[发明专利]一种半导体结构的制作方法

说明书

本发明提供一种半导体结构的制作方法，包括以下步骤：提供一待键合片，所述待键合片中设有键合焊盘，所述键合焊盘自所述待键合片的上表面起始，并往所述待键合片的下表面方向延伸；形成一硬掩膜层于所述键合焊盘的顶面；以所述硬掩膜层为掩膜对所述待键合片进行刻蚀，使所述键合焊盘的至少一部分凸出于所述待键合片的上表面；去除所述硬掩膜层；对所述键合焊盘的顶面进行研磨。本发明在常规的化学机械抛光之后，对待键合片进行刻蚀，使得键合焊盘的至少一部分凸出于待键合片的上表面，然后对键合焊盘的顶面进行研磨，使得键合焊盘顶面的碟形缺陷厚度减小，形貌更为平坦，从而提升键合强度，使得键合焊盘之间的接触更加完全，有利于提升键合良率。

技术领域

本发明属于半导体集成电路技术领域，涉及一种半导体结构的制作方法。

背景技术

在铜到铜(Cu to Cu)的晶圆键合过程中，常常由于交界面的形貌不好，导致一系列的问题。比如键合强度达不到要求，导致后续工艺过程中晶圆报废，再如大量空洞的形成，影响良率。此外，铜与铜之间接触不完全，会导致器件电性能受到极大影响。由于铜对铜键合需要要求碟形(dishing)的规格小于50埃，对于传统化学机械抛光(ChemicalMechanical Polishing，简称CMP)制程而言，无法满足需求。因此，需要设计一种新型的方式，解决碟形规格过大的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种半导体结构的制作方法，用于解决现有技术中在晶圆键合过程中，常常由于交界面的形貌不好，导致键合良率降低的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种半导体结构的制作方法，包括以下步骤：

提供一待键合片，所述待键合片中设有键合焊盘，所述键合焊盘自所述待键合片的上表面起始，并往所述待键合片的下表面方向延伸；

形成一硬掩膜层于所述键合焊盘的顶面；

以所述硬掩膜层为掩膜对所述待键合片进行刻蚀，使所述键合焊盘的至少一部分凸出于所述待键合片的上表面；

去除所述硬掩膜层；

对所述键合焊盘的顶面进行研磨。

可选地，形成所述硬掩膜层于所述键合焊盘的顶面包括以下步骤：

形成所述硬掩膜层于所述待键合片的上表面，所述键合焊盘遮盖于所述硬掩膜层下方；

形成一光阻层于所述硬掩膜层表面，并图形化所述光阻层，保留所述光阻层相对位于所述键合焊盘上方的部分；

以所述光阻层为掩膜对所述硬掩膜层进行刻蚀，保留所述硬掩膜层相对位于所述键合焊盘上方的部分。

可选地，还包括将所述待键合片作为第一待键合片，并提供第二待键合片，将所述第一待键合片具有所述键合焊盘的一面面向所述第二待键合片，以将所述第一待键合片与所述第二待键合片键合的步骤。

可选地，以所述硬掩膜层为掩膜对所述待键合片进行刻蚀时，所采用的刻蚀气体对所述待键合片与所述硬掩膜层的刻蚀速率比大于4:1。

可选地，以所述硬掩膜层为掩膜对所述待键合片进行刻蚀后，所述键合焊盘的突出部分的厚度不大于所述键合焊盘整体厚度的一半。

可选地，对所述键合焊盘的顶面进行研磨后，所述键合焊盘的顶面凸出于所述待键合片的上表面，或与所述待键合片的上表面齐平。

可选地，采用化学机械抛光法对所述键合焊盘的顶面进行研磨。

可选地，形成所述硬掩膜层于所述键合焊盘的顶面之前，所述键合焊盘的顶面具有碟形凹陷，对所述待键合片进行平坦化之后，所述碟形凹陷的厚度小于5nm。

可选地，所述硬掩膜层的材质包括氮化硅。