[发明专利]一种半导体晶圆、键合结构及其键合方法

说明书

本发明提供一种半导体晶圆、键合结构及其键合方法，该半导体晶圆将与其他晶圆进行晶圆级键合，在该晶圆中，在顶层覆盖层中形成有与互连结构电连接的键合垫，同时，在该顶层覆盖层中形成有键合对准图形，该键合对准图形的图案由设置于顶层覆盖层中的点阵组成。这样，由于键合对准图形设置于顶层覆盖层中，顶层覆盖层之上将不再覆盖其他的材料层，提升键合设备对键合对准图形的识别能力，增大了键合制程工艺对准窗口，同时，键合对准图形的图案由点阵组成，更易于键合孔工艺集成，且避免制造工艺中碟陷等缺陷的产生。

技术领域

本发明涉及半导体器件及其制造领域，特别涉及一种半导体晶圆、键合结构及其键合方法。

背景技术

随着半导体技术的不断发展，晶圆键合技术得到了广泛的应用，晶圆键合是通过键合技术将两片晶圆粘合在一起，实现两片晶圆的垂直互联。

在键合过程中，要使得两片晶圆上的键合孔对准，以保证两片晶圆之间的连接不出现偏差。目前，在进行晶圆键合对准时，主要采用间接对准的方式，其是利用形成键合孔时的光刻对准图形来进行键合对准，而该光刻对准图形形成于顶层金属层，键合时顶层金属层之上已经覆盖有其他的材料层，键合设备对该光刻对准图形的识别存在不稳定性，而且间接对准的方式不利于键合的精确对准。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种半导体晶圆、键合结构及其键合方法，提高键合对准图形的识别能力的同时，满足工艺需求。

为实现上述目的，本发明有如下技术方案：

一种半导体晶圆，包括：

半导体衬底；

衬底上的器件结构，以及所述器件结构的互连结构；

覆盖所述互连结构的顶层覆盖层；

设置于所述顶层覆盖层中且与所述互连结构接触连接的键合垫；

设置于所述顶层覆盖层中的键合对准图形，所述键合对准图形的图案由设置于顶层覆盖层中的点阵组成。

可选地，所述键合对准图形的图案由多个子图形组成，且所述键合对准图形为中心对称图形。

可选地，多个所述子图形中的一部分构成环绕图案，另一部分构成内置图案，所述内置图案设置于环绕图案中。

可选地，所述环绕图案为一个多边形的子图形。

可选地，所述环绕图案为多个条形子图形构成的多边形图案。

可选地，所述键合对准图形包括多个区域，相邻区域中的子图形具有不同的延伸方向。

可选地，所述晶圆包括阵列排布的芯片区，所述器件结构形成于所述芯片区，所述键合对准图形形成于所述芯片区之间的切割道上。

可选地，所述点阵中的各点为圆形柱、椭圆形柱或方形柱。

一种键合结构，包括多个晶圆，所述多个晶圆沿垂直于晶圆方向键合在一起，所述多个晶圆中的至少一个上述的晶圆。

一种晶圆的键合方法，包括：

提供待键合晶圆，所述待键合晶圆为上述任一的半导体晶圆；

利用所述待键合晶圆中的键合对准图形进行对准；

进行待键合晶圆与另一晶圆的键合。