[发明专利]一种晶圆键合方法在审

专利信息
申请号: 201911028550.3 申请日: 2019-10-28
公开(公告)号: CN110767541A 公开(公告)日: 2020-02-07
发明(设计)人: 闫一方 申请(专利权)人: 苏师大半导体材料与设备研究院(邳州)有限公司
主分类号: H01L21/18 分类号: H01L21/18
代理公司: 11589 北京劲创知识产权代理事务所(普通合伙) 代理人: 王志敏
地址: 221300 江苏省徐州*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 晶圆 真空环境 晶圆键合 热膨胀 氮气 半导体制备 氢氟酸溶液 自然氧化层 浸入 干燥处理 高温退火 键合反应 抛光处理 抛光设备 压强调节 传统的 光滑度 热应力 预键合 再使用 键合 去除 圆键 种晶 背面 抽取 取出
【权利要求书】:

1.一种晶圆键合方法,其特征在于:包括以下步骤:

S1.准备好两块晶圆体,首先将两块晶圆体浸入氢氟酸溶液中,去除晶圆体表面的自然氧化层,然后取出晶圆体对其进行干燥处理,再使用抛光设备将两块晶圆体的正面与背面进行抛光处理,保持两块晶圆体表面的光滑度;

S2.在室温下将两块晶圆体先预键合,随后将键合后的晶圆转移至真空环境内,抽取真空环境内的气体,并将真空环境内的压强调节至2x10*(-7)-4x10*(-7)Pa范围内,然后往真空环境内通入氮气,1-2小时之后,将键合的两块晶圆体进行分离;

S3.让晶圆体表面残余的氧化膜分解和表面吸附的氢发生解吸附,直至晶圆体表面的氧化膜和吸附的氢去除完全,然后将晶圆从真空环境内取出;

S4.将两块晶圆体叠放在一起,在两块晶圆体之间加入少量的蒸馏水,再将晶圆体放入到密闭环境中,往密闭环境中添加少量的四氟化碳,利用含氟的等离子体处理晶圆表面,然后取出两块晶圆体对其进行压合,在室温下放置;

S5.晶圆体在室温放置过程中,吸收水后的氧氟化硅层体积发生膨胀,使晶圆之间原子尺度接触面积增大,形成更多的Si-O-Si共价键。

2.根据权利要求1所述的一种晶圆键合方法,其特征在于:所述步骤1中氢氟酸溶液的浓度为2-10%。

3.根据权利要求1所述的一种晶圆键合方法,其特征在于:所述步骤1中抛光设备工作的转速为1000-2000r/min,所述晶圆体的抛光时间为1-2min。

4.根据权利要求1所述的一种晶圆键合方法,其特征在于:所述步骤4中添加四氟化碳的体积为密闭环境中体积的2-5%。

5.根据权利要求1所述的一种晶圆键合方法,其特征在于:所述步骤4中两块晶圆体再室温下放置的时间为20-24小时。

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