[发明专利]用于多晶圆堆叠和切割的方法

说明书

一种方法包括：提供包括载体晶圆和第一设备晶圆的结构，粘附层在载体晶圆和第一设备晶圆之间；以及在结构中形成多个第一消融结构，多个第一消融结构中的每一者穿过第一设备晶圆、粘附层和载体晶圆的一部分延伸。多个第一消融结构中的每一者具有在载体晶圆内部的具有不大于载体晶圆的厚度的一半的深度的一部分。第一设备晶圆包括多个第一裸片，每对相邻的第一裸片由多个第一消融结构中的一者分离。多个第一消融结构通过激光切槽或机械锯切而形成。

背景

本公开内容的实施方式涉及用于多晶圆堆叠和切割的方法。

可以用改进的制造工艺技术将平面集成电路缩小到较小的尺寸。然而，当目前制造能力允许制造的平面集成电路的最小特征尺寸接近物理限制时，用于产生平面集成电路的制造工艺变得越来越有挑战性且昂贵。对于半导体设备的连续增加的功能密度，可以使用三维(3D)存储器架构以通过堆叠多个设备晶圆并为堆叠式设备晶圆执行单个切割工艺来产生多个键合半导体设备。可以通过经由键合触点或铜到铜(Cu-Cu)连接键合多个设备晶圆来堆叠多个设备晶圆。键合触点可以是贯穿硅通孔(TSV)或贯穿硅触点(TSC)。多个键合半导体设备可以进一步被存储和封装以形成期望的半导体产品。

概述

本文公开了用于多晶圆堆叠和切割的方法的实施方式。

在一个示例中，一种方法包括：提供包括载体晶圆和第一设备晶圆的结构，粘附层在载体晶圆和第一设备晶圆之间；以及在结构中形成多个第一消融结构，多个第一消融结构中的每一者穿过第一设备晶圆、粘附层和载体晶圆的一部分延伸。

在另一示例中，一种方法包括：提供包括载体晶圆和第一设备晶圆的结构，粘附层在载体晶圆和第一设备晶圆之间；将第二设备晶圆堆叠到第一设备晶圆，第二设备晶圆具有多个第二裸片；以及在第二设备晶圆中形成多个第二消融结构，每对相邻的第二裸片由多个第二消融结构中的一者分离。

在又一示例中，一种方法包括：提供具有多个固有消融结构的载体晶圆，多个固有消融结构中的每一者穿过载体晶圆的一部分延伸；以及将第一设备晶圆堆叠在载体晶圆上，粘附层在载体晶圆和第一设备晶圆之间，第一设备晶圆包括多个第一裸片。

附图的简要说明

被合并在本文中并形成说明书的一部分的附图示出本公开内容的实施方式，且连同本描述一起进一步用来解释本公开内容的原理并使相关领域中的技术人员能够制造并使用本公开内容。

图1示出根据一些实施方式的用于堆叠和切割以产生多个键合半导体设备的多个设备晶圆的示意性顶视图。

图2示出根据一些实施方式的从堆叠和切割如图1所示的多个设备晶圆产生的多个键合半导体设备的示意性横截面视图。

图3A示出根据一些实施方式的如图1所示的设备晶圆的示意性横截面视图。

图3B示出根据一些实施方式的如图1所示的设备晶圆的示意性横截面视图。

图4示出根据一些实施方式的如图2所示的示例性键合半导体设备的示意性横截面视图。

图5示出根据一些实施方式的用于堆叠和切割多个设备晶圆以产生多个键合半导体设备的示例性方法的流程图。

图6-20示出根据一些实施方式的用于堆叠和切割多个设备晶圆以产生多个键合半导体设备的示例性过程。

图21是根据一些实施方式的用于堆叠和切割多个设备晶圆以产生多个键合半导体设备的示例性方法的流程图。

图22-36示出根据一些实施方式的用于堆叠和切割多个设备晶圆以产生多个键合半导体设备的示例性过程。

图37是根据一些实施方式的用于堆叠和切割多个设备晶圆以产生多个键合半导体设备的示例性方法的流程图。

图38示出根据一些实施方式的设备晶圆的示意性横截面视图。