半导体制造方法及其相关的半导体制造系统技术方案

本发明专利技术公开了一种半导体制造方法。该方法包括：提供第一晶圆和第二晶圆，其中，所述第一晶圆和所述第二晶圆接合在一起；将已接合的所述第一晶圆和所述第二晶圆浸没在超声波传输介质中；产生超声波；以及通过超声波传输介质，将超声波传导至已接合的第一晶圆和第二晶圆并且持续预定的时间段。本发明专利技术还公开了相关的用于至少减弱接合晶圆的接合强度的半导体制造系统。

【技术实现步骤摘要】
半导体制造方法及其相关的半导体制造系统
本专利技术总体涉及半导体领域，更具体地，涉及半导体制造方法及其相关的制造系统。
技术介绍
半导体器件用于各种电子应用，例如，诸如个人电脑、手机、数码相机和其他电子设备。通常通过以下步骤来制造半导体器件：在半导体衬底上方相继沉积绝缘或介电层、导电层和半导电材料层；以及使用光刻来图案化这些材料层，以在衬底上形成电路组件和元件。半导体工业通过不断减小最小特征尺寸来持续提高不同电子组件(例如，晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集成度，这使得更多的组件集成至给定的区域。在一些应用中，这些较小的电子组件也需要比先前的封装占用更小区域的较小的封装。三维集成电路(3DIC)是半导体封装的最近发展，其中，多个半导体管芯彼此堆叠，诸如叠层封装(PoP)和系统级封装(SiP)封装技术。由于减小了堆叠管芯之间的互连件的长度，3DIC提供了提高的集成度以及诸如更快的速度和更高的带宽的其它优势。形成3DIC的一些方法涉及将两个半导体晶圆接合起来。例如，采用熔融接合、共晶接合和混合接合将晶圆接合起来。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种半导体制造方法，包括：提供第一晶圆和第二晶圆，其中，所述第一晶圆和所述第二晶圆接合在一起；将已接合的所述第一晶圆和所述第二晶圆浸没在超声波传输介质中；产生超声波；以及通过所述超声波传输介质，将所述超声波传导至已接合的所述第一晶圆和所述第二晶圆并且持续预定的时间段。根据本专利技术的另一方面，提供了一种半导体制造方法，包括：接合所述第一晶圆和所述第二晶圆；确定已接合的所述第一晶圆和所述第二晶圆的接合结果；以及根据所述接合结果，确定是否通过超声波来脱粘已接合的所述第一晶圆和所述第二晶圆。根据本专利技术的又一方面，提供了一种用于至少减弱接合晶圆的接合强度的半导体制造系统，包括：容器；超声波传输介质，填充在所述容器中；超声波产生装置，设置在所述超声波传输介质中以用于产生超声波；以及支撑件，设置在所述超声波传输介质中以支撑所述接合晶圆；其中，通过所述超声波传输介质将所述超声波传导至所述接合晶圆。附图说明在阅读附图时，本专利技术的各个方面可从下列详细描述获得最深入理解。应当注意，根据工业中的标准实践，各个部件并非按比例绘制。事实上，为了清楚讨论，各个部件的尺寸可以任意增大或减小。图1是根据本专利技术的示例性实施例的包括两个晶圆的接合晶圆的立体图；图2是图1所示的接合晶圆的局部放大的截面图；图3是根据本专利技术的示例性实施例示出的用于至少减弱接合晶圆的接合的半导体制造系统的示意图；图4至图6是根据本专利技术的示例性实施例的用于减弱或脱粘接合晶圆的接合的工艺的中间阶段；以及图7是根据本专利技术实施例示出的半导体制造方法的流程图。具体实施方式以下公开内容提供了许多不同的实施例或实例以实现本专利技术的不同特征。下面将描述元件和布置的特定实例以简化本专利技术。当然这些仅仅是实例并不旨在限定本专利技术。例如，在下面的描述中第一部件在第二部件上方或者在第二部件上的形成可以包括第一部件和第二部件以直接接触方式形成的实施例，也可以包括额外的部件可以形成在第一和第二部件之间，使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。而且，本专利技术在各个实例中可以重复参考数字和/或字母。这种重复仅是为了简明和清楚，其自身并不表示所论述的各个实施例和/或配置之间的关系。此外，在本文中可使用诸如“在...之下”、“在...下方”、“下方”、“低于在...上方”、以及“高于”等的空间关系术语，以便于描述如图中所示的一个元件或部件与其他元件或部件的关系。空间相对术语旨在包括除了附图中所示的方位之外，在使用中或操作中的器件的不同方位。装置可以其他方式定向(旋转90度或在其他方位上)，本文使用的空间相对描述符可同样地作相应解释。尽管提出本专利技术宽泛范围的数值范围和参数设定是近似值，在特定实例中的数值设定被尽可能精确地报告。然而，任何数值固有地包含某些必然误差，该误差由各自的测试测量中发现的标准偏差产生。同样，正如此处使用的术语“约”一般指在给定值或范围的10％、5％、1％或0.5％内。或者，术语“约”意思是在本领域普通的技术人员可以考虑到的可接受的平均标准误差内。除了在操作/工作的实例中，或除非另有明确规定，例如用于材料数量、持续时间、温度、操作条件、数额以及本专利技术此处公开的其他型似物的所有的数值范围、总额、值和百分比应该被理解为在所有情况下被术语“约”修改。因此，除非有相反规定，本专利技术和所附权利要求所设定的数值参数是可以根据要求改变的近似值。至少，每个数值参数应该至少被解释为根据被报告的有效数字的数目，并应用普通的四舍五入技术。此处范围可以表示为从一个端点到另一个端点或在两个端点之间。此处公开的所有范围包括端点，除非另有说明。参照图1，示出了根据本专利技术示例性实施例的包括两个晶圆102a，102b的接合晶圆100的立体图。每个晶圆102a，102b可由半导体晶圆或其它类型的晶圆或工件组成。晶圆102a，102b可用3DIC封装工艺接合起来。例如，可以使用共晶接合、混合接合、熔融接合、阳极接合和/或热压接合将晶圆102a，102b接合起来。然而，这并不是对本专利技术的限定。可选的，可以使用其他的晶圆-晶圆接合技术将晶圆102a，102b接合起来。图2是图1所示的接合晶圆的局部放大的截面图。晶圆102a，102b分别包括工件104a，104b。例如，工件104a，104b可包括半导体衬底(包括硅或其它半导体材料)并且可被绝缘层覆盖。工件104a，104b也可包括其它有源组件或电路。例如，工件104a，104b可由在单晶硅上方的氧化硅组成。工件104a，104b可以包括导电层和诸如晶体管、二极管、电容器等的半导体元件。可以用诸如GaAs，InP，Si/Ge或SiC的化合物半导体来代替硅。例如，每一个工件104a，104b可包括绝缘体上硅(SOI)或绝缘体上锗(GOI)的衬底。可分开制造晶圆102a，102b的每一个，之后再接合起来。晶圆102a，102b可包括相同或相似类型的器件。在一些实施例中，晶圆102a，102b可选地包括形成在其上的不同类型的器件。晶圆102a，102b可分别包括绝缘材料106a，106b，绝缘材料106a，106b分别形成在晶圆102a，102b的顶表面上。如图2所示，晶圆102a在接合至晶圆102b之前可以被倒置。导线或接触焊盘108a，108b可分别形成在晶圆102a，102b的绝缘材料106a，106b中。通孔109a，109b可分别布置在晶圆102a，102b的绝缘材料106a，106b中，并且分别连接至导线或接触焊盘108a，108b。晶圆102a，102b的上部可以包括金属化层。例如，绝缘材料106a，106b可以由二氧化硅、氮化硅、其它类型的绝缘材料层、多个层或它们的组合组成。例如，导线或接触焊盘108a，108b和通孔109a，109b可以由铜、铝、晶种层、衬层、其他材料、多个层或它们的组合组成。然而，这并不是对本专利技术的限定。在一些实施例中，导线或接触焊盘108a，108b，通孔109a，109b和绝缘材料106a，106b可包括其它材料。在一些实施例中，晶圆102a，102b可选地包括其他导线和通孔层。晶圆1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体制造方法，包括：提供第一晶圆和第二晶圆，其中，所述第一晶圆和所述第二晶圆接合在一起；将已接合的所述第一晶圆和所述第二晶圆浸没在超声波传输介质中；产生超声波；以及通过所述超声波传输介质，将所述超声波传导至已接合的所述第一晶圆和所述第二晶圆并且持续预定的时间段。

【技术特征摘要】
2016.02.26 US 15/054,9071.一种半导体制造方法，包括：提供第一晶圆和第二晶圆，其中，所述第一晶圆和所述第二晶圆接...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄信华，林永隆，刘丙寅，蔡嘉雄，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71