[發明專利]一種半導體器件及其制造方法和電子裝置

在審

• 申請號: 201710131567.6
• 申請日: 2017-03-07
• 公開（公告）號: CN108573881A
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 程晉廣
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司;中芯國際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;H01L23/544;H01L27/146
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 高偉;馮永貞

本發明提供了一種半導體器件及其制造方法和電子裝置。所述方法包括：提供第一晶圓，所述第一晶圓包括相對設置的第一表面和第二表面，在所述第一表面中形成有對準標記和位于所述對準標記一側的圖形傳感器元件；提供第二晶圓，并將所述第一晶圓的第一表面和所述第二晶圓鍵合；減薄所述第一晶圓的所述第二表面至露出所述對準標記。所述方法在保證鍵合品質的情況下，形成易于識別的對準標記，可以進一步提高所述半導體器件的性能和良率。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，具體而言涉及一種半導體器件及其制造方法和電子裝置。

背景技術

通常，圖像傳感器是將光學圖像轉換成電信號的半導體器件。圖像傳感器包括電荷耦合器件(CCD)和互補金屬氧化物半導體(CMOS)圖像傳感器。

由于CMOS圖像傳感器(CMOS image sensor，CIS)具有改善的制造技術和特性，因此半導體制造技術各方面都集中于開發CMOS圖像傳感器。CMOS圖像傳感器利用CMOS技術制造，并且具有較低功耗，更容易實現高度集成，制造出尺寸更小的器件，因此，CMOS圖像傳感器廣泛的應用于各種產品，例如數字照相機和數字攝像機等。

3D CIS對成像集成度的提升使其在圖像傳感器市場中占有獨特的地位。通常采用Cu-Cu鍵合的背照式3D CIS，因其鍵合工藝的特殊性，其用于背面光刻的對準標記區域通常因不做鍵合，而產生硅爆裂的風險。而增加Cu鍵合虛擬圖案的作法又會形成干擾圖形，極大地影響對準標記的品質。

因此，有必要提出一種半導體器件的制造方法，解決上述技術問題。

發明內容

在發明內容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本發明的發明內容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。

針對現有技術的不足，本發明提供了一種半導體器件的制造方法，所述方法包括：

提供第一晶圓，所述第一晶圓包括相對設置的第一表面和第二表面，在所述第一表面中形成有對準標記和位于所述對準標記一側的圖形傳感器元件；

提供第二晶圓，并將所述第一晶圓的第一表面和所述第二晶圓鍵合；

減薄所述第一晶圓的所述第二表面至露出所述對準標記。

可選地，所述鍵合方法包括：

在所述對準標記和所述圖形傳感器元件上形成介電層，在所述介電層中形成突出的若干相互間隔的第一金屬柱；

提供第二晶圓，所述第二晶圓上形成有若干相互間隔的第二金屬柱；

將所述第一金屬柱和所述第二金屬柱鍵合。

可選地，在露出所述對準標記之后所述方法還進一步包括：

蝕刻露出的所述對準標記，以形成凹陷；

在所述第二表面和所述凹陷的表面形成功能膜層。

可選地，形成所述對準標記的方法包括：

圖案化所述第一表面，以在所述第一表面上形成若干相互間隔的凹槽；

使用標記材料填充所述凹槽并覆蓋所述第一表面；

蝕刻所述標記材料至所述第一表面或以下，以形成所述對準標記。

可選地，所述凹槽的深度為2um～2.5um，所述凹槽的寬度為0.7um～2.5um。

可選地，在所述介電層中所述第一金屬柱和所述圖形傳感器元件之間形成有與所述第一金屬柱和所述圖形傳感器元件電連接的互連結構。