光線能夠以較好的行進方向進入，而被光感測組件1021吸收。另外，所述光感測區(qū)102的表面還可經(jīng)過處理，使其具有濾光或者透鏡的功能，例如通過半導(dǎo)體工藝，在所述光感測區(qū)102的表面形成微透鏡(micro-lens)。
[0024]例如，如圖2所示，其為圖1的芯片結(jié)構(gòu)12的部分A的放大圖；其中，該芯片結(jié)構(gòu)12包含所述基底層104、光感測組件1021、形成于所述基底層124上的介電層122、第一金屬線路層123、第二金屬線路層124、濾光層125以及微透鏡126 ;其中，所述第一金屬線路層123及所述第二金屬線路層124形成于所述基底層104上方，且最好不位于所述光感測組件1021上方，以避免阻擋光線進入。必須說明的是，圖2中所示金屬線路層的層數(shù)僅用以說明，并非用以限定本發(fā)明。
[0025]某些實施例中，所述濾光層125可選擇不予實施，例如當所述透光層101已形成有濾光層時。所述濾光層125用以限制穿過至所述光感測組件1021的光頻譜，因此最好相對所述光感測組件1021而設(shè)置。所述微透鏡126用以增加該光感測組件1021的感光效率，因此最好相對所述光感測組件1021而設(shè)置。
[0026]可以了解的是，圖2表示相對所述芯片結(jié)構(gòu)12的一個光感測組件1021的部分剖視圖，因此所述芯片結(jié)構(gòu)12包含相對于所述光感測區(qū)102的多個濾光層125和/或多個微透鏡126。此外，所述芯片結(jié)構(gòu)12可包含多個隔離槽121 (isolat1n groove)用以分隔相鄰的光感測組件1021。
[0027]本實施例中，所述芯片結(jié)構(gòu)12為前感光式影像感測芯片，以使得光線204依次穿過所述第二金屬線路層124、所述第一金屬線路層123、所述介電層122以及所述基底層104而到達所述反射層105，而該反射層105再將光線204反射至所述光感測組件1021。更具體而言，本實施例中，所述第一金屬線路層123及所述第二金屬線路層124與所述反射層105分別位于所述基底層104的兩不同側(cè)。
[0028]上述透光層101的下表面可與所述光感測區(qū)102的表面保持適當距離，以避免所述透光層101接觸擠壓到所述多個光感測組件1021，而造成損壞。為此，可在所述透光層101與所述芯片結(jié)構(gòu)12之間，設(shè)置凸起結(jié)構(gòu)以作為墊片(spaCer)50，由此維持所述透光層101與所述芯片結(jié)構(gòu)12之間的預(yù)設(shè)距離。另外，可以在制造所述透光層101時，一體成型的形成凸起結(jié)構(gòu)，或是在所述芯片結(jié)構(gòu)12的表面的適當位置，形成凸起結(jié)構(gòu)，以便當所述透光層101放置到所述芯片結(jié)構(gòu)12上時，維持所述透光層101與所述芯片結(jié)構(gòu)12之間的適當距離。
[0029]如圖3所示，其為本發(fā)明實施例的前感光式半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法的流程圖，包含下列步驟:提供影像感測芯片(步驟S31);研磨該影像感測芯片的所述底面至所述基底層介于2微米至30微米間(步驟S33);以及在研磨后的所述底面鍍上反射層(步驟S35);其中，所述影像感測芯片12包含基底層104及所述多個金屬線路層(例如圖2的第一金屬線路層123、第二金屬線路層124)，所述基底層104包含光感測區(qū)102并具有頂面401及底面402，且所述多個金屬線路層位于所述頂面401上方。由于本實施例為前感光式結(jié)構(gòu)，光線系依次穿過所述多個金屬線路層及所述基底層104后、才會被所述反射層105反射。如上文所述，所述反射層105可于封裝過程或半導(dǎo)體工藝中制作，并利用涂層(coating)、濺鍍(sputtering)或適當方式形成所述反射層105于研磨過的所述基底層104的底面上。此夕卜，本實施例還可包含在所述頂面401上方形成相對于該光感測區(qū)102的多個濾光層125和/或多個微透鏡126的步驟。
[0030]綜上所述，傳統(tǒng)前感光式半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)會有部分入射光未被光感測組件吸收的情形。因此，本發(fā)明還提出一種前感光式半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)(如圖1?2)及其制作方法(如圖3)，其通過在基底層的底面形成反射層，以反射未被光感測組件吸收的剩余光線至光感測組件，以提升光吸收效率。
[0031]雖然本發(fā)明已通過上述實施例公開，但是其并非用以限定本發(fā)明，任何本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作各種的更動與修改。因此本發(fā)明的保護范圍當以所附權(quán)利要求書所限定的為準。
【主權(quán)項】
1.一種前感光式半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包含: 透光層，具有上表面與下表面，其中所述上表面用于接收入射光線，且所述入射光線經(jīng)過所述透光層后穿出所述下表面而形成出射光線； 芯片結(jié)構(gòu)，包含光感測區(qū)以及基底層，其中一部分出射光線依次穿過所述光感測區(qū)及所述基底層；以及 反射層，形成于所述基底層的底面，用于將所述部分出射光線反射回所述光感測區(qū)而再次被所述光感測區(qū)吸收。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前感光式半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中所述透光層與所述芯片結(jié)構(gòu)間通過至少一墊片而維持一預(yù)設(shè)距離。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前感光式半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中所述芯片結(jié)構(gòu)為前感光式影像感測芯片。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前感光式半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中所述前感光式半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包含多個金屬線路層，且所述多個金屬線路層與所述反射層分別位于所述基底層的兩不同側(cè)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前感光式半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中所述芯片結(jié)構(gòu)還包含控制電路，該控制電路用于控制所述光感測區(qū)的電荷獲取、重置及電荷轉(zhuǎn)移。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前感光式半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中所述芯片結(jié)構(gòu)還包含相對于所述光感測區(qū)的多個濾光層和/或多個微透鏡。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前感光式半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中所述基底層的厚度介于2微米至30微米間。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前感光式半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中所述反射層的面積大于所述光感測區(qū)的面積。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前感光式半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中所述光感測區(qū)包含多個光電二極管。10.一種前感光式半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包含: 基底層，具有底面及頂面，并包含多個光電二極管； 至少一金屬線路層，形成于所述基底層的所述頂面上方；及 反射層，形成于所述基底層的所述底面，用于反射依次穿過所述至少一金屬線路層及所述基底層的光線至所述光電二極管。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的前感光式半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中所述反射層的面積大于所述光電二極管的總面積。12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的前感光式半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中所述基底層的厚度介于2微米至30微米間。13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的前感光式半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中所述前感光式半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包含分別相對所述光電二極管的多個濾光層和/或多個微透鏡。14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的前感光式半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中所述基底層還包含控制電路，該控制電路用于控制所述光電二極管的電荷獲取、重置及電荷轉(zhuǎn)移。15.一種前感光式半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法，包含: 提供影像感測芯片，其中所述影像感測芯片包含基底層及多個金屬線路層，所述基底層包含光感測區(qū)并具有頂面及底面，且所述多個金屬線路層位于所述頂面上方； 研磨所述影像感測芯片的所述底面至所述基底層介于2微米至30微米間；以及 在研磨后的所述底面鍍上反射層。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的制作方法，其中所述反射層的面積大于所述光感測區(qū)的面積。17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的制作方法，還包含: 在所述頂面上方形成相對于所述光感測區(qū)的多個濾光層。18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的制作方法，還包含: 在所述頂面上方形成相對于所述光感測區(qū)的多個微透鏡。19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的制作方法，其中所述研磨的步驟實施在半導(dǎo)體工藝或晶圓級封裝過程中。
【專利摘要】一種具有改善光吸收效率的前感光式半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其可通過在前感光式半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)底層附加一層光反射層來提高光吸收效率；其中，該反射層可在封裝過程或半導(dǎo)體工藝中制作。
【IPC分類】H01L27/146
【公開號】CN105097854
【申請?zhí)枴緾N201410704352
【發(fā)明人】黃森煌, 潘煥堃, 張義昌, 陳經(jīng)緯
【申請人】原相科技股份有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2014年11月27日
【公告號】US20150325616