[发明专利]一种降低晶圆键合边缘扭曲度的方法

说明书

本发明公开一种降低晶圆键合边缘扭曲度的方法，用于晶圆键合工艺中，其中包括：提供一具有芯片的器件晶圆与一承载晶圆；通过一夹具夹持叠置的器件晶圆及承载晶圆的边缘，并通过施加预设压力至器件晶圆与承载晶圆的中心区域上，进行晶圆键合工艺，以形成键合晶圆；根据器件晶圆上的芯片数量，控制夹具的释放时间。本发明的技术方案有益效果在于：在晶圆键合的过程中，根据器件晶圆上的芯片数量，控制夹具的释放时间，从而降低键合晶圆的边缘的扭曲度，提高后续光刻制程或刻蚀制程穿透晶圆的对准精度，进一步提高键合晶圆的产品性能。

技术领域

本发明涉及三维集成晶圆键合工艺技术领域，尤其涉及一种降低晶圆键合边缘扭曲度的方法。

背景技术

随着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，所谓三维集成电路，广义上是指将具有三维集成电路的晶圆经过键合工艺形成键合晶圆，通过穿透晶圆的三维结构互连实现多层之间的电信号连接。三维集成电路能够使得芯片向减小发热、功耗和延迟的方向发展，可以提高芯片的性能，同时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。

在三维集成电路中，晶圆与晶圆的键合方法是核心重点，其中晶圆的键合扭曲度是衡量键合质量的重要参数，也是进行后续工艺的基础。晶圆的键合扭曲度是通过光刻机进行测量得到的，改善晶圆的键合扭曲度可以有效提高穿透晶圆的对准精度。在现有设备和工艺下，晶圆的整体扭曲度控制在70nm以内，中心区域较好，边缘区域较差；并且晶圆边缘的扭曲度不好会增加后续工艺如光刻、蚀刻的难度，影响晶圆产品的性能，甚至会影响整个产品的良率。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种降低晶圆键合边缘扭曲度的方法。

具体技术方案如下：

一种降低晶圆键合边缘扭曲度的方法，用于晶圆键合工艺中，其中包括：

提供一具有芯片的器件晶圆与一承载晶圆；

通过一夹具夹持叠置的所述器件晶圆及所述承载晶圆的边缘，并通过施加预设压力至所述器件晶圆与所述承载晶圆的中心区域上，进行所述晶圆键合工艺，以形成键合晶圆；

根据所述器件晶圆上的芯片数量，控制所述夹具的释放时间。

优选的，所述承载晶圆上设置有对应每个所述芯片的互连结构。

优选的，所述夹具为真空卡盘。

优选的，所述器件晶圆堆叠于所述承载晶圆之上。

优选的，所述预设压力施加于所述器件晶圆与所述承载晶圆的中心位置。

优选的，当所述器件晶圆上的芯片数量小于1000时，控制所述夹具的释放时间在1s-4s。

优选的，当所述器件晶圆上的芯片数量在大于等于1000，并小于2100时，控制所述夹具的释放时间在3s-6s。

优选的，当所述器件晶圆上的芯片数量在大于等于2100，并小于等于4500时，控制所述夹具的释放时间在5s-8s。

优选的，当所述器件晶圆上的芯片数量大于4500时，控制所述夹具的释放时间在6s-9s。

本发明的技术方案有益效果在于：在晶圆键合的过程中，根据器件晶圆上的芯片数量，控制夹具的释放时间，从而降低键合晶圆的边缘的扭曲度，提高后续光刻制程或刻蚀制程穿透晶圆的对准精度，进一步提高键合晶圆的产品性能。

附图说明

参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。

图1为本发明的实施例的降低晶圆键合边缘扭曲度的方法的流程图；