[发明专利]半导体结构及其制造方法

说明书

技术领域

本发明是有关一种半导体结构及一种半导体结构的制造方法。

背景技术

已知的半导体结构可包含晶片(chip)、焊垫、介电层(例如二氧化硅)、布线层(Redistribution Layer；RDL)、导电层、阻隔层与锡球。一般而言，在制作半导体结构时，会先于尚未切割成晶片的硅基板(wafer)上覆盖介电层，以保护硅基板上的电子元件(例如感光元件)。接着，可利用光微影与蚀刻制程将介电层中的焊垫上方的硅基板与介电层去除，使硅基板与介电层形成通道，而焊垫通过此通道露出。

之后，可将绝缘层覆盖于硅基板背对介电层的表面上与硅基板环绕通道的表面上。待绝缘层形成后，可于绝缘层上与焊垫上依序形成布线层与导电层。待导电层形成后，阻隔层可覆盖于导电层上，并于阻隔层形成开口供锡球设置。

然而，由于导电层完全覆盖于布线层上，会造成导电层材料(例如镍与金)的浪费。此外，当锡球电性接触导电层后，需经侧向力(剪力)测试锡球的固定性。由于导电层完全覆盖于布线层上，当锡球受侧向力时，布线层与导电层的角落区域容易受损，造成整个半导体结构的良率难以提升。

发明内容

本发明的一技术态样为一种半导体结构的制造方法。

根据本发明一实施方式，一种半导体结构的制造方法包含下列步骤：a)提供具有硅基板与保护层的晶圆结构，其中保护层上的焊垫由硅基板的镂空区露出；b)于硅基板环绕镂空区的侧壁上与硅基板背对保护层的表面上形成绝缘层；c)于绝缘层上与焊垫上形成布线层；d)于布线层上形成阻隔层；e)图案化阻隔层而形成第一开口，使位于硅基板的表面上的布线层由第一开口露出；f)于露出第一开口的布线层上形成第一导电层；g)于第一开口中设置导电结构，使导电结构电性接触第一导电层。

在本发明一实施方式中，上述步骤e)还包含：图案化阻隔层而形成第二开口，使位于焊垫上与侧壁上的布线层由第二开口露出。

在本发明一实施方式中，上述步骤f)还包含：于露出第二开口的布线层上形成第二导电层。

在本发明一实施方式中，上述步骤f)以化学镀的方式形成第一导电层。

在本发明一实施方式中，上述步骤b)以化学气相沉积的方式形成绝缘层。

在本发明一实施方式中，上述晶圆结构具有透光元件与位于透光元件与保护层之间的支撑层，半导体结构的制造方法还包含：切割阻隔层、硅基板、保护层、支撑层与透光元件。

在本发明一实施方式中，上述半导体结构的制造方法还包含：于硅基板中形成尖角结构，其中尖角结构的高度小于或等于硅基板的表面的高度。

本发明的一技术态样为一种半导体结构。

根据本发明一实施方式，一种半导体结构包含硅基板、保护层、焊垫、绝缘层、布线层、阻隔层、第一导电层与导电结构。硅基板具有感光元件与镂空区。保护层位于硅基板上，且覆盖感光元件。焊垫位于保护层上，且对准于镂空区。绝缘层位于硅基板环绕镂空区的侧壁上与硅基板背对保护层的表面上。布线层位于绝缘层上与焊垫上。阻隔层位于布线层上，且具有第一开口。第一导电层位于第一开口中的布线层上。导电结构位于第一开口中，且电性接触第一导电层。

在本发明一实施方式中，上述阻隔层具有第二开口，且位于焊垫上与侧壁上的布线层由第二开口露出。

在本发明一实施方式中，上述半导体结构还包含第二导电层。第二导电层位于露出第二开口的布线层上。

在本发明一实施方式中，上述第二导电层的垂直高度小于硅基板背对保护层的表面的垂直高度。

在本发明一实施方式中，上述镂空区的口径朝焊垫的方向逐渐减小，使硅基板的侧壁为斜面。

在本发明一实施方式中，上述绝缘层为氧化物或氮化物。

在本发明一实施方式中，上述半导体结构还包含透光元件与支撑层。支撑层位于透光元件与保护层之间。

在本发明一实施方式中，上述硅基板还包含尖角结构。尖角结构紧邻镂空区，且尖角结构的高度小于或等于硅基板的表面的高度。尖角结构的顶端为尖形、圆形或平坦形。

在本发明一实施方式中，上述导电结构包含锡球或导电凸块。

在本发明上述实施方式中，由于第一导电层仅形成于露出第一开口的布线层上，非完全覆盖于布线层上，因此可节省第一导电层的材料成本。此外，当导电结构位于第一开口中的第一导电层上时，会电性接触第一导电层。当导电结构经侧向力(剪力)测试导电结构的固定性时，由于第一导电层仅形成于露出第一开口的布线层上，因此布线层与第一导电层的角落或边缘不易受损，使得整个半导体结构的良率得以提升。