專利名稱：半導體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導體裝置，特別涉及ー種包含光學對準標志的半導體裝置。
背景技術(shù)：
在應用覆晶(COG)技術(shù)的顯示裝置中，透明基板的電極端子與驅(qū)動IC連接而驅(qū)動顯示裝置。覆晶技術(shù)通常是指IC芯片(如驅(qū)動IC)可直接與透明基板連接而無需其他類似撓性電路(Flexible Printed Circuit)的元件。通常電極端子可傳輸自IC芯片的信號至透明基板的電極，而使透明基板的電極可驅(qū)動顯示裝置。IC芯片的接觸墊通過凸塊連接電極端子并輸出信號而驅(qū)動顯示裝置。在覆晶制程中，準確地對準(align)并連接接觸墊至相對應的電極端子是很重要的步驟。近年來，電路的微小化有顯著的進步，因此接觸墊之間的間隔變得越來越窄。所以，只要電極端子與相對應的接觸墊有些微的對準不良，將造成電極端子與接觸墊之間的嚴重短路。
在覆晶制程下，當透明基板的電極端子連接IC芯片的接觸墊時，IC芯片的對準標志(alignment mark)與透明基板的對準標志由在透明基板ー側(cè)的光檢測器進行檢測。由于光檢測器必須準確地通過透明基板檢測IC芯片上的對準標志，因此對準標志的清晰度
就很重要。一般而言，IC芯片上的對準標志利用蝕刻技術(shù)將部分區(qū)域的氧化層除去而顯示出金屬層，由于金屬層與未蝕刻的氧化層之間對于光檢測器的對比很大，因此便可利用金屬層與氧化層的對比圖案當成對準標志，如圖I所示。雖然金屬層與氧化層可作為透明基板與IC芯片連接時的對準標志，但仍需耗費許多半導體制程上不必要的步驟例如蝕刻及光罩顯影，因此已知的半導體裝置的對準標志仍有改進的空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一目的是提供ー種具有對準標志的半導體裝置，可避免不必要的蝕刻步驟并具有相同對準功效，而達到節(jié)省成本的目的。為達上述目的，本發(fā)明提供一種半導體裝置，其包含一基板、多層結(jié)構(gòu)層以及一光學對準標志；多層結(jié)構(gòu)層形成于該基板上，且光學對準標志形成于至少ー該結(jié)構(gòu)層；光學對準標志包含一亮區(qū)及一暗區(qū)；該亮區(qū)包含形成于該基板上的一金屬結(jié)構(gòu)，而該暗區(qū)包含形成于所述結(jié)構(gòu)層其中之一的多個圖案結(jié)構(gòu)，所述圖案結(jié)構(gòu)環(huán)繞該亮區(qū)，而使該暗區(qū)及該亮區(qū)之間產(chǎn)生對比，進而形成該光學對準標志。本發(fā)明所述的半導體裝置，其中，該暗區(qū)包含設(shè)置于一第一結(jié)構(gòu)層的一第一圖案結(jié)構(gòu)與設(shè)置于一第二結(jié)構(gòu)層的一第二圖案結(jié)構(gòu)，該第一圖案結(jié)構(gòu)與該第二圖案結(jié)構(gòu)相互為疊對標記。本發(fā)明所述的半導體裝置，其中，該金屬結(jié)構(gòu)包含一抗反射層、一金屬層及ー氮化鈦層，該金屬層設(shè)置于該抗反射層與該氮化鈦層之間，該圖案結(jié)構(gòu)包含ー材質(zhì)與該金屬結(jié)構(gòu)相同，且所述圖案結(jié)構(gòu)以密集間隔排列的方式環(huán)繞該亮區(qū)。本發(fā)明所述的半導體裝置，其中，所述圖案結(jié)構(gòu)以密集間隔排列的方式環(huán)繞該亮區(qū)，且所述圖案結(jié)構(gòu)所存在的所述結(jié)構(gòu)層不同于該金屬結(jié)構(gòu)所存在的所述結(jié)構(gòu)層。本發(fā)明所述的半導體裝置，其中，該金屬結(jié)構(gòu)及所述圖案結(jié)構(gòu)分別與該基板之間形成一電路配線層。為達上述目的，本發(fā)明提供另ー種半導體裝置，其包含一基板、形成于該基板上的多層結(jié)構(gòu)層以及形成于至少ー該結(jié)構(gòu)層的一光學對準標志；光學對準標志包含一亮區(qū)及一暗區(qū)；該亮區(qū)包含形成于該基板上的一金屬結(jié)構(gòu)，而該暗區(qū)包含形成于所述結(jié)構(gòu)層其中之一的多個圖案結(jié)構(gòu)，所述圖案結(jié)構(gòu)的投影環(huán)繞該亮區(qū)，而使該暗區(qū)及該亮區(qū)之間產(chǎn)生對比，進而形成該光學對準標志。
本發(fā)明所述的半導體裝置，其中，該暗區(qū)包含設(shè)置于一第一結(jié)構(gòu)層的一第一圖案結(jié)構(gòu)與設(shè)置于一第二結(jié)構(gòu)層的一第二圖案結(jié)構(gòu)，該第一圖案結(jié)構(gòu)與該第二圖案結(jié)構(gòu)相互為疊對標記，且該第一圖案結(jié)構(gòu)的投影對準于該第二圖案結(jié)構(gòu)。本發(fā)明所述的半導體裝置，其中，該金屬結(jié)構(gòu)包含一抗反射層、一金屬層及ー氮化鈦層，該金屬層設(shè)置于該抗反射層與該氮化鈦層之間，該圖案結(jié)構(gòu)包含ー材質(zhì)與該金屬結(jié)構(gòu)相同，且所述圖案結(jié)構(gòu)或其投影以密集間隔排列的方式環(huán)繞該亮區(qū)。本發(fā)明所述的半導體裝置，其中，所述圖案結(jié)構(gòu)的投影以密集間隔排列的方式環(huán)繞該亮區(qū)，且所述圖案結(jié)構(gòu)所存在的所述結(jié)構(gòu)層不同于該金屬結(jié)構(gòu)所存在的所述結(jié)構(gòu)層。本發(fā)明所述的半導體裝置，其中，該金屬結(jié)構(gòu)及所述圖案結(jié)構(gòu)分別與該基板之間形成一電路配線層。


圖I為已知半導體裝置的示意圖；圖2為本發(fā)明一實施例的半導體裝置的俯視圖；圖3為圖2切線W的半導體裝置的剖面圖；圖4為圖3的變化實施例的半導體裝置的剖面圖；圖5為圖3的變化實施例的半導體裝置的剖面圖；圖6為本發(fā)明另ー實施例的半導體裝置的剖面圖；以及圖7為圖6的變化實施例的半導體裝置的剖面圖；圖8為圖6的變化實施例的半導體裝置的剖面圖；圖9為圖6實施例的第一圖案結(jié)構(gòu)及第ニ圖案結(jié)構(gòu)的剖視圖；以及圖10為圖6實施例的第一圖案結(jié)構(gòu)及第ニ圖案結(jié)構(gòu)的剖視圖。主要元件符號說明I半導體裝置3 亮區(qū)4 暗區(qū)9光學對準標志10半導體裝置10'半導體裝置
11 基板12結(jié)構(gòu)層12'第一結(jié)構(gòu)層12"第二結(jié)構(gòu)層13金屬結(jié)構(gòu)131抗反射層132金屬層 133氮化鈦層14圖案結(jié)構(gòu)14;第一圖案結(jié)構(gòu)14"第二圖案結(jié)構(gòu)15電路配線層16保護層17 空間18結(jié)構(gòu)層19光學對準標志191 亮區(qū)192 暗區(qū)
具體實施例方式在下文中本發(fā)明的實施例配合所示附圖以闡述細節(jié)。說明書所提及的ー實施例、范例實施例、本實施例等等，意指包含在本發(fā)明的該實施例所述有關(guān)的特殊特性、構(gòu)造或特征。說明書中各處出現(xiàn)的此實施例中的片語，并不必然全部指相同的實施例。參照圖2所示的半導體裝置10 (如IC芯片)的光學對準標志19，其相較于圖I所示先前技術(shù)的半導體裝置I的光學對準標志9在外觀上差異很大。圖3為圖2切線A-A'的剖面圖。在圖3的實施例中，半導體裝置10包含一基板11、形成于該基板11上的多層結(jié)構(gòu)層12，18以及形成于至少ー該結(jié)構(gòu)層12的光學對準標志19，如圖2所示。在圖3的實施例中，結(jié)構(gòu)層12，18的數(shù)目為兩層；然而在其他實施例(圖未示)中，結(jié)構(gòu)層12，18的數(shù)目并不以此為限，也可根據(jù)不同的IC芯片設(shè)計而有不同，如三或四層以上。在此實施例中，最上層的結(jié)構(gòu)層12包含一金屬結(jié)構(gòu)13及多個圖案結(jié)構(gòu)14。在此實施例中，金屬結(jié)構(gòu)13及圖案結(jié)構(gòu)14具有相同的材質(zhì)，因此在此實施例中，圖案結(jié)構(gòu)14可與金屬結(jié)構(gòu)13相同而具有ー抗反射層131、一金屬層132及ー氮化鈦層133,然而在其他實施例(圖未示)中，圖案結(jié)構(gòu)14與金屬結(jié)構(gòu)13的材質(zhì)也可部分相異或全部不同。在此實施例中，圖案結(jié)構(gòu)14與金屬結(jié)構(gòu)13的抗反射層131、一金屬層132及ー氮化鈦層133的順序分別為抗反射層131在上，金屬層132在中間，而氮化鈦層133在最底下。換言之，金屬層132設(shè)置于該抗反射層131與該氮化鈦133層之間。如圖I所示的已知半導體裝置I的光學對準標志9的亮區(qū)3就是利用微影光罩及蝕刻制程將結(jié)構(gòu)層的特定區(qū)域的抗反射層蝕刻去除，而使特定區(qū)域暴露出金屬層的金屬光澤。而其他非特定區(qū)域則仍保留最上層的抗反射層，由于抗反射層對比于金屬層而言，顯現(xiàn)的光澤較暗，故稱為暗區(qū)4。因此已知半導體裝置I利用亮區(qū)3對比于暗區(qū)4的光澤對比度來形成光學對準標志9。上述利用亮區(qū)3與暗區(qū)4之間光澤對比度的已知技術(shù)與本發(fā)明利用以密集間隔排列的圖案結(jié)構(gòu)14來顯現(xiàn)出暗區(qū)192與亮區(qū)191的對比度明顯不同。如圖3所示的實施例中，金屬結(jié)構(gòu)13與圖案結(jié)構(gòu)14的材質(zhì)相同，因此對于光澤而言都是相同的。但由于圖案結(jié)構(gòu)14以密集間隔排列的方式形成，因此在視覺上會相對地顯得較暗。但金屬結(jié)構(gòu)13并非比圖案結(jié)構(gòu)14具有更亮的光澤，只是金屬結(jié)構(gòu)13不是密集間隔排列，而是整塊的結(jié)構(gòu)，因此在視覺上會相對地顯得較亮。所以，如圖2所示，金屬結(jié)構(gòu)13所占的區(qū)域即為亮區(qū)191，而圖案結(jié)構(gòu)14所占據(jù)的位置也就是所謂的暗區(qū)192，且圖案結(jié)構(gòu)14以密集間隔排列的方式環(huán)繞由金屬結(jié)構(gòu)13所形成的該亮區(qū)191。而亮區(qū)191及暗區(qū)192之間的對比可形成光學對準標志19。換言之，形成于至少ー該結(jié)構(gòu)層12的光學對準標志19包含ー亮區(qū)191及一暗區(qū)192。該亮區(qū)191包含形成于該基板11上的一金屬結(jié)構(gòu)13，該暗區(qū)192包含形成于所述結(jié)構(gòu)層12其中之一的多個圖案結(jié)構(gòu)14，所述圖案結(jié)構(gòu)14環(huán)繞該亮區(qū)191，該暗區(qū)192及該亮區(qū)191的對比形成該光學對準標志19。此外，在最上層結(jié)構(gòu)層12之上，通常會覆蓋ー層保護層16，以保護半導體裝置10。 而且，結(jié)構(gòu)層12，18與基板11之間的半導體層可用來設(shè)計電路的配線，因此結(jié)構(gòu)層12，18與基板11之間存在ー電路配線層15。但是上述電路配線層15不能影響到金屬結(jié)構(gòu)13及圖案結(jié)構(gòu)14的對比，因此該電路配線層15通常形成于金屬結(jié)構(gòu)13或圖案結(jié)構(gòu)14分別與基板11之間，而避免電路配線影響到光學對準標志19。參照圖4的實施例所示，金屬結(jié)構(gòu)13與圖案結(jié)構(gòu)14也可設(shè)置于不同的結(jié)構(gòu)層12，18中，在此實施例中，圖案結(jié)構(gòu)14設(shè)置于金屬結(jié)構(gòu)13與基板11之間，且所述圖案結(jié)構(gòu)14的材質(zhì)與金屬結(jié)構(gòu)13并不相同。但由于所述圖案結(jié)構(gòu)14以密集間隔排列的方式環(huán)繞該金屬結(jié)構(gòu)13，因此仍可通過金屬結(jié)構(gòu)13與密集間隔排列的圖案結(jié)構(gòu)14之間亮區(qū)191與暗區(qū)192的對比來顯示出光學對準標志19。在此實施例中，所述圖案結(jié)構(gòu)14所存在的該結(jié)構(gòu)層12不同于該金屬結(jié)構(gòu)13所存在的該結(jié)構(gòu)層18，且所述圖案結(jié)構(gòu)14以密集間隔排列的方式環(huán)繞該亮區(qū)191。在此實施例中，亮區(qū)191的金屬結(jié)構(gòu)13于圖案結(jié)構(gòu)14所存在的該結(jié)構(gòu)層12的投影并不與暗區(qū)的圖案結(jié)構(gòu)14重疊。換言之，金屬結(jié)構(gòu)13并不與圖案結(jié)構(gòu)14于半導體裝置10的垂直方向上重疊。另外，于圖5的實施例中，圖案結(jié)構(gòu)14也可設(shè)置于電路配線層15中。然而在此實施例中，電路配線只能存在于金屬結(jié)構(gòu)13與基板11之間，以及圖案結(jié)構(gòu)14所圍繞的空間17中。因此電路配線并非只存在于電路配線層15中，也可根據(jù)不同的設(shè)計需求而將電路配線設(shè)置于結(jié)構(gòu)層12中。如圖6所示的另ー實施例中，該暗區(qū)192(示于圖2)包含設(shè)置于一第一結(jié)構(gòu)層12'的第一圖案結(jié)構(gòu)14'與設(shè)置于一第二結(jié)構(gòu)層12"的第二圖案結(jié)構(gòu)14"。而所述圖案結(jié)構(gòu)(包含第一圖案結(jié)構(gòu)14'及第ニ圖案結(jié)構(gòu)14")的投影環(huán)繞該亮區(qū)191 (示于圖2)。此處所言的投影指沿半導體裝置10'垂直方向上的投影而言。圖7為圖6的變化實施例，其中可以更清楚地顯示第一圖案結(jié)構(gòu)14'及第ニ圖案結(jié)構(gòu)14"于半導體裝置10'垂直方向上的投影環(huán)繞由金屬結(jié)構(gòu)13所形成的該亮區(qū)191。在圖7所示的實施例中，第二圖案結(jié)構(gòu)14"設(shè)置于電路配線層15，而第一圖案結(jié)構(gòu)14'設(shè)置于第一結(jié)構(gòu)層12'中，因此金屬結(jié)構(gòu)13的亮區(qū)191所在的結(jié)構(gòu)層12并無任何圖案結(jié)構(gòu)14'、14"，所以金屬結(jié)構(gòu)13所形成的該亮區(qū)191實質(zhì)上是由第一圖案結(jié)構(gòu)14'及第ニ圖案結(jié)構(gòu)14"于半導體裝置10'垂直方向上的投影所環(huán)繞，進而形成如圖2所示的光學對準標志19。此外，在半導體制程中可實質(zhì)提高半導體曝光制程良率的疊對標記(overlaymark)對疊對量測制程來說很重要的。于半導體裝置制造期間所用的疊對量測方法中，疊對標記有助于在半導體晶圓結(jié)構(gòu)上對其中兩層進行對準及/或量測其中兩層的對準誤差，或是對準及/或量測同一層上的不同曝光。量測標記非常地小，可置放于結(jié)合適當量測方法的半導體裝置的主動區(qū)域內(nèi)，以改良量測精確度。如圖6至圖8所示的半導體裝置10'的實施例中，該第一圖案結(jié)構(gòu)14'與該第二圖案結(jié)構(gòu)14"相互為疊對標記。而且，如圖8所不，圖案結(jié)構(gòu)14存在于第一結(jié)構(gòu)層12'、第二結(jié)構(gòu)層12"及電路配線層15中，因此上述各層中的圖案結(jié)構(gòu)14可相互為相對的疊對標記，以供改善高半導體曝光制程的良率。若由半導體裝置10'上方觀察各層的第一圖案結(jié)構(gòu)14'及第ニ圖案結(jié)構(gòu)14"的剖視圖，如圖9及圖10所示，通過光學儀器，可以輕易地量測第一圖案結(jié)構(gòu)14'及第ニ圖案結(jié)構(gòu)14"邊緣的相對距離，例如圖9即為合格的相對距離，相反地圖10所示則為不合格的相對距離。因此第一圖案結(jié)構(gòu)14'及第ニ圖案結(jié)構(gòu)14"相互之間的疊對標記，可于半導體裝置10'于制程中即時量測是否為不良品。綜上所述，本發(fā)明提供的半導體裝置利用以密集間隔排列的圖案結(jié)構(gòu)來顯現(xiàn)出暗區(qū)與亮區(qū)之間的對比度。由于圖案結(jié)構(gòu)以密集間隔排列的方式形成，因此在視覺上會相對地顯得較暗，而非金屬結(jié)構(gòu)比圖案結(jié)構(gòu)具有更亮的光澤。此外本發(fā)明的圖案結(jié)構(gòu)之間也可為疊對標記，以供改良半導體曝光制程的良率。以上所述僅為本發(fā)明的較佳可行實施例，非因此局限本發(fā)明的保護范圍，故凡運用本發(fā)明所作的等效技術(shù)變化，均包含于本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種半導體裝置，其特征在于，包含 一基板； 多層結(jié)構(gòu)層，形成于該基板上；以及 一光學對準標志，形成于至少一所述結(jié)構(gòu)層； 該光學對準標志包含一亮區(qū)及一暗區(qū)，該亮區(qū)包含形成于該基板上的一金屬結(jié)構(gòu)，該暗區(qū)包含形成于所述結(jié)構(gòu)層其中之一的多個圖案結(jié)構(gòu)，所述圖案結(jié)構(gòu)環(huán)繞該亮區(qū)，該暗區(qū)及該亮區(qū)的對比形成該光學對準標志。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導體裝置，其特征在于，該暗區(qū)包含設(shè)置于一第一結(jié)構(gòu)層的一第一圖案結(jié)構(gòu)與設(shè)置于ー第二結(jié)構(gòu)層的一第二圖案結(jié)構(gòu)，該第一圖案結(jié)構(gòu)與該第二圖案結(jié)構(gòu)相互為疊對標記。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的半導體裝置，其特征在于，該金屬結(jié)構(gòu)包含ー抗反射層、一金屬層及ー氮化鈦層，該金屬層設(shè)置于該抗反射層與該氮化鈦層之間，該圖案結(jié)構(gòu)包含ー材質(zhì)與該金屬結(jié)構(gòu)相同，且所述圖案結(jié)構(gòu)以密集間隔排列的方式環(huán)繞該亮區(qū)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的半導體裝置，其特征在于，所述圖案結(jié)構(gòu)以密集間隔排列的方式環(huán)繞該亮區(qū)，且所述圖案結(jié)構(gòu)所存在的所述結(jié)構(gòu)層不同于該金屬結(jié)構(gòu)所存在的所述結(jié)構(gòu)層。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導體裝置，其特征在于，該金屬結(jié)構(gòu)及所述圖案結(jié)構(gòu)分別與該基板之間形成一電路配線層。
6.一種半導體裝置，其特征在于，包含 一基板； 多層結(jié)構(gòu)層，形成于該基板上；以及 一光學對準標志，形成于至少一所述結(jié)構(gòu)層； 該光學對準標志包含一亮區(qū)及一暗區(qū)，該亮區(qū)包含形成于該基板上的一金屬結(jié)構(gòu)，該暗區(qū)包含形成于所述結(jié)構(gòu)層其中之一的多個圖案結(jié)構(gòu)，所述圖案結(jié)構(gòu)的投影環(huán)繞該亮區(qū)，該暗區(qū)及該亮區(qū)的對比形成該光學對準標志。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導體裝置，其特征在干，該暗區(qū)包含設(shè)置于一第一結(jié)構(gòu)層的一第一圖案結(jié)構(gòu)與設(shè)置于ー第二結(jié)構(gòu)層的一第二圖案結(jié)構(gòu)，該第一圖案結(jié)構(gòu)與該第二圖案結(jié)構(gòu)相互為疊對標記，且該第一圖案結(jié)構(gòu)的投影對準于該第二圖案結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的半導體裝置，其特征在于，該金屬結(jié)構(gòu)包含ー抗反射層、一金屬層及ー氮化鈦層，該金屬層設(shè)置于該抗反射層與該氮化鈦層之間，該圖案結(jié)構(gòu)包含ー材質(zhì)與該金屬結(jié)構(gòu)相同，且所述圖案結(jié)構(gòu)或其投影以密集間隔排列的方式環(huán)繞該亮區(qū)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的半導體裝置，其特征在于，所述圖案結(jié)構(gòu)的投影以密集間隔排列的方式環(huán)繞該亮區(qū)，且所述圖案結(jié)構(gòu)所存在的所述結(jié)構(gòu)層不同于該金屬結(jié)構(gòu)所存在的所述結(jié)構(gòu)層。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導體裝置，其特征在于，該金屬結(jié)構(gòu)及所述圖案結(jié)構(gòu)分別與該基板之間形成一電路配線層。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導體裝置，其包含一基板以及一光學對準標志；該光學對準標志形成于包含多層結(jié)構(gòu)層的該基板上；該光學對準標志包含一亮區(qū)及一暗區(qū)，該亮區(qū)包含形成于該基板上的一金屬結(jié)構(gòu)，該暗區(qū)包含形成于所述結(jié)構(gòu)層其中之一的多個圖案結(jié)構(gòu)，所述圖案結(jié)構(gòu)環(huán)繞該亮區(qū)，該暗區(qū)及該亮區(qū)的對比形成該光學對準標志。
文檔編號H01L23/544GK102693961SQ20111021521
公開日2012年9月26日 申請日期2011年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月23日
發(fā)明者汪志昭, 許慶龍 申請人:瑞鼎科技股份有限公司