[发明专利]一种晶圆键合方法

说明书

本发明公开了一种晶圆键合方法，所述晶圆键合方法通过在提供第一晶圆和第二晶圆的步骤之后，在将所述第一晶圆的正面和所述第二晶圆的正面相键合的步骤之前，增加一预处理工艺的步骤，所述预处理工艺可以减少(甚至去除)所述第一晶圆和/或所述第二晶圆的残留物，从而，在将所述第一晶圆的正面和所述第二晶圆的正面相键合的步骤中，能够改善(降低)晶圆键合空洞缺陷率，降低产品的整体缺陷率，提升产品性能。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种晶圆键合方法。

背景技术

三维集成电路的出现，为半导体和微电子技术的持续发展提供了一个新的技术解决方案，通过将两个或多个功能相同或不同的芯片进行三维集成可提高芯片的性能，同时也可以大幅度缩短功能芯片之间的金属互联，减小发热、功耗和延迟，并为实现复杂功能的片上系统提供可能。

在三维集成电路中，晶圆键合方法是核心重点，其中晶圆键合空洞缺陷率是衡量晶圆键合方法的一个核心参数，晶圆键合空洞缺陷率会影响产品的整体缺陷率。因此，有必要提供一种改善晶圆键合空洞缺陷率的晶圆键合方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种晶圆键合方法，可以有效改善晶圆键合空洞缺陷率，从而提高产品性能。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种晶圆键合方法，包括：

提供第一晶圆和第二晶圆；

对所述第一晶圆进行预处理工艺以减少所述第一晶圆的残留物，和/或，对所述第二晶圆进行预处理工艺以减少所述第二晶圆的残留物；

将所述第一晶圆的正面和所述第二晶圆的正面相键合。

进一步的，在所述晶圆键合方法中，所述预处理工艺的步骤包括：在所述第一晶圆的正面或所述第二晶圆的正面涂覆一保护层，通过洗边工艺去除部分所述保护层以暴露出所述第一晶圆的边缘或所述第二晶圆的边缘；通过第一刻蚀去除暴露的所述第一晶圆的边缘或所述第二晶圆的边缘的残留物；通过第二刻蚀去除所述第一晶圆的正面或所述第二晶圆的正面的剩余保护层；对所述第一晶圆的正面或所述第二晶圆的正面进行清洗工艺。

进一步的，在所述晶圆键合方法中，所述保护层的厚度为所述保护层为光阻层或聚酰亚胺层。

优选的，在所述晶圆键合方法中，所述洗边工艺的洗边宽度为0.2mm～5.0mm。

进一步的，在所述晶圆键合方法中，所述第一刻蚀和所述第二刻蚀均为干法刻蚀。

较佳的，在所述晶圆键合方法中，所述第一刻蚀的刻蚀气体包括CF₄、CHF₃、C₄F₈、SF₆、Cl₂、HBr和BCl₃中至少一种，或者，所述第一刻蚀的刻蚀气体包括CF₄、CHF₃、C₄F₈、SF₆、Cl₂、HBr和BCl₃中至少一种与Ar形成的混合气体。

较佳的，在所述晶圆键合方法中，所述第一刻蚀的腔体压力为50mT～500mT，所述第一刻蚀的功率为100W～4000W，所述第一刻蚀的时间为10s～300s。

较佳的，在所述晶圆键合方法中，所述第二刻蚀的刻蚀气体包括O₂、N₂、CF₄和N₂H₂中的至少一种。

较佳的，在所述晶圆键合方法中，所述第二刻蚀的腔体压力为200mT～400mT，所述第二刻蚀的功率为300W～4000W，所述第二刻蚀的时间为20s～360s。