[發(fā)明專利]非熔化薄晶片激光退火方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310377092.0
• 申請日: 2013-08-27
• 公開（公告）號: CN103632938A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王耘;A·M·霍里魯克;王曉茹;沈小華
• 申請（專利權(quán)）人: 超科技公司
• 主分類號: H01L21/268
• 分類號: H01L21/268;H01L21/324
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 金曉

1.一種對具有背側(cè)的半導(dǎo)體產(chǎn)品晶片進(jìn)行退火的方法，所述背側(cè)具有退火區(qū)域，所述產(chǎn)品晶片具有電子器件特征，所述電子器件特征與所述背側(cè)相隔距離d，所述電子器件特征在超過臨界溫度T_C時(shí)會(huì)被損壞，所述方法包括：

以退火激光束掃描過所述背側(cè)，以通過將所述退火區(qū)域帶到退火溫度T_A來退火所述退火區(qū)域，所述退火溫度T_A小于所述半導(dǎo)體產(chǎn)品晶片的熔化溫度T_M；以及

其中所述掃描步驟具有與其相關(guān)的熱擴(kuò)散長度L_D，而且還包含以駐留時(shí)間來執(zhí)行所述掃描步驟以使熱擴(kuò)散長度L_D滿足L_D<d，且其中所述電子器件特征被維持低于所述臨界溫度T_C。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述退火區(qū)域是離子注入層或接觸層。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述駐留時(shí)間在3微秒至200微秒的范圍內(nèi)。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述電子器件特征包含金屬，且其中所述臨界溫度Tc在約600℃至約900℃的范圍內(nèi)。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括通過接合器件晶片與載體晶片來形成所述半導(dǎo)體產(chǎn)品晶片，其中所述器件晶片包含所述電子器件特征。

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述退火激光束具有光學(xué)吸收長度小于薄晶片厚度的紅外波長或可見波長。

7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述電子器件特征包含CMOS器件層。

8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述電子器件特征包含半導(dǎo)體功率器件層。

9.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括對所述背側(cè)的相同部分執(zhí)行多次掃描，其中在時(shí)間上相鄰的掃描以時(shí)間間隔τ來間隔，且其中1毫秒≤τ≤10秒。

10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述多次掃描的次數(shù)小于等于10。

11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中5微米≤d≤150微米。

12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中10微米≤d≤20微米，所述電子器件特征以鋁制成，且其中所述駐留時(shí)間在約3微秒至約20微秒之間。

13.如權(quán)利要求1所述的方法，其中10微米≤d≤20微米，所述電子器件特征以銅制成，且其中所述駐留時(shí)間t_d在約15微秒至約100微秒之間。

14.一種對產(chǎn)品晶片進(jìn)行退火的方法，包括：

通過在具有背側(cè)和厚度在5微米至150微米之間的器件晶片的前側(cè)上形成保護(hù)結(jié)構(gòu)來形成產(chǎn)品晶片，其中所述前側(cè)包含電子器件特征，所述電子器件在被加熱超過臨界溫度T_C時(shí)會(huì)被損壞；

在所述器件晶片的背側(cè)中或背側(cè)上形成退火區(qū)域；以及

以退火激光束掃描過所述背側(cè)以對所述退火區(qū)域執(zhí)行非熔化退火，其中所述掃描步驟以駐留時(shí)間來執(zhí)行，所述駐留時(shí)間定義熱擴(kuò)散長度L_D且L_D<d，其中所述電子器件特征被維持在低于臨界溫度T_C的溫度。

15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述退火區(qū)域是形成在所述背側(cè)內(nèi)的離子注入摻雜層或形成在所述背側(cè)上的接觸層。

16.如權(quán)利要求14所述的方法，還包括對所述背側(cè)的相同部分執(zhí)行多次掃描，其中在時(shí)間上相鄰的掃描以時(shí)間間隔τ來間隔，且其中1毫秒≤τ≤10秒。

17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述多次掃描的次數(shù)小于等于10。

18.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述保護(hù)結(jié)構(gòu)包含載體晶片。

19.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述保護(hù)結(jié)構(gòu)由單個(gè)保護(hù)層構(gòu)成。

20.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述電子器件特征包含金屬與CMOS層中的至少一個(gè)。

21.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述電子器件特征包含半導(dǎo)體功率器件層。

22.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述駐留時(shí)間在3微秒至200微秒的范圍內(nèi)。