[发明专利]半导体晶片的复合粘接方法及相关的三维集成器件

摘要

本申请公开了一种在不使用用于热压缩的专用工具的情况下执行两个半导体晶片的复合粘接的方法。根据本文公开的技术，可以将要结合在一起的半导体晶片放置在烤箱中，简单地保持一个在另一个之上，而无需在它们之间施加除自身重量以外的任何额外压缩。使用特殊类型的热固性材料，即固化时会收缩的硅氧烷聚合物，已经获得了这一出色的结果。在这些硅氧烷聚合物中，SC‑480型硅氧烷聚合物，SC‑200、SC‑300、SC‑400、SC‑500、SC‑700、SC‑800系列的硅氧烷聚合物及其混合物是特别合适的。

主权项

1.一种将两个半导体晶片粘接在一起的复合粘接方法，每个半导体晶片具有暴露在晶片顶表面上并在其间限定凹槽的多个相互间隔的导电垫，该方法包括以下步骤：/na)在所述半导体晶片的第一半导体晶片上，以保形方式将未固化的硅氧烷聚合物涂层沉积于所述第一半导体晶片的顶表面和其导电垫上，以掩埋所述导电垫并填充在它们之间的凹槽，所述硅氧烷聚合物是在固化时收缩的类型；/na2)实现所述半导体晶片的第二半导体晶片，所述半导体晶片具有暴露的导电垫，并且在所述第二半导体晶片的顶表面上方以及在所述导电垫之间的凹槽中具有还没有固化的所述硅氧烷聚合物或氧化硅的涂层；/nb)通过用化学机械抛光技术去除其最上部分减小所述第一半导体晶片的未固化的所述硅氧烷聚合物层的厚度，以暴露其导电垫并使它们与填充有未固化的所述硅氧烷聚合物的凹槽一起平坦化；/nc)将对准的两个半导体晶片彼此面对地结合，以使彼此相对的两个半导体晶片的导电垫邻接，并使填充有尚未固化的所述硅氧烷聚合物和/或氧化硅的所述凹槽彼此邻接；/nd)在足以同时固化所述硅氧烷聚合物部分且使所述硅氧烷聚合物部分粘结在一起或与所述二氧化硅部分粘结在一起的温度和时间下在烤箱中一起烘烤两个彼此结合的半导体晶片。/n