得切割后的保护胶带分别凸出于晶片。在以下叙述中，将具体说明上述各步骤。

图12a至图12b绘示布线层142、绝缘层144与球栅阵列146形成于晶圆130时的制程示意图。图12a的载板120已使用暂时粘着层110贴附于晶圆130的第一表面132上，且晶圆130的第二表面134已研磨完成。上述制程与图2a与图2b雷同，不重复赘述。待晶圆130减薄后，可蚀刻晶圆130，使得晶圆130的第二表面134形成多个凹孔136，且晶圆130通过蚀刻制程可形成多个晶片130a与晶片130a间的多个间隙d1。为了说明上的方便，后续仍以晶圆130表示晶片130a的总称作说明。接着布线层142、绝缘层144与球栅阵列146可形成于晶圆130的第二表面134上，且布线层142至少部分位于凹孔136中。

图13绘示图12b的结构贴附于紫外光胶带152后的示意图。图14绘示图13的结构移除暂时粘着层110与载板120时的示意图。同时参阅图13与图14，待图12b的结构形成后，可将晶圆130的第二表面134贴附于框体150上的紫外光胶带152。接着便能以方向d1移除暂时粘着层110与载板120。

图15绘示图14的晶圆130贴附保护胶带160后的示意图。图16绘示图15的结构照射紫外光l时的示意图。同时参阅图15与图16，待暂时粘着层110(见图14)与载板120(见图14)从晶圆130的第一表面132移除后，可贴附保护胶带160于晶圆130的第一表面132上，以覆盖晶圆130的影像感测区，其中保护胶带160的面积大于晶圆130的面积，使得保护胶带160凸出于晶圆130的边缘。接着可将图15的结构翻转180度，以紫外光源170的紫外光l照射紫外光胶带152，使紫外光胶带152的黏性消失。

图17绘示图16的保护胶带160与框体150贴附切割胶带180后的示意图。待紫外光胶带152照射紫外光后，可贴附切割胶带180于保护胶带160与框体150上。接着可将图17的结构翻转180度。由于紫外光胶带152的粘性已消失，可轻易从晶圆130的第二表面134移除紫外光胶带152。

图18绘示图17的紫外光胶带152移除后，使用刀具230切割保护胶带160时的示意图。由于间隙d1与晶片130a已于图12a形成，可使用宽度w3小于间隙d1的刀具230沿间隙d1切割保护胶带160，使得切割后的保护胶带160a分别凸出于晶片130a。保护胶带160a间的间隙d2小于间隙d1。待切割后的晶片130a与保护胶带160a形成后，便能以方向d2从切割胶带180取下晶片130a与其上的保护胶带160a。此时，晶片130a在第一表面132上的影像感测区仍可由保护胶带160a保护，且保护胶带160a凸出于晶片130a的边缘。待晶片130a需组装于电子装置使用时，便可轻易从晶片130a的边缘撕下保护胶带160a。

本发明的半导体结构的制造方法与现有技术相较，载板可提供形成球栅阵列前的晶圆的支撑力，且在晶圆的第二表面贴附于紫外光胶带后，暂时粘着层与载板便可移除。载板与保护胶带均可保护晶圆的影像感测区，避免于制程中遭到污染，可提升良率。另外，蚀刻晶圆时可形成晶片与间隙。由于保护胶带的面积大于晶圆的面积，且切割保护胶带时是使用宽度小于间隙的刀具，因此在保护胶带切割后，每一晶片上的保护胶带均会凸出于晶片。如此一来，保护胶带便可轻易从晶片的边缘撕下，提升制造上的便利性。此外，移除载板与保护胶带后的晶片可提升感测能力，并节省已知在晶片上设置玻璃片的成本。

图19绘示根据本发明一实施方式的半导体结构的制造方法的流程图。首先在步骤s1中，使用暂时粘着层将载板贴附于晶圆的第一表面上，使暂时粘着层覆盖晶圆的影像感测区。接着在步骤s2中，蚀刻晶圆，使得晶圆形成多个晶片与晶片间的多个间隙，且形成布线层、绝缘层与球栅阵列于晶圆相对第一表面的第二表面上。之后在步骤s3中，将晶圆的第二表面贴附于框体上的紫外光胶带，并移除载板，其中暂时粘着层的面积大于晶圆的面积，使得暂时粘着层凸出于晶圆。接着在步骤s4中，使用宽度小于间隙的刀具切割暂时粘着层对齐间隙的位置，使得切割后的暂时粘着层分别凸出于晶片。最后在步骤s5中，照射紫外光于紫外光胶带，使紫外光胶带的粘性消失。

在本实施方式中，由于步骤s1与步骤s2与图12a至13图的制程雷同，不重复赘述。

图20绘示图13的结构移除载板120时的示意图。晶圆130已通过蚀刻制程形成多个晶片130a与晶片130a间的多个间隙d1。为了说明上的方便，后续仍以晶圆130表示晶片130a的总称作说明。布线层142、绝缘层144与球栅阵列146已形成于晶圆130的第二表面134上，且布线层142至少部分位于凹孔136中。

在本实施方式中，待晶圆130的第二表面134贴附于框体150上的紫外光胶带152后，能以方向d1移除载板120，暂时粘着层110仍贴附于晶圆130的第一表面132上。其中，暂时粘着层110的面积大于晶圆130的面积，使得暂时粘着层110凸出于晶圆130的边缘。

图21绘示图20的载板120移除后，使用刀具240切割暂时粘着层110时的示意图。待载板120(见图20)从晶圆130的第一表面132移除后，可使用宽度w4小于间隙d1的刀具240切割暂时粘着层110对齐间隙d1的位置，使得切割后的暂时粘着层110a分别凸出于晶片130a。

图22绘示图21的结构照射紫外光l时的示意图。待切割后的晶片130a与暂时粘着层110a形成后，可将图21的结构翻转180度，照射紫外光l于紫外光胶带152，使紫外光胶带152的黏性消失。待紫外光l照射后，再将图22的结构翻转180度，如图23所示。

图23绘示图22的晶片130a与暂时粘着层110a从紫外光胶带152取下时的示意图。由于紫外光胶带152的粘性已消失，因此可轻易从紫外光胶带152以方向d2取下晶片130a与其上的暂时粘着层110a。此时，晶片130a在第一表面132上的影像感测区仍可由暂时粘着层110a保护，且暂时粘着层110a凸出于晶片130a的边缘。待晶片130a需组装于电子装置使用时，便可轻易从晶片130a的边缘以方向d3撕下暂时粘着层110a。

本发明的半导体结构的制造方法与现有技术相较，载板可提供形成球栅阵列前的晶圆的支撑力，且在晶圆的第二表面贴附于紫外光胶带后，载板便可移除。载板与暂时粘着层均可保护晶圆的影像感测区，避免于制程中遭到污染，可提升良率。另外，蚀刻晶圆时可形成晶片与间隙。由于暂时粘着层的面积大于晶圆的面积，且切割暂时粘着层时是使用宽度小于间隙的刀具，因此在暂时粘着层切割后，每一晶片上的暂时粘着层均会凸出于晶片。如此一来，暂时粘着层便可轻易从晶片的边缘撕下，提升制造上的便利性。此外，移除载板与暂时粘着层后的晶片可提升感测能力，并节省已知在晶片上设置玻璃片的成本。

以上所述仅为本发明较佳实施例，然其并非用以限定本发明的范围，任何熟悉本项技术的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可在此基础上做进一步的改进和变化，因此本发明的保护范围当以本申请的权利要求书所界定的范围为准。