晶圆键合方法技术

本发明专利技术提供一种晶圆键合方法，包括：提供器件晶圆，对所述器件晶圆切边处理，切边后的所述器件晶圆呈凸台状，包括基底部和从所述基底部延伸出的凸起部；将所述凸起部面向承载晶圆键合，在所述凸起部与所述承载晶圆之间形成粘结剂层；对键合后的所述器件晶圆的背面减薄；去除减薄后的所述器件晶圆边缘的所述粘结剂层，至少去除露出所述凸起部的所述粘结剂层；形成低温氧化层，所述低温氧化层至少覆盖洗边后的所述粘结剂层的侧壁，以使粘结剂层不暴露，减少后续高温工艺制程使粘结剂层溢出造成的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
晶圆键合方法
本专利技术属于集成电路制造
，具体涉及一种晶圆键合方法。
技术介绍
在晶圆三维集成技术中，为实现多片晶圆的堆叠，需要把晶圆减到足够薄。晶圆减薄到100μm甚至更薄之后，在直接进行后续工艺时很容易发生变形甚至破裂，而临时键合技术可以很好的解决这一问题，尤其是在多片晶圆堆叠中，将临时键合用于转移超薄晶圆，实现承载晶圆的重复利用，即有利于后续工艺的进行，同时还能在很大程度上降低成本。目前最常见的临时键合方法就是使用键合胶将器件晶圆和承载晶圆粘合在一起，在进行减薄和一系列背面工艺后，再使用一定方法解键合。在晶圆多片堆叠工艺中使用临时键合技术，边缘处理方式关系到缺陷引入与最终产品的良率。常用的方法依次包括：对器件晶圆进行修边处理、器件晶圆和承载晶圆临时键合、减薄器件晶圆以及洗边。在器件晶圆和承载晶圆之间形成键合胶，一般采用洗边工艺将减薄后的器件晶圆的周边和键合胶在晶圆厚度方向上切齐，即将多于的键合胶去掉，但是经过后续的高温工艺，键合胶还是会有可能溢出，导致机台报警，工艺无法进行，这种情况不利于后续制程的进行，尤其是后续的混合键合。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种晶圆键合方法，避免键合胶溢出，减少缺陷引入。本专利技术提供一种晶圆键合方法，包括：提供器件晶圆，对所述器件晶圆切边处理，切边后的所述器件晶圆呈凸台状，包括基底部和从所述基底部延伸出的凸起部；将所述凸起部面向承载晶圆键合，在所述凸起部与所述承载晶圆之间形成粘结剂层；对键合后的所述器件晶圆的背面减薄；去除减薄后的所述器件晶圆边缘的所述粘结剂层，至少去除露出所述凸起部的所述粘结剂层；形成低温氧化层，所述低温氧化层至少覆盖洗边后的所述粘结剂层的侧壁。进一步的，采用等离子体增强化学气相沉积工艺或高密度等离子体化学气相沉积工艺形成所述低温氧化层。进一步的，采用所述等离子体增强化学气相沉积工艺，在小于等于200℃的温度下形成所述低温氧化层。进一步的，采用所述等离子体增强化学气相沉积工艺，在150℃～200℃的温度下形成所述低温氧化层。进一步的，所述形成低温氧化层包括：提供含硅前驱物；将所述含硅前驱物气化后作为反应的前驱气体，在减薄后的所述器件晶圆表面形成化学吸附；通入含氧气体进行氧化，生成所述低温氧化层。进一步的，去除减薄后的所述器件晶圆边缘的所述粘结剂层的步骤包括：去除所述凸起部下方边缘的所述粘结剂层，形成凹陷；形成低温氧化层的步骤中，所述低温氧化层填充所述凹陷。进一步的，所述器件晶圆包括衬底、位于所述衬底上的介质层和嵌设于所述介质层中的金属层。进一步的，所述低温氧化层覆盖洗边后的所述器件晶圆的上表面和周圈侧壁。进一步的，所述形成低温氧化层之后还包括：在所述低温氧化层的表面形成钝化层；刻蚀所述钝化层、所述低温氧化层、所述衬底以及部分厚度的所述介质层形成硅通孔，所述硅通孔暴露出所述金属层；在所述硅通孔中填充互连层，所述互连层与所述金属层电连接。进一步的，在所述硅通孔中填充所述互连层之后还包括：去除所述器件晶圆在所述承载晶圆上投影范围以外的所述钝化层和所述低温氧化层；通过解键合将所述器件晶圆与所述承载晶圆分离。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术提供一种晶圆键合方法，包括：提供器件晶圆，对所述器件晶圆切边处理，切边后的所述器件晶圆呈凸台状，包括基底部和从所述基底部延伸出的凸起部；将所述凸起部面向承载晶圆键合，在所述凸起部与所述承载晶圆之间形成粘结剂层；对键合后的所述器件晶圆的背面减薄；去除减薄后的所述器件晶圆边缘的所述粘结剂层，至少去除露出所述凸起部的所述粘结剂层；形成低温氧化层，所述低温氧化层至少覆盖洗边后的所述粘结剂层的侧壁，以使粘结剂层不暴露，减少后续高温工艺制程使粘结剂层溢出造成的缺陷。附图说明图1为本专利技术实施例的一种晶圆键合方法流程示意图。图2a为本专利技术实施例的器件晶圆与承载晶圆键合后示意图。图2b为图2a的局部示意图。图3为本专利技术实施例的器件晶圆减薄后示意图。图4a和图4b为本专利技术实施例的器件晶圆洗边后示意图。图5为本专利技术实施例的晶圆键合方法中形成低温氧化层后示意图。图6为本专利技术实施例的晶圆键合方法中形成互连层后示意图。图7为本专利技术实施例的晶圆键合方法中去除覆盖器件晶圆的周圈侧壁的低温氧化层后示意图。其中，附图标记如下：10-承载晶圆；20-器件晶圆；21-衬底；22-介质层；23-金属层；A-粘结剂层；30-低温氧化层；31-钝化层；32-互连层。具体实施方式基于上述研究，本专利技术实施例提供了一种晶圆键合方法。以下结合附图和具体实施例对本专利技术进一步详细说明。根据下面说明，本专利技术的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。本专利技术实施例提供了一种晶圆键合方法，如图1所示，包括：提供器件晶圆，对所述器件晶圆切边处理，切边后的所述器件晶圆呈凸台状，包括基底部和从所述基底部延伸出的凸起部；将所述凸起部面向承载晶圆键合，在所述凸起部与所述承载晶圆之间形成粘结剂层；对键合后的所述器件晶圆的背面减薄；去除减薄后的所述器件晶圆边缘的所述粘结剂层，至少去除露出所述凸起部的所述粘结剂层；形成低温氧化层，所述低温氧化层至少覆盖洗边后的所述粘结剂层的侧壁。下面结合图2至图7介绍本专利技术实施例的晶圆键合方法的各步骤。如图2a和图2b所示，提供器件晶圆20，对器件晶圆20切边处理，切边区域为T，器件晶圆20切边处理后呈凸台状，包括基底部20a和从所述基底部延伸出的凸起部20b。器件晶圆20具有相对的正面f2和背面f1。示例性的，器件晶圆20包括衬底21、位于所述衬底21上的介质层22、嵌设于所述介质层22中的金属层23。本实施方式中，所述器件晶圆20的正面f2为所述介质层22远离所述衬底21的一面，所述器件晶圆20的背面f1为所述衬底21远离所述介质层22的一面。衬底21可以为半导体衬底，由适合于半导体装置的任何半导体材料(诸如硅、碳化硅和硅锗等)制成。衬底21中可以形成有各种装置(不限于半导体装置)构件(图中未示出)。衬底21还可以为已经形成有其他层或构件，例如：栅极结构、接触孔、介质层、金属连线和通孔等等。将切边后的器件晶圆20与承载晶圆10键合，在所述器件晶圆20的正面f2与承载晶圆10之间形成粘结剂层A，所述器件晶圆20与所述承载晶圆10通过所述粘结剂层A键合。为了给器件晶圆20的边缘提供足够的承载以保证其在减薄时不破碎，粘结剂层A的涂抹面积大于切边后器件晶圆的正面f2(键合面)的面积。如图2和图3所示，对键合后的所述器件晶圆20的背面f1减薄以及平坦化。器件晶圆20减薄的厚度大于等于器件晶圆20切本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种晶圆键合方法，其特征在于，包括：/n提供器件晶圆，对所述器件晶圆切边处理，切边后的所述器件晶圆呈凸台状，包括基底部和从所述基底部延伸出的凸起部；/n将所述凸起部面向承载晶圆键合，在所述凸起部与所述承载晶圆之间形成粘结剂层；/n对键合后的所述器件晶圆的背面减薄；/n去除减薄后的所述器件晶圆边缘的所述粘结剂层，至少去除露出所述凸起部的所述粘结剂层；/n形成低温氧化层，所述低温氧化层至少覆盖洗边后的所述粘结剂层的侧壁。/n

【技术特征摘要】
1.一种晶圆键合方法，其特征在于，包括：
提供器件晶圆，对所述器件晶圆切边处理，切边后的所述器件晶圆呈凸台状，包括基底部和从所述基底部延伸出的凸起部；
将所述凸起部面向承载晶圆键合，在所述凸起部与所述承载晶圆之间形成粘结剂层；
对键合后的所述器件晶圆的背面减薄；
去除减薄后的所述器件晶圆边缘的所述粘结剂层，至少去除露出所述凸起部的所述粘结剂层；
形成低温氧化层，所述低温氧化层至少覆盖洗边后的所述粘结剂层的侧壁。


2.如权利要求1所述的晶圆键合方法，其特征在于，采用等离子体增强化学气相沉积工艺或高密度等离子体化学气相沉积工艺形成所述低温氧化层。


3.如权利要求2所述的晶圆键合方法，其特征在于，采用所述等离子体增强化学气相沉积工艺，在小于等于200℃的温度下形成所述低温氧化层。


4.如权利要求3所述的晶圆键合方法，其特征在于，采用所述等离子体增强化学气相沉积工艺，在150℃～200℃的温度下形成所述低温氧化层。


5.如权利要求2所述的晶圆键合方法，其特征在于，所述形成低温氧化层包括：
提供含硅前驱物；
将所述含硅前驱物气化后作为反应的前驱气体，在减薄后的所述器件晶圆表面形成化学吸附；
通入含...

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑞磊，
申请(专利权)人：武汉新芯集成电路制造有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42