專(zhuān)利名稱：半導(dǎo)體器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路制造，并且更具體地涉及具有金屬合金的半導(dǎo)體器件。
背景技術(shù)：
微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)是安裝在硅襯底內(nèi)部的非常小的機(jī)械器件的集成，例如傳感器、閥、齒輪、反射鏡、以及計(jì)算機(jī)上的驅(qū)動(dòng)器。因此，MEMS器件通常被稱為智能機(jī)器。為了防止運(yùn)行期間的外部干擾，需要接合覆蓋襯底以氣密地密封MEMS器件，以形成半導(dǎo)體器件。而且，在很多應(yīng)用中，還希望被接合的襯底包括集成電路(IC)器件。不過(guò)，在MEMS或IC器件制造中實(shí)現(xiàn)這些部件和エ藝時(shí)，存在著ー些挑戰(zhàn)。例如，在“襯底接合”エ藝中，由于在接合襯底之間的界面中產(chǎn)生高接觸電阻材料，所以很難實(shí)現(xiàn)接合襯底之間的低接觸電阻接合，從而增加了半導(dǎo)體器件不穩(wěn)定和/或失效的可能性。相應(yīng)地，需要ー種在接合襯底之間形成低接觸電阻接合的方法。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件包括具有第一觸點(diǎn)的第一硅襯底，該第一觸點(diǎn)包括在該襯底和第一金屬層之間的硅化物層；具有第二觸點(diǎn)的第二襯底，該第二觸點(diǎn)包括第二金屬層；以及在第一觸點(diǎn)的第一金屬層和第二觸點(diǎn)的第二金屬層之間的金屬合金。在另ー個(gè)實(shí)施例中，一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，包括設(shè)置具有第一觸點(diǎn)的第一硅襯底，該第一觸點(diǎn)包括在該襯底和第一金屬層之間的硅化物層；設(shè)置具有第二觸點(diǎn)的第二硅襯底，該第二觸點(diǎn)包括第二金屬層；設(shè)置第一觸點(diǎn)和第二觸點(diǎn)，使它們接觸；以及加熱第一和第二金屬層以形成金屬合金，從而該金屬合金將第一觸點(diǎn)與第二觸點(diǎn)相結(jié)合。下面參照附圖，通過(guò)以下實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明。


當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時(shí)，根據(jù)下面詳細(xì)的描述可以更好地理解本發(fā)明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，根據(jù)エ業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐，各種部件沒(méi)有被按比例繪制并且僅僅用于說(shuō)明的目的。實(shí)際上，為了清楚的討論，各種部件的數(shù)量和尺寸可以被任意増加或減少。圖I是描繪了根據(jù)本公開(kāi)多個(gè)方面的包括金屬合金的半導(dǎo)體器件的制造方法的流程圖；圖2A-2F示出了根據(jù)本公開(kāi)多個(gè)方面半導(dǎo)體器件的金屬合金在多個(gè)制造階段的示意截面圖；以及圖3是利用圖2A-2F中示出的步驟制造的具有金屬合金的半導(dǎo)體器件的截面圖。
具體實(shí)施例方式可以理解的是，以下公開(kāi)提供了多種不同實(shí)施例或?qū)嵗?，用于?shí)現(xiàn)本發(fā)明的不同特征。以下將描述組件和布置的特定實(shí)例以簡(jiǎn)化本發(fā)明。當(dāng)然，這些僅是實(shí)例并且不旨在限制本發(fā)明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接觸的實(shí)施例，也可以包括其他部件可以形成在第一部件和第二部件之間使得第一部件和第二部件不直接接觸的實(shí)施例。為了簡(jiǎn)化和清楚起見(jiàn)，可以以不同比例隨意地繪出各部件。另外，本發(fā)明可以在多個(gè)實(shí)例中重復(fù)參考符號(hào)和/或字符。這種重復(fù)用于簡(jiǎn)化和清楚，并且其本身不表示所述多個(gè)實(shí)施例和/或配置之間的關(guān)系。參見(jiàn)圖1，描繪了根據(jù)本公開(kāi)多個(gè)方面的用于制造包括金屬合金的半導(dǎo)體器件的方法100的流程圖。方法100從步驟102開(kāi)始，該步驟設(shè)置具有第一觸點(diǎn)的第一硅襯底，該第一觸點(diǎn)包括在該襯底和第一金屬層之間的硅化物層。方法100進(jìn)行到步驟104，該步驟設(shè)置具有第二觸點(diǎn)的第二硅襯底 ，該第二觸點(diǎn)包括第二金屬層。方法100繼續(xù)至下一步106，該步驟使第一觸點(diǎn)和第二觸點(diǎn)接觸。方法100繼續(xù)至下一步108，該步驟加熱第一和第二金屬層以形成金屬合金，由此使金屬合金使得第一觸點(diǎn)與第二觸點(diǎn)相結(jié)合。以下論述描繪了根據(jù)圖I中方法的實(shí)施例。圖2A-2F示出了根據(jù)本公開(kāi)多個(gè)方面的半導(dǎo)體器件200的金屬合金220的在多個(gè)制造階段的示意截面圖?？梢宰⒁獾?，圖I的方法沒(méi)有生產(chǎn)出成品半導(dǎo)體器件200。相應(yīng)地，可以理解的是，還可以在圖I的方法100之前、期間和之后提供另外的工藝，并且此處僅僅簡(jiǎn)單描述部分其他工藝。另外，簡(jiǎn)化了圖2A-2F以更好的理解本公開(kāi)的發(fā)明思想。例如，雖然圖形描繪了半導(dǎo)體器件200的金屬合金220，可以理解的是，半導(dǎo)體器件200可以是集成電路的一部分，該集成電路進(jìn)一步包括多個(gè)其他元件，例如底部填充件、引線框架等。參見(jiàn)圖2A-2D，提供第一硅襯底202。提供第一硅襯底202的步驟可以進(jìn)一步包括部分地制造第一觸點(diǎn)210，該觸點(diǎn)包括在襯底202和第一金屬層206之間的硅化物層208。第一硅襯底202可以包括純硅襯底。在另一實(shí)施例中，第一硅襯底202可以是絕緣體上半導(dǎo)體，例如絕緣體上硅(SOI)或藍(lán)寶石上硅。在其他實(shí)施例中，襯底202可以包括摻雜外延(epi)層、梯度半導(dǎo)體層，和/或進(jìn)一步包括覆蓋在另一不同類(lèi)型半導(dǎo)體層上的半導(dǎo)體層，例如硅鍺層上的硅層。在一個(gè)實(shí)施例中，第一娃襯底202可以進(jìn)一步包括多個(gè)微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)器件(未示出)。MEMS器件是安裝在第一硅襯底202內(nèi)部的非常小的機(jī)械器件的集成，例如傳感器、閥、齒輪、反射鏡、以及計(jì)算機(jī)上的驅(qū)動(dòng)器。因此，MEMS器件可以用于多種器件，包括振蕩器、電路、泵、加速計(jì)、以及過(guò)濾器?？梢岳帽砻嫖⒂^力學(xué)、沉積、或蝕刻技術(shù)制造MEMS器件。在另一實(shí)施例中，第一硅襯底202可以進(jìn)一步包括多個(gè)隔離部件(未示出)，例如淺溝隔離(STI)部件或硅的局部氧化(LOCOS)部件。這些隔離部件可以限定并隔離各種微電子元件(未示出)?？梢栽诘谝还枰r底202中形成的各種微電子元件的示例包括晶體管(例如P-溝道/n-溝道金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(pMOSFET/nMOSFET)、雙極結(jié)型晶體管(BJT)、高壓晶體管、高頻晶體管等)、二極管、電阻器、電容器、感應(yīng)器、保險(xiǎn)絲、和其他適合的元件。被執(zhí)行以形成各種微電子元件的各種工藝包括沉積、光刻法、注入、蝕刻、熱處理、和其他適合的工藝。使微電子元件相互連接以形成集成電路(IC)器件，例如邏輯器件、存儲(chǔ)器件(例如靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器或SRAM)、無(wú)線射頻(RF)器件、輸入/輸出(I/O)器件、片上系統(tǒng)(SoC)器件、以及其組合，和其他適合類(lèi)型的器件。
襯底202進(jìn)ー步包括層間絕緣(ILD)層、金屬間絕緣(MD)層以及覆蓋在IC器件上的金屬化結(jié)構(gòu)。金屬化結(jié)構(gòu)中的IMD層包括低-k絕緣材料、未摻雜娃酸鹽玻璃(USG)、氟摻雜硅酸鹽玻璃(FSG)、碳摻雜硅酸鹽玻璃、氮化硅、氮氧化硅、或其他材料。低_k絕緣材料的介電常數(shù)(k值)可以大約小于3.9，或大約小于2.3。金屬化結(jié)構(gòu)中的金屬線可以由鋁、鋁合金、銅、銅合金、或其他導(dǎo)電材料形成。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠認(rèn)識(shí)到金屬化結(jié)構(gòu)的形成細(xì)節(jié)。仍然參見(jiàn)圖2A，第一硅襯底202進(jìn)ー步包括凸起部分202a，該部分用于使MEMS器件或IC器件與外部觸點(diǎn)電連接，并且包括較低部分202b以容納MEMS器件的檢測(cè)質(zhì)量。被執(zhí)行以形成凸起部分202a的多個(gè)エ藝 包括光刻法、蝕刻以及其他適合的エ藝。雖然描繪了在第一硅襯底202中只形成一個(gè)凸起部分202a，應(yīng)該理解的是，可以在第一硅襯底202a中形成任意數(shù)量的凸起部分202a。參見(jiàn)圖2B，在凸起部分202a的形成エ藝之后，接著在較低部分202b上方沉積第一金屬層206，并使其延伸出較低部分202b并且直至凸起部分202a上。在一個(gè)實(shí)施例中，第一金屬層206包括選自由Ti、Co、Ni、W以及Pt組成的組的材料。第一金屬層206可以由化學(xué)汽相沉積(CVD)、物理汽相沉積(PVD)、或其他適合的技術(shù)形成。在本實(shí)施例中，第一金屬層206的厚度h的范圍為300至1000埃。參見(jiàn)圖2C，在第一金屬層206沉積在較低部分202b上方并且延伸出該較低部分并到凸起部分202a上之后，對(duì)圖2B中的中間半導(dǎo)體器件200執(zhí)行熱處理工藝，以在第一硅襯底202和第一金屬層206之間形成硅化物層208?？梢栽诶缛蹱t、快速熱處理(RTA)系統(tǒng)或其他熱系統(tǒng)中執(zhí)行熱處理工藝，其中，該其他熱系統(tǒng)適于提供用于在第一硅襯底202和第一金屬層206之間的反應(yīng)的熱處理，以形成硅化物層208。從而，硅化物層208在第一金屬化層206上。在部分實(shí)施例中，可以在RTA系統(tǒng)中，在約為650°C至900°C的溫度下，執(zhí)行熱處理工藝大約30秒。在一個(gè)實(shí)施例中，硅化物層208包括選自Ti、Co、Ni、W以及Pt的組的材料。在本實(shí)施例中，硅化物層208包括選自硅化鈦、硅化鈷、以及硅化鎳的材料。硅化物層208能夠在襯底202和第一金屬化層206之間提供低電阻通路，以用于較好的整體導(dǎo)電性。在ー個(gè)實(shí)施例中，硅化物層208的厚度t2的范圍為300至600埃。由于形成硅化物層208的消耗，由此得到的第一金屬層206的厚度被變薄至厚度t3。在本實(shí)施例中，第一金屬化層206與硅化物層208的厚度比(t3/t2)約為I至2。然后，通過(guò)適合的エ藝(例如旋涂)在第一金屬層206上方形成光刻膠層(未示出)，并且通過(guò)恰當(dāng)?shù)墓饪虉D案法圖案化該光刻膠層以形成圖案化的光刻膠部件。該圖案化光刻膠部件的寬度范圍為30至80um。然后，利用干蝕刻エ藝將圖案化的光刻膠部件轉(zhuǎn)印至下面的層(即，第一金屬層206和娃化物層208),以形成第一觸點(diǎn)210 (圖2D中不出)。第一觸點(diǎn)210被用于接合エ藝中，以電連接相應(yīng)硅襯底中的MEMS器件或IC器件和外部部件，例如第二硅襯底302 (圖2E中示出)的第二觸點(diǎn)310。第一觸點(diǎn)210的寬度W1的范圍約為30至80um。之后，可以除去該光刻膠層。然后，將第一硅襯底202接合在第二硅襯底302上，以形成半導(dǎo)體器件200。圖2E的結(jié)構(gòu)示出了翻轉(zhuǎn)第一硅襯底202并在底部與第二硅襯底302連接。第二硅襯底302可以包括純硅襯底。在另ー實(shí)施例中，第二硅襯底302可以是絕緣體上半導(dǎo)體，例如絕緣體上硅(SOI)或藍(lán)寶石上硅。在其他實(shí)施例中，第二硅襯底302可以包括摻雜的外延層(印i層)、梯度半導(dǎo)體層，和/或進(jìn)一步包括覆蓋在另一不同類(lèi)型半導(dǎo)體層上的半導(dǎo)體層，例如硅鍺層上的娃層。在一個(gè)實(shí)施例中，第二娃襯底302可以進(jìn)一步包括多個(gè)微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)器件(未示出)。MEMS器件是安裝在第二硅襯底302內(nèi)部的非常小的機(jī)械器件的集成，例如傳感器、閥、齒輪、反射鏡、以及計(jì)算機(jī)上的驅(qū)動(dòng)器。因此，MEMS器件可以用于多種器件，包括振蕩器、電路、泵、加速計(jì)、以及 過(guò)濾器。可以利用表面微觀力學(xué)、沉積、或蝕刻技術(shù)制造MEMS器件。在另一實(shí)施例中，第二硅襯底302可以進(jìn)一步包括多個(gè)隔離部件(未示出)，例如淺溝隔離(STI)部件或硅的局部氧化(LOCOS)部件。這些隔離部件可以限定并隔離各種微電子元件(未示出)。可以在第二硅襯底302中形成的各種微電子元件的示例包括晶體管(例如P-溝道/n-溝道金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(pMOSFET/nMOSFET)、雙極結(jié)型晶體管(BJT)、高壓晶體管、高頻晶體管等)、二極管、電阻器、電容器、感應(yīng)器、保險(xiǎn)絲、和其他適合的元件。被執(zhí)行以形成各種微電子元件的各種工藝包括沉積、光刻法、注入、蝕刻、熱處理、和其他適合的工藝。使微電子元件相互連接以形成集成電路(IC)器件，例如邏輯器件、存儲(chǔ)器件(例如靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器或SRAM)、無(wú)線射頻(RF)器件、輸入/輸出(I/O)器件、片上系統(tǒng)(SoC)器件、以及其組合，和其他適合的器件種類(lèi)。第二硅襯底302進(jìn)一步包括層間絕緣(ILD)層、金屬間絕緣(MD)層以及層疊在集成電路器件上的金屬化結(jié)構(gòu)(未示出)。金屬化結(jié)構(gòu)中的MD層包括低-k絕緣材料、未摻雜硅酸鹽玻璃(USG)、氟摻雜硅酸鹽玻璃(FSG)、碳摻雜硅酸鹽玻璃、氮化硅、氮氧化硅、或其他通常使用的材料。低_k絕緣材料的介電常數(shù)(k值)可以大約小于3.9，或大約小于2.3。金屬化結(jié)構(gòu)中的金屬線可以由鋁、鋁合金、銅、銅合金、或其他導(dǎo)電材料形成。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠認(rèn)識(shí)到金屬化結(jié)構(gòu)的形成細(xì)節(jié)。第二硅襯底302進(jìn)一步包括第二觸點(diǎn)310。第二觸點(diǎn)310是在頂層MD層中形成的頂部金屬化層，該層是導(dǎo)電通路的一部分并且具有經(jīng)過(guò)平面化工藝(例如化學(xué)機(jī)械拋光(CMP))處理的暴露面(如果必要的話)。第二觸點(diǎn)310用于接合工藝中，以電連接相應(yīng)硅襯底中的MEMS器件或IC器件和外部部件，例如第一硅襯底202的第一觸點(diǎn)210。換句話說(shuō)，設(shè)置第一觸點(diǎn)210與第二觸點(diǎn)310，使它們接觸(圖2E中示出)。在一個(gè)實(shí)施例中，第二觸點(diǎn)310的第二寬度W2大于第一觸點(diǎn)210的第一寬度I。在另一實(shí)施例中，第二觸點(diǎn)310的第二寬度W2小于第一觸點(diǎn)210的第一寬度Wp在本實(shí)施例中，第一觸點(diǎn)210和第二觸點(diǎn)310的寬度比(嗔)約為O. 12至I. 2。第二觸點(diǎn)310可以包括第二金屬層306。用于第二金屬層306的合適的材料包括，但不僅限于，例如，A1、A1合金、或其他導(dǎo)電材料?？梢酝ㄟ^(guò)化學(xué)汽相沉積(CVD)、物理汽相沉積(PVD)、或其他適合的技術(shù)形成第二金屬層306。在本實(shí)施例中，第二金屬層306的厚度t4的范圍為7500至8500埃。在一個(gè)實(shí)施例中，第二金屬層306和硅化物層208的厚度比(IiZt2)約為12至25。在設(shè)置第一觸點(diǎn)210與第二觸點(diǎn)310接觸之前，由于暴露在空氣中，在第一金屬層206露出的頂面以及第二金屬層306的頂面上會(huì)形成原生氧化層(未示出)。因?yàn)橛捎谠诘谝缓偷诙饘賹?06、306之間的原生氧化層使得第一和第二金屬層206、306不會(huì)彼此形成合金，所以需要清除該原生氧化層(例如移除)。在本公開(kāi)的實(shí)施例中，利用還原氣體(例如氫或NH3)、以及惰性氣體(例如氬、氦、或氮)，在預(yù)清除腔室中執(zhí)行預(yù)清除エ藝以移除原生氧化層。還原氣體和惰性氣體的比率取決于如使用的具體反應(yīng)腔室以及使用的具體氣體等因素。在一個(gè)實(shí)施例中，還原氣體是氫并且惰性氣體是氦。通過(guò)還原原生氧化層，氫反應(yīng)預(yù)清除エ藝可以有利地移除原生氧化層，而不需要物理轟擊(bombardment)。因此,可以移除原生氧化層，而不會(huì)破壞第一金屬層206露出的頂面，以及第二金屬層306的頂面。因?yàn)榈谝唤饘賹?06和第二金屬層306都相對(duì)保持平 滑,這便于嘗試在兩個(gè)娃襯底202、302之間形成精確的間隔距離，并且保持該距離。截至于此的エ藝步驟提供了具有清潔且平滑的表面的硅襯底202、302，以使得第一金屬層206和第二金屬層306相互形成合金更為容易。這可以減少接合的娃襯底202、302之間的交界面中產(chǎn)生的缺陷，并且能夠改進(jìn)半導(dǎo)體器件的性能。參見(jiàn)圖2F，在使第一觸點(diǎn)210和第二觸點(diǎn)310接觸之后，加熱第一和第二金屬層206,306以形成金屬合金220，從而金屬合金220接合第一觸點(diǎn)210和第二觸點(diǎn)310。盡管其他壓カ也是可以的，兩個(gè)硅襯底202、302被約為45至55KN的壓カ壓在一起，在第一觸點(diǎn)210和第二觸點(diǎn)310之間形成較弱的接合。然后，將受壓的硅襯底202、302放置在熱處理腔室中。隨后通過(guò)在熱處理腔室中改變溫度，在半導(dǎo)體器件200的結(jié)構(gòu)上執(zhí)行接合エ藝，從而，通過(guò)使第一和第二金屬層206、306形成合金以形成金屬合金220，該金屬合金連接兩個(gè)硅襯底202、302。在這點(diǎn)上，一旦將受壓硅襯底202、302放置在熱處理腔室中，熱處理腔室的溫度會(huì)在約60秒內(nèi)增加至480°C。當(dāng)熱處理腔室中的溫度改變時(shí)，該溫度可以線性變化(即，使溫度傾斜)，但是這對(duì)于執(zhí)行本發(fā)明不是必要的。在本實(shí)施例中，在約為450°C至500°C的溫度下且在約為45至55KN的壓カ下執(zhí)行該加熱步驟約40分鐘。應(yīng)該說(shuō)明的是，也可以使用其他熱處理溫度和持續(xù)時(shí)間以在硅襯底202、302之間形成充足接合。在半導(dǎo)體器件200的正常運(yùn)行期間，接合能夠維持第一硅襯底202對(duì)準(zhǔn)第二硅襯底302，對(duì)本公開(kāi)的目的來(lái)說(shuō)，該接合就是“充足的”。在維持所述時(shí)間的熱處理溫度之后，熱處理腔室中的溫度在約6分鐘內(nèi)下降至低于約100°C。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠認(rèn)識(shí)到可以用于接合エ藝的其他溫度和時(shí)間。此時(shí),金屬合金220可以接合第一和第二金屬層206、306，并且足以使第一娃襯底202和第二硅襯底302保持連接和對(duì)齊。也就是說(shuō)，金屬合金220為半導(dǎo)體器件200提供機(jī)械支持和低電阻連接，其他導(dǎo)電材料例如硅化物層208提供了第一硅襯底202的MEMS器件和第二硅襯底302的IC器件之間的電連接。在一個(gè)實(shí)施例中，第一或第二硅襯底202、302之一包括微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)器件,并且另一個(gè)襯底包括集成電路(IC)器件。在另ー實(shí)施例中，第一硅襯底202包括微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)器件，并且第二硅襯底302包括集成電路(IC)器件。相應(yīng)地，申請(qǐng)人的制造半導(dǎo)體器件200的方法可以制造用于接合硅襯底202、302的低電阻金屬合金，并且能夠改進(jìn)半導(dǎo)體器件的性能。在本實(shí)施例中，金屬合金220包括第一和第二金屬層206、306的合金。金屬合金220可以包括金屬化合物。在本實(shí)施例中，金屬化合物含有Al。在一個(gè)實(shí)施例中，金屬化合物可以包括TixAly,例如TiAl或TiAl3，其中第一金屬層206包括Ti，并且第二金屬層306包括Al。在另一實(shí)施例中，金屬化合物可以包括NixAly，例如，NiAl3、Ni2Al3、NiAl、或Ni3Al,其中第一金屬層206包括Ni，并且第二金屬層306包括Al。在又一實(shí)施例中，金屬化合物可以包括CoxAly,例如Co2Al5或Co4Al13，其中第一金屬層206包括Co，并且第二金屬層306包括Al。在再一實(shí)施例中，金屬化合物可以包括AlxWy,例如A112W、A15W或Al4W,其中第一金屬層206包括W，并且第二金屬層306包括Al。在再一實(shí)施例中，金屬化合物可以包括PtxAly,例如Pt2Al3，其中第一金屬層206包括Pt，并且第二金屬層306包括Al。在本實(shí)施例中，金屬合金220的厚度t5的范圍為500至1500埃。在一個(gè)實(shí)施例中，金屬合金220與硅化物層208的厚度比(t5/t2)約為O. 8至5。
圖3是半導(dǎo)體器件300的截面圖，該半導(dǎo)體器件300具有利用圖2A-2F中所示步驟制造的金屬合金220。支撐機(jī)構(gòu)(未示出)彈性地支撐MEMS器件320的檢測(cè)質(zhì)量，例如第一娃襯底202上的鏡子,其中該鏡子從第一娃襯底202漂移，以便鏡子能夠以任意方向傾斜。另一方面，MEMS器件320的檢測(cè)質(zhì)量(例如轉(zhuǎn)動(dòng)體)可以在第二硅襯底302上方漂移，并且可以被驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)(未示出)控制。應(yīng)該理解的是，半導(dǎo)體器件300可以經(jīng)受進(jìn)一步的IC工藝以形成各種部件，例如底部填充件、引線框架等。雖然以示例和以上相關(guān)實(shí)施例的方式描述了本公開(kāi)，可以理解的是本發(fā)明不限于公開(kāi)的實(shí)施例。相反地，本發(fā)明試圖覆蓋各種修改和類(lèi)似布置(正如對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的)。而且，應(yīng)給予隨附的權(quán)利要求最廣泛的解釋?zhuān)员愫w所有這樣的修改和類(lèi)似布置。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，包括 第一硅襯底，具有第一觸點(diǎn)，所述第一觸點(diǎn)包括在所述襯底和第一金屬層之間的硅化物層； 第二硅襯底，具有第二觸點(diǎn)，所述第二觸點(diǎn)包括第二金屬層；以及 金屬合金，所述金屬合金在所述第一觸點(diǎn)的第一金屬層和所述第二觸點(diǎn)的第二金屬層之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體器件，其中所述第一觸點(diǎn)和所述第二觸點(diǎn)的寬度比約為O. 12至I. 2，其中所述硅化物層包括選自Ti、Co、Ni、W以及Pt所構(gòu)成的組的材料，其中所述第一金屬層包括選自Ti、Co、Ni、W以及Pt所構(gòu)成的組的材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體器件，其中所述第一金屬層和所述硅化物層的厚度比約為I至2，其中所述硅化物層在所述第一金屬層上，其中由所述第一硅襯底和所述第一金屬層的反應(yīng)得到所述硅化物層。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體器件，其中所述第二金屬層包括Al或Al合金，其中所述第二金屬層和所述硅化物層的厚度比約為12至25，其中所述金屬合金包括所述第一金屬層和所述第二金屬層的合金。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體器件，其中所述金屬合金包括金屬化合物，其中所述金屬化合物含有Al。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體器件，其中所述金屬合金和所述硅化物層的厚度比約為O. 8至5,其中所述第一娃襯底或所述第二娃襯底中的ー個(gè)包括微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)器件，另ー個(gè)襯底包括集成電路(IC)器件。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體器件，其中所述第一娃襯底包括微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)器件，所述第二硅襯底包括集成電路(IC)器件。
8.一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，包括 設(shè)置具有第一觸點(diǎn)的第一硅襯底，所述第一觸點(diǎn)包括在所述襯底和第一金屬層之間的硅化物層； 設(shè)置具有第二觸點(diǎn)的第二硅襯底，所述第二觸點(diǎn)包括第二金屬層； 設(shè)置所述第一觸點(diǎn)和所述第二觸點(diǎn)接觸；以及 加熱所述第一金屬層和所述第二金屬層，以形成金屬合金，由此所述金屬合金使得所述第一觸點(diǎn)與所述第二觸點(diǎn)接合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中在約為450°C至500°C的溫度下執(zhí)行所述加熱步驟，其中在約為45KN至55KN的壓カ下執(zhí)行所述加熱步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中由所述第一硅襯底和所述第一金屬層的反應(yīng)形成所述硅化物層，其中在約為650°C至900°C的溫度下執(zhí)行形成所述硅化物層的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種制造集成電路的方法，并且更具體地制造具有金屬合金的半導(dǎo)體器件的方法。半導(dǎo)體器件的示例結(jié)構(gòu)包括具有第一觸點(diǎn)的第一硅襯底，該第一觸點(diǎn)包括在該襯底和第一金屬層之間的硅化物層；具有第二觸點(diǎn)的第二硅襯底，該第二觸點(diǎn)包括第二金屬層；以及在第一觸點(diǎn)的第一金屬層和第二觸點(diǎn)的第二金屬層之間的金屬合金。
文檔編號(hào)H01L23/488GK102683312SQ20121005762
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月15日
發(fā)明者倪其聰, 李欣桂, 王乙翕, 蘇欽豪 申請(qǐng)人:臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司