半导体结构及其制造方法与流程

本发明涉及一种半导体结构及其制造方法，且特别是涉及一种具有导光结构的半导体结构及其制造方法。

背景技术：

1、目前在以光致抗蚀剂材料制作导光柱时，若显影制作工艺的转速过快，则容易产生导光柱倒塌的问题。若显影制作工艺的转速过慢则会产生光致抗蚀剂残留情况且会增加制作工艺时间。此外，导光柱会受到散射光的信号干扰也是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种半导体结构及其制造方法，其可缩短制作工艺时间且可有效地降低散射光的信号干扰。

2、本发明提供一种半导体结构，包括基底、感光元件与导光结构。感光元件设置在基底中。导光结构位于感光元件上方。导光结构具有彼此相对的顶面与底面，且底面较顶面更接近基底。导光结构的最小宽度的位置位于顶面与底面之间。

3、依照本发明的一实施例所述，在上述半导体结构中，导光结构可对准感光元件。

4、依照本发明的一实施例所述，在上述半导体结构中，导光结构的材料例如是负型光致抗蚀剂材料。

5、依照本发明的一实施例所述，在上述半导体结构中，顶面的宽度与底面的宽度可分别大于最小宽度。

6、依照本发明的一实施例所述，在上述半导体结构中，最小宽度的位置与底面的距离例如是导光结构的高度的三分之一至三分之二。

7、依照本发明的一实施例所述，在上述半导体结构中，导光结构的形状可为沙漏状。

8、依照本发明的一实施例所述，在上述半导体结构中，导光结构例如是导光柱。

9、依照本发明的一实施例所述，在上述半导体结构中，导光结构的高宽比例如是5至15。

10、依照本发明的一实施例所述，在上述半导体结构中，导光结构的高度例如是90微米(μm)至135微米。

11、依照本发明的一实施例所述，在上述半导体结构中，导光结构的最小宽度例如是9微米至15微米。

12、依照本发明的一实施例所述，在上述半导体结构中，还包括介电层与多个金属图案。介电层设置在基底上。导光结构可设置在介电层上。金属图案设置在介电层中。在金属图案之间具有间隙，且间隙对准感光元件。

13、本发明提供一种半导体结构的制造方法，包括以下步骤。提供基底。在基底中具有感光元件。在感光元件上方形成导光结构。导光结构具有彼此相对的顶面与底面，且底面较顶面更接近基底。导光结构的最小宽度的位置位于顶面与底面之间。

14、依照本发明的一实施例所述，在上述半导体结构的制造方法中，导光结构的形成方法例如是进行光刻制作工艺。光刻制作工艺可包括光致抗蚀剂涂布制作工艺、曝光制作工艺与显影制作工艺。

15、依照本发明的一实施例所述，在上述半导体结构的制造方法中，曝光制作工艺的焦点位置可位于顶面与底面之间。

16、依照本发明的一实施例所述，在上述半导体结构的制造方法中，最小宽度的位置可位于焦点位置。

17、依照本发明的一实施例所述，在上述半导体结构的制造方法中，焦点位置与底面的距离例如是导光结构的高度的三分之一至三分之二。

18、依照本发明的一实施例所述，在上述半导体结构的制造方法中，显影制作工艺的转速例如是850rpm(每分钟转速)至2000rpm。

19、依照本发明的一实施例所述，在上述半导体结构的制造方法中，显影制作工艺的显影时间例如是6分钟至15分钟。

20、依照本发明的一实施例所述，在上述半导体结构的制造方法中，导光结构可对准感光元件。

21、依照本发明的一实施例所述，在上述半导体结构的制造方法中，还可包括以下步骤。在基底上形成介电层。导光结构可形成在介电层上。在介电层中形成多个金属图案。在金属图案之间具有间隙，且间隙对准感光元件。

22、基于上述，在本发明所提出的半导体结构及其制造方法中，由于导光结构为最小宽度的位置位于导光结构的顶面与底面之间的特定结构，因此可使用较高转速的显影制作工艺来形成导光结构，且不会产生导光结构倒塌的情况。此外，由于可利用较高转速的显影制作工艺来形成导光结构，因此可有效地缩短制作工艺时间，且可防止光致抗蚀剂残留。另外，由于导光结构具有上述特定结构，因此导光结构可对散射光进行过滤，进而降低散射光的干扰。

23、为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附的附图作详细说明如下。

技术特征：

1.一种半导体结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述多个导光结构分别对准所述多个感光元件，且所述多个导光结构中的每一个中没有任何界面。

3.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述多个导光结构的材料包括负型光致抗蚀剂材料。

4.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，对于所述多个导光结构中的每一个，所述顶面的宽度与所述底面的宽度分别大于所述最小宽度，且所述多个导光结构中的每一个的宽度自所述最小宽度的位置各自连续放大至所述顶面及所述底面。

5.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，对于所述多个导光结构中的每一个，所述最小宽度的位置与所述底面的距离为所述导光结构的高度的三分之一至三分之二。

6.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述多个导光结构中的每一个的形状包括沙漏状。

7.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，对于所述多个导光结构中的每一个，所述底面比所述顶面更靠近所述最小宽度的位置。

8.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述多个导光结构中的每一个的高宽比为5至15。

9.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述多个导光结构中的每一个的高度为90微米至135微米。

10.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述多个导光结构中的每一个的最小宽度为9微米至15微米。

11.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，还包括：

12.一种半导体结构的制造方法，其特征在于，包括：

13.根据权利要求12所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，所述多个导光结构的形成方法包括进行光刻制作工艺，且所述光刻制作工艺包括光致抗蚀剂涂布制作工艺、曝光制作工艺与显影制作工艺。

14.根据权利要求13所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，对于所述多个导光结构中的每一个，所述曝光制作工艺的焦点位置位于所述顶面与所述底面之间。

15.根据权利要求14所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，对于所述多个导光结构中的每一个，所述最小宽度的位置位于所述焦点位置。

16.根据权利要求14所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，对于所述多个导光结构中的每一个，所述焦点位置与所述底面的距离为所述导光结构的高度的三分之一至三分之二。

17.根据权利要求15所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，对于所述多个导光结构中的每一个，所述底面比所述顶面更靠近所述最小宽度的位置。

18.根据权利要求13所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，所述显影制作工艺的转速为850rpm至2000rpm。

19.根据权利要求12所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，所述多个导光结构分别对准所述多个感光元件，且所述多个导光结构中的每一个中没有任何界面。

20.根据权利要求12所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，还包括：

技术总结
本发明公开一种半导体结构及其制造方法，该半导体结构包括基底、感光元件与导光结构。感光元件设置在基底中。导光结构位于感光元件上方。导光结构具有彼此相对的顶面与底面，且底面较顶面更接近基底。导光结构的最小宽度的位置位于顶面与底面之间。上述半导体结构及其制造方法可缩短制作工艺时间且可有效地降低散射光的信号干扰。

技术研发人员：王文洁,刘权升,陈柏成
受保护的技术使用者：蓝枪半导体有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15