[發明專利]用于晶圓鍵合組件的晶圓級低熔解溫度互連的制造方法

在審

• 申請號: 201880087992.2
• 申請日: 2018-08-21
• 公開（公告）號: CN111656495A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 肖恩·P·基爾科因;埃里克·R·米勒;喬治·格拉馬
• 申請（專利權）人: 雷神公司
• 主分類號: H01L21/3105
• 分類號: H01L21/3105;H01L23/00
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華;何月華

1.一種制造平面晶圓級金屬柱的陣列的方法，包括：

將柱的陣列電鍍在第一晶圓的基板上的光刻膠(PR)圖案模具內；

將所述PR圖案模具從所述基板和所述柱的陣列剝離；

在低于150攝氏度的溫度下在所述第一晶圓的表面上涂覆氧化物層；以及

應用化學機械拋光(CMP)以使所述氧化物層和所述柱的陣列平面化。

2.如權利要求1所述的方法，還包括：在剝離所述圖案模具的步驟之后，圍繞每個所述柱涂覆PR層。

3.如權利要求2所述的方法，還包括：在涂覆PR層的步驟之后，在所述基板上蝕刻金屬種晶層以分離所述柱的陣列。

4.如權利要求3所述的方法，還包括：在蝕刻金屬種晶層的步驟之后，剝離所述PR層。

5.如權利要求2所述的方法，還包括：在應用CMP的步驟之后，用第二PR層保護所述柱的陣列的暴露表面。

6.如權利要求5所述的方法，還包括：在保護所述柱的陣列的暴露表面的步驟之后，清潔所述氧化物層的表面。

7.如權利要求6所述的方法，其中，在清潔所述氧化物層的表面的步驟中，通過涂覆HCl來清潔所述表面。

8.如權利要求1所述的方法，其中，在涂覆氧化物層的步驟中，在127攝氏度至147攝氏度的溫度下涂覆所述氧化物層。

9.如權利要求1所述的方法，其中，在涂覆氧化物層的步驟中，在135攝氏度至139攝氏度的溫度下涂覆所述氧化物層。

10.如權利要求1所述的方法，其中，所述柱由銦組成。

11.一種制造具有銦互連件的鍵合晶圓組件的方法，包括：

a)提供具有基板層、絕緣層和金屬種晶層的第一晶圓，所述金屬種晶層通過通孔連接到所述基板層，所述通孔延伸穿過所述絕緣層中的多個第一孔；

b)將光刻膠(PR)圖案模具施加在所述金屬種晶層上，以使穿過所述PR圖案模具的多個第二孔與所述通孔對準；

c)在所述PR圖案模具中的所述多個第二孔內電鍍銦，以在所述第一晶圓上形成銦柱的陣列；

d)剝離所述PR圖案模具；

e)蝕刻所述金屬種晶層的一部分以分離所述銦柱的陣列；

f)在低于150攝氏度的溫度下在所述第一晶圓的表面上涂覆氧化物層；

g)應用化學機械拋光(CMP)以形成平坦表面，所述平坦表面包括所述銦柱的陣列和所述氧化物層；

h)執行步驟a)至步驟g)以產生第二晶圓；

i)對準所述第一晶圓的所述銦柱和所述第二晶圓的所述銦柱；以及

j)將所述第一晶圓和所述第二晶圓鍵合在一起以形成所述鍵合晶圓組件。

12.如權利要求11所述的方法，其中，在步驟(j)中，通過低溫退火工藝進行所述鍵合。

13.如權利要求11所述的方法，還包括：在步驟(d)之后且在步驟(e)之前，圍繞每個所述銦柱布置PR層。

14.如權利要求13所述的方法，還包括：在步驟(e)之后且在步驟(f)之前，剝離所述PR層。

15.如權利要求13所述的方法，還包括：在步驟(g)之后，將第二PR層布置在所述銦柱的陣列的暴露表面上。

16.如權利要求15所述的方法，還包括：在布置第二PR層的步驟之后，清潔所述氧化物層的暴露表面。

17.如權利要求16所述的方法，其中，通過涂覆HCl來清潔所述氧化物層的暴露表面。