一种半导体激光加工方法技术

本发明专利技术提供了一种半导体激光加工方法。本发明专利技术利用前道工序进行两个硅衬底芯片的混合键合，键合面上包括金属硅化物区，该金属硅化物区与硅材料具有更好的键合效果，且金属硅化物同时充当欧姆接触件和电磁屏蔽层。特别的，金属硅化物区采用激光局部扫描形成，形成的电磁屏蔽层嵌入于硅衬底中，便于键合和保证屏蔽的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体激光加工方法
本专利技术涉及半导体制造领域，具体涉及一种半导体激光加工方法。
技术介绍
对于半导体器件制造而言，小型化和多功能性是一致业内追求的目标。现有技术中，实现功能的多样化，往往采用后道的多芯片封装工艺完成。这种封装工艺其需要额外的设置塑封材料，其应力不匹配且体积较大。
技术实现思路
基于解决上述问题，本专利技术提供了一种半导体激光加工方法，其包括以下步骤：(1)提供第一衬底，所述第一衬底包括在其有源面的第一有源区和在第一有源区中的多个第一接触掺杂区；(2)在所述第一衬底的无源面形成图案化金属层，所述图案化金属层包括在所述第一有源区正下方的第一图案以及在所述第一图案周边的多个第二图案；(3)激光照射所述图案化金属层，以使得在所述第一图案与所述第一衬底之间形成第一金属硅化物区，在所述多个第二图案与所述第一衬底之间形成多个第二金属硅化物区；(4)研磨去除所述图案化金属层，以使得所述第一金属硅化物区、多个第二金属硅化物区在第一衬底的无源面漏出；(5)提供第二衬底，所述第二衬底包括在其有源面的第二有源区和在所述第二有源区中的多个第二接触掺杂区；(6)将所述第二衬底的有源面与所述第一衬底的无源面紧贴，并利用热压技术使得所述第二衬底的有源面与所述第一衬底的无源面进行混合键合；(7)从所述第一衬底的有源面照射激光形成开口并填充导电材料，以形成电连接所述多个第二金属硅化物区的多个第一通孔以及露出所述第一金属硅化物区的第二通孔；(8)在所述第一衬底的有源面上形成布线层，所述布线层电连接所述第一通孔、第二通孔和/或所述多个第一接触掺杂区。根据本专利技术的实施例，还包括步骤(9)，利用激光照射所述布线层位于所述多个第一接触掺杂区上的部分，以在所述多个第一接触掺杂区与所述布线层之间形成多个第三金属硅化物区。根据本专利技术的实施例，还包括步骤(10)，在所述第一衬底的有源面上覆盖介质层，并在所述介质层中形成电连接所述布线层的多个第三通孔。根据本专利技术的实施例，多个第三通孔包括至少一通孔直接接触所述多个第三金属硅化物区。根据本专利技术的实施例，所述第一图案为方形的面状图案，所述第一金属硅化物区为图案化的结构，其包括环形且具有至少一开口的连接部、接合至所述连接部的多个主干部以及接合至所述多个主干部的多个分支部。根据本专利技术的实施例，在步骤(6)中，所述混合键合包括第一衬底与第二衬底的硅材料的同质键合以及第一金属硅化物区和多个第二金属硅化物区与第二衬底的硅材料的异质键合。根据本专利技术的实施例，所述第二通孔为接地通孔。本专利技术还提供了一种半导体器件，其由上述的半导体激光加工方法形成。本专利技术的优点如下：本专利技术利用前道工序进行两个硅衬底芯片的混合键合，键合面上包括金属硅化物区，该金属硅化物区与硅材料具有更好的键合效果，且金属硅化物同时充当欧姆接触件和电磁屏蔽层。特别的，金属硅化物区采用激光局部扫描形成，形成的电磁屏蔽层嵌入于硅衬底中，便于键合和保证屏蔽的稳定性。附图说明图1为本专利技术的半导体器件的剖面图；图2为第一金属硅化物区的示意图；图3-10为本专利技术的半导体激光加工方法的过程示意图。具体实施方式本技术将通过参考实施例中的附图进行描述，可以理解的是，本技术可以以许多不同的形式实现，并且不应被解释为限于在此阐述的实施例。当然，提供这些实施例，为的是使本公开彻底且全面，并且将该技术充分地传达给本领域技术人员。的确，该技术旨在涵盖这些实施例的替代、修改和等同物，其包含在由所附权利要求所限定的技术的范围和精神内。此外，在本技术的以下具体描述中，大量特定的细节被提出，以便提供对本技术彻底的理解。但是，对本领域技术人员显而易见的是，本技术在没有这些特定的细节时是可以实现的。本文所用的术语“顶部的”和“底部的”，上部的”和“下部的”以及“垂直的”和“水平的”和它们的各种形式，只作示例和说明的目的，并不意味着限定本技术的描述，因为提及的项目可以在位置和方向上交换。并且，这里所用的术语“大体上”和/或“大约”的意思是，指定的尺寸或参数在给定应用的可接受制造公差内是可以变化的。首先参考图1，本专利技术的半导体器件包括第一衬底10和第二衬底18。所述第一衬底10和第二衬底18均为硅衬底，且所述第一衬底10和第二衬底18均为具有芯片结构的衬底。第一衬底10上可以具有射频芯片、天线芯片等集成电路芯片，第二衬底18上可以具有控制器、放大器、整流器等集成电路芯片。第一衬底10的有源面上包括第一有源区11和在第一有源区11内的多个第一接触掺杂区12，所述第一接触掺杂区12为硅的重掺杂区，其可以是例如MOS结构的源漏掺杂区。所述第一接触掺杂区12的主体材料为硅，其可以通过掺杂P或As等形成。第一有源区11的底部与所述第一衬底10的无源面有一定的距离。在所述第一衬底10的无源面(即底面)具有在第一有源区11正下方的第一金属硅化物区16，所述第一金属硅化物区16的面积大于第一有源区11的面积，并且，所述第一金属硅化物区16通过激光局部照射覆在第一衬底10的无源面的金属层形成，所述第一金属硅化物区16嵌入在所述第一衬底10中。在所述第一衬底10的无源面(即底面)还具有多个第二金属硅化物区17，所述第二金属硅化物区17可以作为电连接件使用。所述第二金属硅化物区17形成于第一金属硅化物区周围，且其同样通过激光局部照射覆在第一衬底10的无源面的金属层形成。所述第一金属硅化物区16和第二金属硅化物区17的材质可以是镍硅材料、铜硅材料或铝硅材料。所述第二衬底18的有源面上具有第二有源区19和在第二有源区19的多个第二接触掺杂区20，所述第二接触掺杂区20为硅的重掺杂区，其可以是例如MOS结构的源漏掺杂区。所述第二接触掺杂区20的主体材料为硅，其可以通过掺杂P或As等形成。所述第一衬底10的无源面与所述第二衬底18的有源面紧密键合在一起，且使得所述第二接触掺杂区20与第二金属硅化物区17一一对应且形成欧姆接触，所述第一金属硅化物区16与第二衬底18的硅材料接合。在第一衬底10中还具有多个第一通孔21和第二通孔22，所述第一通孔21直接接触所述第二金属硅化物区17，而第二通孔22直接接触所述第一金属硅化物区16。所述第一通孔21和第二通孔22围绕在第一衬底10的第一有源区11周围，且第二通孔22是接地通孔，其用于屏蔽信号的接地。在所述第一衬底10的有源面上直接形成有布线层23，所述布线层23电连接所述第一通孔21、第二通孔22和/或所述多个第一接触掺杂区12。其中，为了使得布线层23与第一接触掺杂区12的欧姆接触，通过激光照射第一接触掺杂区12上方的布线层23以形成第三金属硅化物区24，该金属硅化物区24虽然图示是第一接触掺杂区12上方的全部布线层23，但是其可以仅是布线层24和第一接触掺杂区12之间形成第三金属硅化物区24。布线层23的材料可以是镍、铜、铝等。...

【技术保护点】
1.一种半导体激光加工方法，其包括以下步骤：/n(1)提供第一衬底，所述第一衬底包括在其有源面的第一有源区和在第一有源区中的多个第一接触掺杂区；/n(2)在所述第一衬底的无源面形成图案化金属层，所述图案化金属层包括在所述第一有源区正下方的第一图案以及在所述第一图案周边的多个第二图案；/n(3)激光照射所述图案化金属层，以使得在所述第一图案与所述第一衬底之间形成第一金属硅化物区，在所述多个第二图案与所述第一衬底之间形成多个第二金属硅化物区；/n(4)研磨去除所述图案化金属层，以使得所述第一金属硅化物区、多个第二金属硅化物区在第一衬底的无源面漏出；/n(5)提供第二衬底，所述第二衬底包括在其有源面的第二有源区和在所述第二有源区中的多个第二接触掺杂区；/n(6)将所述第二衬底的有源面与所述第一衬底的无源面紧贴，并利用热压技术使得所述第二衬底的有源面与所述第一衬底的无源面进行混合键合；/n(7)从所述第一衬底的有源面照射激光形成开口并填充导电材料，以形成电连接所述多个第二金属硅化物区的多个第一通孔以及露出所述第一金属硅化物区的第二通孔；/n(8)在所述第一衬底的有源面上形成布线层，所述布线层电连接所述第一通孔、第二通孔和/或所述多个第一接触掺杂区。/n...

【技术特征摘要】
1.一种半导体激光加工方法，其包括以下步骤：
(1)提供第一衬底，所述第一衬底包括在其有源面的第一有源区和在第一有源区中的多个第一接触掺杂区；
(2)在所述第一衬底的无源面形成图案化金属层，所述图案化金属层包括在所述第一有源区正下方的第一图案以及在所述第一图案周边的多个第二图案；
(3)激光照射所述图案化金属层，以使得在所述第一图案与所述第一衬底之间形成第一金属硅化物区，在所述多个第二图案与所述第一衬底之间形成多个第二金属硅化物区；
(4)研磨去除所述图案化金属层，以使得所述第一金属硅化物区、多个第二金属硅化物区在第一衬底的无源面漏出；
(5)提供第二衬底，所述第二衬底包括在其有源面的第二有源区和在所述第二有源区中的多个第二接触掺杂区；
(6)将所述第二衬底的有源面与所述第一衬底的无源面紧贴，并利用热压技术使得所述第二衬底的有源面与所述第一衬底的无源面进行混合键合；
(7)从所述第一衬底的有源面照射激光形成开口并填充导电材料，以形成电连接所述多个第二金属硅化物区的多个第一通孔以及露出所述第一金属硅化物区的第二通孔；
(8)在所述第一衬底的有源面上形成布线层，所述布线层电连接所述第一通孔、第二通孔和/或所述多个第一接触掺杂区。


2.根据权利要求1所述的半导体激光加工方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙德瑞，
申请(专利权)人：山东傲天环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37