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一种影像传感器晶圆的键合方法技术

技术编号:8627163 阅读:166 留言:0更新日期:2013-04-26 00:35
本发明专利技术涉及半导体制造领域,尤其涉及一种影像传感器晶圆的键合方法,包括以下步骤:运用高密度等离子体化学气相淀积器件晶圆钝化层氧化物;对淀积钝化层氧化物的器件晶圆进行第一次化学机械研磨;将器件晶圆进行等离子体增强化学气相淀积法在原有的氧化物上再次淀积钝化层氧化物;对器件晶圆进行第二次化学机械研磨;将第二次化学机械研磨后的器件晶圆进行退火处理;将处理后的器件晶圆与进行等离子体增强化学气相淀积氧化物处理和化学机械研磨后的载片键合。有益效果是:在原有的第一次化学机械研磨后加入等离子体增强化学气相淀积和第二次化学机械研磨,更加有效的实现了晶圆表面的平坦度,解决了键合后可能产生的空洞问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造领域,尤其涉及。
技术介绍
晶圆键合技术是指通过化学和物理作用将两片晶圆紧密结合起来的方法,晶圆键合往往与表面硅加工相结合,用在微机电系统的加工工艺中。晶圆键合虽然不是微机械加工的直接手段,却在微机加工有着重要的地位,通过与其他加工手段相结合,即可对微结构提供支撑和保护,又可以实现机械结构之间或机械结构与电路之间的电学连接。晶圆键合质量的好坏会对微机械系统的性能产生直接影响。背照式影像传感器键合氧化物的平坦度对键合(bonding)至关重要,如果晶圆表面凹凸不平,则会造成键合后的空洞问题。现有的技术中,将器件晶圆进行高密度等离子体化学气相淀积钝化层氧化物候,再对器件晶圆氧化物层进行化学机械研磨,然后对器件晶圆进行退火处理,再取一个载片进行等离子增强化学气相淀积氧化物,之后对载片的氧化物层进行化学机械研磨,将经过处理的器件晶圆和载片进行键合。在这个过程中,经在高密度等离子体化学气相淀积氧化(厚度一般为16000埃-24000埃),会造成表面的更加不平整,这样就会给化学机械研磨造成困难,不易实现全局的平坦化。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能有效地实现晶圆表面全局的平坦化的影像传感器晶圆的键合方法。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下,包括以下步骤运用高密度等离子体化学气相淀积法(利用射频源或微波激发混合气体进行化学反应,直接使高密度的等离子体到达硅片表面,制备出能够填充高深宽比间隙的氧化物膜) 对器件晶圆进行处理,淀积器件晶圆钝化层氧化物;对淀积钝化层氧化物的器件晶圆进行第一次化学机械研磨(通过硅片和一个抛光头之间的相对运动来平坦化硅片表面);将研磨后的器件晶圆进行等离子体增强化学气相淀积法(使用等离子体的能量来产生并且维持混合气体的化学反应在硅片表面淀积一层固定氧化物膜)处理,在器件晶圆原有的氧化物上再次淀积钝化层氧化物;对器件晶圆进行第二次化学机械研磨;将第二次化学机械研磨后的器件晶圆进行退火处理(将器件晶圆在充有惰性气体的腔室内从室温升温至一定温度, 在此温度下保持一段时间后将腔室内温度降至室温);将上述步骤处理后的器件晶圆与进行等离子体增强化学气相淀积法处理和化学机械研磨后的载片键合(通过化学和物理作用将两片晶圆精密结合起来)。 在上述技术方案的基础上,本专利技术还可以做如下改进。进一步,所述运用高密度等离子体化学气相淀积法对器件晶圆进行处理,淀积器件晶圆钝化层氧化物厚度为8000埃至12000埃。进一步,所述对淀积钝化层氧化物的器件晶圆进行第一次化学机械研磨将氧化物厚度研磨至4000埃至6000埃。进一步,所述将研磨后的器件晶圆进行等离子体增强化学气相淀积法处理,在器件晶圆原有的氧化物上再次淀积钝化层氧化物的厚度为8000埃至12000埃。进一步,所述对器件晶圆进行第二次化学机械研磨将器件晶圆研磨至8000埃至 12000 埃。本专利技术的有益效果是在原有的第一次化学机械研磨后加入等离子体增强化学气相淀积和第二次化学机械研磨,更加有效的实现了晶圆表面的平坦度,解决了键合后可能产生的空洞问题。附图说明图1为现有的影像传感器晶圆键合工艺流程图2为本专利技术的影像传感器晶圆键合工艺流程图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本专利技术,并非用于限定本专利技术的范围。如图1为现有影像传感器晶圆键合的工艺流程图,有图中可知,现有技术中影像传感器晶圆键合的步骤,首先,经过步骤slOl,将器件晶圆高密度等离子体化学气相淀积钝化氧化物后,步骤sl02对经过步骤SlOl的器件晶圆的氧化层进行研磨,然后经过步骤sl03 对器件晶圆进行退货处理,步骤sl04为对载片等离子体增强化学气相淀积氧化物,将经过步骤sl04的载片进行步骤sl05对载片上氧化物进行化学机械研磨,最后,将经过处理和器件晶圆和载片进行键合。图2为本专利技术的影像传感器晶圆键合工艺流程图,由图中可以知道本专利技术的工艺流程图为步骤s201,对器件晶圆进行高密度等离子体化学气相淀积钝化氧化物;步骤 s202,对器件晶圆上的氧化物进行第一次化学机械研磨;步骤s203,对器件晶圆进行等离子体增强化学气相淀积钝化氧化物;步骤s204,对器件晶圆的氧化物进行第二次化学机械研磨;步骤s205,对器件晶圆进行退火处理;步骤s206,将一载片进行等离子体增强化学气相淀积氧化物;步骤s207,对在片上的氧化物进行化学机械研磨;步骤s208,将进行过步骤 s205的器件晶圆和步骤s207的载片进行键合。本专利技术的键合工艺流程与现有的键合工艺流程相比,在现有的工艺流程中的对器件晶圆进行第一次化学机械研磨后多了对器件晶圆等离子体增强化学机械气相淀积钝化氧化物 和对器件晶圆进行第二次化学机械研磨,通过加入这两项步骤,极大程度地改善了由于高密度等离子体化学气相淀积氧化物后造成氧化物表面不平整导致的化学机械研磨难以实现氧化物表面平坦化的问题。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例,并不用以限制本专利技术,凡在本专利技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种影像传感器晶圆的键合方法,其特征在于,包括以下步骤:运用高密度等离子体化学气相淀积法对器件晶圆进行处理,淀积器件晶圆钝化层氧化物;对淀积钝化层氧化物的器件晶圆进行第一次化学机械研磨;将研磨后的器件晶圆进行等离子体增强化学气相淀积法处理,在器件晶圆原有的氧化物上再次淀积钝化层氧化物;对器件晶圆进行第二次化学机械研磨;将第二次化学机械研磨后的器件晶圆进行退火处理;将经上述步骤处理后的器件晶圆与进行等离子体增强化学气相淀积法处理和化学机械研磨后的载片键合。

【技术特征摘要】
1.一种影像传感器晶圆的键合方法,其特征在于,包括以下步骤运用高密度等离子体化学气相淀积法对器件晶圆进行处理,淀积器件晶圆钝化层氧化物;对淀积钝化层氧化物的器件晶圆进行第一次化学机械研磨;将研磨后的器件晶圆进行等离子体增强化学气相淀积法处理,在器件晶圆原有的氧化物上再次淀积钝化层氧化物; 对器件晶圆进行第二次化学机械研磨;将第二次化学机械研磨后的器件晶圆进行退火处理;将经上述步骤处理后的器件晶圆与进行等离子体增强化学气相淀积法处理和化学机械研磨后的载片键合。2.根据权利要求1所述的一种影响传感器晶圆的键合方法,其特征是所述运用高密度等离子体化学气相淀积法对器件晶圆进...

【专利技术属性】
技术研发人员:李平
申请(专利权)人:陆伟
类型:发明
国别省市:

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