一種去除晶圓鍵合邊緣缺陷的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種去除晶圓鍵合邊緣缺陷的方法包括步驟：提供待鍵合的晶圓；利用化學(xué)氣相淀積的方法，在所述晶圓的鍵合面淀積一層沉積量為大于1.6TTV的氧化物薄膜；對所述氧化物薄膜進(jìn)行致密化工藝；對經(jīng)致密化工藝后的氧化物薄膜進(jìn)行平坦化工藝，平坦化的研磨量大于0.9TTV，氧化物薄膜的剩余量大于0.4TTV；進(jìn)行晶圓鍵合。利用化學(xué)氣相淀積的方法，在所述晶圓的鍵合面淀積一層沉積量為大于1.6TTV的氧化物薄膜，并對氧化物薄膜進(jìn)行平坦化，平坦化的研磨量大于0.9TTV，氧化物薄膜的剩余量大于0.4TTV的工藝參數(shù)的設(shè)定，克服了晶圓鍵合后邊緣存在缺陷的問題，為后續(xù)制程提供較好的基底，進(jìn)而提高了產(chǎn)品的良率。
【專利說明】—種去除晶圓鍵合邊緣缺陷的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種去除晶圓鍵合邊緣缺陷的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]晶圓鍵合是3D-1C等半導(dǎo)體技術(shù)中的一項重要的工藝，當(dāng)前晶圓鍵合工藝存在的主要問題是鍵合后的晶圓邊緣存在較多的缺陷，致使后續(xù)工藝中產(chǎn)品的良率降低。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中對上述問題的解決方案為:選取平坦度較高的晶圓原材料或者尋求先進(jìn)的晶圓鍵合程式。
[0004]采用上述解決方案，雖然能改善缺陷帶來的影響，但是仍不能從根本上消除鍵合晶圓邊緣的缺陷(表現(xiàn)為縫隙或者劈裂)。具體情況如圖1所示，其為現(xiàn)有的晶圓鍵合后在超聲波掃描顯微鏡下，對于晶圓邊緣掃描的示意圖，圖1可以清晰的觀測到淺灰色的部分，其為晶圓邊緣的缺陷的部分10。為了檢驗晶圓鍵合的情況及進(jìn)行后續(xù)的制程，需要對鍵合后的晶圓進(jìn)行打磨機(jī)及邊緣機(jī)械處理，其中，圖2為現(xiàn)有晶圓鍵合后進(jìn)行打磨及邊緣機(jī)械處理后，在光學(xué)顯微鏡下晶圓邊緣的示意圖，如圖2所示縫隙區(qū)域20即為圖1中晶圓邊緣的缺陷的部分10經(jīng)打磨及機(jī)械處理后所顯示的情況。在后續(xù)鍵合以后晶圓打磨減薄的過程中，這些缺陷會引發(fā)晶圓邊緣剝落，剝落的碎片進(jìn)一步成為接下來工藝的缺陷源頭，進(jìn)而降低了產(chǎn)品的良率。
[0005]綜上，亟需提供一種新的去除晶圓鍵合邊緣缺陷的方法，以從根本上消除鍵合晶圓邊緣的缺陷的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種去除晶圓鍵合邊緣缺陷的方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中，對于晶圓進(jìn)行鍵合后，晶圓邊緣仍然存在缺陷(表現(xiàn)為縫隙或者劈裂)的現(xiàn)象，導(dǎo)致在后續(xù)鍵合的晶圓打磨減薄的過程中，這些缺陷會引發(fā)晶圓邊緣剝落，剝落的碎片進(jìn)一步成為接下來工藝的缺陷源頭，降低了產(chǎn)品的良率的問題。
[0007]為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明提供一種去除晶圓鍵合邊緣缺陷的方法，包括步驟:提供待鍵合的晶圓；
[0008]利用化學(xué)氣相淀積的方法，在所述晶圓的鍵合面淀積一層沉積量為大于1.6TTV的氧化物薄膜；
[0009]對所述氧化物薄膜進(jìn)行致密化工藝；
[0010]對經(jīng)致密化工藝后的氧化物薄膜進(jìn)行平坦化工藝，平坦化的研磨量大于0.9TTV,氧化物薄膜的剩余量大于0.4TTV ；
[0011 ] 對上述經(jīng)過處理的待鍵合的晶圓進(jìn)行晶圓鍵合工藝。
[0012]可選的，在所述的去除晶圓鍵合邊緣缺陷的方法中，所述氧化物薄膜為以TEOS和O3為原料淀積的SiO2薄膜。
[0013]可選的，在所述的去除晶圓鍵合邊緣缺陷的方法中，所述氧化物薄膜為TEOS薄膜。
[0014]可選的，在所述的去除晶圓鍵合邊緣缺陷的方法中，所述致密化工藝的參數(shù)為:溫度控制在300°C?400°C，時間控制在0.5h?3h。
[0015]可選的，在所述的去除晶圓鍵合邊緣缺陷的方法中，所述TTV為晶圓邊緣缺陷中最深的凹槽的深度。
[0016]可選的，在所述的去除晶圓鍵合邊緣缺陷的方法中，所述平坦化是由化學(xué)機(jī)械研磨工藝實現(xiàn)。
[0017]可選的，在所述的去除晶圓鍵合邊緣缺陷的方法中，所述平坦化進(jìn)行次數(shù)等于I次。
[0018]在本發(fā)明提供的去除晶圓鍵合邊緣缺陷的方法中，通過利用化學(xué)氣相淀積的方法，在所述晶圓的鍵合面淀積一層沉積量為大于1.6TTV的氧化物薄膜，并對氧化物薄膜進(jìn)行平坦化工藝，平坦化的研磨量大于0.9TTV，氧化物薄膜的剩余量大于0.4TTV的工藝參數(shù)的設(shè)定，克服了晶圓鍵合后邊緣存在缺陷(表現(xiàn)為縫隙或者劈裂)的問題，為后續(xù)制程提供較好的基底，進(jìn)而提聞了廣品的良率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是現(xiàn)有的晶圓鍵合后在超聲波掃描顯微鏡下，對于晶圓邊緣掃描的示意圖；
[0020]圖2是現(xiàn)有晶圓鍵合后進(jìn)行打磨及邊緣機(jī)械處理后，在光學(xué)顯微鏡下晶圓邊緣的示意圖；
[0021]圖3是本發(fā)明的去除晶圓鍵合邊緣缺陷的方法的流程圖；
[0022]圖4是利用本發(fā)明的去除晶圓鍵合邊緣缺陷的方法后，在超聲波掃描顯微鏡下對于晶圓邊緣掃描的示意圖；
[0023]圖5是利用本發(fā)明的去除晶圓鍵合邊緣缺陷的方法，進(jìn)行打磨及邊緣機(jī)械處理后光學(xué)顯微鏡下晶圓邊緣的示意圖；
[0024]圖6是鍵合前晶圓邊緣缺陷的示意圖。
【具體實施方式】
[0025]以下將結(jié)合圖1?圖6對本發(fā)明的去除晶圓鍵合邊緣缺陷的方法作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0026]請參考圖3，其為本發(fā)明的去除晶圓鍵合邊緣缺陷的方法，包括步驟:
[0027]S1、提供待鍵合的晶圓；
[0028]S2、利用化學(xué)氣相淀積的方法，在所述晶圓的鍵合面淀積一層沉積量為大于
1.6TTV的氧化物薄膜；
[0029]S3、對所述氧化物薄膜進(jìn)行致密化工藝；
[0030]S4、對經(jīng)致密化工藝后的氧化物薄膜進(jìn)行平坦化工藝，平坦化的研磨量大于
0.9TTV，氧化物薄膜的剩余量大于0.4TTV ；
[0031]S5、對上述經(jīng)過處理的待鍵合的晶圓進(jìn)行晶圓鍵合工藝。
[0032]優(yōu)選的，所述氧化物薄膜為以TEOS和O3為原料淀積的SiO2薄膜。
[0033]優(yōu)選的，所述氧化物薄膜為TEOS薄膜。四乙氧基硅烷，英文縮寫為TE0S，分子式可寫作Si (OC2H5)4，中溫淀積方法中，采用低壓熱解四乙氧基硅烷形成SiO2層間介質(zhì)膜。與其它氧化物淀積方法相比，例如低溫或者高溫淀積方法相比，這一方法在所得的氧化物層的均勻度或者密度方面提供一些優(yōu)點，且具有較好的膜厚均勻性與重復(fù)性，其成本要比用SiHjP N2O為原料淀積SiO2便宜很多，在保證較佳的性能的同時還降低了消耗的成本，節(jié)省企業(yè)的開支。
[0034]優(yōu)選的，所述致密化工藝的參數(shù)為:溫度控制在300 °C?400 °C，時間控制在
0.5h ?3h0
[0035]優(yōu)選的，所述TTV為晶圓I邊緣缺陷中最深的凹槽2的深度。具體的，對于TTV的理解請結(jié)合圖6。
[0036]優(yōu)選的，所述平坦化是由化學(xué)機(jī)械研磨工藝實現(xiàn)。
[0037]優(yōu)選的，所述平坦化需進(jìn)行次數(shù)大于等于I次。在保證晶圓的鍵合面淀積一層沉積量為大于1.6TTV的氧化物薄膜，平坦化的研磨量大于0.9TTV，氧化物薄膜的剩余量大于
0.4TTV這三個參數(shù)的限定時，平坦化僅僅只需要進(jìn)行一次，就可以去除晶圓邊緣的缺陷。進(jìn)一步簡化工藝，避免了傳統(tǒng)平坦化工藝中，需要多次才能達(dá)到所需要的效果。
[0038]具體的，請參照圖1及圖4。其中，圖4為利用本發(fā)明的去除晶圓鍵合邊緣缺陷的方法后，在超聲波掃描顯微鏡下對于晶圓邊緣掃描的示意圖，與圖1相對比，可以明顯的觀察到圖4中不存在淺灰色部分，即晶圓邊緣的缺陷的部分有明顯的去除，對應(yīng)區(qū)域為100。
[0039]請參照圖2及圖5。其中，圖5為利用本發(fā)明的去除晶圓鍵合邊緣缺陷的方法，進(jìn)行打磨及邊緣機(jī)械處理后光學(xué)顯微鏡下晶圓邊緣的示意圖，與圖2相對比，可以明顯的觀察到圖2中有縫隙的區(qū)域20，在圖5中已經(jīng)不存在縫隙，對應(yīng)此區(qū)域為200，進(jìn)而可以證明在使用了本發(fā)明的去除晶圓鍵合邊緣缺陷的方法，可以去除晶圓鍵合邊緣的缺陷，為后續(xù)制程提供較好的基底，進(jìn)而提聞了廣品的良率。
[0040]綜上，在本發(fā)明提供的去除晶圓鍵合邊緣缺陷的方法中，通過利用化學(xué)氣相淀積的方法，在所述晶圓的鍵合面淀積一層沉積量為大于1.6TTV的氧化物薄膜，并對氧化物薄膜進(jìn)行平坦化工藝，平坦化的研磨量大于0.9TTV，氧化物薄膜的剩余量大于0.4TTV的工藝參數(shù)的設(shè)定，克服了晶圓鍵合后邊緣存在缺陷(表現(xiàn)為縫隙或者劈裂)的問題，為后續(xù)制程提供較好的基底，進(jìn)而提聞了廣品的良率。
[0041]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包括這些改動和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種去除晶圓鍵合邊緣缺陷的方法，其特征在于，包括步驟: 提供待鍵合的晶圓； 利用化學(xué)氣相淀積的方法，在所述晶圓的鍵合面淀積一層沉積量為大于1.6TTV的氧化物薄膜； 對所述氧化物薄膜進(jìn)行致密化工藝； 對經(jīng)致密化工藝后的氧化物薄膜進(jìn)行平坦化工藝，平坦化的研磨量大于0.9TTV，氧化物薄膜的剩余量大于0.4TTV ； 對上述經(jīng)過處理的待鍵合的晶圓進(jìn)行晶圓鍵合工藝。
2.如權(quán)利要求1所述的去除晶圓鍵合邊緣缺陷的方法，其特征在于，所述氧化物薄膜為以TEOS和O3為原料淀積的SiO2薄膜。
3.如權(quán)利要求1所述的去除晶圓鍵合邊緣缺陷的方法，其特征在于，所述氧化物薄膜為TEOS薄膜。
4.如權(quán)利要求1所述的去除晶圓鍵合邊緣缺陷的方法，其特征在于，所述致密化工藝的參數(shù)為:溫度控制在300°C?400°C，時間控制在0.5h?3h。
5.如權(quán)利要求1所述的去除晶圓鍵合邊緣缺陷的方法，其特征在于，所述TTV為晶圓邊緣缺陷中最深的凹槽的深度。
6.如權(quán)利要求1所述的去除晶圓鍵合邊緣缺陷的方法，其特征在于，所述平坦化是由化學(xué)機(jī)械研磨工藝實現(xiàn)。
7.如權(quán)利要求1所述的去除晶圓鍵合邊緣缺陷的方法，其特征在于，所述平坦化進(jìn)行次數(shù)等于I次。
【文檔編號】H01L21/304GK103871870SQ201410072295
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】胡思平, 陳俊 申請人:武漢新芯集成電路制造有限公司