半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]已知在制作影像感測(cè)器的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)時(shí)，會(huì)以透光片設(shè)置于晶圓(wafer)的表面，并通過(guò)間隔元件(dam)使透光片與晶圓相隔一間距。接著可通過(guò)蝕刻制程于晶圓形成近似V型的溝槽。
[0003]待溝槽形成后，會(huì)以單一光阻覆蓋晶圓背對(duì)透光片的表面。由于重力因素，部分的光阻會(huì)填入溝槽中，并覆蓋晶圓朝向溝槽的側(cè)壁。之后可利用曝光與蝕刻制程將溝槽中的部分光阻及光阻下方的部分間隔元件去除。如此一來(lái)，留在側(cè)壁上的光阻便可作為絕緣層。接著，便可于絕緣層上形成導(dǎo)電層，使導(dǎo)電層可與晶圓的焊墊導(dǎo)通。
[0004]然而，已知的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)與制作方法因僅用單一光阻填入溝槽，易導(dǎo)致蝕刻溝槽中的光阻時(shí)，使晶圓緊鄰溝槽的轉(zhuǎn)折處的光阻過(guò)度減薄。因此，在導(dǎo)電層覆蓋光阻后，可能因光阻的應(yīng)力或厚度問(wèn)題，使半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的可靠度下降。也就是說(shuō)，已知的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)與制作方法不易控制絕緣層的厚度，且無(wú)法彈性調(diào)整絕緣層的應(yīng)力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一技術(shù)態(tài)樣為一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
[0006]根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式，一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包含基板、間隔元件、第一絕緣層、第二絕緣層與導(dǎo)電層。基板具有焊墊、溝槽、側(cè)壁及相對(duì)的第一表面與第二表面。焊墊位于第二表面上。溝槽于第一表面具有第一開口。溝槽于第二表面具有第二開口。側(cè)壁朝向溝槽。間隔元件位于第二表面上，且覆蓋第二開口。間隔元件具有凹部，且凹部位于第二開口。第一絕緣層位于部分的側(cè)壁上。第二絕緣層位于第一表面上與未被第一絕緣層覆蓋的側(cè)壁上，使得第一絕緣層與第二絕緣層間形成分界面。導(dǎo)電層位于第一絕緣層、第二絕緣層與凹部上，且導(dǎo)電層電性接觸焊墊。
[0007]在本發(fā)明一實(shí)施方式中，上述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包含球柵陣列。球柵陣列電性接觸位在第一表面上的導(dǎo)電層。
[0008]在本發(fā)明一實(shí)施方式中，上述第一絕緣層相對(duì)側(cè)壁的第三表面與第二絕緣層相對(duì)側(cè)壁的第四表面共平面。
[0009]在本發(fā)明一實(shí)施方式中，上述基板為硅晶圓或硅晶片。
[0010]在本發(fā)明一實(shí)施方式中，上述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包含透光片。透光片位于間隔元件上，使得間隔元件位于透光片與基板之間。
[0011]在本發(fā)明一實(shí)施方式中，上述第一絕緣層靠近第一表面的一端緣至第二表面的距離小于第一表面與第二表面間的距離。
[0012]本發(fā)明的另一技術(shù)態(tài)樣為一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法。
[0013]根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式，一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法包含下列步驟:(a)設(shè)置間隔元件于基板上；(b)形成溝槽貫穿基板，使得溝槽于基板的第一表面具有第一開口，溝槽于基板的第二表面具有第二開口，基板的側(cè)壁朝向溝槽；(C)形成第一絕緣層于溝槽中，使得部分的側(cè)壁由第一絕緣層覆蓋；(d)形成第二絕緣層于第一絕緣層上、未被第一絕緣層覆蓋的側(cè)壁上與第一表面上，使得第一絕緣層與第二絕緣層間形成分界面；(e)去除溝槽中的部分第二絕緣層、部分第一絕緣層與部分間隔元件，使得間隔元件形成凹部，且基板的焊墊從凹部裸露；以及(f)形成導(dǎo)電層于第一絕緣層、第二絕緣層與凹部上，使得導(dǎo)電層電性接觸焊墊。
[0014]在本發(fā)明一實(shí)施方式中，上述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法還包含:形成球柵陣列電性接觸位在第一表面上的導(dǎo)電層。
[0015]在本發(fā)明一實(shí)施方式中，上述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法還包含:貼附透光片于間隔元件上，使得間隔元件位于透光片與基板之間。
[0016]在本發(fā)明一實(shí)施方式中，上述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法還包含:沿溝槽縱向切割導(dǎo)電層、間隔元件與透光片。
[0017]在本發(fā)明一實(shí)施方式中，上述步驟(C)包含:于第一絕緣層形成朝向第一開口的曲面。
[0018]在本發(fā)明一實(shí)施方式中，上述步驟(d)包含:形成第二絕緣層于曲面上，使分界面與曲面的位置相同。
[0019]在本發(fā)明上述實(shí)施方式中，由于第一絕緣層形成于溝槽中后，第二絕緣層還會(huì)形成于第一絕緣層上、未被第一絕緣層覆蓋的側(cè)壁上與第一表面上，因此第二絕緣層較靠近溝槽的第一開口，使第二絕緣層在基板第一表面與側(cè)壁的連接處較為平緩。當(dāng)去除溝槽中的部分第一絕緣層與部分第二絕緣層時(shí)，位于第一表面與側(cè)壁的連接處的第二絕緣層厚度較容易控制，不易過(guò)度減薄。此外，第一絕緣層與第二絕緣層可具有不同的應(yīng)力，可依產(chǎn)品設(shè)計(jì)調(diào)配使用，較具彈性。如此一來(lái)，當(dāng)導(dǎo)電層形成于第一絕緣層、第二絕緣層與凹部上后，導(dǎo)電層不易剝離(peeling)，可提升半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的可靠度。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1繪示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0021]圖2繪示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0022]圖3繪示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法的流程圖。
[0023]圖4繪示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的基板、間隔元件與透光片的剖面圖。
[0024]圖5繪示圖4的基板形成溝槽后的剖面圖。
[0025]圖6繪示圖5的基板與間隔元件上形成第一絕緣層后的剖面圖。
[0026]圖7繪示圖6的第一絕緣層圖案化后的剖面圖。
[0027]圖8繪示圖7的第一絕緣層、未被第一絕緣層覆蓋的側(cè)壁與第一表面上形成第二絕緣層后的剖面圖。
[0028]圖9繪示圖8的溝槽中的部分第二絕緣層、部分第一絕緣層與部分間隔元件去除后的剖面圖。
[0029]圖10繪示圖9的第一絕緣層、第二絕緣層與凹部上形成導(dǎo)電層后的剖面圖。
[0030]其中，附圖中符號(hào)的簡(jiǎn)單說(shuō)明如下:
[0031]100:半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10a:半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)
[0032]110:基板111:焊墊
[0033]112:溝槽113:側(cè)壁
[0034]114:第一表面115:第二表面
[0035]116:第一開口117:第二開口
[0036]120:間隔元件122:凹部
[0037]130:第一絕緣層132:第三表面
[0038]134:曲面135:分界面
[0039]140:第二絕緣層142:第四表面
[0040]150:導(dǎo)電層160:球柵陣列
[0041]170:透光片A:區(qū)域
[0042]Dl?D2:距離SI?S6:步驟
[0043]L:線段。
【具體實(shí)施方式】
[0044]以下將以圖式揭露本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施方式，為明確說(shuō)明起見(jiàn)，許多實(shí)務(wù)上的細(xì)節(jié)將在以下敘述中一并說(shuō)明。然而，應(yīng)了解到，這些實(shí)務(wù)上的細(xì)節(jié)不應(yīng)用以限制本發(fā)明。也就是說(shuō)，在本發(fā)明部分實(shí)施方式中，這些實(shí)務(wù)上的細(xì)節(jié)是非必要的。此外，為簡(jiǎn)化圖式起見(jiàn)，一些已知慣用的結(jié)構(gòu)與元件在圖式中將以簡(jiǎn)單示意的方式繪示。
[0045]圖1繪示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的剖面圖。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100包含基板110、間隔元件120、第一絕緣層130、第二絕緣層140與導(dǎo)電層150。其中，基板110具有焊墊111、溝槽112、側(cè)壁113及相對(duì)的第一表面114與第二表面115。焊墊111位于基板110的第二表面115上。溝槽112于第一表面114具有第一開口 116，且溝槽112于第二表面115具有第二開口 117。也就是說(shuō)，溝槽112貫穿基板110的第一表面114與第二表面115。側(cè)壁113朝向溝槽112。間隔元件120位于基板110的第二表面115上，且覆蓋溝槽112的第二開口 117。間隔元件120具有凹部122。凹部122位于第二開口 117，且與溝槽112對(duì)齊。
[0046]此外，第一絕緣層130位于部分的側(cè)壁113上。第二絕緣層140位于第一表面114上與未被第一絕緣層130覆蓋的側(cè)壁113上，使得第一絕緣層130與第二絕緣層140間形成分界面135。在本實(shí)施方式中，側(cè)壁113上的第一絕緣層130位于較靠近第二開口 117的位置，而側(cè)壁113上的第二絕緣層140較靠近第一開口 116的位置。導(dǎo)電層150位于第一絕緣層130、第二絕緣層140與間隔元件120的凹部122上，且導(dǎo)電層150電性接觸焊墊111。
[0047]在制作半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100時(shí)，第一絕緣層130先形成于溝槽112中，并覆蓋第二開口117的間隔元件120。接著以第二絕緣層140覆蓋溝槽112中的第一絕緣層130、未被第一絕緣層130覆蓋的側(cè)壁113與第一表面114。之后可采用蝕刻制程圖案化第一絕緣層130與第二絕緣層140，得到圖1的第一絕緣層130與第二絕緣層140。
[0048]由于圖案化第一絕緣層130與第二絕緣層140前，第二絕緣層140在溝槽112中的位置已由第一絕緣層130墊高，使得第二絕緣層140在第一表面114與側(cè)壁113的連接處(即區(qū)域A)較為平緩。如此一來(lái)，位于第一表面114與側(cè)壁113的連接處的第二絕緣層140厚度較容易控制，不易過(guò)度減薄。
[0049]圖案化第一絕緣層130與第二絕緣層140后，第一絕緣層130相對(duì)側(cè)壁113的第三表面132與第二絕緣層140相對(duì)側(cè)壁113的第四表面142可以為共平面，例如第三表面132與第四表面142共同組成一斜面，供導(dǎo)電層150附著。此外，在本實(shí)施方式中，第一絕緣層130靠近第一表面114的一端緣至第二表面115的距離Dl小于第一表面114與第二表面115間的距離D2。
[0050]第一絕緣層130與第二絕緣層140的材料可以包含光阻。第一絕緣層130與第二絕緣層140可以是不同的光阻，也可以是相同的光阻，并不用以限制本發(fā)明。第一絕緣層130與第二絕緣層HO可具有不同的應(yīng)力，可依產(chǎn)品設(shè)計(jì)調(diào)配使用，較具彈性。當(dāng)導(dǎo)電層150形成于第一絕緣層130、第二絕緣層140與凹部122上后，導(dǎo)電層150不易剝離(peeling)，可提升半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的可靠度。
[0051]此外，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100還可包含球柵陣列160與透光片170。球柵陣列160電性接觸位在第一表面114上的導(dǎo)電層150，使得球柵陣列160與焊墊111間可傳送電性信號(hào)。透光片170位于間隔元件120上，使得間隔元件120位于透光片170與基板110之間。
[0052]在本實(shí)施方式中，基板110的材質(zhì)可以包含硅，例如尚未經(jīng)切割制程的硅晶圓(wafer)。焊墊111的材質(zhì)可以包含鋁。導(dǎo)電層150的材質(zhì)可以包含銅。球柵陣列160可以為錫球。透光片170的材質(zhì)可以包含玻璃或亞克力材料。然而，上述材料并不用以限制本發(fā)明。