修边方法及键合方法技术

本申请提供一种修边方法及键合方法，所述修边方法应用于多层键合晶圆，包括：提供多层键合晶圆，所述多层键合晶圆包括有效区和位于所述有效区外围的修边区；去除部分所述修边区的多层键合晶圆，部分所述修边区为自所述有效区的边缘向外扩展特定宽度的区域；去除其余修边区的多层键合晶圆。本申请技术方案的修边方法及键合方法可以解决去除载体晶圆时键合界面的缺陷问题，有利于后续工艺的进行及提高产品良率。品良率。品良率。

【技术实现步骤摘要】
修边方法及键合方法


[0001]本申请涉及半导体制造领域，尤其涉及一种修边方法及键合方法。

技术介绍

[0002]现有的多层晶圆堆叠键合过程中的堆叠晶圆(stack wafer)正、背面都需要进行键合，故而需要载体晶圆(carrier wafer)辅助完成堆叠晶圆的翻片及减薄等相关工艺。在完成堆叠晶圆和底层晶圆(bottom wafer)的键合后需要将载体晶圆完全去除。
[0003]在载体晶圆去除过程中，首先采用机械研磨(grinding)的方法去除大部分的载体晶圆，然后采用酸液刻蚀剩余少量的载体晶圆，以减少机械力对堆叠晶圆可能产生的损坏。但需要注意的是，酸液在蚀刻时具有各向同性，其对载体晶圆拥有较大的蚀刻速率的同时，也会对其余膜层具有一定的蚀刻速率，因而容易在键合界面处蚀刻出缝隙，影响后续工艺及良率等。

技术实现思路

[0004]本申请要解决的技术问题是去除载体晶圆时会损坏键合界面，影响后续工艺及产品良率。
[0005]为解决上述技术问题，本申请提供了一种修边方法，应用于多层键合晶圆，包括：提供多层键合晶圆，所述多层键合晶圆包括有效区和位于所述有效区外围的修边区；去除部分所述修边区的多层键合晶圆，部分所述修边区为自所述有效区的边缘向外扩展特定宽度的区域；去除其余修边区的多层键合晶圆。
[0006]在本申请实施例中，所述多层键合晶圆包括底层晶圆和位于所述底层晶圆上且层叠分布的多个键合晶圆，所述多层键合晶圆的边缘呈阶梯状。
[0007]在本申请实施例中，所述底层晶圆包括：底层裸晶圆，所述底层裸晶圆包括第一表面；第一氧化层，位于所述底层裸晶圆的第一表面；第一氮化层，位于所述第一氧化层的表面，作为键合面；所述底层裸晶圆、所述第一氧化层及所述第一氮化层的宽度相同。
[0008]在本申请实施例中，所述键合晶圆包括：键合裸晶圆，所述键合裸晶圆包括相对的第一表面和第二表面；第二氧化层，位于所述键合裸晶圆的第一表面，作为第一键合面；第三氧化层，位于所述键合裸晶圆的第二表面；第二氮化层，位于所述第三氧化层的表面，作为第二键合面；同一键合晶圆中，所述键合裸晶圆、所述第二氧化层、所述第三氧化层及所述第二氮化层的宽度相同。
[0009]在本申请实施例中，自顶层键合晶圆至底层晶圆，所述修边区的宽度依次增加。
[0010]在本申请实施例中，所述顶层键合晶圆与述底层晶圆的半径之差为2.5mm
‑
3mm，所述底层晶圆的修边区宽度为3.5mm
‑
4mm，所述特定宽度为2.9mm
‑
3.1mm。
[0011]在本申请实施例中，所述底层裸晶圆的修边区深度为45μm
‑
55μm。
[0012]在本申请实施例中，采用切割工艺去除所述修边区的多层键合晶圆。
[0013]在本申请实施例中，所述切割工艺的刀刃宽度等于所述特定宽度。
[0014]本申请还提供了一种键合方法，包括：提供底层晶圆和多个键合晶圆，且每个键合晶圆均键合在相应的载体晶圆上；借助所述载体晶圆，使所述键合晶圆依次键合在所述底层晶圆上，其中每完成一次键合晶圆的键合操作，去除对应的载体晶圆，再进行下一次键合操作，形成多层键合晶圆，所述多层键合晶圆包括有效区和位于所述有效区外围的修边区；采用上述的修边方法处理所述多层键合晶圆。
[0015]与现有技术相比，本申请技术方案的修边方法及键合方法具有如下有益效果：
[0016]本申请技术方案的修边方法应用于多层键合晶圆，所述多层键合晶圆包括有效区和位于所述有效区外围的修边区，其中位于所述修边区的多层键合晶圆的键合界面具有因湿法刻蚀引起的长条状缝隙，通过先去除自所述有效区的边缘向外扩展特定宽度的区域的多层键合晶圆，再去除其余修边区的多层键合晶圆，可以有效地解决因长条状缝隙存在导致的电性风险，还可以减少碎片现象的发生，降低破片风险，有利于后续工艺的进行，大幅度提高产品良率，所述修边方法操作简单，易于工艺控制。
[0017]本申请技术方案的键合方法在形成多层键合晶圆之后，增加了对所述多层键合晶圆的修边工艺，大幅度提高了键合质量。
附图说明
[0018]以下附图详细描述了本申请中披露的示例性实施例。其中相同的附图标记在附图的若干视图中表示类似的结构。本领域的一般技术人员将理解这些实施例是非限制性的、示例性的实施例，附图仅用于说明和描述的目的，并不旨在限制本申请的范围，其他方式的实施例也可能同样的完成本申请中的专利技术意图。应当理解，附图未按比例绘制。其中：
[0019]图1至图6为一种多层键合晶圆的制作方法各步骤的结构示意图；
[0020]图7为本申请实施例的修边方法的流程示意图；
[0021]图8至图14为本申请实施例的键合方法各步骤的结构示意图。
具体实施方式
[0022]以下描述提供了本申请的特定应用场景和要求，目的是使本领域技术人员能够制造和使用本申请中的内容。对于本领域技术人员来说，对所公开的实施例的各种局部修改是显而易见的，并且在不脱离本申请的精神和范围的情况下，可以将这里定义的一般原理应用于其他实施例和应用。因此，本申请不限于所示的实施例，而是与权利要求一致的最宽范围。
[0023]参考图1，一种多层键合晶圆的制作方法，包括：将键合晶圆键合在载体晶圆，其中所述键合晶圆包括键合裸晶圆20，所述键合裸晶圆20包括晶面和晶背，所述晶面上形成有键合层21，所述键合层21可以是多层结构，在此不作特殊限定；所述载体晶圆包括载体裸晶圆10以及位于载体裸晶圆10表面的键合层11，所述键合层21和所述键合层11中均形成有键合标记(图中未示出)，用于键合时进行对准。在键合所述载体晶圆和键合晶圆之前，对所述键合晶圆进行第一次修边处理，以降低键合时键合晶圆边缘出现缺陷的几率。
[0024]参考图2和图3，在所述键合裸晶圆20的晶背一侧减薄所述键合裸晶圆20，并在减薄后的键合裸晶圆20的晶背表面形成键合层22，所述键合层22中也可以形成用于键合对准的标记。然后，对所述键合晶圆进行第二次修边处理。所述第二次修边处理时会对载体晶圆
进行一定的修边，利于后续载体晶圆的去除。
[0025]参考图4，然后将带有载体晶圆的键合晶圆再键合在底层晶圆上。所述底层晶圆包括底层裸晶圆30，所述底层裸晶圆30表面形成键合层31，所述键合层31中也可以形成键合标记。
[0026]参考图5和图6，通过机械研磨和湿法刻蚀的方式去除所述载体晶圆。先通过机械研磨去除大部分的载体裸晶圆10，然后通过湿法刻蚀工艺去除剩余的载体裸晶圆10以及键合层11，露出的键合层21的表面作为键合晶圆进行下一次键合时的键合面。由于湿法刻蚀工艺去除载体晶圆时，刻蚀溶剂会在A位置的直角台阶处集聚，并沿着键合界面蚀刻造成长条状缝隙，大幅度降低了产品的良率。若在去除载体晶圆之前将A位置进行修边处理，以去除直角台阶，进而防止刻蚀溶剂在台阶处聚集，虽然可以起到一定效果，但是对于形成多层键本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种修边方法，应用于多层键合晶圆，其特征在于，包括：提供多层键合晶圆，所述多层键合晶圆包括有效区和位于所述有效区外围的修边区；去除部分所述修边区的多层键合晶圆，部分所述修边区为自所述有效区的边缘向外扩展特定宽度的区域；去除其余修边区的多层键合晶圆。2.根据权利要求1所述的修边方法，其特征在于，所述多层键合晶圆包括底层晶圆和位于所述底层晶圆上且层叠分布的多个键合晶圆，所述多层键合晶圆的边缘呈阶梯状。3.根据权利要求2所述的修边方法，其特征在于，所述底层晶圆包括：底层裸晶圆，所述底层裸晶圆包括第一表面；第一氧化层，位于所述底层裸晶圆的第一表面；第一氮化层，位于所述第一氧化层的表面，作为键合面；所述底层裸晶圆、所述第一氧化层及所述第一氮化层的宽度相同。4.根据权利要求3所述的修边方法，其特征在于，所述键合晶圆包括：键合裸晶圆，所述键合裸晶圆包括相对的第一表面和第二表面；第二氧化层，位于所述键合裸晶圆的第一表面，作为第一键合面；第三氧化层，位于所述键合裸晶圆的第二表面；第二氮化层，位于所述第三氧化层的表面，作为第二键合面；同一键合晶圆中，所述键合裸晶圆、所述第二氧化层、所述第三氧化层及所述第二氮化层的宽度相同。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：槐宝，王阳，刘敏，强力，贾伟杰，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：