[發(fā)明專(zhuān)利]一種多晶圓堆疊結(jié)構(gòu)的形成方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011065998.5
• 申請(qǐng)日: 2020-09-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112185807A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉國(guó)梁
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢新芯集成電路制造有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/18
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/18;H01L21/02
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 曹廷廷

1.一種多晶圓堆疊結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：將正面邊緣區(qū)域經(jīng)過(guò)修邊處理的第一晶圓與承載晶圓鍵合，再?gòu)乃龅谝痪A的背面研磨減薄所述第一晶圓，以保留部分厚度的所述第一晶圓，并形成第一堆疊結(jié)構(gòu)，所述第一堆疊結(jié)構(gòu)呈凸臺(tái)狀，

其中，所述第一堆疊結(jié)構(gòu)在所述承載晶圓和第一晶圓的鍵合面的邊緣存在邊緣間隙區(qū)域；

步驟S2：在所述第一堆疊結(jié)構(gòu)的正面形成第一鍵合孔，并在所述第一鍵合孔中填充第一金屬層，所述第一金屬層還覆蓋所述第一堆疊結(jié)構(gòu)的正面，再對(duì)所述第一堆疊結(jié)構(gòu)的正面邊緣區(qū)域修邊，以去除所述第一堆疊結(jié)構(gòu)的邊緣間隙區(qū)域，再平坦化處理所述第一金屬層，以形成第一鍵合墊；

步驟S3：將正面邊緣區(qū)域經(jīng)過(guò)修邊處理的第二晶圓與所述第一堆疊結(jié)構(gòu)鍵合，再?gòu)乃龅诙A的背面研磨減薄所述第二晶圓，以保留部分厚度的所述第二晶圓，并形成第二堆疊結(jié)構(gòu)，所述第二堆疊結(jié)構(gòu)呈凸臺(tái)狀，

其中，所述第二堆疊結(jié)構(gòu)通過(guò)所述第一鍵合墊與所述第二晶圓電連接，所述第二堆疊結(jié)構(gòu)在所述第一堆疊結(jié)構(gòu)和第二晶圓的鍵合面的邊緣存在邊緣間隙區(qū)域；

步驟S41：對(duì)所述第二堆疊結(jié)構(gòu)的正面邊緣區(qū)域修邊，去除所述第二堆疊結(jié)構(gòu)的邊緣間隙區(qū)域。

2.如權(quán)利要求1所述的形成方法，其特征在于，步驟S1包括：

提供第一晶圓，對(duì)第一晶圓的正面邊緣區(qū)域修邊，修邊后的所述第一晶圓包括第一基底部和位于所述第一基底部上的第一凸起部，且所述第一晶圓的邊緣修邊寬度為第一寬度；

提供承載晶圓，將所述第一凸起部朝向所述承載晶圓的正面鍵合，所述第一凸起部的投影全部落在所述承載晶圓的正面；

從所述第一晶圓的背面研磨減薄所述第一晶圓，去除所述第一基底部，并保留部分厚度的第一凸起部；

在所述第一晶圓的背面形成介質(zhì)層和嵌設(shè)在所述介質(zhì)層中的金屬互連結(jié)構(gòu)。

3.如權(quán)利要求1所述的形成方法，其特征在于，步驟S2包括：

在所述第一堆疊結(jié)構(gòu)的正面形成光刻膠層；

對(duì)所述光刻膠層進(jìn)行洗邊處理，以去除第一堆疊結(jié)構(gòu)邊緣處的光刻膠層，并圖形化處理所述光刻膠層，其中，所述光刻膠層的洗邊寬度大于第一寬度；

以圖形化的所述光刻膠層為掩模，刻蝕所述第一堆疊結(jié)構(gòu)，以形成第一鍵合孔，并在所述第一堆疊結(jié)構(gòu)的邊緣處形成凹陷區(qū)；

在所述第一鍵合孔中形成第一金屬層，所述第一金屬層還覆蓋所述凹陷區(qū)；

對(duì)所述第一金屬層進(jìn)行洗邊處理；

對(duì)所述第一堆疊結(jié)構(gòu)的正面邊緣區(qū)域修邊，以去除所述第一堆疊結(jié)構(gòu)的邊緣間隙區(qū)域以及所述凹陷區(qū)；

通過(guò)清潔工藝清洗所述第一堆疊結(jié)構(gòu)；

平坦化處理所述第一金屬層，以形成第一鍵合墊。

4.如權(quán)利要求3所述的形成方法，其特征在于，所述凹陷區(qū)包括第一凹陷區(qū)和第二凹陷區(qū)，所述第一凹陷區(qū)位于所述第一晶圓的背面的邊緣區(qū)域，所述第二凹陷區(qū)位于所述第一晶圓暴露出的承載晶圓的正面。

5.如權(quán)利要求4所述的形成方法，其特征在于，所述第一凹陷區(qū)的寬度小于所述第一堆疊結(jié)構(gòu)的邊緣間隙區(qū)域的寬度，所述第一堆疊結(jié)構(gòu)的修邊寬度大于第一晶圓的邊緣修邊寬度與第一堆疊結(jié)構(gòu)的邊緣間隙區(qū)域的寬度之和。

6.如權(quán)利要求3所述的形成方法，其特征在于，所述光刻膠層的洗邊寬度為第一寬度與制程偏差之和。

7.如權(quán)利要求3所述的形成方法，其特征在于，所述第一金屬層的洗邊寬度大于所述光刻膠層的洗邊寬度。

8.如權(quán)利要求7所述的形成方法，其特征在于，所述第一金屬層的洗邊寬度為光刻膠層的洗邊寬度與制程偏差之和。