一种晶圆键合方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体制造工艺，具体而言涉及一种实施晶圆键合之后对晶圆进行磨削减薄处理时避免晶圆边缘出现裂痕的方法。
【背景技术】
[0002]在实施半导体器件前端制造工艺之后，需要执行晶圆切割以获得晶粒。在执行晶圆切割之前，需要实施晶圆之间的键合。现有的晶圆键合工艺通常属于共晶键合，例如铟-金键合、锡-金键合、金-金键合等，上述键合方式需要在实施晶圆键合的两个晶圆中的一个晶圆上形成由铅、铟或金等构成的焊盘，另一个晶圆上形成于所述焊盘的位置相对应的键合材料。如图1A所示，对第一晶圆100和第二晶圆101实施键合之后，第一晶圆100上的焊盘102和第二晶圆101上的键合材料103融合在一起形成腔室104，在焊盘102与第一晶圆100的边缘之间以及键合材料103与第二晶圆101的边缘之间形成洗晶边105，以用于后续实施晶圆清洗。为了便于后续对晶圆进行封装处理，需要对键合后的晶圆实施磨削减薄处理，经过磨削减薄处理的晶圆的边缘会出现如图1B所示的裂痕106，甚至会出现较为严重的大片脱落现象。
[0003]为了解决上述问题，现有技术通常在实施磨削减薄处理之前对键合后的晶圆实施如图1C所示的切边处理107，工序的增加将会导致制造成本的上升。
[0004]因此，需要提出另外经济可行的方法，以解决上述问题。
【发明内容】
[0005]针对现有技术的不足，本发明提供一种晶圆键合方法，包括:提供需要实施键合的晶圆，其中，所述晶圆中的下晶圆上形成有第一焊盘，所述晶圆中的上晶圆上与所述第一焊盘对应的位置形成有键合材料，且所述下晶圆的边缘位置形成有第二焊盘；对所述下晶圆和所述上晶圆实施晶圆键合；对实施所述晶圆键合之后的晶圆进行磨削减薄处理。
[0006]进一步，所述第二焊盘与所述第一焊盘处于同一径向，且对应每个所述第一焊盘形成相应的所述第二焊盘。
[0007]进一步，所述键合为局部键合或者在所述晶圆之间形成腔室的键合。
[0008]进一步，所述腔室单独形成于所述下晶圆或者所述上晶圆。
[0009]进一步，所述腔室同时形成于所述下晶圆和所述上晶圆。
[0010]根据本发明，在实施所述磨削减薄处理时，位于所述下晶圆上的第二焊盘对磨削减薄的作用力起到缓冲作用，从而可以避免在所述上晶圆的边缘产生裂痕，同时由于所述上晶圆上与所述第二焊盘相对应的位置未形成键合材料，不会对后续的晶圆切割处理造成负面影响。
【附图说明】
[0011]本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。
[0012]附图中:
[0013]图1A为根据现有技术实施晶圆键合之后所获得的器件的示意性剖面图；
[0014]图1B为对图1A所示的器件实施磨削减薄处理之后的示意性剖面图；
[0015]图1C为对图1A所示的器件实施切边处理之后的示意性剖面图；
[0016]图2为根据本发明示例性实施例的方法实施晶圆键合之后所获得的器件的示意性剖面图；
[0017]图3为根据本发明示例性实施例的方法依次实施的步骤的流程图。
【具体实施方式】
[0018]在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
[0019]为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤，以便阐释本发明提出的实施晶圆键合之后对晶圆进行磨削减薄处理时避免晶圆边缘出现裂痕的方法。显然，本发明的施行并不限定于半导体领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
[0020]应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。
[0021][示例性实施例]
[0022]实施晶圆键合之后，为了满足后续封装的要求，需要对键合后的晶圆进行磨削减薄处理。如果磨削减薄处理之后的晶圆的厚度超过50微米，则产生如图1B所示的裂痕106的原因主要在于第一晶圆100 (下晶圆)和第二晶圆101 (上晶圆)之间存在边缘间隙，在实施磨削减薄处理时，该边缘间隙将会导致磨削减薄的作用力的不均一，从而产生裂痕106。
[0023]为了解决这一问题，同时不需要在实施磨削减薄处理之前对键合后的晶圆进行切边处理，本发明提出下述方法:如图2所示，除了根据本领域技术人所熟习的工艺技术分别在第一晶圆200和第二晶圆201上形成第一焊盘202和键合材料203之外，还需要在第一晶圆200的边缘位置形成第二焊盘202’，第二焊盘202’与第一焊盘202处于同一径向，且对应每个第一焊盘202形成相应的第二焊盘202’，在第二晶圆201上与第二焊盘202’相对应的位置并不形成键合材料。需要说明的是，上述方法适用于局部键合或者在晶圆之间形成腔室的键合，所述腔室单独形成于第一晶圆200或者第二晶圆201(例如图2所示的腔室204)，所述腔室也可以同时形成于第一晶圆200和第二晶圆201 ;由于第一晶圆200的边缘位置形成有第二焊盘202’，因此，在第一晶圆200上不形成用于后续晶圆清洗的洗晶边。
[0024]根据本发明，在实施磨削减薄处理时，位于第一晶圆200上的第二焊盘202’对磨削减薄的作用力起到缓冲作用，从而可以避免在第二晶圆201的边缘产生裂痕，同时由于第二晶圆201上与第二焊盘202’相对应的位置未形成键合材料，不会对后续的晶圆切割处理造成负面影响。
[0025]参照图3，其中示出了根据本发明示例性实施例的方法依次实施的步骤的流程图，用于简要示出整个制造工艺的流程。
[0026]在步骤301中，提供需要实施键合的晶圆，其中，下晶圆上形成有第一焊盘，上晶圆上与第一焊盘对应的位置形成有键合材料，且下晶圆的边缘位置形成有第二焊盘；
[0027]在步骤302中，对下晶圆和上晶圆实施晶圆键合；
[0028]在步骤303中，对实施所述晶圆键合之后的晶圆进行磨削减薄处理。
[0029]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】
1.一种晶圆键合方法，包括: 提供需要实施键合的晶圆，其中，所述晶圆中的下晶圆上形成有第一焊盘，所述晶圆中的上晶圆上与所述第一焊盘对应的位置形成有键合材料，且所述下晶圆的边缘位置形成有第二焊盘； 对所述下晶圆和所述上晶圆实施晶圆键合； 对实施所述晶圆键合之后的晶圆进行磨削减薄处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二焊盘与所述第一焊盘处于同一径向，且对应每个所述第一焊盘形成相应的所述第二焊盘。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述键合为局部键合或者在所述晶圆之间形成腔室的键合。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述腔室单独形成于所述下晶圆或者所述上晶圆。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述腔室同时形成于所述下晶圆和所述上晶圆。
【专利摘要】本发明提供一种晶圆键合方法，包括：提供需要实施键合的晶圆，其中，所述晶圆中的下晶圆上形成有第一焊盘，所述晶圆中的上晶圆上与所述第一焊盘对应的位置形成有键合材料，且所述下晶圆的边缘位置形成有第二焊盘；对所述下晶圆和所述上晶圆实施晶圆键合；对实施所述晶圆键合之后的晶圆进行磨削减薄处理。根据本发明，在实施所述磨削减薄处理时，位于所述下晶圆上的第二焊盘对磨削减薄的作用力起到缓冲作用，从而可以避免在所述上晶圆的边缘产生裂痕，同时由于所述上晶圆上与所述第二焊盘相对应的位置未形成键合材料，不会对后续的晶圆切割处理造成负面影响。
【IPC分类】H01L21-60
【公开号】CN104716056
【申请号】CN201310697478
【发明人】郭亮良, 王伟, 刘煊杰
【申请人】中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2013年12月17日