[發明專利]一種半導體器件和熱沉鍵合的方法

有效

• 申請號: 202110894097.5
• 申請日: 2021-08-05
• 公開（公告）號: CN113345808B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 楊國文;王希敏
• 申請（專利權）人: 度亙激光技術（蘇州）有限公司
• 主分類號: H01L21/50
• 分類號: H01L21/50;H01L23/367;B23K1/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 張洋

本申請提供一種半導體器件和熱沉鍵合的方法，涉及半導體技術領域，包括在半導體器件的外延層上形成第一金屬層；外延層具有至少一個電流注入區和設在電流注入區兩側的非電流注入區，且電流注入區和非電流注入區之間具有間隔區，第一金屬層覆蓋電流注入區、非電流注入區和間隔區；在第一金屬層上形成第二金屬層，使第二金屬層位于非電流注入區上；在第二金屬層上形成焊料層，使焊料層覆蓋第一金屬層和第二金屬層；將熱沉和焊料層焊接。半導體器件和熱沉鍵合時，第二金屬層起到支撐作用；第二金屬層設于電流注入區兩側，電流注入區不受力，焊接熔化的焊料處于自由流動狀態，減小封裝時對半導體器件的應力影響。

技術領域

本申請涉及半導體技術領域，具體涉及一種半導體器件和熱沉鍵合的方法。

背景技術

半導體器件工作時會產生熱量，如無法及時散熱將會對半導體器件的性能產生影響。一般常通過在半導體器件上焊接熱沉、通過熱沉傳導半導體器件熱量的方式，對半導體器件散熱。

半導體器件薄而細長，在鍵合到熱沉上時，焊接產生的一些應力很容易對半導體器件造成局部扭曲，輕則影響半導體器件的偏振性能，重則導致半導體器件裂紋或斷裂。

發明內容

本申請實施例的目的在于提供一種半導體器件和熱沉鍵合的方法，能夠減小半導體器件和熱沉焊接的鍵合力，提高半導體器件的性能。

本申請實施例的一方面，提供了一種半導體器件和熱沉鍵合的方法，包括在半導體器件的外延層上形成第一金屬層；其中，所述外延層具有至少一個電流注入區和設在所述電流注入區兩側的非電流注入區，且所述工作區和所述非電流注入區之間具有間隔區，所述第一金屬層覆蓋所述電流注入區、所述非電流注入區和所述間隔區；在所述第一金屬層上形成第二金屬層，使所述第二金屬層位于所述非電流注入區上；在所述第二金屬層上形成焊料層，使所述焊料層覆蓋所述第一金屬層和所述第二金屬層；將熱沉和所述焊料層焊接。

可選地，所述在半導體器件的外延層上形成第一金屬層之前，所述方法包括：襯底上形成外延層，所述外延層覆蓋所述襯底；在所述外延層上形成第一光阻結構層；曝光、顯影使所述第一光阻結構層形成開口；以所述第一光阻結構層為掩模，形成第一區域和第二區域；去除所述第一光阻結構層；所述外延層上形成絕緣介質膜；所述絕緣介質膜上形成第二光阻結構層；通過曝光、顯影露出所述第一區域；刻蝕所述第一區域的絕緣介質膜；去除所述第二光阻結構層，所述第一區域形成電流注入區，所述第二區域形成非電流注入區。

可選地，所述在半導體器件的外延層上形成第一金屬層包括：在所述半導體器件的外延層上依次層疊形成第一子金屬層和第二子金屬層，所述第一子金屬層為銀層或鉑層，所述第二子金屬層為金層。

可選地，所述在所述第一金屬層上形成第二金屬層，使所述第二金屬層位于所述非電流注入區上包括：所述第一金屬層上形成所述第二金屬層；腐蝕所述第二金屬層，以使所述第二金屬層上形成多個開口，所述第一金屬層通過所述開口露出；其中，所述開口位于所述非電流注入區上。

可選地，所述第二金屬層的材料為銅。

可選地，所述在所述第一金屬層上形成第二金屬層，使所述第二金屬層位于所述非電流注入區上包括：在所述第一金屬層上形成第二金屬層，使位于所述非電流注入區上的所述第二金屬層的面積小于對應所述第一金屬層的面積。

可選地，所述腐蝕所述第二金屬層，以使所述第二金屬層上形成多個連通至所述第一金屬層的開口包括：腐蝕所述第二金屬層，使所述開口靠近所述第一金屬層的口徑大于所述開口遠離所述第一金屬層的口徑。

可選地，所述腐蝕所述第二金屬層，以使所述第二金屬層上形成多個連通至所述第一金屬層的開口包括：腐蝕所述第二金屬層，使多個所述開口交錯排列。