一种接合晶圆及其制备方法_2

文档序号:9236697阅读:来源:国知局
垫片区域以外均设置有金属图案,接合后在所述晶圆的边缘形成支撑结构,以避免在研磨过程中发生碎裂。
[0042]下面结合附图对本发明的所述接合晶圆以及实施方式做进一步的说明。
[0043]实施例1
[0044]下面结合附图3a_3b对本发明的所述接合晶圆做进步的说明。
[0045]首先,如图3a所示,以底部接合晶圆201为例,在所述底部接合晶圆201的边缘设置有垫片区域204,其中图3中所述垫片区域不设置任何图案,而在所述垫片区域以外的晶圆的边缘区域上设置有金属图案,因此在所述垫片区域203中会形成凹槽状的空间,用于放置所述垫片。
[0046]在图3a中所述底部接合晶圆201为完整的晶圆,并非缺失,为了更好地说明所述垫片区域204,在所述底部接合晶圆201的边缘形成如图所示的空白区域。
[0047]其中所述接合晶圆包括顶部接合晶圆202和底部接合晶圆201,其中所述顶部接合晶圆202和底部接合晶圆201的边缘均设置有垫片区域204,并且所述顶部接合晶圆202的垫片区域和所述底部接合晶圆201的垫片区域上下相互对应,接合后,所述顶部接合晶圆202的垫片区域和所述底部接合晶圆201的垫片区域形成空腔,例如方形空间,用于放置垫片。
[0048]其中,所述垫片位于所述垫片区域形成的空腔中,用于将所述顶部接合晶圆202和所述底部接合晶圆201间隔开,如图3b所示,形成一定的距离,以用于接合。
[0049]其中所述垫片的形状可以为条状结构,例如金属条、金属块等,其可以为方形柱状结构、多边形的柱状结构等,并不局限于某一种。
[0050]作为优选,所述垫片选用不锈钢材料,所述垫片区域204的表面为氧化物层,而且所述垫片设置于所述垫片区域,不会和所述金属图案相接触,如图3b所示,在高温接合过程中,所述垫片和所述垫片区域的氧化物层不会发生粘连,从而避免了所述顶部接合晶圆202和所述底部接合晶圆201之间的相对位移,避免了对准发生误差的情况,以提高器件的良率。
[0051]作为优选,所述若干垫片区域均匀的分布在所述接合晶圆的边缘上。
[0052]进一步,所述垫片区域204的数目可以根据版图设计的需要进行选择并不局限于某一数值范围,如图3a所示,在所述接合晶圆中设置有3个垫片区域204,所述3个垫片区域204均匀的分散于所述底部接合晶圆201的圆周上。
[0053]其中,所述垫片区域204设置于所述接合晶圆的边缘3-5mm处,优选为3mm,即设置于所述晶圆的边缘往里3-5_处。
[0054]在本发明中所述接合晶圆的边缘仅仅垫片区域204不设置金属图案,而其他区域均设置有金属图案,而所述垫片区域204所占晶圆的边缘很小的一部分。
[0055]此外,在所述顶部接合晶圆202和底部接合晶圆201中,除所述垫片区域以外的晶圆的边缘区域上设置的金属图案,在所述顶部接合晶圆202和底部接合晶圆201接合后,所述金属图案可以起到支撑的作用,避免了在研磨过程中发生碎裂现象,提高器件的良率。
[0056]在所述顶部接合晶圆202和所述底部接合晶圆201接合过程中,如图3b所示,所述垫片203设置于所述顶部接合晶圆202的垫片区域和所述底部接合晶圆201的垫片区域形成空腔中,以将所述顶部接合晶圆202和底部接合晶圆201分离,在接合过程中对顶部接合晶圆202施加压力,同时将所述垫片203抽离,继续施加应力,在较高的温度下实现所述顶部接合晶圆202和底部接合晶圆201。
[0057]由于所述垫片位于所述垫片区域中,不会和所述金属图案接触,不会发生粘连,而且在垫片以外的区域形成有金属图案,接合后在晶圆的边缘形成支撑,避免了研磨过程中发生碎裂。
[0058]实施例2
[0059]本发明还提供了一种所述接合晶圆的制备方法,所述方法包括:
[0060]步骤201提供晶圆。
[0061 ] 在该步骤中所述晶圆为用于是实现接合的晶圆。
[0062]步骤202在所述晶圆上形成光罩。
[0063]具体地,在晶片上形成光刻胶的方法,可以为涂布法或其他合适的方法。
[0064]作为优选,在所述晶圆上形成和所述晶圆大小为1:1的所述光罩。
[0065]步骤203曝光显影,以使所述光罩上在所述垫片区域以外的区域形成目标图案。
[0066]所述曝光方法可以选用本领域常用的方法,在此不再赘述。
[0067]步骤204以所述掩膜层为掩膜蚀刻所述晶圆,以在所述晶圆上形成所述目标图案和所述垫片区域。
[0068]本发明还提供了一种半导体器件,所述半导体器件包括上述接合晶圆。
[0069]至此,完成了本发明实施例的接合晶圆的制造方法的相关步骤的介绍。在步骤204之后,还可以包括形成晶体管的步骤以及其他相关步骤,此处不再赘述。并且,除了上述步骤之外,本实施例的制造方法还可以在上述各个步骤之中或不同的步骤之间包括其他步骤,这些步骤均可以通过现有技术中的各种工艺来实现,此处不再赘述。
[0070]本发明为了解决现有技术中存在的问题,提供了一种新的接合晶圆及其制备方法,所述接合晶圆中为了避免距离边缘3_的区域中不设置图案在研磨时容易发生碎裂的问题,在所述晶圆的边缘设置垫片区域,所述垫片区域均匀的分散于所述晶圆的边缘,而且所述垫片区域不设置图案,而所述晶圆的边缘除了垫片区域以外均设置图案,例如金属图案,以在研磨过程中起到支撑的作用,通过所述设置不仅能够解决接合晶圆边缘容易碎裂的问题,同时由于垫片区域的设置,还能解决现有技术中所述垫片和金属图案发生粘连的问题。
[0071]本发明所述接合晶圆的优点在于;
[0072](I)由于垫片区域的设置,所述垫片不会和所述金属图案接触,所述垫片选用不锈钢材料,所述垫片区域的表面为氧化物层,因此可以避免垫片粘连的问题。
[0073](2)可以进一步提闻顶部接合晶圆和底部接合晶圆之间对准的精确度,以提闻器件的良率。
[0074](3)由于所述垫片区域仅仅占所述晶圆的边缘很小的一部分,除垫片区域以外的地方设置有图案,起到支撑,避免了在研磨过程中发生碎裂现象,提高器件的良率。
[0075](4)由于所述垫片不会发生粘连,避免了垫片在所述晶圆上形成残留,提高了所述垫片的使用寿命。
[0076]图4为本发明一【具体实施方式】中所述晶圆结构的制备工艺流程图,具体包括以下步骤:
[0077]步骤201提供晶圆;
[0078]步骤202在所述晶圆上形成光罩;
[0079]步骤203曝光显影,以在所述光罩上除所述垫片区域以外的区域形成目标图案;
[0080]步骤204以所述掩膜层为掩膜蚀刻所述晶圆,以在所述晶圆上形成所述目标图案和所述垫片区域。
[0081]本发明已经通过上述实施例进行了说明,但应当理解的是,上述实施例只是用于举例和说明的目的,而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是,本发明并不局限于上述实施例,根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改,这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。
【主权项】
1.一种接合晶圆,所述接合晶圆的边缘设置有若干垫片区域,所述接合晶圆的边缘仅所述垫片区域中不形成图案,用于放置垫片。2.根据权利要求1所述的接合晶圆,其特征在于,在所述接合晶圆的边缘除所述垫片区域以外均设置有金属图案,接合后在所述接合晶圆的边缘形成支撑结构。3.根据权利要求1所述的接合晶圆,其特征在于,所述接合晶圆包括顶部接合晶圆和底部接合晶圆,其中所述顶部接合晶圆和所述底部接合晶圆的边缘均设置有所述垫片区域,且上下相互对应。4.根据权利要求3所述的接合晶圆,其特征在于,所述垫片放置于所述顶部接合晶圆的所述垫片区域和所述底部接合晶圆的所述垫片区域形成的空腔内。5.根据权利要求1所述的接合晶圆,其特征在于,所述若干垫片区域均匀的分布在所述接合晶圆的边缘上。6.根据权利要求1所述的接合晶圆,其特征在于,所述垫片区域的表面为氧化物层。7.根据权利要求1所述的接合晶圆,其特征在于,所述垫片选用不锈钢的垫片。8.—种权利要求1至7之一所述接合晶圆的制备方法,包括: 提供晶圆; 在所述晶圆上形成光罩; 曝光显影,以在所述光罩上除所述垫片区域以外的区域形成目标图案; 以所述掩膜层为掩膜蚀刻所述晶圆,以在所述晶圆上形成所述目标图案和所述垫片区域。9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,在所述晶圆上形成与所述晶圆大小为1:1的所述光罩。10.一种半导体器件,所述半导体器件包括权利要求1至7之一所述的接合晶圆。
【专利摘要】本发明涉及一种接合晶圆结构及其制备方法,所述接合晶圆的边缘设置有若干垫片区域,所述接合晶圆的边缘仅所述垫片区域中不形成图案,用于放置垫片。本发明所述接合晶圆的优点在于;(1)由于垫片区域的设置,所述垫片不会和所述金属图案接触,所述垫片选用不锈钢材料,所述垫片区域的表面为氧化物层,因此可以避免垫片粘连的问题。(2)可以进一步提高顶部接合晶圆和底部接合晶圆之间对准的精确度,以提高器件的良率。(3)由于所述垫片区域仅仅占所述晶圆的边缘很小的一部分,除垫片区域以外的地方设置有图案,起到支撑,避免了在研磨过程中发生碎裂现象,提高器件的良率。
【IPC分类】H01L21/50, H01L23/13
【公开号】CN104952810
【申请号】CN201410114959
【发明人】侯元琨, 游宽结, 华宇
【申请人】中芯国际集成电路制造(上海)有限公司, 中芯国际集成电路制造(北京)有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2014年3月26日
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