[發明專利]一種通孔的激光加工方法

有效

• 申請號: 201910127720.7
• 申請日: 2019-02-26
• 公開（公告）號: CN109904114B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 陳潔
• 申請（專利權）人: 深圳市星漢激光科技股份有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 侯玉山

本發明提供了一種通孔的激光加工方法，其激光活化的銅層可以防止二次鉆蝕時使得上部通孔孔徑差距較大，克服了現有技術中一步直接鉆孔導致的通孔上部的孔徑過寬，不能滿足較大的高寬比的需要；且活化的銅層可以作為后續的電鍍的種子層，且通過激光活化的銅層，其表面粗糙度較大，具有很好的附著力。

技術領域

本發明涉及半導體工件加工領域，屬于分類號H01L23/00下，具體為一種通孔的激光加工方法。

背景技術

在半導體制程中，基板或器件間的上下互通互連，往往需要通孔來實現。由于尺寸逐漸縮小，較小的高寬比（截面）的通孔已經無法滿足尺寸需要。如附圖3所示，在激光鉆孔過程中，由于在開始鉆蝕的部分（襯底10的頂面）溫度較高，鉆蝕過快，其上部的側壁部分也會受到持續的高溫，如若按照圖3所示的情形繼續進行鉆蝕，襯底10頂面部分的通孔位置的孔徑將遠大于所述襯底底面部分的通孔位置的孔徑。這在實際生產中是極為不利的。

發明內容

基于解決上述問題，本發明提供了一種通孔的激光加工方法，包括如下步驟：

（1）提供一待鉆孔的半導體襯底，具有相對的正面和背面；

（2）在所述襯底上利用激光鉆蝕出盲孔，所述盲孔未貫穿所述襯底且具有第一孔徑D；

（3）在所述盲孔中填充可活化銅有機物；

（4）利用上述激光照射所述盲孔，使得所述可活化銅有機物中的有機物揮發，并在所述盲孔的側壁留下活化的銅層；

（5）利用上述激光繼續進行鉆蝕所述盲孔底部直至貫穿所述襯底，形成貫通孔，所述貫通孔具有第二孔徑r；

（6）在所述貫通孔中填充導電物質形成最終的通孔。

根據本發明的實施例，所述步驟（4）中的激光的能量小于所述步驟（5）中的激光能量。

根據本發明的實施例，其中，第一孔徑D第二r。

根據本發明的實施例，其中，10μm≤D≤25μm，5μm≤r≤15μm。

根據本發明的實施例，所述活化的銅層的厚度小于或等于2μm。

根據本發明的實施例，在所述步驟（6）中填充導電物質包括電鍍銅、電鍍鎳等。

根據本發明的實施例，所述活化的銅層的粗糙度大于0.05μm。

根據本發明的實施例，所述步驟（5）中形成貫通孔的具體方法包括：加大激光的能量，使得激光束對準所述盲孔的底部，所述活化的銅層作為保護層，防止激光對盲孔側壁的進一步燒蝕，直至完全鉆蝕貫穿所述襯底。

本發明的優點如下：激光活化的銅層可以防止二次鉆蝕時使得上部通孔孔徑差距較大，克服了現有技術中一步直接鉆孔導致的通孔上部的孔徑過寬，不能滿足較大的高寬比的需要；且活化的銅層可以作為后續的電鍍的種子層，且通過激光活化的銅層，其表面粗糙度較大，具有很好的附著力。

附圖說明

圖1-7為本發明的通孔的激光加工方法的示意圖。

具體實施方式

本發明的目的在于提供一種高縱寬比的通孔加工方法。

參見圖1-7，本發明的通孔的激光加工方法，包括如下步驟：

參見圖1，提供一待鉆孔的半導體襯底10，具有相對的正面和背面；所述襯底10一般為硅襯底，也可以是含砷的襯底、氮化鎵襯底等，其上可以形成有有源器件，例如MOS等，也可以形成有無源器件，例如MIM電容器、電阻器等。該預形成的通孔一般為貫通孔。