[發(fā)明專利]晶圓鍵合的方法以及晶圓鍵合結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410504766.3
• 申請日: 2014-09-26
• 公開（公告）號: CN105513983B
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發(fā)明（設計）人: 王偉;包德君;陳政;張海芳;戚德奎;李新;張蓓蓓
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號: H01L21/603
• 分類號: H01L21/603;H01L23/485
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 高靜;駱蘇華

1.一種晶圓鍵合的方法，其特征在于，包括：

提供多個晶圓；

在晶圓上形成層間介質(zhì)層，所述層間介質(zhì)層包括依次形成的第一介質(zhì)層和絕緣層；

在所述層間介質(zhì)層中形成互連結(jié)構(gòu)，所述互連結(jié)構(gòu)的一部分凸出于層間介質(zhì)層表面，為互連結(jié)構(gòu)的貼合端，形成互連結(jié)構(gòu)的步驟包括：在所述絕緣層上形成第二介質(zhì)層；形成位于層間介質(zhì)層以及第二介質(zhì)層中的互連結(jié)構(gòu)，所述互連結(jié)構(gòu)表面與第二介質(zhì)層表面齊平；對所述第二介質(zhì)層進行回刻，去掉第二介質(zhì)層至露出絕緣層，使部分互連結(jié)構(gòu)凸出層間介質(zhì)層表面，所述凸出層間介質(zhì)層表面的部分互連結(jié)構(gòu)作為貼合端；

在貼合端的側(cè)壁上形成側(cè)墻；

使多個晶圓的互連結(jié)構(gòu)的貼合端相互對準貼合，對多個晶圓進行晶圓鍵合工藝。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在貼合端的側(cè)壁上形成側(cè)墻的步驟包括：

在貼合端的表面以及層間介質(zhì)層表面形成絕緣材料層；

對所述絕緣材料層進行等離子體刻蝕，去除貼合端上表面以及層間介質(zhì)層表面的絕緣材料層，覆蓋在貼合端側(cè)壁的絕緣材料層形成側(cè)墻。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述絕緣層和絕緣材料層的材料為氮化硅。

4.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述貼合端的高度在600到2000埃的范圍內(nèi)。

5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在晶圓的層間介質(zhì)層上形成絕緣材料層的步驟中，所述絕緣材料層的厚度在700到4000埃的范圍內(nèi)。

6.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述等離子體刻蝕法采用的刻蝕氣體包括含氟氣體。

7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述含氟氣體包括CF₄、SF₆、CHF₃中的一種或多種。

8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，

在晶圓上形成層間介質(zhì)層的步驟包括：在形成第一介質(zhì)層之前，在所述晶圓上形成阻擋層，所述層間介質(zhì)層還包括所述阻擋層；

形成位于層間介質(zhì)層以及第二介質(zhì)層中的互連結(jié)構(gòu)，所述互連結(jié)構(gòu)表面與第二介質(zhì)層表面齊平的步驟包括：在所述絕緣層上形成第二介質(zhì)層之后，在所述第二介質(zhì)層和絕緣層中形成溝槽，在所述阻擋層和第一介質(zhì)層中形成通孔，在所述溝槽和通孔中填充金屬層，以形成互連結(jié)構(gòu)。

9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二介質(zhì)層的厚度在600到2500埃的范圍內(nèi)。

10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述互連結(jié)構(gòu)的材料為銅、鋁中的一種或多種。

11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在對多個晶圓進行晶圓鍵合工藝的步驟中，

溫度在300攝氏度到500攝氏度的范圍內(nèi)；

壓強在1MP到2MP的范圍內(nèi)；

時間在30秒到90秒的范圍內(nèi)。

12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在晶圓上形成的貼合端的數(shù)量為多個，相鄰貼合端之間的距離在2微米到10微米的范圍內(nèi)。