TWI246763B

Method and apparatus for producing ultra-thin semiconductor chip and method and apparatus for producing ultra-thin back-illuminated solid-state image pickup device

Abstract

A method of production of an ultra-thin semiconductor chip and an ultra-thin back-illuminated solid-state image pickup device utilizing a semiconductor layer formed on a support substrate via an insulating layer to improve separation performance of a semiconductor layer from a support substrate and thereby improve the productivity and quality including the steps of forming a base comprised of a support substrate on which a porous layer or other peeling layer, a second semiconductor layer, an insulating layer, and a first semiconductor layer are stacked; forming solid-state image pickup sensor units and projecting connection electrodes to be connected to the solid-state image pickup sensor units in the first semiconductor layer; forming scores reaching the peeling layer along separation lines for separation into individual solid-state image pickup devices; forming a resin protective film filling the scores, covering the first semiconductor layer, and exposing the connection electrodes; peeling off the support substrate via the peeling layer as an interface; and cutting from the second semiconductor layer side along the resin protective film filled in the scores to separate individual solid-state image pickup devices.

TWI246763B, drawing sheet 1
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  1. 1
    一種製造超薄型半導體元件的方法,其包括的步驟如下:透過一第一多孔半導體剝離層於一晶種基板上形成一第一單晶半導體層;從該第一單晶半導體層端將該晶種基板焊接至一支撐基板,其間則插入一絕緣層,該支撐基板已透過一第二多孔半導體剝離層於其上形成一第二單晶半導體層;利用該第一多孔半導體剝離層作為介面來分割該晶種基板;以及利用該第二多孔半導體剝離層作為介面來分割該支撐基板,用以獲得形成於該絕緣層之上的該第一單晶半導體層。
  2. 2
    一種製造超薄型半導體元件的方法,其步驟如下:形成一由一支撐基板所組成的基底,可於該支撐基板上堆疊一第二多孔半導體剝離層、一第二單晶半導體層、一絕緣層、以及一第一單晶半導體層,並且於該第一單晶半導體層中形成一半導體元件單元及欲被連接至該半導體元件單元的複數個突出連接電極;沿著一分割線形成一刻槽,用以從該第一單晶半導體層端直到該基底的至少該第二多孔半導體剝離層來將其分割成一個別的半導體元件;形成一樹脂保護膜,用以填充該刻槽的內部並且覆蓋該第一單晶半導體層的表面;拋光該樹脂保護膜的其中一表面,裸露出該表面中之該等連接電極;利用無殘留的導電保護膠帶來覆蓋該樹脂保護膜表面及該等突出連接電極表面;利用該第二多孔半導體剝離層作為介面來剝除該支撐基板;以及沿著被填充於該刻槽中的樹脂保護膜從該第二單晶半導體層端進行切割,用以分割個別的半導體元件。
  3. 3
    如申請專利範圍第2項之製造超薄型半導體元件的方法,進一步包括,在以該第二多孔半導體剝離層作為介面來剝除該支撐基板的步驟中,可於旋轉以剝除該支撐基板時從橫向方向中噴灑一流體至該第二多孔半導體剝離層中。
  4. 4
    如申請專利範圍第2項之製造超薄型半導體元件的方法,進一步包括,在以該第二多孔半導體剝離層作為介面來剝除該支撐基板的步驟中,可於旋轉以剝除該支撐基板時從橫向方向發射一雷射光束至該第二多孔半導體剝離層中。
  5. 5
    如申請專利範圍第2項之製造超薄型半導體元件的方法,其中該形成一基底的步驟如下:於一晶種基板中形成一第一多孔半導體剝離層;於該第一多孔半導體剝離層上形成該第一單晶半導體層;於該支撐基板上形成該第二多孔半導體剝離層;於該第二多孔半導體剝離層上形成該第二單晶半導體層;於該第一單晶半導體層及該第二單晶半導體層中至少其中一者上形成該絕緣層;從該第一單晶半導體層端及該第二單晶半導體層端來焊接該晶種基板及該支撐基板,兩者間插入該絕緣層;利用該第一多孔半導體剝離層作為介面來剝除該晶種基板;以及利用氫退火處理來蝕刻該第一單晶半導體層的表面。
  6. 6
    如申請專利範圍第5項之製造超薄型半導體元件的方法,進一步包括,在以該第一多孔半導體剝離層作為介面來剝除該晶種基板的步驟中,可於旋轉以剝除該晶種基板時從橫向方向中噴灑一流體至該第一多孔半導體剝離層中。
  7. 7
    如申請專利範圍第5項之製造超薄型半導體元件的方法,進一步包括,在以該第一多孔半導體剝離層作為介面來剝除該晶種基板的步驟中,可於旋轉以剝除該晶種基板時從橫向方向中發射一雷射光束至該第一多孔半導體剝離層中。
  8. 8
    如申請專利範圍第5項之製造超薄型半導體元件的方法,進一步包括,在形成該絕緣層的步驟中,形成該絕緣層使其包括下面各種膜類型中至少其中一者:氧化矽膜、氮化矽膜、由一氧化矽膜及一氮化矽膜所組成的多層膜、由一氧化矽膜、一氮化矽膜、以及一氧化矽膜所組成的多層膜、一氮氧化矽膜、及一氧化鋁膜。
  9. 9
    如申請專利範圍第5項之製造超薄型半導體元件的方法,進一步包括,在形成該第一多孔半導體剝離層及該第二多孔半導體剝離層的步驟中,藉由形成一由一單晶半導體層所組成的雜質摻雜層來形成該層,其包括一種雜質,並且可利用陽極轉換法將其轉換成一多孔半導體。
  10. 10
    如申請專利範圍第5項之製造超薄型半導體元件的方法,進一步包括,在形成該第一多孔半導體剝離層及該第二多孔半導體剝離層的步驟中,藉由讓該第一多孔半導體剝離層的孔隙率及厚度大於該第二多孔半導體剝離層的孔隙率及厚度來形成該等層,使其能夠在剝除該晶種基板時以該第一多孔半導體剝離層作為介面來進行剝除,而非以該第二多孔半導體剝離層作為介面。
  11. 11
    如申請專利範圍第5項之製造超薄型半導體元件的方法,進一步包括,在形成該第一多孔半導體剝離層及該第二多孔半導體剝離層的步驟中,藉由至少兩層不同孔隙率的層來形成該層。
  12. 12
    如申請專利範圍第2項之製造超薄型半導體元件的方法,進一步包括,在分割成個別的半導體元件的步驟中,以寬度窄於該刻槽寬度的方式在該刻槽的實質中心處進行切割,使得部份該樹脂保護膜覆蓋該第一單晶半導體層、該絕緣層、以及經由切割法被分割之該第二單晶半導體層的側表面。
  13. 13
    一種製造超薄型背光固態影像擷取元件的方法,其步驟如下:形成一由一支撐基板所組成的基底,可於該支撐基板上堆疊一第二多孔半導體剝離層、一第二單晶半導體層、一絕緣層、以及一第一單晶半導體層,並且於該第一單晶半導體層中形成一固態影像擷取感應器單元及欲被連接至該固態影像擷取感應器單元的複數個突出連接電極;沿著一分割線形成一刻槽,用以從該第一單晶半導體層端直到該基底的至少該第二多孔半導體剝離層來將其分割成一個別的固態影像擷取元件;形成一樹脂保護膜,用以填充該刻槽的內部並且覆蓋該第一單晶半導體層的表面;拋光該樹脂保護膜的其中一表面,裸露出該表面中之該等連接電極;利用無殘留的導電保護膠帶來覆蓋該樹脂保護膜表面及該等突出連接電極表面;利用該第二多孔半導體剝離層作為介面來剝除該支撐基板;以及沿著被填充於該刻槽中的樹脂保護膜從該第二單晶半導體層端進行切割,用以分割個別的固態影像擷取元件。
  14. 14
    如申請專利範圍第13項之製造超薄型背光固態影像擷取元件的方法,進一步包括,在以該第二多孔半導體剝離層作為介面來剝除該支撐基板的步驟中,可於旋轉以剝除該支撐基板時從橫向方向中噴灑一流體至該第二多孔半導體剝離層中。
  15. 15
    如申請專利範圍第13項之製造超薄型背光固態影像擷取元件的方法,進一步包括,在以該第二多孔半導體剝離層作為介面來剝除該支撐基板的步驟中,可於旋轉以剝除該支撐基板時從橫向方向中發射一雷射光束至該第二多孔半導體剝離層中。
  16. 16
    如申請專利範圍第13項之製造超薄型背光固態影像擷取元件的方法,其中該形成一基底的步驟如下:於一晶種基板中形成一第一多孔半導體剝離層;於該第一多孔半導體剝離層上形成該第一單晶半導體層;於該支撐基板上形成該第二多孔半導體剝離層;於該第二多孔半導體剝離層上形成該第二單晶半導體層;於該第一單晶半導體層及該第二單晶半導體層中至少其中一者上形成該絕緣層;從該第一單晶半導體層端及該第二單晶半導體層端來焊接該晶種基板及該支撐基板,兩者間插入該絕緣層;利用該第一多孔半導體剝離層作為介面來剝除該晶種基板;以及利用氫退火處理來蝕刻該第一單晶半導體層的表面。
  17. 17
    如申請專利範圍第16項之製造超薄型背光固態影像擷取元件的方法,進一步包括,在以該第一多孔半導體剝離層作為介面來剝除該晶種基板的步驟中,可於旋轉以剝除該晶種基板時從橫向方向中噴灑一流體至該第一多孔半導體剝離層中。
  18. 18
    如申請專利範圍第16項之製造超薄型背光固態影像擷取元件的方法,進一步包括,在以該第一多孔半導體剝離層作為介面來剝除該晶種基板的步驟中,可於旋轉以剝除該晶種基板時從橫向方向中發射一雷射光束至該第一多孔半導體剝離層中。
  19. 19
    如申請專利範圍第16項之製造超薄型背光固態影像擷取元件的方法,進一步包括,在形成該絕緣層的步驟中,形成該絕緣層使其包括下面各種膜類型中至少其中一者:氧化矽膜、氮化矽膜、由一氧化矽膜及一氮化矽膜所組成的多層膜、由一氧化矽膜、一氮化矽膜、以及一氧化矽膜所組成的多層膜、一氮氧化矽膜、及一氧化鋁膜。
  20. 20
    如申請專利範圍第16項之製造超薄型背光固態影像擷取元件的方法,進一步包括,在形成該第一多孔半導體剝離層及該第二多孔半導體剝離層的步驟中,藉由形成一由一單晶半導體層所組成的雜質摻雜層來形成該層,其包括一種雜質,並且可利用陽極轉換法將其轉換成一多孔半導體。
  21. 21
    如申請專利範圍第16項之製造超薄型背光固態影像擷取元件的方法,進一步包括,在形成該第一多孔半導體剝離層及該第二多孔半導體剝離層的步驟中,藉由讓該第一多孔半導體剝離層的孔隙率及厚度大於該第二多孔半導體剝離層的孔隙率及厚度來形成該等層,使其能夠在剝除該晶種基板時以該第一多孔半導體剝離層作為介面來進行剝除,而非以該第二多孔半導體剝離層作為介面。
  22. 22
    如申請專利範圍第16項之製造超薄型背光固態影像擷取元件的方法,進一步包括,在形成該第一多孔半導體剝離層及該第二多孔半導體剝離層的步驟中,藉由至少兩層不同孔隙率的層來形成該層。
  23. 23
    如申請專利範圍第13項之製造超薄型背光固態影像擷取元件的方法,進一步包括,在分割成個別的半導體元件的步驟中,以寬度窄於該刻槽寬度的方式在該刻槽的實質中心處進行切割,使得部份該樹脂保護膜覆蓋該第一單晶半導體層、該絕緣層、以及經由切割法被分割之該第二單晶半導體層的側表面。
  24. 24
    如申請專利範圍第13項之製造超薄型背光固態影像擷取元件的方法,進一步包括,於分割成個別的固態影像擷取元件之後進行下面的步驟:移除該第二單晶半導體層以形成該樹脂保護層,使其突出該絕緣層表面之外的距離確切地對應該第二單晶半導體層的厚度並且覆蓋該固態影像擷取元件的側表面;以及利用該樹脂保護層的突出距離作為空氣間隙,將一透明基板從該絕緣層端黏貼至該固態影像擷取元件。
  25. 25
    如申請專利範圍第13項之製造超薄型背光固態影像擷取元件的方法,進一步包括,在以該第二多孔半導體剝離層作為介面來剝除該支撐基板的步驟之後且分割成個別的固態影像擷取元件的步驟之前,實施從該固態影像擷取元件的絕緣膜端黏貼一彩色濾光片基板的步驟;以及進一步包括,於該分割成個別的固態影像擷取元件的步驟中,沿著填充該刻槽之該樹脂保護膜,從該彩色濾光片基板端進行切割,用以分割該個別的固態影像擷取元件。
  26. 26
    如申請專利範圍第25項之製造超薄型背光固態影像擷取元件的方法,進一步包括,於該形成一樹脂保護膜的步驟中,形成一透明的樹脂保護膜;以及進一步包括,於該黏貼該彩色濾光片基板的步驟中,藉由監視穿越該樹脂保護膜之該第一單晶半導體層的校準標記以及該彩色濾光片基板的校準標記,而後黏貼該彩色濾光片基板。
  27. 27
    如申請專利範圍第13項之製造超薄型背光固態影像擷取元件的方法,進一步包括,在以該第二多孔半導體剝離層作為介面來剝除該支撐基板的步驟之後且分割成個別的固態影像擷取元件的步驟之前,可實施下面的步驟:移除該第二單晶半導體層以裸露出該絕緣層,於該裸露絕緣層上形成一含有顏料的晶片上彩色濾光片,以及於該晶片上彩色濾光片上形成複數個晶片上微透鏡;以及進一步包括,於該分割成個別的固態影像擷取元件的步驟之前或之後,實施從該等晶片上微透鏡端於該固態影像擷取感應器單元上黏貼一透明基板的步驟,其間具有一取決於密封劑中之分隔物直徑的預定空氣間隙。
  28. 28
    一種製造超薄型半導體元件的方法,其步驟如下:透過一被離子植入的第一離子植入剝離層於一晶種基板上形成一第一單晶半導體層;透過一絕緣層從該第一單晶半導體層端將該晶種基板焊接至一支撐基板;利用該第一離子植入剝離層作為介面來分割該晶種基板;以及利用一被離子植入的第二離子植入剝離層作為介面來分割該支撐基板,用以獲得形成於該絕緣層之上的該第一單晶半導體層。
  29. 29
    一種製造超薄型半導體元件的方法,其步驟如下:形成一由一支撐基板所組成的基底,可於該支撐基板上堆疊一被離子植入的第二離子植入剝離層、一第二單晶半導體層、一絕緣層、以及一第一單晶半導體層,並且於該第一單晶半導體層中形成一半導體元件單元及欲被連接至該半導體元件單元的複數個突出連接電極;沿著一分割線形成一刻槽,用以從該第一單晶半導體層端直到該基底的至少該第二離子植入剝離層來將其分割成一個別的半導體元件;形成一樹脂保護膜,用以填充該刻槽的內部並且覆蓋該第一單晶半導體層的表面;拋光該樹脂保護膜的其中一表面,裸露出該表面中之該等突出連接電極;利用無殘留的導電保護膠帶來覆蓋該樹脂保護膜表面及該等突出連接電極表面;利用該第二離子植入剝離層作為介面來剝除該支撐基板;以及沿著被填充於該等刻槽中的樹脂保護膜從該第二單晶半導體層端進行切割,用以分割個別的半導體元件。
  30. 30
    如申請專利範圍第29項之製造超薄型半導體元件的方法,進一步包括,在以該第二離子植入剝離層作為介面來剝除該支撐基板的步驟中,可於旋轉以剝除該支撐基板時從橫向方向發射一雷射光束至該第二離子植入剝離層中。
  31. 31
    如申請專利範圍第29項之製造超薄型半導體元件的方法,其中該形成一由一支撐基板所組成的基底,可於該支撐基板上堆疊一第二離子植入剝離層、一第二單晶半導體層、一絕緣層、以及一第一單晶半導體層,並且於該第一單晶半導體層中形成一半導體元件單元及欲被連接至該半導體元件單元的複數個突出連接電極的步驟如下:將離子植入一晶種基板中,用以於從該晶種基板表面算起之深度對應於該第一單晶半導體層之厚度的位置處形成一第一離子植入剝離層;於該支撐基板中形成一絕緣層;從該第一單晶半導體層端及該絕緣層端來焊接該晶種基板及該支撐基板;以該第一離子植入剝離層作為介面來剝除該晶種基板,用以形成一第一單晶半導體層;利用氫退火處理來蝕刻該第一單晶半導體層的表面;於該第一單晶半導體層中形成該半導體元件;植入離子,使其從該第一單晶半導體層端穿越該絕緣層,用以於從該支撐基板與該絕緣膜的焊接介面算起之深度對應於該第二單晶半導體層之厚度的位置處形成一第二離子植入剝離層;以及於該第一單晶半導體層中形成該等欲被連接至該半導體元件單元的複數個突出連接電極。
  32. 32
    如申請專利範圍第31項之製造超薄型半導體元件的方法,進一步包括,在以該第一離子植入剝離層作為介面來剝除該晶種基板的步驟中,可於旋轉以剝除該晶種基板時從橫向方向發射一雷射光束至該第一離子植入剝離層中。
  33. 33
    如申請專利範圍第31項之製造超薄型半導體元件的方法,進一步包括,在形成該絕緣層的步驟中,形成該絕緣層使其包括下面各種膜類型中至少其中一者:氧化矽膜、氮化矽膜、由一氧化矽膜及一氮化矽膜所組成的多層膜、由一氧化矽膜、一氮化矽膜、以及一氧化矽膜所組成的多層膜、一氮氧化矽膜、及一氧化鋁膜。
  34. 34
    如申請專利範圍第31項之製造超薄型半導體元件的方法,進一步包括,於以該第一離子植入剝離層作為介面來剝除該晶種基板的步驟中,實施熱處理,用以於該第一離子植入剝離層中造成應變,而後便於用以分割該晶種基板和該支撐基板的方向進行牽引,以剝除該晶種基板。
  35. 35
    如申請專利範圍第31項之製造超薄型半導體元件的方法,進一步包括,於該形成該第二離子植入剝離層的步驟之後,實施熱處理的步驟,用以於該第二離子植入剝離層中造成應變。
  36. 36
    如申請專利範圍第29項之製造超薄型半導體元件的方法,進一步包括,在分割成個別的半導體元件的步驟中,以寬度窄於該刻槽寬度的方式在該刻槽的實質中心處進行切割,使得部份該樹脂保護膜覆蓋該第一單晶半導體層、該絕緣層、以及經由切割法被分割之該第二單晶半導體層的側表面。
  37. 37
    一種製造超薄型背光固態影像擷取元件的方法,其步驟如下:形成一由一支撐基板所組成的基底,可於該支撐基板上堆疊一被離子植入的第二離子植入剝離層、一第二單晶半導體層、一絕緣層、以及一第一單晶半導體層,並且於該第一單晶半導體層中形成一固態影像擷取感應器單元及欲被連接至該固態影像擷取感應器單元的複數個突出連接電極;沿著一分割線形成一刻槽,用以從該第一單晶半導體層端直到該基底的至少該第二離子植入剝離層來將其分割成一個別的固態影像擷取元件;形成一樹脂保護膜,用以填充該刻槽的內部並且覆蓋該第一單晶半導體層的表面;拋光該樹脂保護膜的其中一表面,裸露出該表面中之該等突出連接電極;利用無殘留的導電保護膠帶來覆蓋該樹脂保護膜表面及該等突出連接電極表面;利用該第二離子植入剝離層作為介面來剝除該支撐基板;以及沿著被填充於該刻槽中的樹脂保護膜從該第二單晶半導體層端進行切割,用以分割個別的固態影像擷取元件。
  38. 38
    如申請專利範圍第37項之製造超薄型背光固態影像擷取元件的方法,進一步包括,在以該第二離子植入剝離層作為介面來剝除該支撐基板的步驟中,可於旋轉以剝除該支撐基板時從橫向方向發射一雷射光束至該第二離子植入剝離層中。
  39. 39
    如申請專利範圍第37項之製造超薄型背光固態影像擷取元件的方法,其中該形成一由一支撐基板所組成的基底,可於該支撐基板上堆疊一第二離子植入剝離層、一第二單晶半導體層、一絕緣層、以及一第一單晶半導體層,並且於該第一單晶半導體層中形成一固態影像擷取感應器單元及欲被連接至該固態影像擷取感應器單元的複數個突出連接電極的步驟如下:將離子植入一晶種基板中,用以於從該晶種基板表面算起之深度對應於該第一單晶半導體層之厚度的位置處形成一第一離子植入剝離層;於該支撐基板中形成一絕緣層;從該第一單晶半導體層端及該絕緣層端來焊接該晶種基板及該支撐基板;以該第一離子植入剝離層作為介面來剝除該晶種基板,用以形成一第一單晶半導體層;利用氫退火處理來蝕刻該第一單晶半導體層的表面;於該第一單晶半導體層中形成該固態影像擷取感應器單元;植入離子,使其從該第一單晶半導體層端穿越該絕緣層,用以於從該支撐基板與該絕緣膜的焊接介面算起之深度對應於該第二單晶半導體層之厚度的位置處形成一第二離子植入剝離層;以及於該第一單晶半導體層中形成該等欲被連接至該固態影像擷取感應器單元的複數個突出連接電極。
  40. 40
    如申請專利範圍第39項之製造超薄型背光固態影像擷取元件的方法,進一步包括,在以該第一離子植入剝離層作為介面來剝除該晶種基板的步驟中,可於旋轉以剝除該晶種基板時從橫向方向發射一雷射光束至該第一離子植入剝離層中。
  41. 41
    如申請專利範圍第39項之製造超薄型背光固態影像擷取元件的方法,進一步包括,在形成該絕緣層的步驟中,形成該絕緣層使其包括下面各種膜類型中至少其中一者:氧化矽膜、氮化矽膜、由一氧化矽膜及一氮化矽膜所組成的多層膜、由一氧化矽膜、一氮化矽膜、以及一氧化矽膜所組成的多層膜、一氮氧化矽膜、及一氧化鋁膜。
  42. 42
    如申請專利範圍第39項之製造超薄型背光固態影像擷取元件的方法,進一步包括,於以該第一離子植入剝離層作為介面來剝除該晶種基板的步驟中,實施熱處理,用以於該第一離子植入剝離層中造成應變,而後便於用以分割該晶種基板和該支撐基板的方向進行牽引,以剝除該晶種基板。
  43. 43
    如申請專利範圍第39項之製造超薄型背光固態影像擷取元件的方法,進一步包括,於該形成該第二離子植入剝離層的步驟之後,實施熱處理的步驟,用以於該第二離子植入剝離層中造成應變。
  44. 44
    如申請專利範圍第37項之製造超薄型背光固態影像擷取元件的方法,進一步包括,在分割成個別的半導體元件的步驟中,以寬度窄於該刻槽寬度的方式在該刻槽的實質中心處進行切割,使得部份該樹脂保護膜覆蓋該第一單晶半導體層、該絕緣層、以及經由切割法被分割之該第二單晶半導體層的側表面。
  45. 45
    如申請專利範圍第37項之製造超薄型背光固態影像擷取元件的方法,進一步包括,於分割成個別的固態影像擷取元件之後進行下面的步驟:移除該第二單晶半導體層以形成該樹脂保護層,使其突出該絕緣層表面之外的距離確切地對應該第二單晶半導體層的厚度並且覆蓋該固態影像擷取元件的側表面;以及利用該樹脂保護層的突出距離作為空氣間隙,將一透明基板從該絕緣層端黏貼至該固態影像擷取元件。
  46. 46
    如申請專利範圍第37項之製造超薄型背光固態影像擷取元件的方法,進一步包括,在以該第二離子植入剝離層作為介面來剝除該支撐基板的步驟之後且分割成個別的固態影像擷取元件的步驟之前,實施從該固態影像擷取元件的絕緣膜端黏貼一彩色濾光片基板的步驟;以及進一步包括,於該分割成個別的固態影像擷取元件的步驟中,沿著填充該刻槽之該樹脂保護膜,從該彩色濾光片基板端進行切割,用以分割該個別的固態影像擷取元件。
  47. 47
    如申請專利範圍第46項之製造超薄型背光固態影像擷取元件的方法,進一步包括,於該形成一樹脂保護膜的步驟中,形成一透明的樹脂保護膜;以及進一步包括,於該黏貼該彩色濾光片基板的步驟中,藉由監視穿越該樹脂保護膜之該第一單晶半導體層的校準標記以及該彩色濾光片基板的校準標記,而後黏貼該彩色濾光片基板。
  48. 48
    如申請專利範圍第37項之製造超薄型背光固態影像擷取元件的方法,進一步包括,在以該第二離子植入剝離層作為介面來剝除該支撐基板的步驟之後且分割成個別的固態影像擷取元件的步驟之前,可實施下面的步驟:移除該第二單晶半導體層以裸露出該絕緣層,於該裸露絕緣層上形成一含有顏料的晶片上彩色濾光片,以及於該晶片上彩色濾光片上形成複數個晶片上微透鏡;以及進一步包括,於該分割成個別的固態影像擷取元件的步驟之前或之後,實施從該等晶片上微透鏡端於該固態影像擷取感應器單元上黏貼一透明基板的步驟,其間具有一取決於密封劑中之分隔物直徑的預定空氣間隙。
  49. 49
    一種製造超薄型半導體元件的方法,其步驟如下:透過一被離子植入的第一離子植入剝離層於一晶種基板上形成一單晶半導體層;透過一絕緣層從該單晶半導體層端將該晶種基板焊接至其中已形成一多孔半導體剝離層的支撐基板中;利用該離子植入剝離層作為介面來分割該晶種基板;以及利用該多孔半導體剝離層作為介面來分割該支撐基板,用以獲得形成於該絕緣層之上的該單晶半導體層。
  50. 50
    一種製造超薄型半導體元件的方法,其步驟如下:形成一由一支撐基板所組成的基底,可於該支撐基板上堆疊一多孔半導體剝離層、一第二單晶半導體層、一絕緣層、以及一第一單晶半導體層,並且於該第一單晶半導體層中形成一半導體元件單元及欲被連接至該半導體元件單元的複數個突出連接電極;沿著一分割線形成一刻槽,用以從該第一單晶半導體層端直到該基底的至少該多孔半導體剝離層來將其分割成一個別的半導體元件;形成一樹脂保護膜,用以填充該刻槽的內部並且覆蓋該第一單晶半導體層的表面;拋光該樹脂保護膜的其中一表面,裸露出該表面中之該等突出連接電極;利用無殘留的導電保護膠帶來覆蓋該樹脂保護膜表面及該等突出連接電極表面;利用該多孔半導體剝離層作為介面來剝除該支撐基板;以及沿著被填充於該等刻槽中的樹脂保護膜從該第二單晶半導體層端進行切割,用以分割個別的半導體元件。
  51. 51
    如申請專利範圍第50項之製造超薄型半導體元件的方法,進一步包括,在以該多孔半導體剝離層作為介面來剝除該支撐基板的步驟中,可於旋轉以剝除該支撐基板時從橫向方向中噴灑一流體至該多孔半導體剝離層中。
  52. 52
    如申請專利範圍第50項之製造超薄型半導體元件的方法,進一步包括,在以該多孔半導體剝離層作為介面來剝除該支撐基板的步驟中,可於旋轉以剝除該支撐基板時從橫向方向中發射一雷射光束至該多孔半導體剝離層中。
  53. 53
    如申請專利範圍第50項之製造超薄型半導體元件的方法,其中該形成一基底的步驟如下:將離子植入一晶種基板中,用以於從該晶種基板表面算起之深度對應於該第一單晶半導體層之厚度的位置處形成一離子植入剝離層;於該支撐基板上形成該多孔半導體剝離層;於該多孔半導體剝離層上形成該第二單晶半導體層;於該第二單晶半導體層上形成該絕緣層;從該第一單晶半導體層端及該絕緣層端來焊接該晶種基板及該支撐基板;以該離子植入剝離層作為介面來剝除該晶種基板,用以形成一第一單晶半導體層;以及利用氫退火處理來蝕刻該第一單晶半導體層的表面。
  54. 54
    如申請專利範圍第53項之製造超薄型半導體元件的方法,進一步包括,在以該離子植入剝離層作為介面來剝除該晶種基板的步驟中,可於旋轉以剝除該晶種基板時從橫向方向發射一雷射光束該離子植入剝離層中。
  55. 55
    如申請專利範圍第53項之製造超薄型半導體元件的方法,進一步包括,在形成該絕緣層的步驟中,形成該絕緣層使其包括下面各種膜類型中至少其中一者:氧化矽膜、氮化矽膜、由一氧化矽膜及一氮化矽膜所組成的多層膜、由一氧化矽膜、一氮化矽膜、以及一氧化矽膜所組成的多層膜、一氮氧化矽膜、及一氧化鋁膜。
  56. 56
    如申請專利範圍第53項之製造超薄型半導體元件的方法,進一步包括,於以該離子植入剝離層作為介面來剝除該晶種基板的步驟中,實施熱處理,用以於該離子植入剝離層中造成應變,而後便於用以分割該晶種基板和該支撐基板的方向進行牽引,以剝除該晶種基板。
  57. 57
    如申請專利範圍第53項之製造超薄型半導體元件的方法,進一步包括,在形成該多孔半導體剝離層的步驟中,形成一由一單晶半導體層所組成的雜質摻雜層,其包含一種雜質,並且可利用陽極轉換法將其轉換成一多孔半導體。
  58. 58
    如申請專利範圍第53項之製造超薄型半導體元件的方法,進一步包括,在形成該多孔半導體剝離層的步驟中,以一孔隙率來形成該多孔半導體剝離層,使其能夠在剝除該晶種基板時以該離子植入剝離層作為介面來進行剝離,而非以該多孔半導體剝離層作為介面。
  59. 59
    如申請專利範圍第53項之製造超薄型半導體元件的方法,進一步包括,在形成該多孔半導體剝離層的步驟中,藉由至少兩層不同孔隙率的層來形成該層。
  60. 60
    如申請專利範圍第50項之製造超薄型半導體元件的方法,進一步包括,在分割成個別的半導體元件的步驟中,以寬度窄於該刻槽寬度的方式在該刻槽的實質中心處進行切割,使得部份該樹脂保護膜覆蓋該第一單晶半導體層、該絕緣層、以及經由切割法被分割之該第二單晶半導體層的側表面。
  61. 61
    一種製造超薄型背光固態影像擷取元件的方法,其步驟如下:形成一由一支撐基板所組成的基底,可於該支撐基板上堆疊一多孔半導體剝離層、一第二單晶半導體層、一絕緣層、以及一第一單晶半導體層,並且於該第一單晶半導體層中形成一固態影像擷取感應器單元及欲被連接至該固態影像擷取感應器單元的複數個突出連接電極;沿著一分割線形成一刻槽,用以從該第一單晶半導體層端直到該基底的至少該多孔半導體剝離層來將其分割成一個別的固態影像擷取元件;形成一樹脂保護膜,用以填充該刻槽的內部並且覆蓋該第一單晶半導體層的表面;拋光該樹脂保護膜的其中一表面,裸露出該表面中之該等突出連接電極;利用無殘留的導電保護膠帶來覆蓋該樹脂保護膜表面及該等突出連接電極表面;利用該多孔半導體剝離層作為介面來剝除該支撐基板;以及沿著被填充於該刻槽中的樹脂保護膜從該第二單晶半導體層端進行切割,用以分割個別的固態影像擷取元件。
  62. 62
    如申請專利範圍第61項之製造超薄型背光固態影像擷取元件的方法,進一步包括,在以該多孔半導體剝離層作為介面來剝除該支撐基板的步驟中,可於旋轉以剝除該支撐基板時從橫向方向中噴灑一流體至該多孔半導體剝離層中。
  63. 63
    如申請專利範圍第61項之製造超薄型背光固態影像擷取元件的方法,進一步包括,在以該多孔半導體剝離層作為介面來剝除該支撐基板的步驟中,可於旋轉以剝除該支撐基板時從橫向方向中發射一雷射光束至該多孔半導體剝離層中。
  64. 64
    如申請專利範圍第61項之製造超薄型背光固態影像擷取元件的方法,其中該形成一基底的步驟如下:將離子植入一晶種基板中,用以於從該晶種基板表面算起之深度對應於該第一單晶半導體層之厚度的位置處形成一離子植入剝離層;於該支撐基板上形成該多孔半導體剝離層;於該多孔半導體剝離層上形成該第二單晶半導體層;於該第二單晶半導體層上形成該絕緣層;從該第一單晶半導體層端及該絕緣層端來焊接該晶種基板及該支撐基板;以該離子植入剝離層作為介面來剝除該晶種基板,用以形成一第一單晶半導體層;以及利用氫退火處理來蝕刻該第一單晶半導體層的表面。
  65. 65
    如申請專利範圍第64項之製造超薄型背光固態影像擷取元件的方法,進一步包括,在以該離子植入剝離層作為介面來剝除該晶種基板的步驟中,可於旋轉以剝除該晶種基板時從橫向方向發射一雷射光束至該離子植入剝離層中。
  66. 66
    如申請專利範圍第64項之製造超薄型背光固態影像擷取元件的方法,進一步包括,在形成該絕緣層的步驟中,形成該絕緣層使其包括下面各種膜類型中至少其中一者:氧化矽膜、氮化矽膜、由一氧化矽膜及一氮化矽膜所組成的多層膜、由一氧化矽膜、一氮化矽膜、以及一氧化矽膜所組成的多層膜、一氮氧化矽膜、及一氧化鋁膜。
  67. 67
    如申請專利範圍第64項之製造超薄型背光固態影像擷取元件的方法,進一步包括,於以該離子植入剝離層作為介面來剝除該晶種基板的步驟中,實施熱處理,用以於該離子植入剝離層中造成應變,而後便於用以分割該晶種基板和該支撐基板的方向進行牽引,以剝除該晶種基板。
  68. 68
    如申請專利範圍第64項之製造超薄型背光固態影像擷取元件的方法,進一步包括,在形成該多孔半導體剝離層的步驟中,形成一由一單晶半導體層所組成的雜質摻雜層,其包含一種雜質,並且可利用陽極轉換法將其轉換成一多孔半導體。
  69. 69
    如申請專利範圍第64項之製造超薄型背光固態影像擷取元件的方法,進一步包括,在形成該多孔半導體剝離層的步驟中,以一孔隙率來形成該多孔半導體剝離層,使其能夠在剝除該晶種基板時以該離子植入剝離層作為介面來進行剝離,而非以該多孔半導體剝離層作為介面。
  70. 70
    如申請專利範圍第64項之製造超薄型背光固態影像擷取元件的方法,進一步包括,在形成該多孔半導體剝離層的步驟中,藉由至少兩層不同孔隙率的層來形成該層。
  71. 71
    如申請專利範圍第61項之製造超薄型背光固態影像擷取元件的方法,進一步包括,在分割成個別的半導體元件的步驟中,以寬度窄於該刻槽寬度的方式在該刻槽的實質中心處進行切割,使得部份該樹脂保護膜覆蓋該第一單晶半導體層、該絕緣層、以及經由切割法被分割之該第二單晶半導體層的側表面。
  72. 72
    如申請專利範圍第61項之製造超薄型背光固態影像擷取元件的方法,進一步包括,於分割成個別的固態影像擷取元件之後進行下面的步驟:移除該第二單晶半導體層以形成該樹脂保護層,使其突出該絕緣層表面之外的距離確切地對應該第二單晶半導體層的厚度並且覆蓋該固態影像擷取元件的側表面;以及利用該樹脂保護層的突出距離作為空氣間隙,將一透明基板從該絕緣層端黏貼至該固態影像擷取元件。
  73. 73
    如申請專利範圍第61項之製造超薄型背光固態影像擷取元件的方法,進一步包括,在以該多孔半導體剝離層作為介面來剝除該支撐基板的步驟之後且分割成個別的固態影像擷取元件的步驟之前,實施從該固態影像擷取元件的絕緣膜端黏貼一彩色濾光片基板的步驟;以及進一步包括,於該分割成個別的固態影像擷取元件的步驟中,沿著填充該刻槽之該樹脂保護膜,從該彩色濾光片基板端進行切割,用以分割該個別的固態影像擷取元件。
  74. 74
    如申請專利範圍第73項之製造超薄型背光固態影像擷取元件的方法,進一步包括,於該形成一樹脂保護膜的步驟中,形成一透明的樹脂保護膜;以及進一步包括,於該黏貼該彩色濾光片基板的步驟中,藉由監視穿越該樹脂保護膜之該第一單晶半導體層的校準標記以及該彩色濾光片基板的校準標記,而後黏貼該彩色濾光片基板。
  75. 75
    如申請專利範圍第61項之製造超薄型背光固態影像擷取元件的方法,進一步包括,在以該多孔半導體剝離層作為介面來剝除該支撐基板的步驟之後且分割成個別的固態影像擷取元件的步驟之前,可實施下面的步驟:移除該第二單晶半導體層以裸露出該絕緣層,於該裸露絕緣層上形成一含有顏料的晶片上彩色濾光片,以及於該晶片上彩色濾光片上形成複數個晶片上微透鏡;以及進一步包括,於該分割成個別的固態影像擷取元件的步驟之前或之後,實施從該等晶片上微透鏡端於該固態影像擷取感應器單元上黏貼一透明基板的步驟,其間具有一取決於密封劑中之分隔物直徑的預定空氣間隙。
  76. 76
    一種超薄型半導體元件的製造裝置,其會將流體釋放到一內部具有至少兩個多孔半導體剝離層的基板上,用以分割一預定的多孔半導體剝離層中的該基板,其包括:複數個支撐部份,用以旋轉支撐該基板的前部與背部;一釋放部份,用以朝該預定的多孔半導體剝離層來釋放該流體;以及一阻止層部份,用以避免從該釋放部份流出的流體侵入其它的多孔半導體剝離層。
  77. 77
    如申請專利範圍第76項之超薄型半導體元件的製造裝置,其中該釋放部份會釋放該含有複數顆固態細微粒的流體。
  78. 78
    如申請專利範圍第76項之超薄型半導體元件的製造裝置,其中該釋放部份會釋放該被注入超音波的流體。
  79. 79
    一種超薄型背光固態影像擷取元件的製造裝置,其會將流體釋放到一內部具有至少兩個多孔半導體剝離層的基板上,用以分割一預定的多孔半導體剝離層中的該基板,其包括:複數個支撐部份,用以旋轉支撐該基板的前部與背部;一釋放部份,用以朝該預定的多孔半導體剝離層來釋放該流體;以及一阻止層部份,用以避免從該釋放部份流出的流體侵入其它的多孔半導體剝離層。
  80. 80
    如申請專利範圍第79項之超薄型背光固態影像擷取元件的製造裝置,其中該釋放部份會釋放該含有複數顆固態細微粒的流體。
  81. 81
    如申請專利範圍第79項之超薄型背光固態影像擷取元件的製造裝置,其中該釋放部份會釋放該被注入超音波的流體。
  82. 82
    一種超薄型半導體元件的製造裝置,其會利用一預定的多孔半導體剝離層或離子植入剝離層作為介面來分割一基板,該基板內部具有至少兩個多孔半導體剝離層或藉由離子植入法所獲得的離子植入剝離層,其包括:複數個支撐部份,用以旋轉支撐該基板的前部與背部;以及一雷射輸出部份,用以朝該預定的多孔半導體剝離層或離子植入剝離層發出一雷射光束。
  83. 83
    一種超薄型背光固態影像擷取元件的製造裝置,其會利用一預定的多孔半導體剝離層或離子植入剝離層作為介面來分割一基板,該基板內部具有至少兩個多孔半導體剝離層或藉由離子植入法所獲得的離子植入剝離層,其包括:複數個支撐部份,用以旋轉支撐該基板的前部與背部;以及一雷射輸出部份,用以朝該預定的多孔半導體剝離層或離子植入剝離層發出一雷射光束。
Independent claims83