[發(fā)明專利]薄型半導(dǎo)體裝置的制備方法和薄型半導(dǎo)體裝置

在審

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• 申請日: 2021-06-21
• 公開（公告）號: CN113451116A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳京華;李勇
• 申請（專利權(quán)）人: 格芯致顯（杭州）科技有限公司
• 主分類號: H01L21/18
• 分類號: H01L21/18;H01L21/31
• 代理公司: 北京德琦知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11018
• 代理人: 孟旸;王麗琴

1.一種薄型半導(dǎo)體裝置的制備方法，包括：

提供臨時(shí)襯底，在所述臨時(shí)襯底的表面制備接觸電極，并在所述臨時(shí)襯底包含所述接觸電極的表面制備第一無機(jī)材料鍵合層；

提供目標(biāo)晶圓，所述目標(biāo)晶圓包括晶圓襯底和在所述晶圓襯底上制備的器件材料層；

在所述器件材料層的表面制備第二無機(jī)材料鍵合層；

將所述第一無機(jī)材料鍵合層與所述第二無機(jī)材料鍵合層進(jìn)行非對準(zhǔn)鍵合形成無機(jī)鍵合層；

去除所述晶圓襯底，并對所述器件材料層和所述無機(jī)鍵合層進(jìn)行第一圖形化刻蝕，以形成半導(dǎo)體器件；

將所述半導(dǎo)體器件與所述接觸電極進(jìn)行電氣連接；

去除所述臨時(shí)襯底的至少一部分。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄型半導(dǎo)體器件的制備方法，其特征在于，所述的在所述臨時(shí)襯底的表面制備出接觸電極，包括：

采用第二圖形化刻蝕，在所述臨時(shí)襯底的表面制備出電極承載結(jié)構(gòu)；

將所述接觸電極制備于所述電極承載結(jié)構(gòu)上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄型半導(dǎo)體器件的制備方法，其特征在于：

在所述臨時(shí)襯底的表面制備出接觸電極時(shí)，還包括：

在所述臨時(shí)襯底和所述接觸電極之間制備保護(hù)層；

所述的去除所述臨時(shí)襯底的至少一部分，包括：

將所述臨時(shí)襯底和所述接觸電極之間的所述保護(hù)層與所述臨時(shí)襯底一同去除。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄型半導(dǎo)體器件的制備方法，其特征在于：

在所述臨時(shí)襯底的表面制備出接觸電極時(shí)，還包括：

在所述臨時(shí)襯底和所述接觸電極之間以及在所述臨時(shí)襯底的表面制備保護(hù)層；

所述的去除所述臨時(shí)襯底的至少一部分，包括：

通過選擇性刻蝕將所述保護(hù)層去除，以將所述臨時(shí)襯底去除。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄型半導(dǎo)體器件的制備方法，其特征在于，在去除所述晶圓襯底后并對所述器件材料層和所述無機(jī)鍵合層進(jìn)行第一圖形化刻蝕之前，所述方法還包括：

對所述器件材料層表面進(jìn)行刻蝕以在所述器件材料層表面獲得增強(qiáng)和/或減弱結(jié)構(gòu)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄型半導(dǎo)體器件的制備方法，其特征在于，在去除所述晶圓襯底后并對所述器件材料層和所述無機(jī)鍵合層進(jìn)行第一圖形化刻蝕之前，所述方法還包括：

提供至少一個(gè)另一目標(biāo)晶圓，所述另一目標(biāo)晶圓包括另一晶圓襯底和在所述另一晶圓襯底上制備的用于形成另一半導(dǎo)體器件中各個(gè)功能層的另一器件材料層；

采用非對準(zhǔn)堆疊鍵合將至少一個(gè)另一目標(biāo)晶圓依次鍵合于所述器件材料層上；

其中，每次鍵合過程均是通過一第三無機(jī)材料鍵合層和一第四無機(jī)材料鍵合層之間的非對準(zhǔn)鍵合所形成的另一無機(jī)鍵合層而將每一個(gè)另一目標(biāo)晶圓中的另一器件材料層堆疊鍵合于所述器件材料層之上；

其中，所述第三無機(jī)材料鍵合層制備于已經(jīng)鍵合于所述臨時(shí)襯底上的最外側(cè)的器件材料層上，所述第四無機(jī)材料鍵合層制備于尚未進(jìn)行鍵合的另一目標(biāo)晶圓上的另一器件材料層上；

其中，在每鍵合完成一個(gè)另一目標(biāo)晶圓后，均將該另一目標(biāo)晶圓的另一晶圓襯底去除。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的薄型半導(dǎo)體器件的制備方法，其特征在于，所述的對所述器件材料層和所述無機(jī)鍵合層進(jìn)行第一圖形化刻蝕，以形成半導(dǎo)體器件，包括：

將連同所述器件材料層上堆疊的至少一個(gè)所述另一器件材料層和至少一個(gè)所述另一無機(jī)鍵合層同時(shí)進(jìn)行所述第一圖形化刻蝕，以形成包含所述半導(dǎo)體器件以及堆疊于所述半導(dǎo)體器件上的至少一個(gè)另一半導(dǎo)體器件的器件堆疊結(jié)構(gòu)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的薄型半導(dǎo)體器件的制備方法，其特征在于，在將所述半導(dǎo)體器件與所述接觸電極進(jìn)行電氣連接的同時(shí)，所述方法還包括：

將所述器件堆疊結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)另一半導(dǎo)體器件與所述接觸電極進(jìn)行電氣連接；

和/或，

將所述器件堆疊結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)另一半導(dǎo)體器件和所述半導(dǎo)體器件之間進(jìn)行電氣連接。