[发明专利]一种通孔的激光加工方法

说明书

本发明提供了一种通孔的激光加工方法，其激光活化的铜层可以防止二次钻蚀时使得上部通孔孔径差距较大，克服了现有技术中一步直接钻孔导致的通孔上部的孔径过宽，不能满足较大的高宽比的需要；且活化的铜层可以作为后续的电镀的种子层，且通过激光活化的铜层，其表面粗糙度较大，具有很好的附着力。

技术领域

本发明涉及半导体工件加工领域，属于分类号H01L23/00下，具体为一种通孔的激光加工方法。

背景技术

在半导体制程中，基板或器件间的上下互通互连，往往需要通孔来实现。由于尺寸逐渐缩小，较小的高宽比（截面）的通孔已经无法满足尺寸需要。如附图3所示，在激光钻孔过程中，由于在开始钻蚀的部分（衬底10的顶面）温度较高，钻蚀过快，其上部的侧壁部分也会受到持续的高温，如若按照图3所示的情形继续进行钻蚀，衬底10顶面部分的通孔位置的孔径将远大于所述衬底底面部分的通孔位置的孔径。这在实际生产中是极为不利的。

发明内容

基于解决上述问题，本发明提供了一种通孔的激光加工方法，包括如下步骤：

（1）提供一待钻孔的半导体衬底，具有相对的正面和背面；

（2）在所述衬底上利用激光钻蚀出盲孔，所述盲孔未贯穿所述衬底且具有第一孔径D；

（3）在所述盲孔中填充可活化铜有机物；

（4）利用上述激光照射所述盲孔，使得所述可活化铜有机物中的有机物挥发，并在所述盲孔的侧壁留下活化的铜层；

（5）利用上述激光继续进行钻蚀所述盲孔底部直至贯穿所述衬底，形成贯通孔，所述贯通孔具有第二孔径r；

（6）在所述贯通孔中填充导电物质形成最终的通孔。

根据本发明的实施例，所述步骤（4）中的激光的能量小于所述步骤（5）中的激光能量。

根据本发明的实施例，其中，第一孔径D第二r。

根据本发明的实施例，其中，10μm≤D≤25μm，5μm≤r≤15μm。

根据本发明的实施例，所述活化的铜层的厚度小于或等于2μm。

根据本发明的实施例，在所述步骤（6）中填充导电物质包括电镀铜、电镀镍等。

根据本发明的实施例，所述活化的铜层的粗糙度大于0.05μm。

根据本发明的实施例，所述步骤（5）中形成贯通孔的具体方法包括：加大激光的能量，使得激光束对准所述盲孔的底部，所述活化的铜层作为保护层，防止激光对盲孔侧壁的进一步烧蚀，直至完全钻蚀贯穿所述衬底。

本发明的优点如下：激光活化的铜层可以防止二次钻蚀时使得上部通孔孔径差距较大，克服了现有技术中一步直接钻孔导致的通孔上部的孔径过宽，不能满足较大的高宽比的需要；且活化的铜层可以作为后续的电镀的种子层，且通过激光活化的铜层，其表面粗糙度较大，具有很好的附着力。

附图说明

图1-7为本发明的通孔的激光加工方法的示意图。

具体实施方式

本发明的目的在于提供一种高纵宽比的通孔加工方法。

参见图1-7，本发明的通孔的激光加工方法，包括如下步骤：

参见图1，提供一待钻孔的半导体衬底10，具有相对的正面和背面；所述衬底10一般为硅衬底，也可以是含砷的衬底、氮化镓衬底等，其上可以形成有有源器件，例如MOS等，也可以形成有无源器件，例如MIM电容器、电阻器等。该预形成的通孔一般为贯通孔。