半导体结构、半导体器件、芯片结构及其形成方法与流程

文档序号:12749670阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种半导体结构的形成方法,其特征在于,包括:

提供操作晶圆,所述操作晶圆表面键合有功能晶圆,所述功能晶圆内形成有多个芯片以及位于芯片之间的切割道;

所述芯片包括:电路层,所述电路层内形成有连接金属层;所述电路层包括靠近所述操作晶圆的第一面以及远离所述操作晶圆的第二面,所述芯片还包括覆盖所述电路层第二面的功能层,用于形成半导体元件,所述功能层内形成有半导体元件的区域为功能区域;

在所述功能层内形成围绕所述功能区域的隔离沟槽,所述隔离沟槽底部露出所述电路层的第二面。

2.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述功能区内形成的半导体元件为CMOS图像传感器。

3.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,在所述功能层内形成围绕所述功能区域的隔离沟槽的步骤包括:形成所述隔离沟槽的宽度为50微米到180微米。

4.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述功能区域的形状为方形;

在所述功能层内形成围绕所述功能区域的隔离沟槽的步骤包括:所述隔离沟槽的形状为围绕方形的所述功能区域的方环形。

5.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,在所述功能层内形成围绕所述功能区域的隔离沟槽的步骤包括:采用干法刻蚀的方式在所述功能层内形成围绕所述功能区域的隔离沟槽。

6.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述功能晶圆包括与所述操作晶圆键合的键合面,提供操作晶圆的步骤之前,所述形成方法还包括:在所述功能晶圆的键合面上形成键合层;

所述功能晶圆与所述操作晶圆通过所述键合层键合连接。

7.如权利要求6所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,在所述功能晶圆表面形成键合层的步骤包括:形成材料为氧化硅的键合层。

8.一种半导体器件的形成方法,其特征在于,包括:

如权利要求1至7中任一项权利要求的半导体结构的形成方法;

在所述隔离沟槽底部形成连接通孔,所述连接通孔形成于所述电路层内且底部露出所述电路层内的连接金属层;

在所述连接通孔内形成导电材料,在所述连接通孔底部形成引线垫。

9.如权利要求8所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,在所述隔离沟槽底部形成连接通孔的步骤包括:采用掩模干法刻蚀的方式在所述隔离沟槽底部形成连接通孔。

10.如权利要求8所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,向所述连接通孔内形成导电材料的步骤包括:所述导电材料包括铝或铜。

11.一种芯片结构的形成方法,其特征在于,包括:

如权利要求8至10中任一项权利要求所述的半导体器件的形成方法;

沿所述切割道切割功能晶圆,以获得单个芯片结构。

12.一种半导体结构,其特征在于,包括:

操作晶圆;

与所述操作晶圆键合连接的功能晶圆,所述功能晶圆内形成有多个芯片以及位于芯片之间的切割道,所述芯片包括:电路层,所述电路层内形成有连接金属层;所述电路层包括靠近所述操作晶圆的第一面以及远离所述操作晶圆的第二面,所述芯片还包括覆盖所述电路层第二面的功能层,用于形成半导体元件,所述功能层内形成有半导体元件的区域为功能区域;

围绕所述功能区域的隔离沟槽,所述隔离沟槽位于所述功能层内,底部露出所述电路层的第二面。

13.如权利要求12所述的半导体结构,其特征在于,所述功能区域内形成的半导体元件为CMOS图像传感器。

14.如权利要求12所述的半导体结构,其特征在于,所述隔离沟槽的宽度为50微米到180微米。

15.如权利要求12所述的半导体结构,其特征在于,所述半导体结构还包括:位于所述操作晶圆和所述功能晶圆之间的键合层,所述功能晶圆与所述操作晶圆通过所述键合层键合连接。

16.如权利要求15所述的半导体结构,其特征在于,所述键合层材料为氧化硅。

17.一种半导体器件,其特征在于,包括:

如权利要求12至16任一项权利要求所述的半导体结构;

位于所述隔离沟槽底部的连接通孔,所述连接通孔形成于所述电路层内,底部露出所述电路层内的连接金属层;

形成于所述连接通孔底部的引线垫。

18.一种芯片结构,其特征在于,包括:

操作衬底;位于所述操作衬底上的芯片,所述芯片包括:电路层,所述电路层内形成有连接金属层;所述电路层包括靠近所述操作衬底的第一面以及远离所述操作衬底的第二面,所述芯片还包括覆盖所述电路层第二面的功能层,用于形成半导体元件,所述功能层内形成有半导体元件的区域为功能区域;

位于所述功能层内且围绕所述功能区域的隔离沟槽,所述隔离沟槽的底部露出所述电路层的第二面;

位于所述隔离沟槽底部的连接通孔,所述连接通孔形成于所述电路层内且底部露出所述电路层内的连接金属层;

位于所述连接通孔底部的引线垫。

19.如权利要求18所述的芯片结构,其特征在于,所述功能区域内形成的半导体元件为CMOS图像传感器。

20.如权利要求18所述的芯片结构,其特征在于,所述隔离沟槽的宽度为50微米到180微米。

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