[发明专利]一种多层堆叠晶圆的研磨方法

说明书

本发明提供一种多层堆叠晶圆的研磨方法，所述方法包括以下步骤：提供第一晶圆和第二晶圆，并对两者进行熔胶键合，其中所述第二晶圆位于所述第一晶圆的上方；对所述第二晶圆的边缘进行切边处理；研磨所述第二晶圆；在所述第二晶圆上方提供第三覆盖晶圆，并将所述第二晶圆与其进行共熔键合；研磨所述第一晶圆；研磨所述第三覆盖晶圆；同时切割所述第三覆盖晶圆、所述第二晶圆和所述第一晶圆。采用本发明的方法，省略了胶黏剂的填充、固化和残留物去除的工序，简化了工艺流程，降低了成本；避免研磨时因胶黏剂残留导致晶圆边缘出现碎裂，研磨后残胶污染晶圆的问题；避免切割时，刀片被胶包裹而钝化，影响切割品质并发生偏移。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言涉及一种多层堆叠晶圆的研磨方法。

背景技术

为了满足超大规模集成电路(VLSI)发展的需要，新颖的3D堆叠式封装技术应运而生。它用最小的尺寸和最轻的重量，采用多种技术将不同性能的芯片集成到单个封装体中，是一种通过在芯片和芯片之间、晶圆和晶圆之间制造垂直电学导通，实现芯片之间互连的最新的封装互连技术，与以往的IC封装键合和使用凸点的叠加技术不同，所述的封装互连技术是采用TSV(穿硅通孔)代替了2D-Cu互连，能够使芯片在三维方向堆叠的密度最大，外形尺寸最小，并且大大改善芯片速度和低功耗的性能。例如，一些微机电系统(Micro-electromechanical System，MEMS)的器件包括三层晶圆，即将三片晶圆通过键合的方式堆叠在一起进行切割形成。

MEMS是一种基于微电子技术和微加工技术的一种高科技领域，MEMS技术将机械构件、驱动部件、电控系统、数字处理系统等集成为一个整体的微型单元。MEMS器件具有微型、智能、可执行、可集成、工艺兼容性好、成本低等诸多优点。MEMS技术的发展开辟了一个全新的技术领域和产业，利用MEMS技术制作的微传感器、微执行器、微型构件、微机械光学器件、真空微电子器件、电力电子器件等在航空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事、互联网以及其他领域都有着十分广阔的应用前景。

在多层堆叠晶圆级封装中，往往都需要对各层晶圆进行研磨处理，而现有技术中，在对多层晶圆研磨的过程中很容易造成边缘碎裂，目前常用补胶作业方式来避免研磨时产生的边缘碎裂，但整个工艺流程冗长，且在研磨过程中，残留胶也会导致晶圆边缘碎裂，研磨后残胶还会污染晶圆，且在切割过程中刀片会被胶包裹而钝化，容易引发切割偏移现象。

本发明的目的在于提供一种多层堆叠晶圆的研磨方法，以解决上述技术问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

针对现有技术的不足，本发明提供一种多层堆叠晶圆的研磨方法，所述方法包括：提供第一晶圆和第二晶圆，并对两者进行熔胶键合，其中所述第二晶圆位于所述第一晶圆的上方；对所述第二晶圆的边缘进行切边处理；研磨所述第二晶圆；在所述第二晶圆上方提供第三覆盖晶圆，并将所述第二晶圆与其进行共熔键合；研磨所述第一晶圆；研磨所述第三覆盖晶圆；同时切割所述第三覆盖晶圆、所述第二晶圆和所述第一晶圆。

进一步，所述第一晶圆上形成有CMOS，所述第二晶圆上形成有MEMS。

进一步，在研磨所述第二晶圆后，还包括对所述第二晶圆进行后序处理工艺。

进一步，研磨所述第二晶圆的工艺为化学机械研磨。

进一步，研磨所述第一晶圆的工艺为化学机械研磨。

进一步，研磨所述第三覆盖晶圆时仅对所述第三覆盖晶圆的中心区域进行研磨，不对所述第三覆盖晶圆的边缘区域进行研磨，进而在所述第三覆盖晶圆的边缘区域形成凸起的环状结构。

进一步，所述第三覆盖晶圆、第二晶圆和第一晶圆的切割方法是物理切割。