[发明专利]非熔化薄晶片激光退火方法

权利要求书

1.一种对具有背侧的半导体产品晶片进行退火的方法，所述背侧具有退火区域，所述产品晶片具有电子器件特征，所述电子器件特征与所述背侧相隔距离d，所述电子器件特征在超过临界温度T_C时会被损坏，所述方法包括：

以退火激光束扫描过所述背侧，以通过将所述退火区域带到退火温度T_A来退火所述退火区域，所述退火温度T_A小于所述半导体产品晶片的熔化温度T_M；以及

其中所述扫描步骤具有与其相关的热扩散长度L_D，而且还包含以驻留时间来执行所述扫描步骤以使热扩散长度L_D满足L_D<d，且其中所述电子器件特征被维持低于所述临界温度T_C。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述退火区域是离子注入层或接触层。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述驻留时间在3微秒至200微秒的范围内。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述电子器件特征包含金属，且其中所述临界温度Tc在约600℃至约900℃的范围内。

5.如权利要求1所述的方法，还包括通过接合器件晶片与载体晶片来形成所述半导体产品晶片，其中所述器件晶片包含所述电子器件特征。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述退火激光束具有光学吸收长度小于薄晶片厚度的红外波长或可见波长。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述电子器件特征包含CMOS器件层。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述电子器件特征包含半导体功率器件层。

9.如权利要求1所述的方法，还包括对所述背侧的相同部分执行多次扫描，其中在时间上相邻的扫描以时间间隔τ来间隔，且其中1毫秒≤τ≤10秒。

10.如权利要求9所述的方法，其中所述多次扫描的次数小于等于10。

11.如权利要求1所述的方法，其中5微米≤d≤150微米。

12.如权利要求1所述的方法，其中10微米≤d≤20微米，所述电子器件特征以铝制成，且其中所述驻留时间在约3微秒至约20微秒之间。

13.如权利要求1所述的方法，其中10微米≤d≤20微米，所述电子器件特征以铜制成，且其中所述驻留时间t_d在约15微秒至约100微秒之间。

14.一种对产品晶片进行退火的方法，包括：

通过在具有背侧和厚度在5微米至150微米之间的器件晶片的前侧上形成保护结构来形成产品晶片，其中所述前侧包含电子器件特征，所述电子器件在被加热超过临界温度T_C时会被损坏；

在所述器件晶片的背侧中或背侧上形成退火区域；以及

以退火激光束扫描过所述背侧以对所述退火区域执行非熔化退火，其中所述扫描步骤以驻留时间来执行，所述驻留时间定义热扩散长度L_D且L_D<d，其中所述电子器件特征被维持在低于临界温度T_C的温度。

15.如权利要求14所述的方法，其中所述退火区域是形成在所述背侧内的离子注入掺杂层或形成在所述背侧上的接触层。

16.如权利要求14所述的方法，还包括对所述背侧的相同部分执行多次扫描，其中在时间上相邻的扫描以时间间隔τ来间隔，且其中1毫秒≤τ≤10秒。

17.如权利要求16所述的方法，其中所述多次扫描的次数小于等于10。

18.如权利要求14所述的方法，其中所述保护结构包含载体晶片。

19.如权利要求14所述的方法，其中所述保护结构由单个保护层构成。

20.如权利要求14所述的方法，其中所述电子器件特征包含金属与CMOS层中的至少一个。

21.如权利要求14所述的方法，其中所述电子器件特征包含半导体功率器件层。

22.如权利要求14所述的方法，其中所述驻留时间在3微秒至200微秒的范围内。