CN110517945A - 半导体器件的制造方法及半导体器件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种半导体器件的制造方法及半导体器件。所述半导体器件的制造方法，包括如下步骤：提供一透明衬底，所述透明衬底具有相对设置的第一表面和第二表面；形成绝缘遮光层于所述透明衬底的第一表面；于所述透明衬底的第二表面进行半导体加工工艺。本发明确保了半导体生产工艺高效、稳定的进行。

Description

半导体器件的制造方法及半导体器件
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种半导体器件的制造方法及半导体器件。
背景技术
在半导体器件的制造过程中，有些工艺是需要在透明的衬底(例如石英玻璃)上进行工艺器件的生产或处理，特别是随着玻璃作为半导体器件制造过程中的永久材料或临时材料，透明衬底在半导体工业中的作用越来越重要。在一些细分领域，例如CIS(ContactImage Sensor，接触式图像传感器)技术中采用的红外截止滤光片、微流体器件和一些执行器，透明衬底的应用也越来越多。
相较于传统的硅基板晶圆片，透明衬底晶圆片对光的透过率很高，光线照射到透明衬底后，大部分都会直接透过所述透明衬底，这个特性是与传统的硅衬底晶圆片是截然不同的。然而，在半导体器件的加工/生产过程中，绝大部分的生产设备都会使用到各种光学侦测器件。光学侦测器件，是利用穿透式或者反射式的光学侦测原理，来侦测晶圆片在半导体生产机台中的位置、以及晶圆片在生产过程中是否完整，以确保生产过程中晶圆片的安全性。由于透明衬底晶圆片的高透光性，使得光学侦测器件的侦测功能无法使用。
为了解决这一问题，现有的做法是更换光学侦测器件，采用灵敏度更高的光学侦测器件来对透明衬底进行侦测。这种方式，一方面，会增加半导体器件的制造成本；另一方面，由于半导体生产过程中，透明衬底与非透明衬底经常交替使用，因而需要不断的切换光学侦测器件，以调整光学侦测器件的灵敏度，因而降低了机台的使用效率。
因此，如何确保光学侦测器件顺利侦测到透明衬底的位置，且不影响半导体生产工艺的稳定进行，是目前亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供一种半导体器件的制造方法及半导体器件，用以实现光学侦测器件对透明衬底位置的准确侦测，且不影响半导体生产工艺的稳定进行。
为了解决上述问题，本发明提供了一种半导体器件的制造方法，包括如下步骤：
提供一透明衬底，所述透明衬底具有相对设置的第一表面和第二表面；
形成绝缘遮光层于所述透明衬底的第一表面；
于所述透明衬底的第二表面进行半导体加工工艺。
优选的，于所述透明衬底的第二表面进行半导体加工工艺之后，还包括如下步骤：
去除形成于所述透明衬底的第一表面的绝缘遮光层。
优选的，形成绝缘遮光层于所述透明衬底的第一表面的具体步骤包括：
沉积绝缘遮光材料于所述透明衬底的第一表面和第二表面；
去除沉积于所述第二表面的绝缘遮光材料。
优选的，所述绝缘遮光层为无机绝缘遮光层或有机绝缘遮光层。
优选的，所述无机绝缘遮光层的材料为硅、硅基化合物、炭黑中的一种或几种。
优选的，所述绝缘遮光层的透光率低于50％。
优选的，所述绝缘遮光层的厚度为0.05μm～1μm。
为了解决上述问题，本发明还提供了一种半导体器件，包括：
透明衬底，具有相对设置的第一表面和第二表面，所述第二表面用于进行半导体加工工艺；
绝缘遮光层，覆盖于所述透明衬底的第一表面。
优选的，所述绝缘遮光层的厚度为0.05μm～1μm。
优选的，所述绝缘遮光层的透光率低于50％。
本发明提供的半导体器件的制造方法及半导体器件，通过在透明衬底的背面形成绝缘遮光层，用来阻止光线穿过，使得在半导体加工过程中，光学侦测器件可以实时检测到透明衬底的位置，且无需频繁更换灵敏度不同的光学侦测器件，从而确保了半导体生产工艺高效、稳定的进行；同时，采用电性绝缘的遮光层来进行光学侦测，可以避免对半导体器件造成污染，也扩大了遮光层材料的选择范围。
附图说明
附图1是本发明具体实施方式中半导体器件的制造方法流程图；
附图2A-2E是本发明具体实施方式中半导体器件的制造方法过程中的主要工艺截面示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提供的半导体器件的制造方法及半导体器件的具体实施方式做详细说明。
本具体实施方式提供了一种半导体器件的制造方法，附图1是本发明具体实施方式中半导体器件的制造方法流程图，附图2A-2E是本发明具体实施方式中半导体器件的制造方法过程中的主要工艺截面示意图。如图1、2A-2E所示，本具体实施方式提供的半导体器件的制造方法，包括如下步骤：
步骤S11，如图2A所示，提供一透明衬底21，所述透明衬底21具有相对设置的第一表面211和第二表面212。其中，所述透明衬底21可以是但不限于玻璃、石英。本具体实施方式中所述的透明衬底，是指透光率在80％以上的衬底。
步骤S12，如图2C所示，形成绝缘遮光层22于所述透明衬底21的第一表面211。其中，形成绝缘遮光层22于所述透明衬底21的第一表面211的具体方法，可以是化学气相沉积、物理气相沉积或原子层沉积，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。为了具有较佳的遮光效果，使得光学侦测器件可以更加准确的侦测到所述透明衬底21的位置，优选的，所述绝缘遮光层22的透光率低于50％。更优选的，所述绝缘遮光层22的透光率低于10％。
本步骤中，所述绝缘遮光层22可以覆盖于所述透明衬底21的整个所述第一表面211，也可以仅于所述第一表面211上的预设位置形成。当所述绝缘遮光层22覆盖于所述透明衬底21的整个所述第一表面211时，可以简化所述绝缘遮光层22的沉积步骤，也可以提高光学侦测器件侦测所述透明衬底21位置的准确度和效率。当所述绝缘遮光层22仅于所述第一表面211上的预设位置形成时，所述绝缘遮光层22可以为一预设的图案形状，光学侦测器件可以通过检测所述图案的位置来定位所述透明衬底21，这样可以提高光学侦测器件侦测所述透明衬底21位置的精准度，避免误测。
步骤S13，如图2D所示，于所述透明衬底21的第二表面212进行半导体加工工艺。其中，所述半导体加工工艺可以是化学气相沉积、等离子体气相沉积、湿法刻蚀或干法刻蚀等工艺过程。
本具体实施方式通过在所述透明衬底21的第一表面211形成绝缘遮光层22，使得在半导体工艺进行过程中，光学侦测器件发出的光能够被所述绝缘遮光层22吸收或者反射，从而使得光学侦测器件能够检测到所述绝缘遮光层22的位置，进而获得所述透明衬底21在所述半导体处理机台中的位置信息，避免所述透明衬底21发生破损，确保了半导体生产工艺高效、稳定的进行；而且无需频繁的更换灵敏度不同的光学侦测器件，简化了半导体工艺生产步骤。
由于本具体实施方式中的绝缘遮光层仅仅用于光学定位，依靠光的折射或者反射来判定所述透明衬底21的位置，因此，为了避免对所述透明衬底21上形成的电子元器件造成污染，防止对所述透明衬底21第二表面212的半导体加工工艺造成影响，本具体实施方式采用电性绝缘的遮光材料来制造所述绝缘遮光层22；另外，电性绝缘的遮光材料选择范围广，从而也扩大了本具体实施方式提供的半导体器件的制造方法的应用范围。
于所述透明衬底21的第二表面212进行完半导体加工工艺之后，本领域技术人员可以根据需要保留或者去除所述透明衬底21第一表面211上的绝缘遮光层22。优选的，于所述透明衬底21的第二表面212进行半导体加工工艺之后，还包括如下步骤：
如图2E所示，去除形成于所述透明衬底21的第一表面211的绝缘遮光层22。其中，去除沉积于所述透明衬底21第一表面211的绝缘遮光层22的具体步骤可以是机械研磨、干法刻蚀或者湿法刻蚀。去除形成于所述透明衬底21第一表面211上的所述绝缘遮光层22之后，所述半导体器件的具有完全透明的衬底，以适用于CIS等技术的需要。
为了简化所述绝缘遮光层22的形成步骤，优选的，形成绝缘遮光层22于所述透明衬底21的第一表面211的具体步骤包括：
(S12-1)如图2B所示，沉积绝缘遮光材料于所述透明衬底21的第一表面211和第二表面212。
(S12-2)如图2C所示，去除沉积于所述第二表面212的绝缘遮光材料。其中，去除沉积于所述透明衬底21第二表面212的绝缘遮光材料的具体步骤可以是机械研磨、干法刻蚀或者湿法刻蚀。
所述绝缘遮光层22的具体材质，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，本具体实施方式对此不作限定。优选的，所述绝缘遮光层22为无机绝缘层或有机绝缘层。更优选的，所述无机绝缘层的材料为硅、硅基化合物、炭黑中的一种或几种。
所述绝缘遮光层22的具体厚度，本领域技术人员也可以根据实际需要进行设置，例如根据所述透明衬底的材料、厚度等，本具体实施方式不作限定。为了取得较佳的遮光效果，从而便于光学侦测器件检测，优选的，所述绝缘遮光层22的厚度为0.05μm～1μm。
为了解决上述问题，本具体实施方式还提供了一种半导体器件，本具体实施方式提供的半导体器件的结构可参见图2A、2D。如图2A、2D所示，本具体实施方式提供的半导体器件包括透明衬底21和绝缘遮光层22。
所述透明衬底21，具有相对设置的第一表面211和第二表面212，所述第二表面212用于进行半导体加工工艺；所述绝缘遮光层22，覆盖于所述透明衬底的第一表面211。
优选的，所述绝缘遮光层22的厚度为0.05μm～1μm。
优选的，所述绝缘遮光层22的透光率低于50％。
本具体实施方式提供的半导体器件的制造方法及半导体器件，通过在透明衬底的背面形成绝缘遮光层，用来阻止光线穿过，使得在半导体加工过程中，光学侦测器件可以实时检测到透明衬底的位置，且无需频繁更换灵敏度不同的光学侦测器件，从而确保了半导体生产工艺高效、稳定的进行；同时，采用电性绝缘的遮光层来进行光学侦测，可以避免对半导体器件造成污染，也扩大了遮光层材料的选择范围。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供一透明衬底，所述透明衬底具有相对设置的第一表面和第二表面；
形成绝缘遮光层于所述透明衬底的第一表面；
于所述透明衬底的第二表面进行半导体加工工艺。
2.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，于所述透明衬底的第二表面进行半导体加工工艺之后，还包括如下步骤：
去除形成于所述透明衬底的第一表面的绝缘遮光层。
3.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，形成绝缘遮光层于所述透明衬底的第一表面的具体步骤包括：
沉积绝缘遮光材料于所述透明衬底的第一表面和第二表面；
去除沉积于所述第二表面的绝缘遮光材料。
4.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述绝缘遮光层为无机绝缘遮光层或有机绝缘遮光层。
5.根据权利要求4所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述无机绝缘遮光层的材料为硅、硅基化合物、炭黑中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述绝缘遮光层的透光率低于50％。
7.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述绝缘遮光层的厚度为0.05μm～1μm。
8.一种半导体器件，其特征在于，包括：
透明衬底，具有相对设置的第一表面和第二表面，所述第二表面用于进行半导体加工工艺；
绝缘遮光层，覆盖于所述透明衬底的第一表面。
9.根据权利要求6所述的半导体器件，其特征在于，所述绝缘遮光层的厚度为0.05μm～1μm。
10.根据权利要求6所述的半导体器件，其特征在于，所述绝缘遮光层的透光率低于50％。
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