[发明专利]半导体器件及其制备方法

说明书

本发明的实施例提供了一种半导体器件及其制备方法，涉及半导体技术领域，该半导体器件包括晶圆本体、导电金属层、背金导电层和金属遮挡层，通过设置金属遮挡层，并在通孔的孔口处形成遮挡结构，能够在芯片焊接或者使用时有效地防止焊料进入到通孔内部，也避免了焊料扩散穿过背金导电层到达第一表面，保证了背金导电层的完整性，进而保证了器件的可靠性。同时，本发明避免了焊料侵蚀通孔侧壁的背金导电层，从而避免了焊料与背金导电层互溶导致的电阻增大现象，也避免了焊料和通孔侧壁基材热膨胀系数差异大导致的芯片机械性能变差的问题。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言，涉及一种半导体器件及其制备方法。

背景技术

对于射频功率器件，通常使用背部通孔技术实现源极接地。背部通孔从芯片背面贯穿衬底和半导体层，直达芯片正面源极金属下方。通过在背部通孔底部、侧壁和背面表面覆盖金属，实现将芯片正面源极金属与背面金属连接。芯片封装时，将芯片背面金属（Au）、焊料（AuSn）、框架三者堆叠在一起，在一定温度下粘接在一起，实现芯片源极接地。

现有技术中，芯片背面通孔以及背面表面仅仅覆盖了背面金属层，在焊接或器件使用过程中，焊料金属会进入到通孔中，并扩散穿过背面金属层到达芯片正面，导致正面源极金属变形或损坏，进而导致器件失效。同时，焊料与背部金属直接接触互溶，导致背部金属的接地电阻升高。

发明内容

本发明的目的包括，例如，提供了一种半导体器件，其能够避免焊料侵入背部通孔和正面金属，提高背部金属的完整性，避免了焊料金属与背部金属互溶导致其接地电阻升高。

本发明的实施例可以这样实现：

第一方面，本发明实施例提供了一种半导体器件，包括：

晶圆本体，所述晶圆本体具有相对的第一表面和第二表面；

设置在所述晶圆本体第一表面的导电金属层；

设置在所述晶圆本体第二表面的背金导电层；

以及，设置在所述背金导电层表面的金属遮挡层；

其中，所述晶圆本体的第二表面设有贯通所述晶圆本体至所述导电金属层的通孔，所述背金导电层设置在所述通孔的侧壁并与所述导电金属层电连接，所述金属遮挡层至少部分覆盖在所述通孔上，并在所述通孔的孔口处形成遮挡结构，以阻挡焊料进入所述通孔。

在可选的实施方式中，所述金属遮挡层上设有贯通至所述通孔的导液孔。

在可选的实施方式中，所述金属遮挡层在远离所述导电金属层的一侧设置有与所述通孔对应的凹槽，所述导液孔位于所述凹槽内，且所述凹槽在所述第一表面上的投影尺寸小于所述通孔的孔口在所述第一表面上的投影尺寸。

在可选的实施方式中，所述金属遮挡层的表面还设置有第一阻焊层，所述第一阻焊层填塞在所述导液孔内，用于阻挡所述焊料。

在可选的实施方式中，所述第一阻焊层设置在所述凹槽内，并覆盖所述导液孔，且所述第一阻焊层覆盖所述凹槽的表面。

在可选的实施方式中，所述第一阻焊层设置在所述凹槽内和所述凹槽的外围，且所述第一阻焊层在所述第一表面投影尺寸大于或等于所述通孔的孔口在所述第一表面的投影尺寸，以使所述第一阻焊层遮挡所述通孔。

在可选的实施方式中，所述第一阻焊层设置在所述导液孔的侧壁、所述金属遮挡层接合在所述通孔内的一侧表面以及所述金属遮挡层背离所述通孔的一侧表面。

在可选的实施方式中，所述背金导电层和所述金属遮挡层之间还设置有第二阻焊层，所述第二阻焊层分布在所述通孔的孔口附近，并延伸至所述金属遮挡层接合在所述通孔内的一侧表面。

在另一方面，本发明实施例提供了一种半导体器件的制备方法，用于制备前述的半导体器件，所述方法包括：