[發明專利]一種晶圓結構及其制造方法、芯片結構

有效

• 申請號: 201910497419.5
• 申請日: 2019-06-10
• 公開（公告）號: CN110223922B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 占迪;劉天建;葉國梁
• 申請（專利權）人: 武漢新芯集成電路制造有限公司
• 主分類號: H01L21/48
• 分類號: H01L21/48;H01L23/488
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 黨麗

1.一種晶圓結構的制造方法，其特征在于，包括：

提供晶圓鍵合結構，所述晶圓鍵合結構包括第一晶圓和第二晶圓，所述第一晶圓的正面鍵合至所述第二晶圓的正面，所述第一晶圓包括第一襯底以及第一襯底上的介質層以及所述介質層上的互連層；

從所述第一晶圓的背面形成貫穿所述第一襯底的開口；

利用光刻工藝，在所述開口上形成具有刻蝕圖形的掩膜層，所述刻蝕圖形間隔排布且包括第一圖形和第二圖形，所述第一圖形的線寬大于所述第二圖形的線寬；以所述掩膜層為掩蔽進行刻蝕，去除第一圖形下的介質層以及去除第二圖形下部分厚度的介質層，以同時形成具有貫通所述介質層的凹部和未貫通所述介質層的凹部的凹凸結構；去除所述掩膜層；所述凹凸結構包括間隔排布的凹部和凸部，且至少部分凹部貫穿至所述互連層；

進行所述凹凸結構的填充，以在所述凹凸結構上形成襯墊，所述襯墊具有與所述凹凸結構相同的凹凸排布。

2.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，在形成所述開口之后，形成凹凸結構之前，還包括：

在所述開口內表面上形成絕緣材料的保護層；則，

在所述開口下的介質層中形成凹凸結構，包括：

進行所述保護層以及介質層的刻蝕，以在所述開口下的介質層中形成凹凸結構，刻蝕去除的部分為所述凹凸結構的凹部，凹部周圍未刻蝕的部分為所述凹凸結構的凸部。

3.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述進行所述凹凸結構的填充，以在所述凹凸結構上形成襯墊，包括：

進行襯墊材料的沉積，以填充所述凹凸結構；

進行所述襯墊材料的刻蝕，以在所述凹凸結構上形成襯墊。

4.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，還包括：在所述襯墊上形成焊球。

5.根據權利要求1-4中任一項所述的制造方法，其特征在于，所述凹部包括貫穿凹部和非貫穿凹部，所述貫穿凹部貫穿所述介質層，所述非貫穿凹部下保留部分厚度的所述介質層，所述貫穿凹部位于所述開口的側邊區域，所述非貫穿凹部位于所述開口的中部區域。

6.一種芯片結構，其特征在于，包括：

芯片鍵合結構，

所述芯片鍵合結構包括第一芯片和第二芯片，所述第一芯片的正面鍵合至所述第二芯片的正面，所述第一芯片包括第一襯底以及第一襯底上的介質層以及所述介質層上的互連層；

從所述第一芯片的背面貫穿所述第一襯底的開口；

所述開口下的介質層中的凹凸結構，所述凹凸結構的凹部和凸部間隔排布，且至少部分凹部貫穿至所述互連層；填充所述凹凸結構且位于所述凹凸結構上的襯墊，所述襯墊具有與所述凹凸結構相同的凹凸排布；

所述凹部包括貫穿凹部和非貫穿凹部，所述貫穿凹部貫穿所述介質層，所述非貫穿凹部未貫穿所述介質層，所述貫穿凹部位于所述襯墊的側邊區域，所述非貫穿凹部位于所述襯墊的中部區域。

7.根據權利要求6所述的芯片結構，其特征在于，還包括所述開口側壁以及所述襯墊與所述凸部之間的絕緣材料的保護層。

8.根據權利要求6所述的芯片結構，其特征在于，所述貫穿凹部為條形，所述非貫穿凹部呈塊狀陣列、條形排布、嵌套排布或縱橫交錯排布。

9.一種晶圓結構，其特征在于，包括晶圓鍵合結構，所述晶圓鍵合結構包括陣列排布的如權利要求6-8中任一項所述的芯片結構。