[发明专利]雷射辅助接合系统及制造半导体装置的方法

说明书

技术领域

本发明关于雷射辅助接合系统及制造半导体装置的方法。

背景技术

目前的用于雷射接合半导体晶粒至基板的系统及方法是不足的，其例如是潜在地产生连接或装置的失效。习知及传统的方式的进一步限制及缺点对于具有此项技术的技能者而言，通过此种方式与如同在本申请案的其余部分中参考图式所阐述的本揭露内容的比较将会变成是明显的。

发明内容

此揭露内容的各种特点是提供一种用于半导体晶粒的雷射辅助的接合的系统及方法。作为非限制性的例子，此揭露内容的各种特点提供例如在空间上及/或时间上强化或控制一半导体晶粒的雷射照射的系统及方法，以改善该半导体晶粒至一基板的接合。

本发明的一态样为一种制造一半导体装置的方法，该方法包括：将一半导体晶粒设置在一基板上；将雷射辐射透射穿过至少一射束过滤器，其中从至少该射束过滤器输出的雷射辐射同时：利用在一第一强度位准的一第一平顶的雷射射束来照射该半导体晶粒的一第一区域；以及利用在一不同于该第一强度位准的第二强度位准的一第二平顶的雷射射束来照射该半导体晶粒的一第二区域。所述方法包括：从多个可选的射束过滤器选择该射束过滤器；以及产生一信号以自动地将该所选的射束过滤器设置在一雷射与该半导体晶粒之间。在所述方法中，该射束过滤器包括：一基底材料；以及一过滤图案，其被涂覆在该基底材料的一表面上。在所述方法中，该射束过滤器包括：一第一过滤图案区域，其特征在于一第一透射率位准，并且控制该半导体晶粒的该第一区域的照射；以及一第二过滤图案区域，其特征在于一不同于该第一透射率位准的第二透射率位准，并且控制该半导体晶粒的该第二区域的照射。在所述方法中，该半导体晶粒的该第一区域具有一第一布线密度；该半导体晶粒的该第二区域具有一小于该第一布线密度的第二布线密度；以及该第一强度位准大于该第二强度位准。在所述方法中，该半导体晶粒的该第一区域对应于一第一热路径密度；该半导体晶粒的该第二区域对应于一小于该第一热路径密度的第二热路径密度；以及该第一强度位准大于该第二强度位准。在所述方法中，该半导体晶粒的该第一区域包括该半导体晶粒的一中央区域；以及该半导体晶粒的该第二区域包括该半导体晶粒的一外围区域。所述方法包括在该透射之前，在该半导体晶粒上形成一雷射射束吸收层。在所述方法中，所述透射雷射辐射包括在该透射期间改变该雷射辐射的一光点大小。

本发明的另一态样为一种制造一半导体装置的方法，该方法包括：将一半导体晶粒设置在一基板上；以及利用一雷射射束来照射该半导体晶粒，以回焊在该半导体晶粒与该基板之间的互连结构，其中该照射包括在该照射期间改变该雷射射束的一光点大小。在所述方法中，利用一雷射射束来照射该半导体晶粒包括利用一平顶的雷射射束来照射该半导体晶粒。在所述方法中，所述改变一光点大小包括在一覆盖小于该整个半导体晶粒的第一光点大小与一覆盖该整个半导体晶粒的第二光点大小之间改变该光点大小。在所述方法中，所述改变一光点大小包括在一第一时间期间，以一受控制的增加速率来增加该光点大小。在所述方法中，所述照射包括在一第二时间期间维持该光点大小在一固定的尺寸。在所述方法中，所述改变一光点大小包括在一第三时间期间，以一受控制的减小速率来减小该光点大小。所述方法包括在该半导体晶粒上形成一雷射射束吸收层。

本发明的另一态样为一种制造一半导体装置的方法，该方法包括：将一半导体晶粒设置在一基板上，使得多个互连结构是介于该半导体晶粒与该基板之间；以及在该半导体晶粒上形成一雷射吸收层，其中该雷射吸收层被配置以在被雷射照射时，强化该些互连结构的回焊。在所述方法中，该形成一雷射吸收层在所述设置该半导体晶粒之前被执行。所述方法包括：利用一雷射来照射在该半导体晶粒上的该雷射吸收层；以及在该照射之后，从该半导体晶粒移除该雷射吸收层。所述方法包括利用一囊封材料来覆盖该基板以及在该半导体晶粒上的该雷射吸收层，并且其中该雷射吸收层包括以下的一或多种：黑色碳、黑色聚硅氧烷、黑色环氧树脂、及/或黑色瓷漆。