[發明專利]用于半導體器件的金屬化層及其形成方法

在審

• 申請號: 201710811862.6
• 申請日: 2017-09-11
• 公開（公告）號: CN107808825A
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: B·戈勒;K·馬托伊
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H01L21/329
• 分類號: H01L21/329;H01L21/336;H01L21/28;H01L29/417;H01L29/78;H01L29/861;H01L29/872
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 周家新,蔡洪貴

技術領域

本發明總體上涉及半導體工藝和器件、特別是在特殊實施例中涉及用于半導體器件的金屬化層及其形成方法。

背景技術

背側金屬化技術在半導體加工領域中用于諸如微處理器、激光二極管和其它光學器件、功率器件、射頻器件和微波器件等各種器件。背側金屬化區域可以提供散熱途徑、機械穩定性以及將芯片結合到封裝體。通常通過使用背側金屬化區域作為焊料接觸部或作為至凸點下金屬化層結構的接觸部來實現芯片結合。背側金屬化區域除了充當熱界面和將芯片結合到封裝體之外，還可以通過連接到再分布層和穿硅過孔與器件的內部電路接合。這種連接可以充當芯片和封裝體之間的電接口。

發明內容

根據本發明的一個實施例，一種制造半導體器件的方法包括：使用第一刻蝕工藝從第一側刻蝕半導體襯底的第一表面，以暴露第二表面。所述第二表面包括第一多個結構特征。所述第一多個結構特征具有作為第一高度的平均高度。使用第二刻蝕工藝從所述第一側刻蝕所述半導體襯底的所述第二表面，以暴露所述半導體襯底的第三表面。所述第二刻蝕工藝將所述第一多個結構特征轉換成第二多個結構特征。所述第二多個結構特征具有作為第二高度的平均高度。所述第二高度小于所述第一高度。使用物理沉積工藝在所述半導體襯底的所述第三表面之上形成導電層。

根據本發明的一個實施例，一種制造半導體器件的方法包括：在刻蝕工具中使用第一刻蝕工藝從第一側刻蝕半導體表面的第一表面，以暴露所述半導體襯底的第二表面。所述第一刻蝕工藝包括第一組刻蝕劑。在所述刻蝕工具中使用第二刻蝕工藝從所述第一側刻蝕所述半導體襯底的所述第二表面，以暴露所述半導體襯底的第三表面。所述第二刻蝕工藝可以包括所述第一組刻蝕劑和磷酸。使用物理沉積工藝在所述半導體襯底的所述第三表面之上形成導電層。

根據本發明的另一個實施例，一種半導體器件包括設置在半導體襯底的第一側中或半導體襯底的第一側之上的外延區域。阱區設置在所述外延區域中。導電層設置在所述半導體襯底的表面之上。所述表面位于所述半導體襯底的第二側上。所述表面包括多個結構特征。所述多個結構特征具有一高度和一寬度，并且通過一間距彼此間隔開。高度與寬度的比值在0.2和0.5之間，寬度與間距的比值在0.5和1之間。

附圖說明

為了更完全理解本發明及其優點，現在參考結合附圖所作的以下描述，其中：

圖1示出了根據本發明的一個實施例的具有粗糙襯底和形成在襯底之上的材料層的半導體器件的剖視圖；

圖2示出了具有粗糙襯底和形成在襯底之上的材料層的半導體器件的一個替代性實施例的剖視圖；

圖3示出了具有粗糙襯底和形成在襯底之上的材料層的半導體器件的另一個替代性實施例的剖視圖；

圖4A-4H示出了根據本發明的一個實施例的形成包括粗糙表面的襯底和形成在粗糙表面之上的材料層的一個實施例，

其中，圖4A示出了在襯底之上形成器件區域之后的襯底的剖視圖，

其中，圖4B示出了在器件區域之上形成鈍化層之后的襯底的剖視圖，

其中，圖4C示出了在薄化襯底之后的襯底的剖視圖，

其中，圖4D示出了在刻蝕襯底以形成襯底的具有尖銳結構特征的粗糙表面之后的襯底的剖視圖，

其中，圖4E示出了在刻蝕襯底以可控地光滑化襯底的粗糙表面之后的襯底的剖視圖，

其中，圖4F示出了在襯底的粗糙表面之上形成粘附層之后的襯底的剖視圖，

其中，圖4G示出了在粘附層之上形成厚材料層之后的襯底的剖視圖，以及

其中，圖4H示出了在厚材料層之上形成薄材料層之后的襯底的剖視圖；

圖4H1和4H2示出了襯底、粘附層、厚材料層和薄材料層的放大剖視圖，

其中，圖4H1示出了具有尖銳結構特征的襯底，以及

其中，圖4H2示出了具有被光滑的尖銳結構特征的襯底；

圖5A-5G示出了根據本發明的一個實施例的在襯底上形成包括一個或多于一個凹陷區域的掩埋結構的一個實施例，每個凹陷區域包括粗糙表面和形成在粗糙表面之上的材料層，

其中，圖5A示出了在襯底之上形成器件區域之后的襯底的剖視圖，

其中，圖5B示出了在器件區域的選定區域之上形成掩模之后的襯底的剖視圖，

其中，圖5C示出了在器件區域中形成一個或多于一個凹陷區域之后的襯底的剖視圖，

其中，圖5D示出了在刻蝕凹陷區域的表面以形成具有尖銳結構特征的粗糙表面之后的襯底的剖視圖，