[发明专利]临时键合方法

说明书

本公开涉及一种临时键合方法，属于半导体技术领域，能够节省材料成本，降低解键合时间，而且不存在热应力。一种临时键合方法，包括：在制备了正面器件层的衬底的正面上形成保护层；利用再布线的方式在所述保护层上形成嵌套结构的凸起结构；在用于临时键合的载板上形成所述嵌套结构的凹槽结构；以及将所述凹槽结构与所述凸起结构进行嵌套互锁。

技术领域

本公开涉及半导体技术领域，具体地，涉及一种临时键合方法。

背景技术

为了提高集成电路的性能和集成度，已经开始在三维方向上对芯片进行集成。目前，多采用临时键合胶等聚合物材料进行临时键合，方法多为加热、激光、化学反应等。这种临时键合方法的缺点在于，材料成本高，应力大、以及解键合时间长等。

发明内容

本公开的目的是提供一种临时键合方法，能够节省材料成本，降低解键合时间，而且不存在热应力。

根据本公开的第一实施例，提供一种临时键合方法，包括：在制备了正面器件层的衬底的正面上形成保护层；利用再布线的方式在所述保护层上形成嵌套结构的凸起结构；在用于临时键合的载板上形成所述嵌套结构的凹槽结构；以及将所述凹槽结构与所述凸起结构进行嵌套互锁。

可选地，所述在制备了正面器件层的衬底的正面上形成保护层，包括：在所述保护层上形成粘附层；在所述粘附层上进行负性光刻胶光刻，形成凹槽图形；在所述凹槽图形中沉积金属凸点层；去除所述光刻胶，并刻蚀所述粘附层，得到所述凸起结构。

可选地，所述方法还包括：反复执行所述形成粘附层、所述负性光刻胶光刻和所述沉积金属凸点层的步骤，直至所述金属凸点层的厚度到达预设凸起结构厚度。

可选地，所述预设凸起结构厚度大于20微米。

可选地，所述粘附层的材料为TiW/Cu、Ti/Cu、Cr/Cu中的至少一者。

可选地，所述凹槽结构的截面为倒梯形、三角形或直角形，所述凹槽结构的开口形状为六边形、五边形、正方形、三角形或圆形。

可选地，所述在用于临时键合的载板上形成所述嵌套结构的凹槽结构，包括：在所述载板上形成硬掩模；对形成了所述硬掩模的所述载板进行光刻和湿法刻蚀，得到所述凹槽结构。

可选地，所述方法还包括：在嵌套互锁后的所述衬底的背面上制备完成背部结构或背部器件之后，将所述衬底与所述载板解键合。

可选地，所述将所述衬底与所述载板解键合，包括：利用吸附方式分别吸附所述衬底与所述载板，在吸附外力作用下将所述衬底与所述载板解键合。

可选地，所述吸附方式为真空吸附、磁力吸附、毛细力吸附中的至少一者。

本公开的技术方案具备如下优点：(1)由于是在衬底和载板上形成能够相互嵌套的结构来实现衬底与载板的临时键合，因此其不需要额外使用聚合物或者金属作为临时键合胶材料，从而节省了材料成本；(2)由于进行相互嵌套的结构的材料(也即衬底和载板的材料)相同，因此其不存在材料的热膨胀系数不匹配导致的热应力问题，提高了集成的可靠性；(3)由于临时键合时没有使用临时键合胶材料，所以在解键合时不需要进行加热、曝光、化学反应等等操作，大大降低了解键合时间。总体而言，根据本公开实施例的临时键合方法适合于晶圆级/芯片对晶圆/芯片对芯片的临时键合，而且键合芯片的类型不受限制，另外还能够大大促进三维集成的发展，特别是存在多种材料和界面的异构集成的发展。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据本公开一种实施例的临时键合方法的流程图。