[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

发明背景

发明领域

本申请涉及一种半导体器件及其制造方法，更具体的说，涉及一种具有光电转换元件的半导体器件及其制造方法。

相关背景技术

传统的图像拾取组件具有含有光接收元件的半导体芯片，并具有含有将光会聚在光接收元件上的透镜的衬底。半导体芯片和衬底安装在隔离体的两侧以一定距离将它们分开。光线可以会聚在每个光接收元件的光接收平面，从而可以形成真实的图像。

图18A、18B和18C是说明传统的图像拾取组件制造方法的分解透视图。图18A示出了具有用于将光线会聚在光接收元件上的透镜的衬底917，图18B示出了隔离体901，图18C示出了具有光接收元件100的半导体芯片503。根据传统的图像拾取组件的制造方法，衬底917和半导体芯片503被粘在隔离体901的两侧以形成图像拾取组件。如果多个图像拾取组件中的每一个都以这一方法进行制造，要求大量的制造工序包括半导体芯片503和衬底917的对准工序。

图19A、19B和19C是说明另一个传统图像拾取组件制造方法的横截面示意图。

图19A是形成有多个半导体芯片的半导体晶片910示意横截面图，该晶片具有由钝化膜或由半导体器件制造过程中形成的类似的物质引起的翘曲。在晶片为8英寸片的情况下，该翘曲在最高和最低位置间的高度差例如大约为0.2mm。具有翘曲的晶片具有卷形、鞍形、碗形或其他类似的形状。

如图19B所示，半导体晶片910的翘曲通过使用夹具950对晶片910的底面进行吸取而被消除。

接下来，如图19C所示，半导体晶片910和衬底917通过隔离体901粘在一起。

此后，半导体晶片910的吸力被释放以将半导体晶片910和透镜衬底917从夹具950上卸下来。将该半导体晶片和透镜衬底组件沿每个半导体芯片和透镜切割下来以形成图像拾取组件。通过单一对准工艺将半导体晶片910和半导体芯片及衬底917粘合在一起的方法适合于多个图像拾取组件的制造。(第一个技术问题)

半导体晶片910通过隔离体901粘合到具有用于将光发散(diverging)到光接收元件上的多个透镜的透镜衬底917上后，每个图像拾取组件通过沿半导体芯片间的每条切割线切割衬底而形成。在切割期间，从切割刀向衬底917施力。该力可以改变透镜的表面形状，从而改变其反射率，降低聚焦性能。

因此，本发明的一个目的在于高效制造一种半导体器件，如图像拾取组件，该器件在切割期间不会改变透镜的表面形状。(第二个技术问题)

借助图19A到19C所示的制造方法，在半导体晶片910的吸力被释放后，半导体晶片910趋于恢复原始翘曲状态。如果透镜衬底917被粘合到凸面上具有翘曲的半导体晶片910上，在半导体晶片910周边区域，半导体晶片910和透镜衬底917将有可能剥离。

相反的，如果借助于凹面侧的翘曲将透镜衬底917粘合到半导体晶片910上，在半导体晶片910中心区域，半导体晶片910和透镜衬底917将有可能剥离。

如果半导体晶片910和透镜衬底917在最糟情况下剥落，或如果半导体晶片910和透镜衬底917之间的粘合层伸长，半导体晶片910和透镜衬底917之间的距离将发生改变，从而使光线不能精确地会聚在光接收元件上，并在某些情况下不能进行希望的图像拾取。

因此，本发明的另一发明目的在于制造一种半导体器件，如图像拾取组件，该半导体器件可以通过设定半导体衬底如半导体晶片910的翘曲来实现可靠的图像拾取。

发明概要

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种半导体器件，该器件通过对通过隔离体粘合在一起的第一衬底和第二衬底进行切割而形成，其中：隔离体位于切割后的第一衬底的一端；第二衬底是形成有一个或多个光接收元件的半导体晶片；第一衬底具有用于将光线会聚在光接收元件上的光学元件或光学元件组。

根据本发明的另一个方面，本发明提供了一种半导体器件制造方法，包括：使用隔离体将第一衬底和第二衬底粘合在一起一步；和切割第一和第二衬底一步，其中切割第一衬底的步骤在隔离体位于第一衬底下的位置切割第一衬底。

根据本发明的又一方面，本发明提供了一种半导体器件制造方法，包括：在去除翘曲的条件下将半导体衬底保持在基底上一步；借助于根据半导体衬底的翘曲调整的尺寸将相对衬底粘合到半导体衬底上一步；然后切割相对衬底的一步。

附图说明

图1A是根据本发明的第一实施例的半导体器件的结构的顶面示意图。