芯片载体、其形成方法以及晶圆键合结构的形成方法技术

一种芯片载体、其形成方法以及晶圆键合结构的形成方法，其中，芯片载体的形成方法包括：提供基板；在所述基板内形成若干第一开口，各所述第一开口顶部的尺寸大于底部的尺寸，各所述第一开口用于固定芯片结构；在所述第一开口的底部表面、侧壁表面以及基板的顶部表面形成粘附层。所述芯片载体、芯片载体的形成方法以及晶圆键合结构，提高了芯片与晶圆键合过程中的对准精度，降低了对准难度，提升了键合集成工艺的效率。工艺的效率。工艺的效率。

【技术实现步骤摘要】
芯片载体、其形成方法以及晶圆键合结构的形成方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，具体涉及一种芯片载体、其形成方法以及晶圆键合结构的形成方法。

技术介绍

[0002]电子集成封装是半导体集成工艺的重要环节。其中，传统的电子封装技术主要以2D堆叠为主，即，电子元器件平铺安装在PCB基板表面，这样的2D堆叠的芯片在性能、数量、运行速度等方面都有较大的局限性。
[0003]近年来，晶圆上芯片（die on wafer）集成方式通过将不同大小的芯片（die）通过混合键合（Hybrid bond）的方式集成在目标晶圆上，可使其在三维方向堆叠的密度更大，并且大大改善芯片速度和功耗。
[0004]然而，现有的晶圆上芯片的集成方式中，芯片与晶圆的对准精度仍有较大的提升空间，且该键合集成工艺的效率较低，实际量产的难度较大。

技术实现思路

[0005]本专利技术解决的技术问题是，提供一种芯片载体、其形成方法以及晶圆键合结构的形成方法，提高了芯片与晶圆键合过程中的对准精度，降低了对准难度，提升了键合集成工艺的效率。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案提供一种芯片载体的形成方法，包括：提供基板；在所述基板内形成若干第一开口，各所述第一开口顶部的尺寸大于底部的尺寸，各所述第一开口用于固定芯片结构；在所述第一开口的底部表面、侧壁表面以及基板的顶部表面形成粘附层。
[0007]可选的，在所述基板内形成若干第一开口的方法包括：在所述基板内形成初始凹槽；在所述初始凹槽侧壁表面形成侧墙结构，在所述初始凹槽内形成第一开口，所述侧墙结构暴露出所述基板表面，所述侧墙结构底部的厚度大于所述侧墙结构顶部的厚度，所述厚度为侧墙结构垂直于初始凹槽侧壁方向的尺寸；所述粘附层还形成于所述侧墙结构表面。
[0008]可选的，所述侧墙结构的形成方法包括：在所述初始凹槽底部表面、侧壁表面以及基板顶部表面形成侧墙材料层；回刻蚀所述侧墙材料层，直至暴露出所述基板顶部表面以及初始凹槽底部表面，在所述初始凹槽侧壁表面形成侧墙结构。
[0009]可选的，在所述基板内形成若干第一开口的方法包括：在所述基板表面形成掩膜层，所述掩膜层暴露出部分所述基板表面；以所述掩膜层为掩膜，刻蚀所述基板，以形成第一开口，所述第一开口顶部的尺寸大于底部的尺寸。
[0010]可选的，所述第一开口顶部尺寸与底部尺寸之差的范围为2微米~10微米。
[0011]可选的，各所述第一开口的底部尺寸等于各芯片结构的尺寸。
[0012]相应的，本专利技术的技术方案还提供一种芯片载体，其特征在于，包括：基板；位于所述基板内的若干第一开口，各所述第一开口顶部的尺寸大于底部的尺寸，各所述第一开口
用于固定芯片结构；位于所述第一开口底部表面、侧壁表面以及基板表面的粘附层。
[0013]可选的，所述基板内具有若干初始凹槽，所述芯片载体还包括：位于初始凹槽侧壁的侧墙结构，所述第一开口位于所述初始凹槽内的侧墙结构之间，所述侧墙结构暴露出所述基板表面，所述侧墙结构底部的厚度大于所述侧墙结构顶部的厚度，所述厚度为侧墙结构垂直于初始凹槽侧壁方向的尺寸；所述粘附层还位于所述侧墙结构表面。
[0014]可选的，所述侧墙结构的材料与所述粘附层的材料不同。
[0015]可选的，所述侧墙结构的材料包括氮化硅。
[0016]可选的，所述粘附层的材料包括柔性材料。
[0017]可选的，所述柔性材料包括：聚乙烯醇、聚酯、聚酰亚胺或聚萘二甲酸乙二醇酯。
[0018]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案提供一种晶圆键合结构的形成方法，其特征在于，包括：形成若干相互分立的芯片结构，各所述芯片结构包括相对的第一面以及第二面；提供芯片载体，所述芯片载体包括：基板；位于所述基板内的若干第一开口，各所述第一开口顶部的尺寸大于底部的尺寸；位于所述第一开口底部表面、侧壁表面以及基板表面的粘附层； 在各第一开口内固定芯片结构，所述芯片结构的第一面与粘附层相接触；提供目标晶圆，所述目标晶圆具有相对的第三面和第四面；将芯片结构固定于所述芯片载体之后，将所述芯片载体以及芯片结构的第二面朝向目标晶圆的第三面进行键合，使芯片结构与目标晶圆电连接；在芯片结构与目标晶圆键合之后，去除所述粘附层，使所述基板与芯片结构分离。
[0019]可选的，各芯片结构的形成方法包括：提供初始晶圆结构，所述初始晶圆结构具有若干芯片区以及位于相邻芯片区之间的切割道区；沿切割道区将所述初始晶圆结构切割为若干芯片结构。
[0020]可选的，切割所述初始晶圆结构的工艺包括：等离子体干法刻蚀切割工艺。
[0021]可选的，所述初始晶圆结构包括：初始晶圆器件层；位于初始晶圆器件层上的初始介质层；位于初始介质层内的第一电互连层；位于第一电互连层和初始介质层表面的初始第一保护层；将初始晶圆结构切割后，所述初始晶圆器件层成为第一器件层，所述初始介质层成为第一介质层，所述初始第一保护层成为第一保护层，暴露出的第一器件层表面为各芯片结构的第一面，暴露出的第一保护层的表面为各芯片结构的第二面。
[0022]可选的，在切割所述初始晶圆结构之前，还包括：将所述初始第一保护层与初始载体贴合；将所述初始晶圆器件层贴合于粘合结构表面；去除所述初始载体，暴露出所述初始第一保护层表面；在形成各芯片结构之后，还包括：去除所述粘合结构。
[0023]可选的，将各芯片结构固定于所述芯片载体之后，还包括：在各所述芯片结构表面以及基板表面填充第二保护层；平坦化所述第二保护层；在所述第二保护层内形成第一混合键合插塞。
[0024]可选的，所述目标晶圆包括：第二器件层，所述第二器件层内具有电连接插塞；位于所述第二器件层表面的第三介质层；位于所述第三介质层内的第二电互连层；位于所述第三介质层以及第二电互连层表面的第四介质层；位于所述第四介质层内的第二混合键合插塞，所述第三面暴露出所述第二混合键合插塞，所述第四面暴露出所述第二器件层。
[0025]可选的，在分离所述基板之后，还包括：对所述第二器件层进行减薄处理，直至暴露出所述电连接插塞；在所述电连接插塞表面形成焊球。
[0026]可选的，在去除所述基板之后，还包括：在所述芯片结构以及目标晶圆表面填充介质结构，所述介质结构的顶部表面高于所述芯片结构的顶部表面。
[0027]与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下有益效果：本专利技术的技术方案提供的芯片载体的形成方法中，在所述基板内形成了第一开口，所述第一开口为芯片结构的集成提供了精准定位；各所述第一开口顶部的尺寸大于底部的尺寸，从而，较大的顶部开口为芯片结构的放置提供了更多的冗余空间，降低了精准定位的难度；在芯片结构放入相应的第一开口后，又可以通过第一开口自上而下逐渐收缩的侧壁形貌实现芯片结构在基板内的自对准定位，最终使芯片结构更精准的与基板的预定位置贴合，从而提升了芯片结构的定位精度、降低了精准定位的难度，同时减少了定位所需的时间，提升了定位的效率。此外，所述芯片结构与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种芯片载体的形成方法，其特征在于，包括：提供基板；在所述基板内形成若干第一开口，各所述第一开口顶部的尺寸大于底部的尺寸，各所述第一开口用于固定芯片结构；在所述第一开口的底部表面、侧壁表面以及基板的顶部表面形成粘附层。2.如权利要求1所述的芯片载体的形成方法，其特征在于，在所述基板内形成若干第一开口的方法包括：在所述基板内形成若干初始凹槽；在所述初始凹槽侧壁表面形成侧墙结构，在所述初始凹槽内形成第一开口，所述侧墙结构暴露出所述基板表面，所述侧墙结构底部的厚度大于所述侧墙结构顶部的厚度，所述厚度为侧墙结构垂直于初始凹槽侧壁方向的尺寸；所述粘附层还形成于所述侧墙结构表面。3.如权利要求2所述的芯片载体的形成方法，其特征在于，所述侧墙结构的形成方法包括：在所述初始凹槽底部表面、侧壁表面以及基板顶部表面形成侧墙材料层；回刻蚀所述侧墙材料层，直至暴露出所述基板顶部表面以及初始凹槽底部表面，在所述初始凹槽侧壁表面形成侧墙结构。4.如权利要求1所述的芯片载体的形成方法，其特征在于，在所述基板内形成若干第一开口的方法包括：在所述基板表面形成掩膜层，所述掩膜层暴露出部分所述基板表面；以所述掩膜层为掩膜，刻蚀所述基板，以形成第一开口，所述第一开口顶部的尺寸大于底部的尺寸。5.如权利要求1所述的芯片载体的形成方法，其特征在于，所述第一开口顶部尺寸与底部尺寸之差的范围为2微米~10微米。6.如权利要求1所述的芯片载体的形成方法，其特征在于，各所述第一开口的底部尺寸等于各芯片结构的尺寸。7.一种芯片载体，其特征在于，包括：基板；位于所述基板内的若干第一开口，各所述第一开口顶部的尺寸大于底部的尺寸，各所述第一开口用于固定芯片结构；位于所述第一开口底部表面、侧壁表面以及基板表面的粘附层。8.如权利要求7所述的芯片载体，其特征在于，所述基板内具有若干初始凹槽，所述芯片载体还包括：位于初始凹槽侧壁的侧墙结构，所述第一开口位于所述初始凹槽内的侧墙结构之间，所述侧墙结构暴露出所述基板表面，所述侧墙结构底部的厚度大于所述侧墙结构顶部的厚度，所述厚度为侧墙结构垂直于初始凹槽侧壁方向的尺寸；所述粘附层还位于所述侧墙结构表面。9.如权利要求8所述的芯片载体，其特征在于，所述侧墙结构的材料与所述粘附层的材料不同。10.如权利要求9所述的芯片载体，其特征在于，所述侧墙结构的材料包括氮化硅。11.如权利要求7所述的芯片载体，其特征在于，所述粘附层的材料包括柔性材料。12.如权利要求11所述的芯片载体，其特征在于，所述柔性材料包括：聚乙烯醇、聚酯、聚酰亚胺或聚萘二甲酸乙二醇酯。13.一种晶圆键合结构的形成方法，其特征在于，包括：
形成若干相互分立的芯片结构，各所述芯片结构包括相对的第一面以及第二面；提供芯片载体，所述芯片载体包括：基板；位于所述基板内的若干第一开口，各所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛迎飞，蓝天，
申请(专利权)人：芯盟科技有限公司，
类型：发明
国别省市：