[發明專利]用于基板接合的平坦化基板表面

在審

• 申請號: 201280053476.0
• 申請日: 2012-08-03
• 公開（公告）號: CN104054171A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: E·C·庫尼;J·S·杜恩;D·W·馬丁;C·F·馬桑特;B-A·雷尼;師利仁;E·J·斯普羅吉斯;曾康怡
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: H01L23/48
• 分類號: H01L23/48;H01L21/58
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 李玲

技術領域

本發明涉及半導體器件制造，特別是涉及用于接合基板表面的方法、接合基板組件和用于接合基板組件的設計結構。

背景技術

藍寶石上硅(SOS)是一般適于需求的器件應用的絕緣體上硅(SOI)半導體制造技術中的一種。SOS基板包含藍寶石的絕緣塊體晶片和絕緣塊體基板上的硅的高質量器件層。藍寶石基板事實上消除了在塊體硅技術中出現的寄生漏電容。形成SOS基板的常規方法是在高溫下將薄硅層沉積于塊體藍寶石晶片上，并可包含非晶表面層的外延再生長。通常在加熱藍寶石基板上通過硅烷氣體(SiH₄)的分解來沉積硅。利用器件層制造器件結構。

需要改進的擴展接合基板制造技術的能力的用于接合基板表面的方法、接合基板組件和用于接合基板組件的設計結構。

發明內容

根據本發明的一個實施例，提出了一種涉及具有第一表面和與第一表面相對的第二表面的器件基板的基板接合方法。該方法包括利用器件基板的第一表面形成至少一個產品芯片的器件結構；形成用于至少一個產品芯片的器件結構的互連結構的布線層；并將布線層平整化。響應于將布線層平整化，將臨時操作晶片可去除地接合到布線層。響應于將臨時操作晶片可去除地接合到布線層，將器件基板的第二表面接合到最終操作基板。

根據本發明的另一實施例，提出了一種接合基板組件，包括包含第一表面和與第一表面相對的第二表面的器件基板。該設計結構進一步包含接合到器件基板的第二表面的最終操作基板和具有在器件結構的第一表面上的器件結構的至少一個產品芯片。該設計結構進一步包含用于器件結構的互連結構?；ミB結構包含具有頂面的層間電介質層、突出于頂面之上第一導電特征、以及突出于頂面之上第二導電特征。第二導電特征通過間隙與第一導電特征橫向地分開。并且，第一導電特征和第二導電特征具有相對于頂面測量的高度。至少一個絕緣體層填充間隙并具有相對于頂面測量的厚度，該厚度大于第一導電特征和第二導電特征的高度。

根據本發明的另一實施例，提出了一種可被用于集成電路的設計、制造或仿真的機器讀取的設計結構，該設計結構包括包含第一表面和與第一表面相對的第二表面的器件基板。該設計結構進一步包括接合到器件基板的第二表面的最終操作基板以及具有在器件結構的第一表面上的器件結構的至少一個產品芯片。該設計結構進一步包括用于器件結構的互連結構，所述互連結構包含具有頂面的層間電介質層、突出于頂面之上的第一導電特征、以及突出于頂面之上的第二導電特征，第二導電特征通過間隙與第一導電特征橫向地分開，并且，第一導電特征和第二導電特征具有相對于頂面測量的高度。至少一個絕緣體層填充間隙并具有相對于頂面測量的厚度，該厚度大于第一導電特征和第二導電特征的高度。該設計結構包含網單。該設計結構還可作為用于交換集成電路的布局數據的數據格式駐留于存儲介質上。該設計結構可駐留于可編程門陣列中。

附圖說明

包含于本說明書中并構成其一部分的附圖示出本發明的各種實施例，并與以上給出的本發明的一般描述和以下給出的實施例的詳細描述一起用于解釋本發明的實施例。

圖1～7是用于形成根據本發明的實施例的接合基板組件的基板接合處理的連續階段的剖視圖。

圖1A是圖1的基板的放大圖。

圖8是圖4所示的晶片接合處理的階段中的器件基板上的相鄰的裸片的剖視圖。

圖9是根據本發明的替代性實施例的基板接合處理中的階段的與圖2類似的剖視圖。

圖10根據本發明的替代性實施例的基板接合處理中的階段的與圖3類似的剖視圖。

圖11根據本發明的替代性實施例的基板接合處理中的初始階段的與圖5類似的剖視圖。

圖12是用于半導體設計、制造和/或測試中的設計處理的流程圖。

具體實施方式

一般地，本發明的實施例涉及晶片或基板的接合，特別是涉及改善基板的接合完整性。器件基板的一個表面包含具有有源器件結構以及可加入無源器件結構的后端(BEOL)結構的裸片?？赏ㄟ^將器件基板的表面平整化來提供改進的接合完整性，該表面可以是BEOL互連結構的布線層的露出表面，該露出表面與器件基板的在接合處理中與其它基板關聯的表面相對。換句話說，平整化的表面不是參與接合處理的接觸表面，而是在開始以可去除的方式與諸如玻璃基板的臨時操作基板耦合的相對表面。臨時操作基板在將器件的接觸表面與最終操作基板結合的接合處理中提供機械支持，并在晶片接合之后被去除。得到的接合基板組件可在例如高性能射頻集成電路中獲得使用。