[发明专利]感测式半导体装置及其制法

说明书

技术领域

本发明涉及一种感测式半导体装置及其制法，特别是涉及一种晶圆级芯片尺寸封装(WLCSP)的感测式半导体装置及其制法。

背景技术

传统的影像感测式封装件(Image sensor package)主要是将感测式芯片(Sensor chip)接置于一芯片承载件上，并通过焊线加以电性连接该感测式芯片及芯片承载件后，于该感测式芯片上方封盖住一玻璃，以供影像光线能为该感测式芯片所撷取。如此，该完成构装的影像感测式封装件即可供系统厂进行整合至如印刷电路板(PCB)等外部装置上，以供如数字相机(DSC)、数字摄影机(DV)、光学鼠标、及行动电话等各式电子产品的应用。

同时随着信息传输容量持续扩增，以及电子产品微小化与可携式的发展趋势，导致一般集成电路的高输入/输出(I/O)、高散热、及尺寸缩小化的需求更加受到重视，亦促使集成电路的封装型态朝向高电性及小尺寸的方向演进，因此，业界逐发展出一种晶圆级芯片尺寸封装(Wafer-Level Chip Scale Package，WLCSP)的感测式半导体装置，藉以使完成封装的半导体装置仅微大于整合其中的感测式芯片尺寸，进而有效应用于小型化的电子产品中。

请参阅图1A至图1E，美国专利US6,646,289所揭示的感测式半导体装置及其制法示意图，其主要是提供一具多个感测芯片10的晶圆10A，以于相邻感测芯片10的焊垫101间形成延伸线路11(如图1A所示)；再将一玻璃12通过一黏着层13而黏置于该延伸线路11上(如第1B图所示)；接着薄化该晶圆10A，并于该晶圆10A背面黏置一覆盖层14后，再对应相邻感测芯片10间以切割或蚀刻等方式形成一穿过该覆盖层14、晶圆10A、延伸线路11及黏着层13而内凹至该玻璃12的倾斜槽口15(如图1C所示)；于该倾斜槽口15表面及对应该倾斜槽口附近的覆盖层14表面形成金属绕线16，并使该金属绕线16电性连接至该延伸线路11(如图1D所示)；之后于该覆盖层14表面的金属绕线16上植接焊球17，并沿各该感测芯片10间进行切割作业，以制得晶圆级芯片尺寸封装的感测式半导体装置(如图1E所示)。另美国专利US6,777,767亦揭示出相似的技术。

但是在前述的感测式半导体装置中，由于先前自该晶圆背面形成倾斜槽口关系，因此在切割作业后该半导体装置侧面呈现倾斜切角形态，亦即其垂直剖面呈倒梯形(平面宽度由上逐渐向下缩短)结构，因而形成于该半导体装置侧面的金属绕线与芯片顶面焊垫的延伸线路连接处呈锐角接触，而易发生应力集中造成连接处断裂的问题，再者，于制程中是从晶圆背部形成倾斜槽口，因不易对正至正确位置，易造成倾斜槽口的设置位置偏移，导致金属绕线与延伸线路无法连接，甚至毁损到芯片。

另外，因其金属绕线外露于半导体装置外，故易受外界污染而影响产品信赖性，且易于在与外部装置(如印刷电路板)作电性连接时，于焊球回焊时造成短路问题。再者，其制程中需先后形成延伸线路及金属绕线，导致制程复杂及成本高等问题。

因此，如何设计一种可避免线路发生断裂及外露问题的晶圆级芯片尺寸感测式半导体装置及其制法，同时复可避免现有技术中从晶圆背面切割的对位误差而导致线路电性连接不良及芯片毁损问题，确为相关领域上所需迫切面对的课题。

发明内容

鉴于前述现有技术的缺陷，本发明的主要目的是提供一种感测式半导体装置及其制法，从而可避免线路连接处因夹角尖锐发生断裂问题。

本发明的又一目的是提供一种感测式半导体装置及其制法，从而可避免线路外露而受外界污染影响产品信赖性，及后续与外界电性连接的可靠性问题。

本发明的再一目的是提供一种感测式半导体装置及其制法，从而可避免现有技术中从晶圆背面切割的对位误差而导致线路电性连接不良及芯片毁损问题。