本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件及其制備方法、電子裝置。

背景技術(shù)：

在電子消費(fèi)領(lǐng)域，多功能設(shè)備越來(lái)越受到消費(fèi)者的喜愛(ài)，相比于功能簡(jiǎn)單的設(shè)備，多功能設(shè)備制作過(guò)程將更加復(fù)雜，比如需要在電路版上集成多個(gè)不同功能的芯片，因而出現(xiàn)了3d集成電路(integratedcircuit，ic)技術(shù)，3d集成電路(integratedcircuit，ic)被定義為一種系統(tǒng)級(jí)集成結(jié)構(gòu)。

在半導(dǎo)體技術(shù)中，目前很多產(chǎn)品都需要薄片(waferthickness<＝400um)的處理方法。例如在3dic立體疊合技術(shù)，熱門(mén)的3d硅通孔(tsv)工藝、2.5d的中介板(interposer)工藝、絕緣柵雙極型晶體管工藝(insulatedgatebipolartransistor，igbt)，以及背面照射(back-side-illumination，bsi)工藝都需要這種薄片的處理方法。

其中，在背面照射(back-side-illumination，bsi)生產(chǎn)工藝中，由于兩片硅片在鍵合與研磨過(guò)程中會(huì)引入應(yīng)力。在正面硅片刻蝕過(guò)程中，由于硅片表面應(yīng)力的不均勻性，硅片表面將產(chǎn)生厚度差，這將影響產(chǎn)品的電性參數(shù)與良率。

同時(shí)當(dāng)鍵合研磨完成的bsi產(chǎn)品，在正面硅刻蝕過(guò)程中，采用旋轉(zhuǎn)刻蝕法。由于硅片表面應(yīng)力不均勻性，導(dǎo)致刻蝕液在硅片上流量不同，存在刻蝕速率差，從而導(dǎo)致厚度不均勻。

因此，需要對(duì)目前所述半導(dǎo)體器件的制備方法進(jìn)行改進(jìn)，以便消除上述多個(gè)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在發(fā)明內(nèi)容部分中引入了一系列簡(jiǎn)化形式的概念，這將在具體實(shí)施方 式部分中進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。

本發(fā)明為了克服目前存在問(wèn)題，提供了一種半導(dǎo)體器件的制備方法，包括：

步驟s1：提供第一晶圓和第二晶圓，并將所述第一晶圓和所述第二晶圓相接合；

步驟s2：在所述第二晶圓進(jìn)行圖案化之前蝕刻所述第二晶圓的邊緣，以去除所述第二晶圓的邊緣部分，以釋放所述第二晶圓中的應(yīng)力。

步驟s3：對(duì)所述第二晶圓進(jìn)行圖案化。

可選地，在所述步驟s1中，將所述第一晶圓和所述第二晶圓相接合之后還進(jìn)一步包括對(duì)所述第二晶圓進(jìn)行研磨打薄的步驟。

可選地，在所述步驟s2中，所述蝕刻去除的所述第二晶圓邊緣的厚度為1.50～3.75um。

可選地，在所述步驟s2中，所述蝕刻去除的所述第二晶圓邊緣的寬度為8～12mm。

可選地，在所述步驟s1中，所述第一晶圓位于承載晶圓上方，所述第二晶圓位于所述第一晶圓上方與所述第一晶圓相接合。

可選地，在所述步驟s2中選用旋轉(zhuǎn)蝕刻方法蝕刻所述第二晶圓的邊緣。

可選地，在所述步驟s2中選用hna蝕刻液蝕刻所述第二晶圓的邊緣。

本發(fā)明還提供了一種基于上述的方法制備得到的半導(dǎo)體器件。

本發(fā)明還提供了一種電子裝置，包括上述的半導(dǎo)體器件。

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供了一種半導(dǎo)體器件的制備方法，在所述方法中在bsi產(chǎn)品中，在鍵合和研磨之后，在正面硅片刻蝕工藝前，加入硅片邊緣區(qū)域(10mm)刻蝕工藝，從而釋放鍵合與研磨過(guò)程中帶來(lái)的應(yīng)力，以防止蝕刻厚度不均一的問(wèn)題，進(jìn)一步提高了半導(dǎo)體器件的良率和性能。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中 示出了本發(fā)明的實(shí)施例及其描述，用來(lái)解釋本發(fā)明的裝置及原理。在附圖中，

圖1a-1c為本發(fā)明中所述半導(dǎo)體器件制備過(guò)程示意圖；

圖2為本發(fā)明一具體地實(shí)施方式中所述半導(dǎo)體器件的制備流程圖。

具體實(shí)施方式

在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見(jiàn)的是，本發(fā)明可以無(wú)需一個(gè)或多個(gè)這些細(xì)節(jié)而得以實(shí)施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對(duì)于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明能夠以不同形式實(shí)施，而不應(yīng)當(dāng)解釋為局限于這里提出的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例將使公開(kāi)徹底和完全，并且將本發(fā)明的范圍完全地傳遞給本領(lǐng)域技術(shù)人員。在附圖中，為了清楚，層和區(qū)的尺寸以及相對(duì)尺寸可能被夸大。自始至終相同附圖標(biāo)記表示相同的元件。

應(yīng)當(dāng)明白，當(dāng)元件或?qū)颖环Q為“在...上”、“與...相鄰”、“連接到”或“耦合到”其它元件或?qū)訒r(shí)，其可以直接地在其它元件或?qū)由?、與之相鄰、連接或耦合到其它元件或?qū)樱蛘呖梢源嬖诰娱g的元件或?qū)?。相反，?dāng)元件被稱為“直接在...上”、“與...直接相鄰”、“直接連接到”或“直接耦合到”其它元件或?qū)訒r(shí)，則不存在居間的元件或?qū)印?yīng)當(dāng)明白，盡管可使用術(shù)語(yǔ)第一、第二、第三等描述各種元件、部件、區(qū)、層和/或部分，這些元件、部件、區(qū)、層和/或部分不應(yīng)當(dāng)被這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)區(qū)分一個(gè)元件、部件、區(qū)、層或部分與另一個(gè)元件、部件、區(qū)、層或部分。因此，在不脫離本發(fā)明教導(dǎo)之下，下面討論的第一元件、部件、區(qū)、層或部分可表示為第二元件、部件、區(qū)、層或部分。

空間關(guān)系術(shù)語(yǔ)例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、

“在...之上”、“上面的”等，在這里可為了方便描述而被使用從而描述圖中所示的一個(gè)元件或特征與其它元件或特征的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)明白，除了圖中所示的取向以外，空間關(guān)系術(shù)語(yǔ)意圖還包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附圖中的器件翻轉(zhuǎn)，然后，描述為“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征將取向?yàn)樵谄渌蛱卣鳌吧稀?。因此，示例性術(shù)語(yǔ)“在...下面”和“在...下”可包括上和下兩個(gè)取向。器件可以另外地取向(旋轉(zhuǎn)90度或其它取向)并且在此使用的空間描述語(yǔ)相應(yīng)地被解釋。

在此使用的術(shù)語(yǔ)的目的僅在于描述具體實(shí)施例并且不作為本發(fā)明的限 制。在此使用時(shí)，單數(shù)形式的“一”、“一個(gè)”和“所述/該”也意圖包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚指出另外的方式。還應(yīng)明白術(shù)語(yǔ)“組成”和/或“包括”，當(dāng)在該說(shuō)明書(shū)中使用時(shí)，確定所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一個(gè)或更多其它的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或組的存在或添加。在此使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“和/或”包括相關(guān)所列項(xiàng)目的任何及所有組合。

為了徹底理解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細(xì)的步驟以及詳細(xì)的結(jié)構(gòu)，以便闡釋本發(fā)明的技術(shù)方案。本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)描述如下，然而除了這些詳細(xì)描述外，本發(fā)明還可以具有其他實(shí)施方式。

實(shí)施例一

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供了一種半導(dǎo)體器件的制備方法，下面結(jié)合附圖對(duì)所述方法做進(jìn)一步說(shuō)明。其中，圖1a-1c為本發(fā)明中所述半導(dǎo)體器件制備過(guò)程示意圖；圖2為本發(fā)明一具體地實(shí)施方式中所述半導(dǎo)體器件的制備流程圖。

執(zhí)行步驟101，提供第一晶圓102和第二晶圓103，并將所述第一晶圓和所述第二晶圓相接合。

具體地，如圖1a所示，提供第一晶圓102和第二晶圓103，其中，所述第一晶圓102形成于承載晶圓101上，其中，所述承載晶圓可以選用本領(lǐng)域中常用的半導(dǎo)體材料。

在所述第一晶圓101上形成有第一層間介電層，所述第一層間介電層中形成有互連結(jié)構(gòu)。

所述第一晶圓102至少包括半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底可以選用本領(lǐng)域常用的材料，在所述半導(dǎo)體襯底中還進(jìn)一步形成有其他元器件，包括各種有源器件和/或無(wú)源器件，其種類(lèi)以及形成方法不再贅述。

其中，所述第一晶圓102和第二晶圓103均應(yīng)用于背面照射(back-side-illumination，bsi)工藝，與常規(guī)的晶圓是不同的，由于所述背面照射(back-side-illumination，bsi)工藝的特殊，很容易在鍵合與研磨過(guò)程中會(huì)引入應(yīng)力，在正面硅片刻蝕過(guò)程中，由于硅片表面應(yīng)力的不均勻性，硅片表面將產(chǎn)生厚度差，因此需要對(duì)第一晶圓102和第二晶圓103中的應(yīng)力進(jìn)行處理，而在常規(guī)的晶圓接合中則不需要，因此目前的晶圓接 合中沒(méi)有相關(guān)的方法。

所述基底上形成有第一層間介電層，所述第一層間介電層可以選用本領(lǐng)域常用的材料，所述第一層間介電層中形成有互連結(jié)構(gòu)，所述互連結(jié)構(gòu)包括依次交替形成的通孔和金屬層，以和所述基底中的元器件形成連接，所述互連結(jié)構(gòu)的形成方法可以選用本領(lǐng)域中常用的方法，例如雙鑲嵌方法，并不局限于某一種，在此不再贅述。

其中所述第一晶圓102和所述第二晶圓103可以選用相同的材料或者不同的材料。

執(zhí)行步驟102，對(duì)所述第二晶圓進(jìn)行研磨打薄。

具體地，在該步驟中將所述第二晶圓的厚度研磨打薄至20um左右。

可選地，在所述第二晶圓上形成研磨液，并研磨，其中所述研磨液選用ss25e。其中所述ss25e研磨液的主要成分為sio2和h2o，其重量百分比分別為17％和81％，此外還包括1％的有機(jī)物和1％的無(wú)機(jī)物。

在該步驟中所述研磨的壓力范圍為1psi至10psi。其中psi為本領(lǐng)域常用壓強(qiáng)單位，即磅每平方英寸。在該步驟所述研磨溫度為20-40℃，平臺(tái)轉(zhuǎn)速為50-110rpm。

所述研磨時(shí)間一般設(shè)定為定值，例如設(shè)定為40-50s之間的任意時(shí)間，優(yōu)選為45s。

對(duì)所述第二晶圓執(zhí)行常規(guī)的清洗步驟，所述清洗步驟可以選用本領(lǐng)域常用的清洗步驟，該步驟中的清洗主要是去除在所剩余研磨墊上以及溝槽內(nèi)形成的副產(chǎn)物。

執(zhí)行步驟103，在對(duì)所述第二晶圓進(jìn)行圖案化之前蝕刻所述第二晶圓的邊緣，以去除所述第二晶圓的邊緣部分，以釋放所述第二晶圓中的應(yīng)力。

具體地，如圖1b所示，在該步驟中所述蝕刻去除的所述第二晶圓邊緣的厚度為1.50～3.75um，并滿足所需刻蝕圖形。

可選地，所述蝕刻去除的所述第二晶圓邊緣的寬度為8～12mm,主要刻蝕區(qū)域?yàn)楣杵吘壖s10mm。

執(zhí)行步驟103，圖案化所述第二晶圓，以得到目標(biāo)圖案。

具體地，如圖1c所示，在該步驟中選用旋轉(zhuǎn)蝕刻的方法蝕刻所述第二 晶圓的邊緣。例如在所述步驟中選用hna蝕刻液蝕刻所述第二晶圓的邊緣。

一般情況，當(dāng)硅片表面應(yīng)力的變化可以通過(guò)曲率半徑來(lái)表征。兩片硅片鍵合與研磨過(guò)程中產(chǎn)生應(yīng)力，應(yīng)力的不均勻?qū)е鹿杵c刻蝕液接觸面積的差異，反應(yīng)在產(chǎn)品上出現(xiàn)厚度差。所以通過(guò)增加邊緣區(qū)域的刻蝕工藝，釋放硅片表面的應(yīng)力。常規(guī)的方法在進(jìn)行蝕刻之后所述曲率半徑在-80～-110之間，在增加所述邊緣蝕刻工藝之后，所述曲率半徑為-4～-20，有了極大的改善，因此通過(guò)所述處理其性能極大提高。

進(jìn)一步，加入硅片邊緣區(qū)域刻蝕工藝,通過(guò)調(diào)整機(jī)臺(tái)噴嘴的移動(dòng)速度與流量，可以使其蝕刻速率更加均一，蝕刻速率差值幾乎不存在，蝕刻厚度均一，克服了厚度不均勻的問(wèn)題，性能極大提高。

至此，完成了本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造方法的相關(guān)步驟的介紹。在上述步驟之后，還可以包括其他相關(guān)步驟，此處不再贅述。并且，除了上述步驟之外，本實(shí)施例的制造方法還可以在上述各個(gè)步驟之中或不同的步驟之間包括其他步驟，這些步驟均可以通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)中的各種工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)，此處不再贅述。

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供了一種半導(dǎo)體器件的制備方法，在所述方法中在bsi產(chǎn)品中，在鍵合和研磨之后，在正面硅片刻蝕工藝前，加入硅片邊緣區(qū)域(10mm)刻蝕工藝，從而釋放鍵合與研磨過(guò)程中帶來(lái)的應(yīng)力，以防止蝕刻厚度不均一的問(wèn)題，進(jìn)一步提高了半導(dǎo)體器件的良率和性能。

圖2為本發(fā)明一具體地實(shí)施方式中所述半導(dǎo)體器件制備的工藝流程圖，具體包括以下步驟：

步驟s1：提供第一晶圓和第二晶圓，并將所述第一晶圓和所述第二晶圓相接合；

步驟s2：在所述第二晶圓進(jìn)行圖案化之前蝕刻所述第二晶圓的邊緣，以去除所述第二晶圓的邊緣部分，以釋放所述第二晶圓中的應(yīng)力；

步驟s3：對(duì)所述第二晶圓進(jìn)行圖案化。

實(shí)施例二

本發(fā)明還提供了一種半導(dǎo)體器件，所述半導(dǎo)體器件選用實(shí)施例一所述的方法制備。通過(guò)所述方法制備得到的半導(dǎo)體器件并存在鍵合和研磨之后的應(yīng)力，克服了蝕刻厚度不均一的問(wèn)題，進(jìn)一步提高了半導(dǎo)體器件的良率和性能。

實(shí)施例三

本發(fā)明還提供了一種電子裝置，包括實(shí)施例二所述的半導(dǎo)體器件。其中，半導(dǎo)體器件為實(shí)施例二所述的半導(dǎo)體器件，或根據(jù)實(shí)施例一所述的制備方法得到的半導(dǎo)體器件。

本實(shí)施例的電子裝置，可以是手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦、上網(wǎng)本、游戲機(jī)、電視機(jī)、vcd、dvd、導(dǎo)航儀、照相機(jī)、攝像機(jī)、錄音筆、mp3、mp4、psp等任何電子產(chǎn)品或設(shè)備，也可為任何包括所述半導(dǎo)體器件的中間產(chǎn)品。本發(fā)明實(shí)施例的電子裝置，由于使用了上述的半導(dǎo)體器件，因而具有更好的性能。

本發(fā)明已經(jīng)通過(guò)上述實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實(shí)施例只是用于舉例和說(shuō)明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實(shí)施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍以內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍由附屬的權(quán)利要求書(shū)及其等效范圍所界定。