半导体结构的制造方法与流程

本公开涉及半导体，涉及但不限于一种半导体结构的制造方法。

背景技术：

1、近年来，半导体集成电路行业经历了快速发展。随着半导体器件的特征尺寸不断缩小，现有的制造工艺已经接近物理极限，其制造流程也越来越复杂，成本也越来越高。

2、为了增加半导体器件的集成度，以及便于半导体器件的加工，可以将晶圆键合在一起，并且对键合的晶圆执行晶圆减薄工艺，以将晶圆的厚度从毫米量级减薄至微米量级。因此，如何减少晶圆处理过程中所产生的缺陷，从而提高制造效率和产品良率，成为了业界亟待解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本公开实施例提供了一种半导体结构的制造方法，包括：提供晶圆，所述晶圆包括器件区和环绕所述器件区的边缘区；

2、在所述边缘区形成沟槽，所述沟槽的顶部位于第一表面，所述沟槽的底部位于所述第一表面和第二表面之间；所述第一表面和所述第二表面为所述晶圆厚度方向上相对的两个表面；

3、形成覆盖所述第一表面的键合层，将载板通过所述键合层键合至所述晶圆；

4、从所述第二表面对所述晶圆进行减薄，显露所述沟槽；

5、对所述晶圆和所述载板进行解键合处理，去除所述键合层，所述边缘区从所述晶圆上脱离。

6、在一些实施例中，所述在所述边缘区形成沟槽，包括：形成具有第一深度的所述沟槽；

7、所述从所述第二表面对所述晶圆进行减薄，包括：

8、从所述第二表面对所述晶圆进行减薄，直至将所述晶圆减薄至目标厚度；其中，所述目标厚度小于或等于所述第一深度。

9、在一些实施例中，所述提供晶圆，包括：

10、在所述器件区形成具有第二深度的导电柱，所述导电柱在所述晶圆的厚度方向上具有相对的第一端和第二端，所述第一端从所述第一表面显露，所述第二端位于所述晶圆内；其中，所述目标厚度小于或等于所述第二深度；所述第一深度大于或等于所述第二深度；

11、所述从所述第二表面对所述晶圆进行减薄，包括：

12、从所述第二表面对所述晶圆进行减薄，以显露所述第二端。

13、在一些实施例中，所述键合层填充部分所述沟槽，所述边缘区通过位于所述沟槽中的所述键合层粘附在所述器件区的侧壁上。

14、在一些实施例中，所述在所述边缘区形成沟槽，包括：

15、从所述第一表面对所述晶圆进行刻蚀，在所述边缘区形成环绕所述器件区的所述沟槽。

16、在一些实施例中，所述刻蚀包括激光刻蚀。

17、在一些实施例中，所述从所述第二表面对所述晶圆进行减薄，包括：

18、对所述晶圆执行第一减薄工艺，将所述晶圆从初始厚度减薄至第一厚度，所述第一厚度小于所述初始厚度且大于目标厚度；

19、对所述晶圆执行第二减薄工艺，将所述晶圆从所述第一厚度减薄至所述目标厚度；其中，所述第二减薄工艺和所述第一减薄工艺不同。

20、在一些实施例中，所述第一减薄工艺包括第一子减薄工艺和第二子减薄工艺；

21、所述对所述晶圆执行第一减薄工艺，将所述晶圆从初始厚度减薄至第一厚度，包括：

22、对所述晶圆执行所述第一子减薄工艺，将所述晶圆从所述初始厚度减薄至第二厚度，所述第二厚度小于所述初始厚度且大于所述第一厚度；

23、对所述晶圆执行所述第二子减薄工艺，将所述晶圆从所述第二厚度减薄至所述第一厚度；其中，所述第二子减薄工艺和所述第一子减薄工艺不同。

24、在一些实施例中，所述第一子减薄工艺包括物理机械研磨工艺，所述第二子减薄工艺包括化学机械抛光工艺；所述第二减薄工艺包括刻蚀工艺。

25、在一些实施例中，所述沟槽的宽度为20至30μm。

26、本公开实施例中，通过在边缘区形成沟槽，沟槽的顶部位于第一表面，沟槽的底部位于第一表面和第二表面之间，并将载板通过键合层键合至晶圆。如此，在解键合处理之前，边缘区可以保留在器件区的侧壁上。一方面，边缘区可以减少键合层材料从晶圆的边缘处溢出，从而减少减薄过程中键合层材料进入磨轮所带来的减薄速率降低，以及键合层材料带入至晶圆表面所产生的缺陷及污染；另一方面，沟槽可以使得边缘区与器件区分离，以减少减薄过程中边缘区发生崩边及裂纹扩展至器件区、对器件区造成的损伤。

技术特征：

1.一种半导体结构的制造方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述在所述边缘区形成沟槽，包括：形成具有第一深度的所述沟槽；

3.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述提供晶圆，包括：

4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述键合层填充部分所述沟槽，所述边缘区通过位于所述沟槽中的所述键合层粘附在所述器件区的侧壁上。

5.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述在所述边缘区形成沟槽，包括：

6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述刻蚀包括激光刻蚀。

7.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述从所述第二表面对所述晶圆进行减薄，包括：

8.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于，所述第一减薄工艺包括第一子减薄工艺和第二子减薄工艺；

9.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，所述第一子减薄工艺包括物理机械研磨工艺，所述第二子减薄工艺包括化学机械抛光工艺；所述第二减薄工艺包括刻蚀工艺。

10.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述沟槽的宽度为20至30μm。

技术总结
本公开实施例提供一种半导体结构的制造方法，该制造方法包括：提供晶圆，晶圆包括器件区和环绕器件区的边缘区；在边缘区形成沟槽，沟槽的顶部位于第一表面，沟槽的底部位于第一表面和第二表面之间；第一表面和第二表面为晶圆厚度方向上相对的两个表面；形成覆盖第一表面的键合层，将载板通过键合层键合至晶圆；从第二表面对晶圆进行减薄，显露沟槽；对晶圆和载板进行解键合处理，去除键合层，边缘区从晶圆上脱离。

技术研发人员：王彪,范增焰
受保护的技术使用者：长鑫科技集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15