[发明专利]半导体结构及其制造方法

说明书

技术领域

本发明的实施例总体涉及半导体结构，更具体地，涉及在晶圆与玻璃之间直接接合的半导体结构及其制造方法。

背景技术

由于集成电路的发明，由于各种电子部件和半导体封装的集成度不断提高，半导体工业经历了连续快速增长。在大多数情况下，集成度的这种改进来自最小特征尺寸的不断减小，这允许更多的部件集成到半导体芯片或封装件中。

用于允许更多的部件集成到半导体结构中的一个方法是采用三维集成电路(3DIC)堆叠技术，其中硅晶圆和/或管芯彼此堆叠。用于堆叠半导体晶圆和衬底(例如，玻璃或蓝宝石)的常用技术采用粘合材料的使用。然而，这种技术的缺点在于该附加粘合材料增加了半导体堆叠件的总体厚度并且还劣化了半导体堆叠件内的信号传输的质量。因此，需要的是没有用于接合晶圆或管芯的不同层的粘合材料的半导体堆叠件。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种用于形成半导体结构的方法，包括：提供第一半导体工件；在所述第一半导体工件的第一表面上沉积第一膜；在衬底上沉积第二膜；以及将所述第一膜接合至所述第二膜。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于形成半导体结构的方法，包括：提供第一半导体衬底；在所述第一半导体衬底的第一表面上沉积氧化物层；在预定接合温度下并且在预定接合压力下将蓝宝石衬底接合至所述氧化物层；切割所述第一半导体衬底以形成多个第一半导体芯片。

根据本发明的又一方面，提供了一种半导体结构，包括：第一半导体芯片；氧化物层，位于所述第一半导体芯片的第一表面上；以及衬底，接合至所述氧化物层。

附图说明

当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以最佳地理解本发明的各个方面。应该注意，根据工业中的标准实践，各个部件未按比率绘制。实际上，为了清楚地讨论，各个部件的尺寸可以任意地增加或减少。

图1是示出了常见的蓝宝石上芯片半导体结构的示意图。

图2是根据本发明的一个实施例示出半导体结构的示意图。

图3是根据本发明的一个实施例示出半导体结构的示意图。

图4A至图4Q示意性地示出了根据本发明的一个实施例的制造半导体结构的方法。

图5A至图5O示意性地示出了根据本发明的一个实施例的制造半导体结构的方法。

图6A至图6Q示意性地示出了根据本发明的一个实施例的形成半导体结构的方法。

图7A至图7P示意性地示出了根据本发明的一个实施例的形成半导体结构的方法。

具体实施方式

下面，详细地论述本发明的实施例的制造和使用。然而，应该理解，实施例提供了许多可以在各种具体环境中实现的可应用的发明概念。应该理解，本发明提供了许多用于实现各种实施例的不同特征的不同的实施例或实例。在下面描述元件和布置的特定实例以简化本发明。当然，这些仅仅是实例而不旨在限制。

以下使用具体的语言公开附图中所示出的实施例或示例。然而应该理解，这些实施例和示例不是用于限定。公开的实施例中的任何变化和改变，以及本发明公开的原理的任何进一步应用都是预期的，因为本领域的普通技术人员通常会发生这种情况。

此外，据了解可能仅简要地描述器件的各个加工步骤和/或部件。此外，可以增加额外的加工步骤或部件，并且当仍然实施本权利要求时可以移去和/或改变一定的以下加工步骤或部件。因此，应该了解以下描述仅代表实例，并不用于表明需要一个或多个步骤或部件。

而且，本发明在各个实例中可以重复参考数字和/或字母。该重复是出于简明和清楚的目的，而其本身并未指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。

此外，为了便于描述，本文中可以使用诸如“在...下方”，“在...下面”，“下部”，“在...上面”，“上部”等空间关系术语以便描述如图所示的一个元件或部件与另一元件或部件的关系。空间关系术语旨在包括除了在图中所描述的方向之外的使用或操作中的器件的不同方向。装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位上)，并且本文使用的空间相对描述符可以同样地作相应的解释。