硅片背面金属化结构及其制造工艺的生产技术.pdfVIP

本技术属于半导体器件和集成电路工艺技术领域，具体涉及硅器件背面金属化结构和工艺。

所述结构在背面衬底硅片的表面至少沉积有第一金属层铪，然后沉积其他层。所述工艺包括

正面保护、背面减薄、背面抛光、清洗、物理气相沉积等工艺步骤。本技术利用铪与硅形成

欧姆接触的特点，在硅片的背面制备一层铪，具有更低的接触电阻和更好的粘附性，同时具

有良好的导电性、导热性和合适的热膨胀系数，有效提高硅器件制造过程中的良率和使用

中的可靠性。

权利要求书

1.

一种硅片背面金属化结构，其特征在于：所述结构在背面衬底硅片的表面按距离硅片由近

及远顺序依次至少沉积有第一金属层，第一金属层的材质是铪。

2.1

按照权利要求所述的一种硅片背面金属化结构，其特征在于：所述结构在背面衬底硅

片的表面按距离硅片由近及远顺序依次沉积有第一金属层、第二金属层，第二金属层的材质

是金、镍或金锗合金中的任一种。

3.1

按照权利要求所述的一种硅片背面金属化结构，其特征在于：所述结构在背面衬底硅

片的表面按距离硅片由近及远顺序依次沉积有第一金属层、第二金属层、第三金属层，第三

金属层的材质是银、金、金锗合金、金锡合金中的任一种。

4.130nm

按照权利要求所述的一种硅片背面金属化结构，其特征在于：第一金属层的厚度为

300nm

～。

5.2

按照权利要求所述的一种硅片背面金属化结构，其特征在于：金用作第二金属层的厚度

500nm2000nm100nm600nm

为～，镍用作第二金属层的厚度为～，金锗合金用作第二金属

100nm500nm

层的厚度为～。

6.3

按照权利要求所述的一种硅片背面金属化结构，其特征在于：银用作第三金属层的厚度

100nm2000nm100nm1500nm

为～，金用作第三金属层的厚度为～，金锗合金或金锡合金用作

300nm1500nm

第三金属层的厚度为～。

7.1

一种制备如权利要求所述的硅片背面金属化结构的工艺，其特征在于：第一金属层采用

5nm/s15nm/s

磁控溅射或电子束蒸发制备，其中磁控溅射的速率为～，电子束蒸发的速率为

0.5nm/s3nm/s

～。

8.23

一种制备如权利要求或所述的硅片背面金属化结构的工艺，其特征在于：第二金属层、

0.5nm/s3nm/s

第三金属层采用蒸发或磁控溅射制备，蒸发的速率为～，磁控溅射的速率为

5nm/s15nm/s

～。

技术说明书

一种硅片背面金属化结构及其制造工艺

技术领域

本技术属于半导体器件和集成电路工艺技术领域，尤其涉及硅器件背面金属化结构和工艺。

背景技术

随着大规模和超大规模集成电路的发展，芯片的特征尺寸越来越小，集成度越来越高，电子

系统和整机不断朝着小型化、高性能、高密度、高可靠性发展，这对其中的芯片互连材料、

元件焊接材料、封装材料提出更高的要求。

背面金属化系统是晶体管的一个重要组成部分。它有两个主要功能，其一是较大的电流通

路，其二是对晶体管集电极所产生的大量热量进行传递散热的通路。因此背面金属化系统对

晶体管的性能和可靠性有很大的影响。

一个良好的背面金属化系统要求具有欧姆接触电阻小，接触热阻低和可靠性好。为了与硅衬

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