[发明专利]形成半导体结构的方法

权利要求书

1.一种形成半导体结构的方法，包括：

形成第一晶片与第二晶片的结合总成，所述第一晶片包括第一半导体衬底，所述第二晶片包括第二半导体衬底；

将所述第二半导体衬底薄化到第一厚度；

在所述结合总成的外围处刻蚀出从所述第二半导体衬底的后侧表面延伸到所述第一半导体衬底的近端部分中的沟槽；

移除所述结合总成的位于所述沟槽外的外围部分；以及

在移除所述结合总成的所述外围部分之后，将所述第二半导体衬底薄化到比所述第一厚度小的第二厚度。

2.根据权利要求1所述的形成半导体结构的方法，其中：

所述第一晶片包括在第一接垫层级介电层内形成的第一结合接垫；以及

所述第二晶片包括在第二接垫层级介电层内形成且在结合界面处结合到所述第一结合接垫的第二结合接垫。

3.根据权利要求1所述的形成半导体结构的方法，其中：

所述第一晶片包括在第一内连线层级介电层内形成的第一金属内连线结构；

所述第二晶片包括在第二内连线层级介电层内形成的第二金属内连线结构；以及

所述方法包括在移除所述结合总成的所述外围部分之后在所述结合总成上形成保护性材料层，其中所述保护性材料层的圆柱形部分在侧向上环绕且接触所述第一内连线层级介电层中的每一者及所述第二内连线层级介电层中的每一者。

4.根据权利要求1所述的形成半导体结构的方法，其中用于将所述第二半导体衬底薄化到所述第一厚度的步骤及用于将所述第二半导体衬底薄化到所述第二厚度的步骤中的至少一者包括选自研磨工艺、干式刻蚀工艺、化学机械平坦化工艺及湿式刻蚀工艺的至少一个工艺。

5.一种形成半导体结构的方法，包括：

形成第一晶片与第二晶片的结合总成，所述第一晶片包括第一半导体衬底，所述第二晶片包括第二半导体衬底；

通过移除所述第二半导体衬底的第一后侧部分来将所述第二半导体衬底薄化；

在所述结合总成的外围处形成从所述第二半导体衬底的后侧表面延伸到所述第一半导体衬底的近端部分中的晶片间壕沟沟槽；

在所述晶片间壕沟沟槽中、在至少一个材料层的侧壁上以及在所述第二半导体衬底的所述后侧表面之上形成保护性材料层；以及

在所述保护性材料层的圆柱形部分保护所述至少一个材料层的其余部分的同时，执行至少一个薄化工艺以移除所述保护性材料层的水平部分及所述第二半导体衬底的第二后侧部分。

6.根据权利要求5所述的形成半导体结构的方法，还包括：

对所述结合总成的位于所述晶片间壕沟沟槽外的外围部分进行修整，其中所述保护性材料层的所述圆柱形部分在侧向上环绕所述至少一个材料层的其余部分。

7.根据权利要求5所述的形成半导体结构的方法，其中所述保护性材料层局部地填充所述晶片间壕沟沟槽，并且在所述保护性材料层形成之后，在所述晶片间壕沟沟槽内存在壕沟空腔。

8.根据权利要求5所述的形成半导体结构的方法，其中所述保护性材料层包括圆柱形插塞部分，所述圆柱形插塞部分在所述第二半导体衬底的所述后侧表面的层级处阻挡所述晶片间壕沟沟槽的上部部分。

9.一种形成半导体结构的方法，包括：

形成第一晶片与第二晶片的结合总成，所述第一晶片包括第一半导体衬底，所述第二晶片包括第二半导体衬底；

将所述第二半导体衬底薄化到第一厚度；

使用激光束照射所述结合总成，以在所述结合总成的外围处形成从所述第二半导体衬底的后侧表面延伸到所述第一半导体衬底的近端部分中的沟槽；

在所述沟槽中以及在所述第二半导体衬底的所述后侧表面之上形成保护性材料层；

移除所述结合总成的位于所述沟槽外的外围部分，其中所述保护性材料层的圆柱形部分在侧向上环绕所述结合总成的其余部分；以及

在所述保护性材料层的所述圆柱形部分保护所述结合总成的所述其余部分的同时，执行至少一个薄化工艺以移除所述保护性材料层的水平部分及所述第二半导体衬底的第二后侧部分。

10.根据权利要求9所述的形成半导体结构的方法，还包括：

通过调整所述激光束的功率水平及持续时间来控制所述沟槽的深度，其中所述沟槽在垂直方向上延伸到所述第一晶片的近端部分中至少1微米。