本公开涉及一种半导体结构，特别涉及在该半导体结构中的一反射件(reflectivemember)。再者，本公开涉及一种具有反射件的半导体结构的制造方法。
背景技术：
半导体元件对于许多现代应用而言是重要的。随着电子技术的进展，半导体元件的尺寸越来越小，而功能越来越大且整合的电路量越来越多。由于半导体元件的尺度微小化，具有不同功能的各种形式与尺寸的半导体元经整合且封装于单一模块中。再者，实施许多制造步骤以整合各种形式的半导体元件。
然而，半导体元件的制造与整合涉及多复杂的步骤与操作。整合具有低轮廓(profile)与高密度的半导体元件变得越来越复杂。制造与整合半导体元件的复杂度增加可能造成缺陷，例如电互连不良、信号干扰、组件脱层、不理想的传送速度或是高产量损失。据此，持续需要改良半导体元件的结构与制造工艺。
上文的「现有技术」说明仅提供背景技术，并未承认上文的「现有技术」说明公开本公开的标的，不构成本公开的现有技术，且上文的「现有技术」的任何说明均不应作为本案的任一部分。
技术实现要素：
本公开的实施例提供一种半导体结构，包括一基板，包含一第一表面与一第一侧壁；一波导，包含沿着该第一表面配置的一第一部分，以及沿着该第一侧壁配置且耦合该第一部分的一第二部分；以及一反射件，位于该波导上方，其中该反射件包含一反射表面，位于该第一部分与该第二部分之间且经配置以将光自该第一部分导引至该第二部分，反之亦然。
在本公开的一些实施例中，该波导位于该基板与该反射件之间，以及光可沿着该波导且于该波导内传送。
在本公开的一些实施例中，该基板的该第一表面与该基板的该第一侧壁实质正交，或该波导的该第一部分与该波导的该第二部分实质正交。
在本公开的一些实施例中，该基板包含一插塞，延伸穿过该基板，以及该波导的该第二部分位于该插塞内。
在本公开的一些实施例中，该反射件包含一突出部，突出至该第一部分朝向该第二部分，以及该突出部包含位于其上的该反射表面。
在本公开的一些实施例中，该突出部位于该插塞上方并且向该插塞突出。
在本公开的一些实施例中，该突出部位于该波导的该第一部分与该第二部分之间。
在本公开的一些实施例中，该波导包含一凹部，以及该突出部位于该凹部内。
在本公开的一些实施例中，该波导为透明的或是可透光的。
在本公开的一些实施例中，该波导包含玻璃、二氧化硅、或空气。
在本公开的一些实施例中，该反射件包含反射或金属材料。
本公开的实施例提供一种半导体结构的制造方法，包括提供一基板，包含一第一表面以及与该第一表面对立的一第二表面；形成一第一凹部，自该第一表面向该第二表面延伸；形成一波导，位于该第一表面上方且位于该第一凹部内；形成一第二凹部于该波导上方并且向该第一凹部延伸；形成一反射件，位于该波导上方且位于该第二凹部内；以及自该第二表面研磨该基板，以暴露位于该第一凹部内的该波导的一部分。
在本公开的一些实施例中，该第二凹部位于该第一凹部上方。
在本公开的一些实施例中，在研磨该基板之后，形成延伸穿过该基板的一插塞。
在本公开的一些实施例中，该反射件包含位于该第二凹部内的一突出部，以及该突出部包含一反射表面，与该第二凹部的一侧壁交界。
在本公开的一些实施例中，该第二凹部向该第一凹部变窄(tapered)。
在本公开的一些实施例中，形成该反射件包含配置一反射或金属材料于该波导上方且于该第二凹部内。
在本公开的一些实施例中，通过溅镀或电镀，配置该反射或金属材料。
在本公开的一些实施例中，形成该波导包含配置一透明的或可透光的材料于该基板上方且于该第一凹部内。
在本公开的一些实施例中，通过旋涂或化学气相沉积(chemicalvapordeposition，cvd)，配置该透明的或可透光的材料。
本公开涉及一种半导体结构，包括一反射件，用于自该基板的一侧导引光或一电磁信号至该基板的另一侧。因此，可经由该基板传送该光或该电磁信号，并且可增加该光或该电磁信号自该基板的一侧至该基板的另一侧的传送速度。因此，改良该半导体结构的整体效能。
上文已相当广泛地概述本公开的技术特征及优点，俾使下文的本公开详细描述得以获得较佳了解。构成本公开的权利要求标的的其它技术特征及优点将描述于下文。本公开本领域技术人员应了解，可相当容易地利用下文公开的概念与特定实施例可作为修改或设计其它结构或工艺而实现与本公开相同的目的。本公开本领域技术人员亦应了解，这类等效建构无法脱离后附的权利要求所界定的本公开的精神和范围。
附图说明
参阅详细说明与权利要求结合考虑附图时，可得以更全面了解本申请案的公开内容，附图中相同的元件符号是指相同的元件。
图1为剖面示意图，例示本公开实施例的半导体结构。
图2为剖面示意图，例示本公开实施例的半导体结构。
图3与图4为剖面示意图，例示本公开实施例的半导体结构，反射件的具有各种形状的突出部分。
图5为流程图，例示本公开实施例的半导体结构的制造方法。
图6至图11为示意图，例示本公开实施例通过图5的方法制造半导体结构的工艺。
附图标记说明：
100半导体结构
101基板
101a第一表面
101b第二表面
101b’新的第二表面
101c第一侧壁
101d插塞
102波导
102a第一部分
102b第二部分
103反射件
103a反射表面
103b突出部
200半导体结构
300半导体结构
e轴
α角
β角
θ角
具体实施方式
本公开的以下说明伴随并入且组成说明书的一部分的附图，说明本公开的实施例，然而本公开并不受限于该实施例。此外，以下的实施例可适当整合以下实施例以完成另一实施例。
「一实施例」、「实施例」、「例示实施例」、「其他实施例」、「另一实施例」等是指本公开所描述的实施例可包含特定特征、结构或是特性，然而并非每一实施例必须包含该特定特征、结构或是特性。再者，重复使用「在实施例中」一语并非必须指相同实施例，然而可为相同实施例。
本公开涉及一种半导体结构，包括一反射件，用于自基板的一侧导引光或电磁信号至该基板的另一侧。因此，本公开涉及一种半导体结构的制造方法，包括形成具有一反射表面或一突出部分的一反射件，用于自该基板的一侧导引光或电磁信号至该基板的另一侧。为了使得本公开可被完全理解，以下说明提供详细的步骤与结构。显然，本公开的实施不会限制该技艺中的技术人士已知的特定细节。此外，已知的结构与步骤不再详述，以免不必要地限制本公开。本公开的较佳实施例详述如下。然而，除了详细说明之外，本公开亦可广泛实施于其他实施例中。本公开的范围不限于详细说明的内容，而是由权利要求定义。
通过一些操作，制造包含各种半导体元件的电子装置。在该制造过程中，将具有不同功能与尺寸的半导体元件整合于单一模块中。该等半导体元件的电路经由多个传导迹线整合与连接。经由该等传导迹线，通过自一元件传送一电子信号至另一元件，该等半导体元件彼此通信。然而，该等半导体元件之间的此等传送可能无法满足半导体元件之间高需求。例如，该等半导体元件之间通过传导迹线的传送速度可能无法满足此高需求。因此，电子装置的效能可能不是理想的程度。
本公开提供一种半导体结构。该半导体结构包括一基板、包含一第一部分与一第二部分的一波导，以及位于该波导上方的一反射件。该反射件包含位于该第一部分与该第二部分之间的反射表面，因而光或电磁信号可自该波导的该第一部分被导引与传送至该波导的该第二部分，反之亦然。光或电磁信号可自该基板的一侧通过该基板而至该基板的另一侧。因此，可增加光或电磁信号自该基板的一侧至另一侧的传送速度。因此，改良半导体结构的整体效能。
图1为剖面示意图，例示本公开实施例的半导体结构100。在一些实施例中，半导体结构100包含基板101、波导102与反射件103。
在一些实施例中，半导体结构100为管芯、芯片、半导体封装或半导体元件的一部分。在一些实施例中，半导体结构100为管芯、芯片、半导体芯片或半导体元件。
在一些实施例中，基板101为半导体基板。在一些实施例中，基板101为晶片。在一些实施例中，基板101包含半导体材料，例如硅、锗、镓、砷、或其组合。在一些实施例中，基板101为硅基板。在一些实施例中，基板101包含材料例如陶瓷、玻璃、或类似物。在一些实施例中，基板101包含有机材料。在一些实施例中，基板101为玻璃基板。在一些实施例中，基板101为封装基板。在一些实施例中，基板101为四边形、矩形、正方形、多边形、或任何其他合适的形状。
在一些实施例中，基板101经制造具有预定功能电路于其上。在一些实施例中，基板101包含一些传导迹线与一些电子组件，例如晶体管、二极管等，位于基板101内。
在一些实施例中，基板101包含第一表面101a与第二表面101b，第一表面101a与第二表面101b对立。在一些实施例中，第一表面101a为正面或是主动面，电路或电子组件位于其上。在一些实施例中，元件位于基板101的第一表面101a上方。在一些实施例中，第二表面101b为背面或是非主动面。
在一些实施例中，基板101包含第一侧壁101c。在一些实施例中，第一侧壁101c位于或延伸于第一表面101a与第二表面101b之间。在一些实施例中，第一侧壁101c与第一表面101a或第二表面101b实质正交。在一些实施例中，第一表面101a与第一侧壁101c之间的角度为β。在一些实施例中，β角约为10°与180°之间。在一些实施例中，β角约为15°与170°之间。在一些实施例中，β角约为35°与150°之间。在一些实施例中，β角约为45°与100°之间。
在一些实施例中，波导102位于基板101上方。在一些实施例中，波导102环绕基板101的至少一部分。在一些实施例中，波导102位于基板101的第一表面101a与第一侧壁101c上方。在一些实施例中，波导102经配置使得电磁辐射穿过，例如光、光学信号、电磁信号或光信号，因而该电磁辐射经由波导102或沿着波导102传送。在一些实施例中，光可沿着波导自a传送至b或自b传送至a。
在一些实施例中，波导102为透明的、可透光的、或是半透明。在一些实施例中，波导102包含透明的或可透光的材料。在一些实施例中，波导102包含玻璃、二氧化硅、空气、或任何其他合适的材料。
在一些实施例中，波导102包含第一部分102a与第二部分102b。在一些实施例中，波导102的第一部分102a位于基板101的第一表面101a上方或是沿着基板101的第一表面101a配置。在一些实施例中，波导102的第二部分102b位于基板101的第一侧壁101c上方或是沿着基板101的第一侧壁101c配置。在一些实施例中，第二部分102b耦合第一部分102a。在一些实施例中，第一部分102a与第二部分102b实质正交。在一些实施例中，第一部分102a水平延伸，以及第二部分102b垂直延伸。在一些实施例中，第一部分102a与第二部分102b之间的角度为β。在一些实施例中，β角约为10°与180°之间。在一些实施例中，β角约为15°与170°之间。在一些实施例中，β角约为35°与150°之间。在一些实施例中，β角约为45°与100°之间。
在一些实施例中，反射件103位于波导102上方或是沿着波导102配置。在一些实施例中，反射件103位于波导102的第一部分102a与第二部分102b上方或是沿着波导102的第一部分102a与第二部分102b配置。在一些实施例中，波导102位于基板101与反射件103之间。在一些实施例中，反射件103环绕波导102的至少一部分。在一些实施例中，反射件103包含反射或金属材料，例如铜、银、金、或任何其他合适的材料。在一些实施例中，当光入射于反射件103时，光被反射件103反射。在一些实施例中，光不会穿过基板101与反射件103。
在一些实施例中，反射件103包含反射表面103a，用于沿着波导102导引光。在一些实施例中，反射表面103a经配置以将光自波导102的第一部分102a导引至第二部分102b，或是自波导102的第二部分102b导引至第一部分102a。在一些实施例中，反射表面103a经配置以将光自a导引至b或自b导引至a。在一些实施例中，反射表面103a位于波导102的第一部分102a与第二部分102b之间。
在一些实施例中，反射表面103a为相对于波导102的第一部分102a或第二部分102b的倾斜表面。在一些实施例中，相对于第一部分102a或第二部分102b，反射表面103a倾斜角为α。在一些实施例中，α角约为15°与55°之间。在一些实施例中，α角约为20°与45°之间。在一些实施例中，反射表面103a为平面、凹面、或是凸面。
在一些实施例中，光入射于反射表面103a上，并且被反射表面103a反射。在一些实施例中，相对于垂直于反射表面103a的e轴，光入射于反射表面103a上的角为θ，并且被反射表面103a以θ角反射，因而光可沿着波导102自第一部分102a传送至第二部分102b(反之亦然)或是自a传送至b(反之亦然)。在一些实施例中，光可自基板101的一侧传送至基板101的另一侧(或对侧)。
图2为剖面示意图，例示本公开实施例的半导体结构200。在一些实施例中，半导体结构200包含基板101、波导102与反射件103。
在一些实施例中，基板101的架构类似于上述或图1所示的架构。在一些实施例中，基板101包含延伸穿过基板101的插塞101d。在一些实施例中，插塞101d延伸于基板101的第一表面101a与第二表面101b之间。
在一些实施例中，波导102的架构类似于上述或图1所示的架构。在一些实施例中，波导102包含第一部分102a位于基板101的第一部分101a上方，以及第二部分102b位于插塞101d内。在一些实施例中，基板101环绕波导102的第二部分102b。
在一些实施例中，波导102包含凹部102c，位于插塞101d上方。在一些实施例中，凹部102c凹至波导102的第一部分102a中。在一些实施例中，凹部102c朝向插塞101d或波导102的第二部分102b凹。在一些实施例中，凹部102c朝向插塞101d或波导102的第二部分102b变窄(tapered)。
在一些实施例中，波导102经配置使得电磁辐射穿过，例如光、光学信号、电磁信号、或光信号，因而该电磁信号穿过或是沿着波导102传送。在一些实施例中，光可沿着波导102自a传送至b、自b传送至a、自c传送至d或自d传送至c。
在一些实施例中，反射件103的架构类似于上述或图1所示的架构。在一些实施例中，反射件103包含突出部分103b，突出至波导102中。在一些实施例中，突出部103b突出至波导102的第一部分102a中，朝向波导102的第二部分102b。在一些实施例中，突出部分103b位于凹部102c内。在一些实施例中，突出部103b位于基板101的插塞101d上方并且向插塞101d突出。在一些实施例中，突出部103b位于波导102的第一部分102a与第二部分102b之间。在一些实施例中，突出部103b向插塞101d或波导102的第二部分102b变窄(tapered)。在一些实施例中，突出部103b可为任何合适的形状，例如棱柱形、半球形、球形、或圆顶(dome)形。
在一些实施例中，反射件103的突出部103b经配置以将光自a导引至b、自b导引至a、自c导引至d、或自d导引至c。在一些实施例中，突出部103b经配置以将光自第一部分102a导引至第二部分102b，或自第二部分102b导引至第一部分102a。
在一些实施例中，突出部103b包含位于其上的反射表面103a。在一些实施例中，反射表面103a的架构类似于上述或是图1所示的架构。在一些实施例中，反射表面103a经配置以将光自a反射至b、自b反射至a、自c反射至d、或自d反射至c。在一些实施例中，反射表面103a经配置以将光自a反射至b、自b反射至a、自c反射至d、或自d反射至c。在一些实施例中，反射表面103a经配置以将光自第一部分102a反射至第二部分102b、或自第二部分102b反射至第一部分102a。
图3与图4为剖面示意图，分别例示本公开实施例的半导体结构300与半导体结构400。在一些实施例中，半导体结构300与半导体结构400的架构类似于上述或图1或图2所示的半导体结构100或半导体结构200。
在一些实施例中，反射件103的突出部103b可为任何合适的形状。在如图2所示的一些实施例中，突出部103b的剖面为三角形。在如图3所示的一些实施例中，突出部的剖面为四边形、不规则四边形、或梯形。在如图4所示的一些实施例中，突出部103b的剖面为半圆形。
在一些实施例中，突出部103b的顶部剖面(自半导体结构100、200、300或400的顶部)可为任何合适的形状。在一些实施例中，突出部103b的顶部剖面为矩形、四边形、圆形、三角形、或多边形。在一些实施例中，突出部103b的上部(相邻于半导体结构100、200、300或400的顶部)的顶部剖面面积实质大于突出部103b的下部(相邻于半导体结构100、200、300或400的底部)的顶部剖面面积。
在本公开中，亦公开一种半导体结构的制造方法。在一些实施例中，可通过图5所示的方法500形成半导体结构。方法500包含一些操作，并且描述与说明不被视为操作顺序的限制。方法500包含一些步骤(501、502、503、504、505与506)。
在步骤501中，提供基板101，如图6所示。在一些实施例中，基板101为半导体基板。在一些实施例中，基板101为晶片。在一些实施例中，基板101包含半导体材料，例如硅、锗、镓、砷、或其组合。在一些实施例中，基板101为硅基板。在一些实施例中，基板101的架构类似于上述或图1至4中任一者所示的架构。
在一些实施例中，基板101包含第一表面101a与第二表面101b，第一表面101a与第二表面101b对立。在一些实施例中，第一表面101a为主动面。在一些实施例中，元件位于基板101的第一表面101a上方。在一些实施例中，第二表面101b为非主动面。
在步骤502中，形成基板101的第一凹部101e，如图7所示。在一些实施例中，第一凹部101e自基板101的第一表面101a向第二表面101b延伸。在一些实施例中，通过自第一表面101a向基板101的第二表面101b移除基板101的一部分，形成第一凹部101e。在一些实施例中，通过任何合适的工艺，例如光光刻与蚀刻、钻孔、湿式或干式蚀刻等，移除该基板101的该部分。
在步骤503中，形成波导102，如图8所示。在一些实施例中，波导102位于基板101的第一表面101a上方且位于第一凹部101e内。在一些实施例中，通过配置透明或可透光的材料于基板101上方且于第一凹部101e内，形成波导102。在一些实施例中，该透明的或可透光的材料填充该第一凹部101e。
在一些实施例中，通过任何合适的工艺，例如旋涂、化学气相沉积(chemicalvapordeposition，cvd)等，配置该透明的或可透光的材料。在一些实施例中，该透明的或可透光的材料为玻璃、二氧化硅、或任何其他合适的材料。在一些实施例中，波导102包含第一部分102a，位于基板101的第一表面101a上方，以及第二部分102b，位于第一凹部101e内。在一些实施例中，波导102的架构类似于上述或图1至4中任何一者所示的波导102的架构。
在步骤504中，形成波导102的第二凹部102c，如图9所示。在一些实施例中，第二凹部102c延伸向第一凹部101e或波导102的第二部分102b。在一些实施例中，第二凹部102c向第一凹部101e或波导102的第二部分102b变窄。在一些实施例中，通过自第一部分102a向第二部分102b，移除波导102的一部分，形成第二凹部102c。在一些实施例中，通过任何合适的工艺，例如光光刻与蚀刻、钻孔、湿式或干式蚀刻等，移除波导102的该部分。在一些实施例中，第二凹部102c的架构类似于上述或图1至4中任一者所示的凹部102c的架构。
在步骤505中，形成反射件103，如图10所示。在一些实施例中，反射件103位于波导102上方且位于波导102的第二凹部102c内。在一些实施例中，通过配置反射或金属材料于波导102上方与第二凹部102c内，形成反射件103。在一些实施例中，反射或金属材料填充第二凹部102c。在一些实施例中，通过任何合适的工艺，例如溅镀、电镀等，配置反射或金属材料。在一些实施例中，该反射或金属材料为铜、银、金、或任何其他合适的材料。
在一些实施例中，反射件103包含突出部103b，位于第二凹部102c内。在一些实施例中，突出部103b突出至波导102中。在一些实施例中，突出部103b突出至波导102的第一部分102a中，朝向波导102的第二部分102b。在一些实施例中，突出部103b位于基板101的第一凹部101e上方并且向基板101的第一凹部101e突出。在一些实施例中，突出部103b位于波导102的第一部分102a与第二部分102b之间。在一些实施例中，突出部103b向基板101的第一凹部101e或波导102的第二部分102b变窄(tapered)。
在一些实施例中，反射件103的突出部103b包含反射表面103a，与波导102的第二凹部102c的侧壁交界。在一些实施例中，反射表面103a位于波导102的第一部分102a与第二部分102b之间。在一些实施例中，反射表面103a经配置以将光自波导102的第一部分102a导引至第二部分102b，或自波导的第二部分102b导引至第一部分102a。在一些实施例中，相对于波导102的第一部分102a或第二部分102b，反射表面103a为倾斜表面。在一些实施例中，反射件103的架构类似于上述或图1至4中任一者所示的反射件103的架构。
在步骤506中，自第二表面101b研磨基板101，以成为新的第二表面101b’，如图11所示。在一些实施例中，薄化基板101。在一些实施例中，通过自基板101的第二表面101b移除基板101的一些部分，减少基板101的厚度。在一些实施例中，在研磨基板101之后，基板101的第二表面101b成为基板101的新的第二表面101b。在一些实施例中，通过任何合适的工艺，例如研磨、蚀刻等，薄化基板101。
在一些实施例中，自基板101的第二表面101b研磨基板101，以暴露位于基板101的第一凹部101e内的波导102的第二部分102b的一部分。在一些实施例中，在研磨基板101之后，形成延伸穿过基板101的插塞101d。在一些实施例中，波导102的第二部分102b位于插塞101d内。在一些实施例中，形成半导体结构200，其中半导体结构200的架构类似于上述或图2至4任一者所示的半导体结构(200、300、400)的架构。
本公开提供一种半导体结构。该半导体结构包括一基板、一波导、以及位于该波导上方的一反射件。该反射件包含一反射表面，用于经由该基板且沿着该波导导引光或一电磁信号。该光或该电磁信号可自该基板的一侧穿过该基板至该基板的另一侧。因此，可增进该光或该电磁信号自该基板的一侧至该基板的另一侧的传送速度。
一种半导体结构包含一基板、一波导、以及一反射件。该基板包含一第一表面与一第一侧壁。该波导包含沿着该第一表面配置的一第一部分，以及沿着该第一侧壁且与该第一部分耦合的一第二部分。该反射件位于该波导上方。该反射件包含一反射表面，位于该波导的该第一部分与该第二部分之间，并且经配置以自该波导的该第一部分导引光至该波导的该第二部分，或反之亦然。
一种半导体结构的制造方法包含提供一基板，其包含一第一表面以及与该第一表面对立的一第二表面，形成一第一凹部，自该第一表面向该第二表面延伸，形成一波导，位于该第一表面上方且位于该第一凹部内，形成一第二凹部于该波导上方并且向该第一凹部延伸，形成一反射件，位于该波导上方并且位于该第二凹部内，以及自该第二表面研磨该基板，以暴露位于该第一凹部内的该波导的一部分。
虽然已详述本公开及其优点，然而应理解可进行各种变化、取代与替代而不脱离权利要求所定义的本公开的精神与范围。例如，可用不同的方法实施上述的许多工艺，并且以其他工艺或其组合替代上述的许多工艺。
再者，本申请案的范围并不受限于说明书中所述的工艺、机械、制造、物质组成物、手段、方法与步骤的特定实施例。本领域技术人员可自本公开的公开内容理解可根据本公开而使用与本文所述的对应实施例具有相同功能或是达到实质相同结果的现存或是未来发展的工艺、机械、制造、物质组成物、手段、方法、或步骤。据此，此等工艺、机械、制造、物质组成物、手段、方法、或步骤包含于本申请案的权利要求内。