[发明专利]一种减小晶圆键合对准偏差的方法

说明书

本发明涉及一种减小晶圆键合对准偏差的方法，包括：1）在A晶圆表面通过蒸发或者电镀的方法形成一层图形化金属；2）在B晶圆表面通过蒸发或者电镀的方法形成一层与图形化金属相同图形的低熔点金属；3）在A晶圆表面旋涂一层BCB；4）对A晶圆表面的BCB进行软固化；5）对A晶圆表面的BCB进行图形化干法刻蚀，直至图形化金属表面的BCB刻蚀干净；6）A晶圆和B晶圆正面相对，通过对准标记对准，升温升压，以实现金属和BCB键合。优点：采用低熔点金属预键合加固的方法，减少因为晶圆键合时BCB流动而产生对准偏差的问题，提高晶圆间BCB键合的对准精度。

技术领域

本发明是一种减小晶圆键合对准偏差的方法，属于半导体工艺技术领域。

背景技术

随着芯片集成度的不断提高以及CMOS工艺复杂度的增加，集成电路的成本及性能方面的问题越来越突出，三维集成技术已成为研究热点。三维集成电路不同于二维CMOS集成工艺只有单个有源层，而是具有多个有源层在垂直方向堆叠，信号主要是应用硅通孔结构进行传输，使不同分层的器件在最短路径上实现了全局互连。在三维集成中，键合技术为芯片堆叠提供电学连接和机械支撑，从而实现两层或多层芯片间电路的垂直互连。其中BCB键合是三维集成电路中较为常用的一种键合工艺，因为BCB键合具有工艺简单、键合温度低、键合强度高等优点。不过互连对各层间的对准精度有着很高的要求，目前基于BCB键合的对准精度并不理想，主要原因是BCB具有流动性，对准偏差甚至能达几十微米，这对各层芯片间电路的互连产生很大的影响。

针对这一问题，目前研究人员并没有很好的解决方案，只能在键合对准时进行修正，严重限制了三维集成技术的发展。

发明内容

本发明提出的是一种减小晶圆键合对准偏差的方法，其目的在于针对现有技术中晶圆间BCB键合存在的对准精度低、效率低等缺陷，提出了一种操作简单、精度较高的减小晶圆键合对准偏差的方法。

本发明的技术解决方案：一种减小晶圆键合对准偏差的方法，包括以下步骤：

1）A晶圆表面镀金属；

2）B晶圆表面镀金属；

3）A晶圆表面旋涂BCB；

4）A晶圆表面BCB软固化；

5）BCB图形化干法等离子体刻蚀；

6）晶圆BCB键合。

本发明的有益效果：

1）采用低熔点金属预先键合加固的方法，减少因为晶圆键合时BCB流动而产生对准偏差的问题，提高晶圆间BCB键合的对准精度；

2）步骤简便，操作简单，实验效率高。

附图说明

附图1是在晶圆001表面形成图形化金属003的剖面图。

附图2是在晶圆002表面形成图形化低熔点金属004的剖面图。

附图3是在晶圆001表面旋涂BCB的剖面图。

附图4是图形化刻蚀BCB的剖面图。

附图5是晶圆001与晶圆002键合的剖面图。

图中001、002是晶圆，003是图形化金属、004是低熔点金属。

具体实施方式

一种减小晶圆键合对准偏差的方法，包括以下步骤：

1）A晶圆表面镀金属：在A晶圆001表面通过蒸发或者电镀的方法形成一层图形化金属003，厚度为0.5-1.0微米，A晶圆001两侧设有对准标记；