半导体结构制造技术

本发明专利技术公开了一种半导体结构，其包含基板、至少一个半导体元件、硅通孔以及屏蔽结构。基板具有前侧表面与后侧表面。半导体元件设置于前侧表面。硅通孔设置于基板中，其中硅通孔裸露于前侧表面与后侧表面，且硅通孔电性连接半导体元件。屏蔽结构设置于基板中且围绕硅通孔，其中屏蔽结构裸露于前侧表面，屏蔽结构与硅通孔电性绝缘，且屏蔽结构电性连接电源端或接地端。屏蔽结构将会电性连接电源端或接地端，所以屏蔽结构的电压可以维持不变，有效地产生屏蔽的效果。

Semiconductor structure

The invention discloses a semiconductor structure comprising a substrate, at least one semiconductor element, a silicon through hole and a shielding structure. The substrate has a front side surface and a rear side surface. The semiconductor element is disposed on the front side surface. The silicon through-hole is arranged in the substrate, in which the silicon through-hole is exposed on the front surface and the rear surface, and the silicon through-hole electrically connects the semiconductor element. The shielding structure is arranged in the substrate and surrounded by the silicon through hole, in which the shielding structure is exposed on the front surface, and the shielding structure is electrically insulated with the silicon through hole, and the shielding structure electrically connects the power supply end or the ground end. The shielding structure will electrically connect the power supply terminal or the ground terminal, so the voltage of the shielding structure can be maintained unchanged, effectively producing the shielding effect.

【技术实现步骤摘要】
半导体结构
本专利技术是有关于一种半导体结构。
技术介绍
随着电子产业的蓬勃发展，电子产品也逐渐进入多功能、高性能的研发方向。为满足半导体元件高集成度(Integration)以及微型化(Miniaturization)的要求，封装结构的各项要求也越来越高。为了进一步改善封装结构的各项特性，相关领域莫不费尽心思开发。如何能提供一种具有较佳特性的封装结构，实属当前重要研发课题之一，也成为当前相关领域亟需改进的目标。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种半导体结构，以避免硅通孔中的电流之间可能发生的串扰。根据本专利技术一实施方式，一种半导体结构包含基板、至少一个半导体元件、硅通孔(Through-substrateVia，TSV)以及屏蔽结构。基板具有前侧表面与后侧表面。半导体元件设置于前侧表面。硅通孔设置于基板中，其中硅通孔裸露于前侧表面与后侧表面，且硅通孔电性连接半导体元件。屏蔽结构设置于基板中且围绕硅通孔，其中屏蔽结构裸露于前侧表面，屏蔽结构与硅通孔电性绝缘，且屏蔽结构电性连接电源端或接地端。在本专利技术的一个或多个实施方式中，半导体结构还包含第一介电层、第一线路层以及第二线路层。第一介电层设置于前侧表面上。第一线路层设置于第一介电层中，其中第一线路层电性连接硅通孔。第二线路层设置于第一介电层中，其中第二线路层电性连接屏蔽结构。在本专利技术的一个或多个实施方式中，半导体结构还包含第一接垫与第二接垫。第一接垫电性连接第一线路层，其中第一接垫电性连接信号端。第二接垫电性连接第二线路层，其中第二接垫电性连接电源端或接地端。在本专利技术的一个或多个实施方式中，第一介电层、第一线路层、第二线路层以及半导体元件形成第一重分布层。在本专利技术的一个或多个实施方式中，第一线路层的线宽小于50微米。在本专利技术的一个或多个实施方式中，屏蔽结构具有连接部。连接部电性连接第二线路层。在本专利技术的一个或多个实施方式中，屏蔽结构具有多个连接部。多个连接部电性连接第二线路层。在本专利技术的一个或多个实施方式中，硅通孔的数量为多个。在本专利技术的一个或多个实施方式中，屏蔽结构裸露于后侧表面。在本专利技术的一个或多个实施方式中，后侧表面覆盖屏蔽结构。在本专利技术的一个或多个实施方式中，硅通孔的高度大于屏蔽结构的高度。在本专利技术的一个或多个实施方式中，硅通孔的高度约等于屏蔽结构的高度。在本专利技术的一个或多个实施方式中，屏蔽结构为金属层。在本专利技术的一个或多个实施方式中，半导体结构还包含第二重分布层。第二重分布层设置于后侧表面上，且电性连接硅通孔。在本专利技术的一个或多个实施方式中，半导体结构还包含凸块。凸块设置于第二重分布层相对于基板的一侧。在本专利技术的一个或多个实施方式中，第二重分布层包含第二介电层与第三线路层。第三线路层设置于第二介电层中且电性连接硅通孔，其中第三线路层的线宽小于50微米。在本专利技术的一个或多个实施方式中，基板没有设置于硅通孔与屏蔽结构之间。在本专利技术的一个或多个实施方式中，基板的一部分设置于硅通孔与屏蔽结构之间。在本专利技术的一个或多个实施方式中，硅通孔的材质为铜。在本专利技术的一个或多个实施方式中，硅通孔与屏蔽结构的材质相同。因为硅通孔之间的距离没有很大，硅通孔中的电流之间可能会发生串扰。为了避免硅通孔中的电流发生串扰，使屏蔽结构环绕硅通孔。于是，硅通孔中的电流将会因为屏蔽效应而不会被硅通孔中的其他电流的电场与磁场影响。进一步来说，因为屏蔽结构将会电性连接电源端或接地端，所以屏蔽结构的电压可以维持不变(在大多数的情状中，其电压会是零)。于是，屏蔽结构将能有效地产生屏蔽的效果。附图说明图1绘示依照本专利技术一实施方式的半导体结构的剖面示意图。图2绘示依照本专利技术一实施方式的半导体结构的俯视示意图。图3绘示依照本专利技术另一实施方式的半导体结构的剖面示意图。图4绘示依照本专利技术又一实施方式的半导体结构的剖面示意图。图5绘示依照本专利技术再一实施方式的半导体结构的俯视示意图。图6绘示依照本专利技术再一实施方式的半导体结构的剖面示意图。图7至图12绘示依照本专利技术再一实施方式的半导体结构的工艺的各步骤的剖面示意图。图13至图18绘示依照本专利技术再一实施方式的半导体结构的工艺的各步骤的剖面示意图。具体实施方式以下将以附图公开本专利技术的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本专利技术。也就是说，在本专利技术部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些公知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。图1绘示依照本专利技术一实施方式的半导体结构100的剖面示意图。图2绘示依照本专利技术一实施方式的半导体结构100的俯视示意图。图1为图2沿线段1-1的剖面示意图。如图1与图2所绘示，本专利技术不同实施方式提供一种半导体结构100。在一些实施方式中，半导体结构100可以适用于动态随机存取存储器件(DynamicRandomAccessMemoryDevice，DRAM)。半导体结构100可以通过晶圆级工艺(Wafer-levelProcess)或面板级工艺(Panel-levelProcess)制造。一种半导体结构100包含基板110、至少一个半导体元件120、至少一个硅通孔(Through-substrateVia，TSV)130以及至少一个屏蔽结构140。基板110具有前侧表面110f与后侧表面110b。半导体元件120设置于前侧表面110f上。硅通孔130设置于基板110中，其中硅通孔130裸露于前侧表面110f与后侧表面110b，且硅通孔130电性连接半导体元件120。屏蔽结构140设置于基板110中且围绕硅通孔130，其中屏蔽结构140裸露于前侧表面110f，屏蔽结构140与硅通孔130电性绝缘，且屏蔽结构140可以电性连接电源端或接地端。具体而言，多个硅通孔130设置于基板110中。因为硅通孔130之间的距离没有很大，硅通孔130中的电流之间可能会发生串扰。为了避免硅通孔130中的电流发生串扰，使屏蔽结构140环绕硅通孔130。于是，硅通孔130中的电流将会因为屏蔽效应而不会被硅通孔130中的其他电流的电场与磁场影响。进一步来说，因为屏蔽结构140将会电性连接电源端或接地端，所以屏蔽结构140的电压可以维持不变(在大多数的情状中，其电压会是零)。于是，屏蔽结构140将能有效地产生屏蔽的效果。基板110可由自前侧表面110f连续延伸到后侧表面110b的单晶半导体材料或多晶半导体材料构成。半导体元件120可为，举例来说，场效晶体管、双极性晶体管、闸流晶体管、变容二极管、二极管、熔丝电路或本专利技术所属
中任何其他类型的已知半导体元件。屏蔽结构140为金属层。在一些实施方式中，屏蔽结构140的材质可为铜。应了解到，以上所举的屏蔽结构140的具体实施方式仅为例示，并非用以限制本专利技术，本专利技术所属
中的技术人员，应视实际需要，弹性选择屏蔽结构140的具体实施方式。硅通孔130与屏蔽结构140的材质可为相同。在一些实施方式中，硅通孔130的材质可为铜。应了解到，以上所举的屏蔽结构140的具体实施方式仅为例示，并非用以限制本专利技术，本专利技术所属
中的技术人员，应视实际需要，弹性选择屏蔽结构140的具体实施方式。半导体结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体结构，其特征在于，包含：基板，具有前侧表面与后侧表面；至少一个半导体元件，设置于所述前侧表面；硅通孔，设置于所述基板中，其中所述硅通孔裸露于所述前侧表面与所述后侧表面，且所述硅通孔电性连接所述半导体元件；以及屏蔽结构，设置于所述基板中且围绕所述硅通孔，其中所述屏蔽结构裸露于所述前侧表面，所述屏蔽结构与所述硅通孔电性绝缘，且所述屏蔽结构用以电性连接电源端或接地端。

【技术特征摘要】
2017.04.20 US 15/493,1191.一种半导体结构，其特征在于，包含：基板，具有前侧表面与后侧表面；至少一个半导体元件，设置于所述前侧表面；硅通孔，设置于所述基板中，其中所述硅通孔裸露于所述前侧表面与所述后侧表面，且所述硅通孔电性连接所述半导体元件；以及屏蔽结构，设置于所述基板中且围绕所述硅通孔，其中所述屏蔽结构裸露于所述前侧表面，所述屏蔽结构与所述硅通孔电性绝缘，且所述屏蔽结构用以电性连接电源端或接地端。2.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，还包含：第一介电层，设置于所述前侧表面上；第一线路层，设置于所述第一介电层中，其中所述第一线路层电性连接所述硅通孔；以及第二线路层，设置于所述第一介电层中，其中所述第二线路层电性连接所述屏蔽结构。3.如权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，还包含：第一接垫，电性连接所述第一线路层，其中所述第一接垫用以电性连接信号端；以及第二接垫，电性连接所述第二线路层，其中所述第二接垫用以电性连接所述电源端或所述接地端。4.如权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，所述第一介电层、所述第一线路层、所述第二线路层以及所述半导体元件形成第一重分布层。5.如权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，所述第一线路层的线宽小于50微米。6.如权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，所述屏蔽结构具有连接部电性连接所述第二线路层。7.如权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：林柏均，朱金龙，
申请(专利权)人：南亚科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71