[發明專利]晶圓鍵合方法以及背照式圖像傳感器的形成方法

在審

• 申請號: 202210850573.8
• 申請日: 2022-07-20
• 公開（公告）號: CN115020436A
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 陶磊;郭育清;張燚;王厚有
• 申請（專利權）人: 合肥晶合集成電路股份有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 周耀君

本發明提供了一種晶圓鍵合方法和背照式圖像傳感器的形成方法，所述晶圓鍵合方法包括：提供一晶圓鍵合結構，所述晶圓鍵合結構包括器件晶圓和承載晶圓，所述器件晶圓包括第一襯底和位于所述第一襯底上的第一鍵合層，所述承載晶圓包括第二襯底和位于所述第二襯底上的第二鍵合層，所述第一鍵合層與所述第二鍵合層鍵合；對所述晶圓鍵合結構中的氣泡檢查并判斷氣泡是否合格；若不合格，對所述晶圓鍵合結構進行解鍵合處理以獲得分離的器件晶圓和承載晶圓；去除所述第一鍵合層的表層部分；對所述器件晶圓和所述承載晶圓進行重新鍵合。在返工流程中，通過去除第一鍵合層中含水量較高的表層部分，降低了重新鍵合后的氣泡，并且獲得了平坦的鍵合表面。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，特別涉及一種晶圓鍵合方法以及背照式圖像傳感器的形成方法。

背景技術

按照接受光線的位置不同，CMOS圖像傳感器可分為前照式圖像傳感器和背照式圖像傳感器。其中，與前照式圖像傳感器相比，背照式圖像傳感器最大的優化之處是改變了元件內部的結構，即將感光層的元件入射光路調轉方向，讓光線能從背面直射進去，避免了在前照式圖像傳感器中，光線會受到微透鏡和光電二極管之間的結構和厚度影響，提高了光線接收的效能。

在背照式圖像傳感器制作過程中，會將內部形成圖形的器件晶圓的正面與載體晶圓進行晶圓鍵合，如檢測出氣泡超過規格，需對晶圓鍵合結構進行返工，但會產生鍵合力不足問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種晶圓鍵合方法，以解決晶圓鍵合結構進行返工后，重新鍵合的晶圓鍵合結構鍵合力不足的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種晶圓鍵合方法，包括：

提供一晶圓鍵合結構，所述晶圓鍵合結構包括器件晶圓和承載晶圓，所述器件晶圓包括第一襯底和位于所述第一襯底上的第一鍵合層，所述承載晶圓包括第二襯底和位于所述第二襯底上的第二鍵合層，所述第一鍵合層與所述第二鍵合層鍵合；

對所述晶圓鍵合結構進行氣泡檢查，并判斷氣泡是否合格；若不合格，對所述晶圓鍵合結構進行解鍵合處理以獲得分離的器件晶圓和承載晶圓，去除所述第一鍵合層的表層部分，再對所述器件晶圓和所述承載晶圓進行重新鍵合。

可選的，采用化學機械研磨工藝去除所述第一鍵合層的表層部分。

可選的，去除所述第一鍵合層的表層部分的厚度為180埃~220埃。

可選的，在對所述晶圓鍵合結構進行解鍵合處理之后、對所述器件晶圓和所述承載晶圓進行重新鍵合之前，對所述器件晶圓和承載晶圓的粗糙度和彎曲度進行檢查。

可選的，在對所述器件晶圓和所述承載晶圓進行重新鍵合后，對所述晶圓鍵合結構進行氣泡檢查。

可選的，所述第一鍵合層為氧化層。

可選的，采用PECVD工藝形成所述第一鍵合層。

可選的，所述第二鍵合層為氧化層。

可選的，采用熱氧化工藝形成所述第二鍵合層。

基于同一發明構思，本發明還提供一種背照式圖像傳感器的形成方法，包括上述任一項所述的晶圓鍵合方法進行鍵合。