[发明专利]用于堆叠半导体基板的激光接合方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种接合方法，特别是涉及一种利用激光退火接合堆叠型 半导体基板的方法。

背景技术

电子组件制造过程中的一个目标是使各种组件的尺寸最小化。例如使 移动电话和个人数字助理(personal digital assistants，PDAs)等手持装 置的尺寸尽可能地缩小。为了达成此目标，应尽可能缩小元件中的半导体 线路。使这些线路微小化的方法之一是将负有线路的晶片堆叠起来。

已知有多种在堆叠晶片中产生内连接的方法。例如在共用基板或在堆 叠晶片中的其它晶片上，以导线搭接(wire bond)每一晶片表面上的接合垫 (bond pad)。另一实例是所谓的微凸块3D封装(micro-bump 3D package)， 每一晶片包含多个与一电路板连接的微凸块(例如，延着晶片的外侧边缘排 列)。然而，使用这种内连接方式可能会招致其它的困难。

而将晶片整合成一体也带来了多种新的难题，必需一一克服。其中一 个难题来自于在两晶片间或在晶片和基板之间形成粘性接合时所必需使用 的加热步骤。因加热所产生的问题包括晶圆弯曲和使晶片中的关键零组件 熔化。随着晶圆直径增加，这些难题也更不易克服。因此，在晶片接合技 术中需要改良结构和方法，以克服上述这些和其它困难。

由此可见，上述现有的接合方法在方法与使用上，显然仍存在有不便与 缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费 尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一 般方法又没有适切的方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决 的问题。因此如何能创设一种新的用于堆叠半导体基板的激光接合方法，实 属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的接合方法存在的缺陷，而提供一种新 的用于堆叠半导体基板的激光接合方法，所要解决的技术问题是使其利用 局部加热技术实现堆叠型半导体基板的接合，非常适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据 本发明提出的一种用于堆叠半导体基板的激光接合方法，其包括以下步 骤：形成一沟槽于一第一基板中；形成一接合垫于一包含主动线路的第二基 板上，该接合垫的一上表面包含一第一材料；对准该第一基板于该第二基 板之上，其中该沟槽对准于该接合垫之上；以及导入一激光束于该沟槽之 中，以在该接合垫上的第一材料和该第一基板一下表面的一第二材料之间 形成一接合。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的用于堆叠半导体基板的激光接合方法，其中所述的第一材料选 自金、银、铝、锡或铅所组成的族群且该第二材料包含硅或锗。

前述的用于堆叠半导体基板的激光接合方法，其中形成该接合的步骤 包含形成一由该第一材料和该第二材料组成的共金合金。

前述的用于堆叠半导体基板的激光接合方法，更包含沉积该第二材料 于该沟槽之中，其中该沟槽包含一贯通该第一基板的沟槽。

前述的用于堆叠半导体基板的激光接合方法，其中由该接合垫上的第 一材料和该第一基板上的第二材料之间所形成的该接合具有导电性。

前述的用于堆叠半导体基板的激光接合方法，更包含在导入该激光束 之前，沉积一热吸收材料于该沟槽之上，其中该热吸收材料包含碳。

前述的用于堆叠半导体基板的激光接合方法，更包含堆叠一第三基板 于该第一基板之上，该第三基板经由该沟槽和该接合垫电性耦接于该第二 基板，其中该第三基板包含电路。

前述的用于堆叠半导体基板的激光接合方法，其中所述的电性耦接包 含使用导线搭接。

前述的用于堆叠半导体基板的激光接合方法，其中所述的激光束的波 长小于约648nm，该激光束相对于该第一基板的速度大于约100mm/sec，且 该激光束没有导入该第一基板的邻近沟槽间的区域。