[發明專利]一種半導體器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201910554804.9
• 申請日: 2019-06-25
• 公開（公告）號: CN110289221B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 盛備備;胡勝
• 申請（專利權）人: 武漢新芯集成電路制造有限公司
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;H01L21/321;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

本發明提供一種半導體器件及其制造方法，在粘合層上形成光刻膠層之后，利用光刻技術形成刻蝕圖形時，非引出區上對應的掩膜版的圖形為亞分辨率輔助圖形，引出區上對應的掩膜版的圖形為可曝光圖形，這樣，在光刻工藝中，亞分辨率輔助圖形對應的光刻膠層中將形成具有部分曝光深度的第一部分曝光區，而在可曝光圖形對應的光刻膠層中將形成完全曝光的曝光圖形，利用該光刻膠層進行粘合層的各項異性刻蝕后，同時在部分厚度粘合層中形成開口以及貫穿粘合層的過孔。這樣，通過一次刻蝕工藝，同時形成開口和過孔，開口則用于過孔填充工藝時平坦化過程中的負載均衡，實現平坦化過程中的負載均衡，同時降低制造成本。

技術領域

本發明涉及半導體器件及其制造領域，特別涉及一種半導體器件及其制造方法。

背景技術

隨著半導體技術的不斷發展，晶圓鍵合技術得到了廣泛的應用，晶圓鍵合是通過鍵合技術將兩片晶圓粘合在一起，實現兩片晶圓的垂直互聯。

混合鍵合(hybrid bonding)是目前常采用的一種晶圓鍵合方式，在實現過程中，需要在晶圓上將頂層金屬層上形成將其電引出的鍵合墊，該鍵合墊分布在晶圓的部分區域上，而不形成鍵合墊的區域會造成化學機械平坦化過程中的負載不均衡的問題，導致晶圓表面不平坦，進而造成器件的失效。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種半導體器件及其制造方法，。實現平坦化過程中的負載均衡，同時降低制造成本。

為實現上述目的，本發明有如下技術方案：

一種半導體器件的制造方法，包括：

提供襯底，所述襯底上形成有介質材料的覆蓋層，所述覆蓋層中形成有頂層連線層；

在所述覆蓋層上形成粘合層，所述粘合層包括引出區和非引出區，所述引出區位于所述頂層連線層之上；

在所述粘合層上形成光刻膠層，并進行光刻工藝，將掩膜版的圖形成像至所述光刻膠層，所述掩膜版的圖形包括：對應于所述非引出區且為亞分辨率輔助圖形的第一圖形，以及對應于所述引出區且可曝光的第二圖形，所述非引出區的光刻膠層中形成有與所述第一圖形所在區域對應且僅具有部分曝光深度的第一部分曝光區，以及在所述引出區的光刻膠層中形成有第二圖形的曝光圖形；

利用所述光刻膠層，進行所述粘合層的各項異性刻蝕，以同時在所述第一部分曝光區下的部分厚度的粘合層中形成第一開口，以及在所述曝光圖形下的粘合層中形成貫穿至所述頂層連線層的過孔；

進行導電材料填充及平坦化工藝。

可選地，所述掩膜版的圖形還包括：對應于所述引出區且為亞分辨率輔助圖形的第三圖形，所述第三圖形包圍所述第二圖形；則，

在所述進行光刻工藝的步驟中，還包括：在所述引出區的光刻膠層中形成與所述第三圖形所在區域對應且僅具有部分曝光深度的第二部分曝光區；

在所述進行所述粘合層的各項異性刻蝕的步驟中，還包括：

在所述第二部分曝光區下的部分厚度的粘合層中形成第二開口。

可選地，所述第一圖形或所述第三圖形的排布方式包括：

點陣列排布、條形排布、嵌套排布或縱橫交錯排布。

可選地，所述第二圖形為多個。

可選地，所述粘合層包括：氧化硅層、NDC層或他們的疊層。

一種半導體器件，包括：

襯底；

所述襯底上介質材料的覆蓋層，以及所述覆蓋層中的頂層連線層；

所述覆蓋層上的粘合層，所述粘合層包括引出區和非引出區，所述引出區位于所述頂層連線層之上；