[發明專利]半導體器件的臨時鍵合與解鍵合的方法以及半導體器件

有效

• 申請號: 202011256672.0
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112382599B
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 王淼;曾懷望;焦文龍;楊睿峰;李嗣晗
• 申請（專利權）人: 聯合微電子中心有限責任公司
• 主分類號: H01L21/683
• 分類號: H01L21/683
• 代理公司: 北京市漢坤律師事務所 11602
• 代理人: 初媛媛;吳麗麗

1.一種半導體器件的臨時鍵合與解鍵合的方法，包括：

在第一晶圓上形成第一金屬層，所述第一晶圓中形成有器件結構并且所述第一金屬層形成在所述第一晶圓的靠近所述器件結構的一側；

在第二晶圓上形成對應于所述第一金屬層的第二金屬層；

將所述第二金屬層鍵合至所述第一金屬層，以使得所述第二晶圓鍵合至所述第一晶圓；

在所述第一晶圓的遠離所述器件結構的一側進行背面工藝；以及

通過電化學陽極金屬溶解進行解鍵合，以使得所述第一晶圓與所述第二晶圓分離。

2.如權利要求1所述的方法，其中，形成所述第一金屬層的材料為鋁。

3.如權利要求2所述的方法，其中，所述第二金屬層的材料為以下各項構成的組中的一種：鋁、鋁銅、鋁硅銅。

4.如權利要求1所述的方法，其中，所述背面工藝的溫度不超過形成所述第一金屬層和第二金屬層的材料的耐受溫度。

5.如權利要求1所述的方法，其中，用于所述電化學陽極金屬溶解的電壓源的正極連接至所述第二晶圓，并且，

其中，所述電壓源的負極連接至陰極，所述陰極浸入在用于所述電化學陽極金屬溶解的溶液中。

6.如權利要求5所述的方法，其中，形成所述陰極的材料為惰性材料。

7.如權利要求6所述的方法，其中，所述惰性材料為以下各項構成的組中的一種：鉑、金、石墨。

8.如權利要求5所述的方法，其中，所述第二晶圓由導電材料形成，并且所述電壓源的所述正極連接至所述第二晶圓的預定位置。

9.如權利要求5所述的方法，其中，所述第二晶圓由非導電材料形成，并且所述方法還包括：

在所述第二晶圓上形成對應于所述第一金屬層的所述第二金屬層之前，在所述第二晶圓上形成第三金屬層，

其中，形成所述第三金屬層的材料的腐蝕電位高于形成所述第一和第二金屬層的材料的腐蝕電位，并且所述電壓源的所述正極連接至所述第三金屬層。

10.如權利要求9所述的方法，其中，由所述電壓源所施加的電壓處于預定范圍內，使得所述第一金屬層能夠溶解但所述第三金屬層不會溶解。

11.如權利要求1所述的方法，其中，用于所述電化學陽極金屬溶解的溶液為中性電解質水溶液。

12.如權利要求11所述的方法，其中，所述中性電解質水溶液為以下各項構成的組中的一種或多種：NaCl溶液、Na₂SO₄溶液、MgCl₂溶液、KCl溶液、K₂SO₄溶液、KNO₃溶液和NaNO₃溶液。

13.如權利要求1所述的方法，還包括：在所述第一晶圓上形成第一金屬層之前，在所述第一晶圓上形成鈍化層，并且

其中，在所述第一晶圓上形成所述鈍化層和所述第一金屬層包括：

在所述第一晶圓的靠近所述器件結構的一側，形成鈍化材料層；

在所述鈍化材料層上，形成第一金屬材料層；以及

依次對所述第一金屬材料層和所述鈍化材料層進行圖案化，以形成所述鈍化層和所述第一金屬層。

14.如權利要求13所述的方法，其中，所述鈍化層和所述第一金屬層露出形成在所述第一晶圓上的焊盤區域。

15.如權利要求1所述的方法，其中，所述背面工藝包括：在所述第一晶圓的遠離所述器件結構的一側，對所述第一晶圓進行減薄。