[发明专利]一种减小晶圆翘曲的方法及晶圆键合方法

说明书

本发明提供一种减小晶圆翘曲的方法及晶圆键合方法，本发明的方法对在不同方向上存在翘曲度差异的晶圆，确定所述晶圆在不同方向上的翘曲度，并根据不同方向上的所述翘曲值，沿不同方向或者在晶圆的不同区域采用不同的退火策略对所述晶圆进行退火。例如，对晶圆沿某一个方向进行退火，或者在不同方向上设定不同的退火温度进行退火。通过上述不同的退火策略，调整晶圆不同方向上的应力，补偿晶圆不同方向上的翘曲度，使晶圆形状趋于平面化，最终满足加工及器件需求。另外，上述方法可以通过APC实现，只需要对退火策略进行调整便可实现，无需增加额外的步骤或者制程时间，可以实现量产，并且有利于降低生产成品。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造领域，特别涉及一种减小晶圆翘曲的方法及晶圆键合方法。

背景技术

在半导体器件制造过程中，涉及到很多的晶圆处理以及膜层沉积过程，这些膜层通常为不同的材料层，例如可能是氮化物、氧化物、金属、多晶硅等多中材料的膜层。不同材料的膜层均具有延展以及收缩的特性。膜层的沉积或者半导体器件制造的其他制程通常伴随着热过程，经历热过程之后，不同材料的膜层通常表现出不同的应力，有些膜层表现为张应力，有些膜层则表现为压应力。这些不同的应力表现使得晶圆呈现出不同的弯曲或者翘曲形状。另外，由于晶圆生形成的器件的版图设计，也会使得晶圆在不同方向上产生不同的弯曲度，导致晶圆产生相应的形变。严重时，晶圆可能会呈现弯曲度较大的盘状或者马鞍状。

由于半导体加工机台的限制，晶圆的弯曲或者翘曲如果过大或者不同方向上的翘曲差异将会导致晶圆加工受到限制甚至使得晶圆无法在同一机台上进行加工，增加器件制造成本。

目前通常采用在晶圆上方或者背面沉积介质层膜，对介质层膜进行高温退火以中和或者抵消晶圆的应力。然而，由于该介质层膜是均匀沉积的，其在各个方向上对应力的改变是相同的，无法满足调整不同方向上的应力的要求。

鉴于以上不足，有必要提供一种通过调整晶圆不同方向上的应力的方式，使得晶圆满足加工需求的技术。

发明内容

鉴于现有技术的上述缺点与不足，本发明的目的在于提供一种减小晶圆翘曲的方法及晶圆键合方法，通过翘曲值量测，确定晶圆在不同方向上的翘曲度，确定退火策略，在不同方向上采用不同的退火策略对晶圆进行退火，从而调整晶圆不同方向上的应力，补偿不同方向上的弯曲，使得晶圆满足加工需要。

为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供了一种减小晶圆翘曲的方法，该方法包括如下步骤：

提供在不同方向上存在翘曲度差异的晶圆；

确定所述晶圆在不同方向上的翘曲度；

根据不同方向上的所述翘曲值，沿不同方向或者在晶圆的不同区域采用不同的退火策略对所述晶圆进行退火。

可选地，沿不同方向或者在晶圆的不同区域采用不同的退火策略对所述晶圆进行退火，还包括以下步骤：

根据不同方向上的翘曲度，在不同方向上设定不同的退火温度进行退火。

可选地，沿不同方向或者在晶圆的不同区域采用不同的退火策略对所述晶圆进行退火，还包括以下步骤：

根据不同方向上的翘曲度，选定需要进行退火的区域。

可选地，在选定的需要进行退火的区域进行退火，其余区域不进行退火。

可选地，所述不同方向包括沿所述晶圆的径向相互垂直的方向。

可选地，对晶圆进行尖峰退火。

可选地，所述晶圆包括衬底、形成在所述衬底上多层膜层。

本发明的另一实施例还提供了一种晶圆键合方法，该方法包括以下步骤：

提供待键合的晶圆；