[發明專利]半導體元件背面銅金屬的改良結構及其加工方法

無效

• 申請號: 201210114293.7
• 申請日: 2012-04-18
• 公開（公告）號: CN103377914A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 陳建成;花長煌;朱文慧
• 申請（專利權）人: 穩懋半導體股份有限公司
• 主分類號: H01L21/3213
• 分類號: H01L21/3213
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

1.一種半導體元件背面銅金屬的改良結構，其特征在于，其包括有：

一基板；

一主動層，是形成于該基板正面，且該主動層包含有至少一集成電路；

一背面金屬種子層，是形成于該基板的背面，且該背面金屬種子層的材料為鈀；

至少一熱膨脹緩沖層，是形成于該背面金屬種子層的下方；以及

一背面金屬層，是形成于該熱膨脹緩沖層的下方，且該背面金屬層的材料為銅；

其中該熱膨脹緩沖層的熱膨脹系數是介于該背面金屬種子層以及該背面金屬層之間。

2.根據權利要求1所述的半導體元件背面銅金屬改良結構，其特征在于，該熱膨脹緩沖層的材料為鎳、銀以及鎳的合金。

3.根據權利要求1所述的半導體元件背面銅金屬改良結構，其特征在于，該熱膨脹緩沖層的厚度是在大于0.01μm小于5μm之間。

4.根據權利要求1所述的半導體元件背面銅金屬改良結構，其特征在于，于該背面金屬層的下方，進一步包含至少一抗氧化金屬層。

5.根據權利要求4所述的半導體元件背面銅金屬改良結構，其特征在于，該抗氧化金屬層的材料為鎳、金、鈀、或鎳金、鎳鈀、鈀金的合金。

6.一種半導體元件背面銅金屬改良結構的加工方法，其特征在于，包括以下步驟：

于一基板正面，形成一主動層，且該主動層是包含有至少一集成電路；

于該基板背面，以曝光顯影及蝕刻技術制作出所需數量的背面導孔；

于該基板背面鍍上一背面金屬種子層，使該背面金屬種子層覆蓋住該基板的背面以及該背面導孔的孔壁，且該背面金屬種子層的材料為鈀；

鍍上至少一熱膨脹緩沖層，使該熱膨脹緩沖層覆蓋住該背面金屬種子層；以及

鍍上一背面金屬層，使該背面金屬層覆蓋住該熱膨脹緩沖層，該背面金屬層的材料為銅；

其中該熱膨脹緩沖層的熱膨脹系數是介于該背面金屬種子層以及該背面金屬層之間。

7.根據權利要求6所述的加工方法，其特征在于，該熱膨脹緩沖層的材料為鎳、銀以及鎳的合金。

8.根據權利要求6所述的加工方法，其特征在于，該熱膨脹緩沖層的厚度是在大于0.01μm小于5μm之間。

9.根據權利要求6所述的加工方法，其特征在于，進一步包括以下步驟：

以曝光顯影技術于該背面金屬層表面定義出至少一街道狀金屬層凹槽的位置；

對該背面金屬層進行蝕刻，使該蝕刻終止于該熱膨脹緩沖層，而于該背面金屬層表面形成街道狀金屬層凹槽；以及

于該背面金屬層表面鍍上至少一抗氧化金屬層，使該抗氧化金屬層覆蓋住該背面金屬層以及該街道狀金屬層凹槽。

10.根據權利要求9所述的加工方法，其特征在于，該抗氧化金屬層的材料為鎳、金、鈀、或鎳金、鎳鈀、鈀金的合金。