[發明專利]一種鍵合結構及其制造方法

有效

• 申請號: 201910532042.2
• 申請日: 2019-06-19
• 公開（公告）號: CN110189985B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 曾甜
• 申請（專利權）人: 武漢新芯集成電路制造有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/603;H01L23/48
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 黨麗

本申請提供一種鍵合結構及其制造方法中，在進行第n片晶圓與第n?1片晶圓的鍵合時，可以從第n片晶圓的鍵合面進行第一邊緣修整，第一邊緣修整的寬度為W_n，隨著n的增大，第一邊緣修整寬度可以逐漸增大，這是因為在晶圓邊緣部位，通常不夠平整，導致晶圓在鍵合時存在縫隙，在對晶圓進行邊緣修整后，可以去除第n片晶圓的邊緣處不平整的部分，將第n片晶圓的鍵合面朝向第n?1片晶圓的鍵合面，進行第n片晶圓與第n?1片晶圓的鍵合，降低晶圓鍵合界面之間存在縫隙的可能，提高晶圓間的鍵合強度，再進行第n片晶圓襯底的減薄，以形成第n?1晶圓堆疊，由于相鄰晶圓之間的鍵合強度較大，因此形成的晶圓堆疊的可靠性較高，裂片的風險較低。

技術領域

本申請涉及半導體器件及其制造領域，特別涉及一種鍵合結構及其制造方法。

背景技術

隨著半導體技術的不斷發展，3D-IC(三維集成電路)技術得到了廣泛的應用，其是利用晶圓級封裝技術將不同功能的晶圓堆疊鍵合在一起，該技術具有高性能、低成本且高集成度的優點。

在晶圓級封裝技術的實現中，鍵合過程中需要確保晶圓鍵合界面之間完全粘合且沒有縫隙，否則會降低晶圓間的鍵合強度，在后續減薄或其他工藝中存在裂片的風險。

發明內容

有鑒于此，本申請的目的在于提供一種鍵合結構及其制造方法，降低了晶圓鍵合界面之間存在縫隙的可能，提高晶圓間的鍵合強度。

為實現上述目的，本申請有如下技術方案：

本申請實施例提供了一種鍵合結構的制造方法，包括：

依次將N片晶圓進行鍵合，其中，第n片晶圓與第n-1片晶圓的鍵合步驟，包括：

從第n片晶圓的鍵合面進行第一邊緣修整，所述第一邊緣修整的寬度為W_n，所述第一邊緣修整的深度至第n片晶圓的襯底中；

將所述第n片晶圓的鍵合面朝向第n-1片晶圓的鍵合面，進行第n片晶圓與第n-1片晶圓的鍵合；

進行第n片晶圓襯底的減薄，以形成第n-1晶圓堆疊；

其中，N為大于1的自然數，n從2至N，當N≥3時，且當n≥3時，W_n＞W_n-1。

可選的，所述N片晶圓中相鄰晶圓間的鍵合方式包括多種。

可選的，所述N片晶圓中相鄰晶圓間的鍵合方式包括一種。

可選的，所述鍵合方式包括利用單一材料鍵合層進行鍵合或混合鍵合。

可選的，所述進行第n片晶圓襯底的減薄，包括：

所述減薄包括：采用化學機械研磨進行的第一減薄，以及而后采用化學腐蝕進行的第二減薄。

可選的，在所述第n片晶圓與第n-1片晶圓的鍵合步驟中，進行第n片晶圓襯底的減薄之后，還包括：

對所述第n-1晶圓堆疊進行第二邊緣修整，所述第二邊緣修整的寬度為D_n-1，所述第二邊緣修整的深度至第1片晶圓的襯底中，當N≥3且n≥2時，W_n+1＞D_n-1＞W_n。

本申請實施例提供了一種鍵合結構，包括：

由N片晶圓依次鍵合形成的晶圓堆疊，所述晶圓堆疊的邊緣具有缺口，所述缺口從晶圓堆疊的一個表面貫穿至晶圓堆疊另一個表面所在襯底中。

可選的，所述N片晶圓中相鄰晶圓間的鍵合方式包括多種。

可選的，所述N片晶圓中相鄰晶圓間的鍵合方式包括一種。

可選的，所述鍵合方式包括利用單一材料鍵合層進行鍵合或混合鍵合。