半导体装置及其形成方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112530980A(43)申请公布日2021.03.19(21)申请号201910875517.8(22)申请日2019.09.17(71)申请人世界先进积体电路股份有限公司地址中国台湾新竹科学园区(72)发明人李新辉曾汉良林学荣李金政(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127代理人孙乳笋周永君(51)Int.Cl.H01L27/146(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图7页(54)发明名称半导体装置及其形成方法(57)摘要本发明实施例提供一种半导体装置及其形成方法。该半导体装置的形成方法包括提供具有切割道的基板、在基板中形成感测像素阵列、在基板上形成多个透光柱、以及在基板及透光柱之上形成遮光层。上述感测像素阵列包括多个感测像素，且上述透光柱对应设置于感测像素阵列的感测像素之上。此方法更包括进行第一切割工艺，以在切割道正上方形成开口，且留下覆盖切割道的剩余材料、以及进行刻蚀工艺以去除此剩余材料，以延伸上述开口直到露出切割道。本发明可以降低在晶圆切割工艺期间造成材料层间微裂或因为基板与其他结构接着性不佳而导致剥离的风险，以消除在后续的可靠度测试期间发生在晶粒角落或边缘的分层问题，进而进一步提升半导体装置的可靠度。CN112530980ACN112530980A权利要求书1/2页1.一种半导体装置的形成方法，其特征在于，包括：提供一基板，其中该基板具有一切割道；在基板中形成一感测像素阵列，其中该感测像素阵列包括多个感测像素；在基板上形成多个透光柱，对应设置于该感测像素阵列的该多个感测像素之上；在该基板及该多个透光柱之上形成一遮光层；进行一第一切割工艺，以在该切割道正上方形成一开口，且留下覆盖该切割道的一剩余材料；以及进行一刻蚀工艺以去除该剩余材料，延伸该开口直到露出该切割道。2.如权利要求1所述的半导体装置的形成方法，其特征在于，该剩余材料的厚度在5微米至100微米的范围。3.如权利要求1所述的半导体装置的形成方法，其特征在于，该剩余材料为该遮光层。4.如权利要求1所述的半导体装置的形成方法，其特征在于，更包括在形成该遮光层之前，在该切割道上方形成一牺牲结构，其中该剩余材料为该牺牲结构。5.如权利要求4所述的半导体装置的形成方法，其特征在于，进行该第一切割工艺的步骤更包括去除该牺牲结构的一部份。6.如权利要求1所述的半导体装置的形成方法，其特征在于，该切割道具有一第一宽度，该第一宽度在25微米至500微米的范围。7.如权利要求6所述的半导体装置的形成方法，其特征在于，在进行该第一切割工艺之后且在进行该刻蚀工艺之前，该开口的底部具有一第二宽度，该第二宽度在25微米至600微米的范围。8.如权利要求7所述的半导体装置的形成方法，其特征在于，在进行该刻蚀工艺之后，该开口的底部具有一第三宽度，该第三宽度在25微米至200微米的范围。9.如权利要求8所述的半导体装置的形成方法，其特征在于，该第二宽度大于该第一宽度，且该第三宽度大于该第一宽度。10.如权利要求8所述的半导体装置的形成方法，其特征在于，该第二宽度相同于该第三宽度。11.如权利要求8所述的半导体装置的形成方法，其特征在于，该开口具有一阶梯状侧壁。12.如权利要求11所述的半导体装置的形成方法，其特征在于，该第二宽度大于该第三宽度。13.如权利要求11所述的半导体装置的形成方法，其特征在于，该第二宽度小于该第三宽度。14.如权利要求4所述的半导体装置的形成方法，其特征在于，该牺牲结构与该多个透光柱包括相同的材料。15.如权利要求1所述的半导体装置的形成方法，其特征在于，更包括进行一第二切割工艺，以沿切割道切割该基板。16.一种半导体装置，其特征在于，包括：一感测像素阵列，位于一基板中，其中该感测像素阵列包括多个感测像素；多个透光柱，位于该基板之上且对应设置于该感测像素阵列的该多个感测像素之上；2CN112530980A权利要求书2/2页以及一遮光层，位于该基板之上且填充于该多个透光柱之间，其中该遮光层的一侧壁与该基板的一边缘共同构成一阶梯状轮廓。17.如权利要求16所述的半导体装置，其特征在于，该遮光层的该侧壁与该基板的该边缘之间的距离为大于0微米至600微米的范围。18.如权利要求16所述的半导体装置，其特征在于，该遮光层的该侧壁为阶梯状侧壁，其中该阶梯状侧壁具有远离该基板的一上侧壁和邻近该基板的一下侧壁。19.如权利要求18所述的半导体装置，其特征在于，该遮光层的该上侧壁与该多个透光柱的距离小于该遮光层的该下侧壁与该多个透光柱的距离。20.如权利要求18所述的半导体装置，其特征在于，该遮光层的该上侧壁与该多个透光柱的距离大于该遮光层的该下侧壁与该多个透光柱的距离。3CN1