[发明专利]用于晶圆键合的等离子体活化处理在审

专利信息
申请号: 201980000178.7 申请日: 2019-01-02
公开(公告)号: CN109844915A 公开(公告)日: 2019-06-04
发明(设计)人: 刘孟勇;丁滔滔;刘武;邢瑞远;陈国良 申请(专利权)人: 长江存储科技有限责任公司
主分类号: H01L21/60 分类号: H01L21/60;H01L21/50
代理公司: 北京永新同创知识产权代理有限公司 11376 代理人: 林锦辉
地址: 430074 湖北省武汉市东湖*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 晶圆 等离子体活化 晶圆键合 惰性气体 物理接触 水分子 键合 氧气
【权利要求书】:

1.一种用于晶圆键合的方法,包括:

对第一晶圆的正面和第二晶圆的正面执行基于氧气或惰性气体的第一等离子体活化处理;

在所述第一等离子体活化处理之后,对所述第一晶圆的所述正面和所述第二晶圆的所述正面执行基于水分子的第二等离子体活化处理;以及

在所述第二等离子体活化处理之后,对所述第一晶圆和所述第二晶圆进行键合,使得所述第一晶圆的经处理的正面与所述第二晶圆的经处理的正面物理接触。

2.如权利要求1所述的方法,还包括,在所述第二等离子体活化处理之后并且在所述键合之前,使用液态水冲洗所述第一晶圆的经处理的正面和所述第二晶圆的经处理的正面。

3.如权利要求1或2所述的方法,其中,执行所述第二等离子体活化处理包括:

蒸发液态水以形成水蒸气;以及

使用所述水蒸气作为等离子体气体。

4.如权利要求1-3中的任一项所述的方法,其中,以大约0.05mbar与大约0.5mbar之间的压力执行所述第二等离子体活化处理。

5.如权利要求1-4中的任一项所述的方法,其中,以大约10瓦与大约100瓦之间的放电功率执行所述第二等离子体活化处理。

6.如权利要求1-5中的任一项所述的方法,其中,在大约5秒与大约50秒之间的持续时间内执行所述第二等离子体活化处理。

7.如权利要求1-3中的任一项所述的方法,其中,所述第一等离子体活化处理的压力、放电功率、或持续时间中的至少一个与所述第二等离子体活化处理的压力、放电功率、或持续时间中的相应一个相同。

8.如权利要求1-7中的任一项所述的方法,其中,所述键合包含混合键合。

9.如权利要求1-8中的任一项所述的方法,其中,通过所述第二等离子体活化处理在所述第一晶圆的所述正面和所述第二晶圆的所述正面上形成羟基。

10.如权利要求9所述的方法,其中,

所述第一晶圆和所述第二晶圆中的每一个包括硅;并且

所述羟基被键合在所述硅上以形成硅烷醇基。

11.如权利要求10所述的方法,其中,所述第二等离子体活化处理促进所述羟基与所述硅之间的键合。

12.一种用于晶圆键合的方法,包括:

对第一晶圆的正面和第二晶圆的正面执行基于水分子的等离子体活化处理,所述第一晶圆的所述正面和所述第二晶圆的所述正面未经受基于氧气或惰性气体的另一等离子体活化处理;以及

在所述等离子体活化处理之后,对所述第一晶圆和所述第二晶圆进行键合,使得所述第一晶圆的经处理的正面与所述第二晶圆的经处理的正面物理接触。

13.如权利要求12所述的方法,还包括,在所述等离子体活化处理之后并且在所述键合之前,使用液态水冲洗所述第一晶圆的经处理的正面和所述第二晶圆的经处理的正面。

14.如权利要求12或13所述的方法,其中,执行所述等离子体活化处理包括:

蒸发液态水以形成水蒸气;以及

使用所述水蒸气作为等离子体气体。

15.如权利要求12-14中的任一项所述的方法,其中,以大约0.05mbar与大约0.5mbar之间的压力执行所述等离子体活化处理。

16.如权利要求12-15中的任一项所述的方法,其中,以大约10瓦与大约100瓦之间的放电功率执行所述等离子体活化处理。

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