(57)【要約】      （修正有）【課題】エッチング反応向け構造を提供する。【解決手段】該構造にはウェハー区域のエッチングからの防護用マスクおよびマスク下面の下に貼り付けられるシールリングがある。該マスクにはエッチング区域を暴露させる少なくともひとつの空気開口部がある。さらに、マスクはシールリングによりウェハーに貼り付けられる。さらに、本発明によりドライエッチング反応用マスクを形成する方法も提供される。まず、本発明にはベース材料の準備および該ベース材料両面のマスキング材料の塗布の段階が含まれる。次の段階は開口部を形成するマスキング材料のパターン付けである。引き続き、ベース材料は少なくとも１つのマスク開口部を生成する開口部とマスク孔を通じてエッチングされる。最後に、マスク材料の除去が行われる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハー区域のエッチングからの防護用マスクであって、前記マスクがエッチング区域を暴露させる少なくとも１つの空気開口部を有するマスク、および、
前記マスクの下面下に貼り付けられるシールリングであって、前記マスクが前記シールリングを通じて前記ウェハーに貼り付けられるシールリング、
からなるエッチング用構造。
【請求項２】
前記マスクおよび前記シールリング間に貼り付けられる緩衝層がさらに含まれ、前記シールリングに弾性材料が含まれるとともに、前記マスクに非伝導体あるいは伝導体材料が含まれる、請求項１のエッチング用構造。
【請求項３】
ウェハー区域のエッチングからの防護用マスクであって、前記マスクがエッチング区域を暴露させる少なくとも１つの空気開口部を有するマスク、および、
前記マスクが前記ウェハーに貼り付けられる場合に画素配列を暴露させる孔、
からなるエッチング用構造。
【請求項４】
前記マスクの下面下に形成されるシールリングがさらに含まれ、前記シールリングに弾性材料が含まれるとともに、前記マスクに非伝導体あるいは伝導体材料が含まれる、請求項３のエッチング構造。
【請求項５】
ベース材料の提供、
第１マスキング材料および第２マスキング材料の前記ベース材料の両面への塗布、
前記第１マスキング材料および前記第２マスキング材料のパターン付け、
が含まれ、
それによって前記第１マスキング材料および前記第２マスキング材料に第１開口部を、ならびに前記第１マスキング材料および前記第２マスキング材料の一方に第２開口部を形成し、
少なくとも１つのマスク開口部ならびにマスク孔を生成するために前記第１開口部および第２開口部を通じて前記ベース材料をエッチングし、
前記第１マスキング材料と前記第２マスキング材料を除去する、
エッチングマスク形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はパッケージ製品用のエッチング方法、特にパターンマスクを利用するドライエッチング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従前の半導体の処理と製造において、蒸着薄膜および/または基板自体のエッチングが必要である。一般に、エッチング処理はウェットエッチングおよびドライエッチングの２つの種別がある。ウェットエッチングではフィルムとフォトレジストによって脱膜されたフィルムを除去する特定の化学溶液との間で処理される化学反応が利用される。このエッチング方法ではフィルムを除去するのに化学反応が利用されて、該化学反応には特定の方向性がないため、該方法はいわゆる等方性エッチングとなる。ウェットエッチングの欠点はエッチングの等方性によって生ずるアンダーカットである。一方、ドライエッチングではフィルムの除去にプラズマが採用され、その反応は溶液とは関係ない。ドライエッチングの目的は１方向性エッチングを狙って非等方性エッチングを生じさせることにある。非等方性エッチングは信頼性の高いパターン転写にとって重要である。
【０００３】
フッ素イオンは、これらを試料の表面あるいはエッチング領域に衝突させる電場によって加速されて、これらがシリコン酸化物と化合した後拡散される。この現象は「イオン衝撃」である。電場により表面に向けてイオンが加速されるので、これらのイオンによって生ずるエッチングは多様な方向に走行する「ラジカル」イオンのエッチングよりはるかに優勢であるため、エッチングが非等方性となる。ドライエッチング処理では、ある区域のエッチングからの防護と同時に所望のエッチング区域のみの暴露のためハードマスクが利用される。旧来のRIEあるいはプラズマエッチングではエッチングパターンとしてフォトレジストが採用される。
【０００４】
パッケージ製品用のエッチングはチップ形成にいたるエッチングとは全く異なる。メタルパッド上に形成される生成酸化物の除去のためにある一定処理が導入される場合がある。通常、ウェハーにその上に形成されるデバイスに基づいた一般のシリコンが含まれる場合、不必要な材料は恐らくウェットエッチングによって除去される。しかしながら、ウェハーあるいは基板が様々な種類のデバイスを利用してパッケージ化される場合では、たとえば、あるものにはアルミニウムパッドが含まれたり、別のものにはゴールドパッドが含まれたりする。知られる通り、酸化物はアルミニウムパッド上に形成されることが多い。このように、エッチングはそこに形成される酸化物除去に必要とされる。しかしながら、ブランケットエッチングあるいはウェットエッチングでは、酸化物が形成されないウェハー部分、例えばゴールドパッドが損傷する。ブランケットエッチングがパッケージ製品に行われる場合に旧来方法ではゴールドパッドが損傷することになる。さらには、効率的な生産量の拡大は難しい。これらの問題点を克服するため、パッケージ製品向けに新たな方法が望まれる。
【発明の開示】
【０００５】
本発明はエッチング用構造が公開されるものであり、該構造にはウェハー区域のエッチングからの防護用マスクが含まれ、該マスクにはエッチング領域を暴露させる少なくとも１つの空気開口、およびマスクの下面下に貼り付けられるシールリングがあり、該マスクはシールリングによりウェハーに貼り付けられる。
【０００６】
さらに、本発明はエッチング向け構造を公開するものであり、該構造にはウェハー区域のエッチングからの防護用マスクが含まれ、該マスクにはエッチング区域を暴露させる少なくとも１つの空気開口部ならびにマスクがウェハーに貼り付けられる場合に画素配列を暴露させる孔がある。
【０００７】
さらに、本発明はエッチングマスク形成方法を公開するもので、該方法にはベース材料の準備、ベース材料の両側への第１マスキング材料ならびに第２マスキング材料の塗布の段階が含まれる。次の段階は第１マスキング材料ならびに第２マスキング材料へのパターン付けであって、これによって、第１マスキング材料ならびに第２マスキング材料内部に第１開口部を形成するとともに第１マスキング材料ならびに第２マスキング材料の一つの内部に第２開口部を形成する。引き続いて、ベース材料が第１開口部および第２開口部を通じてエッチングされて、少なくとも１つのマスク開口部およびマスク孔が作り出される。その後、第１マスキング材料ならびに第２マスキング材料は剥離される。
【０００８】
本発明のある局面では個別のチップに代えてウェハーのパッケージ化向けドライエッチング処理におけるパターンマスク構造が提供される。該マスクは、エッチングが所望される区域のみの暴露およびウェハーの防護用にスペーサーあるいはシールリングを通じてウェハーに貼り付けられる。パターンマスクにとって必要とされる暴露または発達の段階はない。従って、本発明の利点は効率的な生産量向上目的のエッチング処理の単純化にある。さらに、製造コストの削減でもありうる。
【０００９】
さらに、本発明の別の局面では信号ダイ区域に形成される層、材料の除去にも適用可能である。これはウェハー上の他の区域のエッチングが回避されるようにウェハーの特定区域上でのエッチング処理の制御が可能で、これによって処理品質と精度が向上する。さらに、除去される材料は酸化物に限定されず、本発明によっていかなる不必要な材料も除去が可能である。
例えば、本発明はCMOSセンサー上の不必要な塗布区域の排除にも応用可能である。
【００１０】
本発明の別の局面では、マスクがウェハーと直接接触する可能性を減らすとともにマスクによってウェハー上の表面が剥がされるのを避けるためマスクとウェハー間に形成されるスペーサーまたはシールリングがある。このように、本発明により製造工程のウェハー品質がさらに改善される。加えて、本発明の利点はスペーサーまたはシールリングに弾性材料が含まれるので力学的応力を間接的に吸収してマスクによりウェハーに加わる応力が減ることにある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以降の実施例とその図が説明されるとともに範囲を限定することなく例示されることを目的とする仕様説明中に示される。関連技術の専門家であれば、該発明は１つ以上の特定の詳細無しでも範囲を限定せずに実施され得ることを認めよう。
【００１２】
仕様説明を通じて参照される「ある実施例」あるいは「１つの実施例」は、特定の特色、構造または特徴が該実施例と関連して説明されると同時に本発明の少なくとも１つの実施例に含まれるということを意味する。従って、使用説明を通じて様々な箇所における「ある実施例」または「１つの実施例」という句の出現は、必ずしもすべて同一実施例のことを言及しているとは限らない。さらに、特定の特色、構造、または特徴は１つ以上の実施例で適当な方法で組み合わせられうる。
【００１３】
図１〜図４は連続する反応段階を別々に示す本発明の実施例によるドライエッチング反応の横断面図である。横断面図が描かれた図１を参照すると、画素配列１０４が本発明の実施例によりウェハー１００に形成される。接着パッド１０２材料が用途タイプに応じて選定される。たとえば、図１の構造が画像センサー用途に使用される場合には、通常、パッド１０２の材料はアルミニウムまたは合金といった金属である。金属酸化物はアルミニウムパッド１０２の表面に形成されることが多い。製品のパッケージ中の生成酸化物はエッチングによって除去されなくてはならない。前述の通り、旧来方法によるブランクエッチングおよびウェットエッチングでは副作用が誘発される。
【００１４】
このように、図２を参照すると、ウェハー１００上に形成される画素配列（ダイ）１０４のエッチングからの防護のためマスク２０２の準備が導入されるが、該マスク２０２には、マスク２０２を貫通する少なくとも１つの空気開口部２０６があるかあるいは非伝導層がマスク２０２上に塗布されている。引き続きシールリング２０４がマスク２０２の下面に貼り付けられる。シールリング２０４の材料には弾性あるいはシリコン樹脂、弾性PU、多孔性PU、アクリルゴム、ブルーテープ、あるいはUVテープ、ポリイミド（PI）、ポリエステル（PET）およびポリプロピレン（BOPP）を含む絶縁材料が含まれることが好ましい。緩衝フィルムとしてのシールリング２０４にはマスク２０２をウェハー１００に貼り付けるため粘性または接着特性があるとともに、シールリング２０４は印刷、塗布、タッピング、または成型の方法によって形成される。
緩衝フィルム２０４のひとつの目的はウェハー１００がマスク２０２により剥がされることから防止することにある。
【００１５】
マスク２０２は図３に示されるようにシールリング２０４によりウェハー１００の上面に貼り付けられ、シールリング２０４付きのマスク２０２にはウェハー１００に形成される区域を暴露させる空気開口部２０６がある。本発明の実施例では、マスク２０２はアルミニウムパッド１０２を暴露させている。シールリング２０４はマスク２０２とウェハー１００との間で形成されるので、マスク２０２はウェハー１００上の画素配列１０４の防護ならびに画素配列１０４のマスク２０２による擦り落としの回避のためにウェハー１００に直接には貼り付けられない。さらに、マスク２０２はエッチング不要な区域表面の防護に利用可能である。マスク２０２はリトグラフィ用のフォトマスクとは異なる点に注目されるべきである。イオンは旧来のフォトマスクとは違って空気開口部２０６を経由してマスク２０２を通過しうるもので、これには明かりが行き渡ることができるように開口部２０６に１列に並ぶ透明材料が含まれる。マスク２０２の空気開口部２０６は、ある本発明の実施例ではアルミニウムパッド１０２と一列に並ぶとともにこれを暴露させる。一般に、旧来のフォトマスクはウェハー上のフォトレジスト上のパターン転写に利用される。しかしながら、該マスクの目的はそうではない。マスク２０２の材料は伝導性あるいは非伝導性材料でも良い。
【００１６】
ドライエッチング中は、図４に示されるようにアルミニウムパッド１０２上の金属酸化物の除去のためにウェハー１００にプラズマ４００が加えられる。ドライエッチングはRIEエッチャー、エレクトロンサイクロトロン共鳴プラズマ、誘導結合プラズマエッチャー、へリコン波プラズマエッチャー、あるいはクラスタープラズマ反応によって行われることが好ましい。
マスク２０２は別のウェハーエッチング用に再利用可能である。通常、IC形成用エッチングはフォトレジストがエッチング後に剥ぎ取られる。このように、本発明は旧来のICエッチングとはまったく別のものである。
【００１７】
あるいは、本発明のもうひとつの実施例によると、ドライエッチング反応向け構造の横断面図が図５に示される。これにはもうひとつのマスク設計が示される。緩衝層５０２はマスク２０２とシールリング２０４との間に貼りつけられる。マスク２０２にはシールリングと緩衝層５０２を通じてウェハー１００上に形成されるパッド１０２を暴露させる空気開口部２０６があり、その後引き続きドライエッチング反応中には該開口部２０６を通じてパッド１０２上の金属酸化物がエッチングされる。緩衝層５０２の材料にはシリコン樹脂、弾性PU、多孔性PU,アクリルゴム、ブルーテープ、またはUVテープ、ポリイミド（PI）、ポリエステル（PET）およびポリプロピレン（BOPP）の弾性材料が含まれることが好ましい。緩衝層５０２の機能はさらに、マスク２０２とウェハー１００との間の応力を吸収し、さらに、画素配列１０４の防護能力を高めるように利用されることにある。
【００１８】
あるいは、本発明により図６に示されるようにもうひとつのマスク設計が提供される。これは本発明のもうひとつの実施例によるドライエッチング反応向け構造の横断面図を例示するものである。図６の構造と図１〜図５の上述例との間の差は、マスク６０２がウェハー１００に直接貼られ、ウェハー１００とマスク６０２との間に緩衝層あるいはシールリングは形成されない点が注意される。マスク６０２にはそこに形成される孔６０４が含まれる点に留意されるべきである。孔６０４はウェハー１００に面する表面上に形成されるとともに、孔６０４はウェハー１００の画素配列１０４に並べられる。マスク６０２がウェハー１００に直接貼り付けられる場合、孔６０４によりマスク６０２がウェハー１００の画素配列１０４表面に接触するのが防止される。孔はマスク６０２のエッチングによって生成されることよって上述例と同一の特色と目的が達成可能となる。図６の実施例に関するマスク生成反応が図７Aから図７Dに示される。
【００１９】
図７Aを参照すると、まず、図６に示されるようにマスク６０２の形状形成用にマスク材料７００、たとえば金属あるいは合金が準備される。フォトレジスト702a、702bは材料７００の両面にそれぞれ塗布された後、図７Bに示される構造の形成のために暴露段階が行われる。開口区域はフォトレジスト702a、702bによって両側から暴露される点が留意されなくてはならない。
事前決定された孔区域はフォトレジスト702aによってのみ暴露される。すなわち、孔区域と対向する材料７００表面はフォトレジスト702bによって被覆される。引き続き、各材料７００に両側からエッチングが行われ、これによって図７Cに示される構造が形成される。最後に、フォトレジスト702a、702bが剥ぎ取られて図６に関するマスク６０２の形状が形成される。
【００２０】
あるいは、もうひとつのマスク設計が図８に示され、これにより本発明のもうひとつの実施例の構造の横断面図が例示されている。シールリング８０２は孔６０４付きのマスク６０２上に形成される。引き続き、ドライエッチング反応中のウェハー１００上の画素配列１０４のエッチングからの防護ならびに画素配列１０４がマスク６０２により擦り取られることの回避のために、該マスク６０２がシールリング８０２を通じてウェハー１００上に貼り付けられる。シールリング８０２付きマスク６０２にはパッド１０２を暴露させる空気開口部２０６があって、これがウェハー１００に形成された後、ドライエッチング反応を利用したパッド１０２上の金属酸化物のエッチングが続く。さらに、シールリング８０２はマスク６０２とウェハー１００との間の応力を吸収しうる。シールリング８０２の材料にはシリコン樹脂、弾性PU、多孔性PU、アクリルゴム、ブルーテープ、UVテープ、ポリイミド（PI）ポリエステル（PET）あるいはポリプロピレン（BOPP）の弾性材料が含まれることが好ましい。
【００２１】
従って、本発明によりパッケージ向けに不必要な材料が除去される方法が提供される。エッチング区域は空気開口部付きのマスクによって暴露されるとともに、残部区域がマスクによって防護される。
【００２２】
あるいは、除去される材料は酸化物に限定されなく、本発明によって任意の不必要材料が除去されうる。たとえば、CMOSセンサー向け用途においては、本発明はレンズ区域を除く区域への塗布といった不必要層の排除に応用可能である。
【００２３】
技術専門家にとっては、前述の例類および好ましい実施例は、例示的なものであり、本発明の範囲に限定されない点が認められよう。仕様説明を読むと同時に図を検討すれば技術の専門家にとって明らかであるこれまでのすべての変型実施例類、拡張実施例類、等価実施例類および改善実施例類は本発明の真の精神と範囲内部に包含されるものと意図される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
上述の目的ならびに本発明のその他の特色や利点は図とともになされる以下の詳細説明を読めばさらに明らかとなろう。すなわち、
【００２５】
【図１】本発明の実施例によるドライエッチング反応の横断面図
【図２】本発明の実施例によるドライエッチング反応の横断面図
【図３】本発明の実施例によるドライエッチング反応の横断面図
【図４】本発明の実施例によるドライエッチング反応の横断面図
【図５】本発明の別の実施例によるドライエッチング反応構造の横断面図
【図６】本発明の別の実施例によるドライエッチング反応構造の横断面図
【図７Ａ】図６に関するマスク生成反応のフローチャート
【図７Ｂ】図６に関するマスク生成反応のフローチャート
【図７Ｃ】図６に関するマスク生成反応のフローチャート
【図７Ｄ】図６に関するマスク生成反応のフローチャート
【図８】本発明の別の実施例によるドライエッチング反応構造の横断面図
【図１】
2008182195.tif 000002
【図２】
2008182195.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
2008182195.tif 000008
【図７Ｂ】
2008182195.tif 000009
【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８】
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【外国語明細書】
Method and Structure of Pattern Mask for Dry Etching 
BACKGROUND OF THE INVENTION
1Field of the Invention
This invention relates to an etching method for package assembly, and particularly, to a method of dry etching with a pattern mask.
2 Description of the Prior Art
In the process and manufacture of semiconductor, etching the thin films previously deposited and/or the substrate itself is necessary. In general, there are two classes of etching processes, wet etching and dry etching. Wet etching utilizes a chemical reaction processed between a film and specific chemical solution to remove the film uncovered by photo-resist. Because this etching method uses the chemical reaction to remove the film, the chemical reaction is not particular directional, so the method is so-called an isotropic etching. A disadvantage of wet etching is the undercutting caused by the isotropy of etching. Another, the dry etching employs plasma to remove the film, and the reaction is unconcerned with solution. The purpose of dry etching is to create an anisotropic etch - meaning that the etching is un-directional. An anisotropic etch is critical for high-fidelity pattern transfer. 
The fluorine ions are accelerated by the electric field causing them to collide into the surface of the sample or the etching region, where they combine with silicon dioxide and then are dispersed. The phenomenon is Ion Bombardment. Because the electric field accelerates ions toward the surface, the etching caused by these ions is much more dominant than the etching of Radicals - ions traveling in varied directions, so the etching are anisotropic. In dry etching process, a hard mask is used to protect certain areas from etching, and to expose only the areas desired to be etched. Conventionally, RIE or plasma etching employs photo-resist as an etching pattern. 
The etching for packaging assembly is quite different from the etching to the chips formation. A certain process maybe introduced to remove the native oxide formed on the metal pad. Typically, it is likely to remove the undesired material by wet etching when the wafer includes general silicon based device formed thereon. However, if a wafer or substrate is packaged with different species of devices, for example, one includes aluminum pad and other includes gold pad. As known, oxide is likely to be formed on the aluminum pad. Thus, an etching is necessary to remove the oxide formed thereon. However, a blanket etching or wet etching will damage the part of wafer without the oxide formation, for instance, the gold pad. The conventional method will cause the gold pad to be damage when the blank etching is performed for package assembly. In addition, increasing the quantity of output effectively is hard. What is desired is a new method for package assembly in order to overcome these problems. 
SUMMARY OF THE INVENTION
The present invention discloses a structure for etching, the structure comprise a mask for protecting an area of a wafer from being etched, wherein the mask has at least one air opening to expose an area to be etched; and a seal ring attached under a lower surface of the mask, wherein the mask is attached on the wafer through the seal ring.
Furthermore, the present invention discloses a structure for etching, the structure comprises a mask for protecting an area of a wafer from being etched, wherein the mask has at least one air opening to expose an area to be etched; and a cavity to expose a pixels array when the mask is attached to the wafer.
In addition, the present invention discloses a method to form etching mask, the method comprise the steps of providing a base material and coating a first masking material and a second masking material on both sides of the base material. The next step is to pattern the first masking material and the second masking material, thereby forming first openings within the first masking material and the second masking material, and a second opening within one of first masking material and the second masking material. Subsequently, the base material is etched through the first openings and second opening to create at least one mask opening and a mask cavity. Then, the first masking material and the second masking material is stripped.
An aspect of the present invention is to provide a pattern mask structure in dry etching process for packaging a wafer instead of an individual chip. The mask is attached on a wafer through spacer or seal ring, for exposing only the areas desired to be etched and protecting the wafer. There are no exposure or development steps needed for pattern mask. Therefore, the advantage of the present invention is to simplify etching process for improving the quantity of output effectively. In addition, this may further reduce the cost for manufacture.
Furthermore, another aspect of the present invention may be applied to the removal of layer, material formed on an area of signal die. This can control etching process on a particular area of a wafer so that avoid the other area on wafer being etched, whereby improving the process quality and accuracy. Furthermore, the material under removing is not limited to oxide, any undesired material could be removed by the present invention. For example, the present invention can be applied to remove unwanted area coating on a CMOS sensor.
Another aspect of the present invention is having spacer or seal ring formed between the mask and the wafer for reducing the possible that the mask contact with wafer directly, avoiding the surface on wafer being scraped by the mask. In this manner, the present invention can further improve the wafer quality in manufacture process. In addition, an advantage of present invention is to reduce the stress that the mask attached on the wafer because the material of the spacer or seal ring includes elastic material, absorbing indirectly the mechanical stress.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
The above objects, and other features and advantages of the present invention will become more apparent after reading the following detailed description when taken in conjunction with the drawings, in which:
Fig. 1-4 are across-sectional views of a dry etching process in accordance with the embodiment of the present invention.
Fig. 5 is an across-sectional view of a structure for the dry etching process in accordance with another embodiment of the present invention.
Fig. 6 is an across-sectional view of a structure for the dry etching process in accordance with another embodiment of the present invention.
Fig. 7A-7D are flow charts for the mask making process about Fig 6.
Fig. 8 is an across-sectional view of a structure for the dry etching process in accordance with another embodiment of the present invention.
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT
The following embodiments and drawings thereof are described and illustrated in the specification that are meant to be exemplary and illustrative, not limiting in scope. One skilled in the relevant art will identify that the invention may be practiced without one or more of the specific details, not limiting in scope.
Referenced throughout the specification to "one embodiment" or "an embodiment" means that a particular feature, structure, or characteristic described in connection with the embodiment and included in at least one embodiment of the present invention.  Thus, the appearances of the phrase "in one embodiment" or "in an embodiment" in various places throughout the specification are not necessarily all referring to the same embodiment.  Furthermore, the particular features, structures, or characteristics may be combined in any suitable manner in one or more embodiments.
Fig. 1-4 are across-sectional views of a dry etching process in accordance with the embodiment of the present invention, showing the serial steps of the process separately. Refer to Fig. 1, depicting an across-sectional view of pixels array 104 formed on a wafer 100 in accordance with the embodiment of the present invention. The bonding pads 102 material are selected according the type of application. For example, if the structure of Fig. 1 is used in image sensor application, typically, the material of pads 102 is metal such as Aluminum or the alloy. Metal oxide is likely to be formed on the surface of Aluminum pads 102. The native oxide must be removed by etching during the packaging assembly. As aforementioned, the blank etching and wet etching by conventional method will induce side effect. 
Thus, refer to Fig. 2, providing a mask 202 is introduced for protecting the pixel array (die) 104 formed on wafer 100 from being etched, wherein the mask 202 has at least one air opening 206 formed through the mask 202, alternatively, a non-conductive layer is coated on the mask 202. A seal ring 204 is subsequently attached to the lower surface of the mask 202. Preferably, the material of the seal ring 204 includes elastic, or insulating material including silicone resin, elastic PU, porous PU, acrylic rubber, blue tape or UV tape, polyimide (PI), polyester (PET), and polypropylene (BOPP). The seal ring 204 as a buffer film has the characteristics of viscosity or adhesive for attaching the mask 202 to the wafer 100, and the seal ring 204 is formed by a printing, coating, tapping or molding method. One purpose of the buffer film 204 is to prevent the wafer 100 from being scratched by the mask 202.  
The mask 202 is attached on the upper surface of the wafer 100 through the seal ring 204 as shown in Fig. 3, wherein the mask 202 with the seal ring 204 has air openings 206 to expose an area formed on the wafer 100. In the embodiment of the present invention, the mask 202 exposes the aluminum pads 102. The seal ring 204 is formed between the mask 202 and the wafer100, therefore the mask 202 is not attached to the wafer 100 directly for protecting the pixels array 104 on the wafer 100 and avoiding the pixels array 104 being scraped by the mask 202. Furthermore, the mask 202 can be used for protecting the surface of the area where is not desired to be etched. It should be noted that the mask 202 is different from the photo-mask for lithography. The ions may pass through the mask 202 via the air openings 206, not like the convention photo-mask, it includes transparent material aligned to the opening 206 to allow the illumination to pass through. The air openings 206 of the mask 202 are aligned to and expose the aluminum pads 102 in the embodiment of the present invention. In general, the conventional photo-mask is used to transfer the pattern thereon to a photo-resist on a wafer. However, the purpose of the mask is not. The material of the mask 202 could be conductive or non-conductive material.  
During dry etching, applying plasma 400 on the wafer 100 as shown in Fig. 4, for removing metal oxide on aluminum pads 102. Preferably, the dry etching is provided by RIE etcher, electron cyclotron resonance plasma, inductively coupled plasma etcher, helicon wave plasma etcher, or cluster plasma process. The mask 202 can be re-used for another wafer etching. The typically etching for IC formation, the photo-resist will be stripped after etching. Thus, the present invention is quite different form the conventional IC etching. 
Alternatively, in accordance with another embodiment of the present invention, an across-sectional view of a structure for the dry etching process is shown in Fig. 5. It shows another mask design. A buffer layer 502 is attached between the mask 202 and the seal ring 204. The mask 202 has air openings 206 to expose the pads 102 formed on the wafer 100 through the seal ring and the buffer layer 502, subsequently, etching the metal oxide on the pads 102 through the openings 206 during dry etching process.  Preferably, the material of the buffer layer 502 includes elastic material: silicone resin, elastic PU, porous PU, acrylic rubber, blue tape or UV tape, polyimide (PI), polyester (PET), and polypropylene (BOPP). The function of the buffer layer 502 is to further absorb the stress between the mask 202 and the wafer 100, in addition, it is employed to enhance the ability of protecting the pixels array 104.
Alternatively, the present invention provides another mask design as shown in Fig. 6. It illustrates an across-sectional view of a structure for the dry etching process in accordance with another embodiment of the present invention. Carefully, the difference between the structures in Fig. 6 and above-mentioned examples of figures 1-5, the mask 602 attaches directly to the wafer 100, and no buffer layer or seal ring is formed between the wafer 100 and the mask 602. It should be noted, the mask 602 includes a cavity 604 formed therein. The cavity 604 is formed on the surface that faces to the wafer 100, and the cavity 604 is aligned to the pixels array 104 of the wafer 100. When the mask 602 is directly attached on the wafer 100, the cavity 604 may prevent the mask 602 from contacting to the surface of the pixels array 104 of the wafer 100. The cavity is created by etching the mask 602, whereby the same feature and objects of above-mentioned examples can be achieved. The mask making process for the embodiment of Fig. 6 is shown from Fig. 7A to 7D.
Refer to Fig. 7A, first, a mask material 700, for instance metal or alloy, is provided for forming the shape of the mask 602 as shown in Fig. 6. Photo-resists 702a, 702b are respectively coated on the double side of the material 700, and then an exposure step is performed to form the structure shown in Fig. 7B. It should be noted, the opening areas are exposed by the photo-resists 702a, 702b from both sides. The predetermined cavity area is exposed only by the photo-resist 702a. Namely, the material 700 surface that opposites to the cavity area is covered by the photo-resist 702b. Subsequently, an etching is performed to each the material 700 from double sides, thereby forming the structure as shown in Fig. 7C. Finally, the photo-resist 702a, 702b is stripped to form the shape of the mask 602 for Fig. 6.
Alternatively, another mask design is shown in Fig. 8, it illustrated an across-sectional view of a structure in accordance with another embodiment of the present invention. The seal ring 802 is formed on the mask 602 with the cavity 604. Subsequently, the mask 602 is attached on the wafer 100 through the seal ring 802, for protecting the pixels array 104 on the wafer 100 from being etched during dry etching process, and avoiding the pixels array 104 being scraped by the mask 602. The mask 602 with the seal ring 802 has air openings 206 to expose the pads 102 formed on the wafer 100, followed by etching the metal oxide on the pads 102 with dry etching process. In addition, the seal ring 802 may absorb the stress between the mask 602 and the wafer 100. Preferably, the material of the seal ring 802 includes elastic material silicone resin, elastic PU, porous PU, acrylic rubber, blue tape, UV tape, polyimide (PI), polyester (PET), or polypropylene (BOPP). 
Therefore, the present invention provides a method to remove undesired material for package. The area to be etched is exposed by the mask with air opening, and the residual area is protected by the mask.
Alternatively, the material under removing is not limited to oxide, any undesired material could be removed by the present invention. For example, in the application for CMOS sensor, the present invention can be applied to remove unwanted layer such as coating on the area except for the lens area. 
It will be appreciated to those skilled in the art that the preceding examples and preferred embodiments are exemplary and not limiting to the scope of the present invention.  It is intended that all permutations, enhancements, equivalents, and improvements thereto that are apparent to those skilled in the art upon a reading of the specification and a study of the drawings are included within the true spirit and scope of the present invention.
Claims
1. A structure for etching, comprising:
a mask for protecting an area of a wafer from being etched, wherein said mask has at least one air opening to expose an area to be etched; and
a seal ring attached under a lower surface of said mask, wherein said mask is attached on said wafer through said seal ring.  
2. The structure for etching in claim 1, further comprising a buffer layer attached between said mask and said seal ring, wherein said seal ring includes elastic material, and wherein said mask includes nonconductive or conductive material.
3. A structure for etching, comprising:
a mask for protecting an area of a wafer from being etched, wherein said mask has at least one air opening to expose an area to be etched; and a cavity to expose a pixels array when said mask is attached to said wafer. 
4. The structure for etching in claim 3, further comprising a seal ring formed under a lower surface of said mask, wherein said seal ring includes elastic material, and wherein said mask includes nonconductive or conductive material.
5. A method to form etching mask, comprising:
providing a base material;
coating a first masking material and a second masking material on both sides of said base material;
patterning said first masking material and said second masking material, thereby forming first openings within said first masking material and said second masking material, and a second opening within one of first masking material and said second masking material;
etching said base material through said first openings and second opening to create at least one mask opening and a mask cavity;
removing said first masking material and said second masking material.     
ABSTRACT OF THE INVENTION
The present invention provides a structure for etching process. The structure has a mask for protecting an area of a wafer from being etched and a seal ring attached under a lower surface of the mask. The mask has at least one air opening to expose an area to be etched. Furthermore, the mask is attached on the wafer through the seal ring. In addition, the present invention provides also a method to form a mask for dry etching process. First, the present invention includes a step of providing a base material and coating the masking material on both sides of the base material. The next step is to pattern the masking material to form openings. Subsequently, the base material is etched through the openings to create at least one mask opening and a mask cavity. Finally, removing the mask material is performed.
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８】
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