一種晶圓的鍵合方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種半導體制造技術領域，尤其涉及一種晶圓的鍵合方法。
【背景技術】
[0002]晶圓鍵合技術是指通過化學和物理作用將兩片晶圓緊密結合起來的方法，晶圓鍵合往往與表面硅加工和體硅加工相結合，用在微機電系統(tǒng)的加工工藝中。晶圓鍵合雖然不是微機械加工的直接手段，卻在微機械加工中有著重要的地位，通過與其他加工手段結合，既可對微結構提供支撐和保護，又可以實現(xiàn)機械結構之間或機械結構與電路之間的電學連接。晶圓鍵合質(zhì)量的好壞會對微機械系統(tǒng)的性能產(chǎn)生直接影響，其中鍵合前后晶圓的翹曲度是影響鍵合質(zhì)量的主要因素之一。兩個接觸晶圓表面必須小于一定的翹曲度才能在室溫下發(fā)生鍵合，且鍵合后晶圓的翹曲度不能過大。晶圓的翹曲度越小，表面越平整，克服彈性變形所做的功就越小，晶圓也就越容易鍵合。
[0003]對于兩片晶圓進行鍵合，由于在晶圓背面形成一定的施壓，使晶圓的內(nèi)部存在較大的應力。隨著機械研削厚度的增大，晶圓自身抗拒應力的能力就變?nèi)?，主要體現(xiàn)在晶圓外部，即晶圓翹曲。因晶圓鍵合的邊緣出現(xiàn)翹起，使得在后續(xù)加工過程中，對上層晶圓打薄過程時，晶圓的鍵合處或者側(cè)壁易出現(xiàn)裂縫等缺陷，大大降低產(chǎn)品的成品率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供晶圓的鍵合方法，可以提高晶圓鍵合的有效性，消除鍵合晶圓邊緣及側(cè)壁的裂縫，提高產(chǎn)品的成品率。
[0005]上述技術目的通過以下技術方案解決:
[0006]一種晶圓的鍵合方法，其中，包括以下步驟:
[0007]步驟S10、提供第一晶圓、第二晶圓，所述第一晶圓和所述第二晶圓均包括硅基底和設置于所述硅基底之上的金屬層；
[0008]步驟S20、于所述第一晶圓和所述第一■晶圓之上制備貼合層后，將所述第一晶圓鍵合至所述第二晶圓之上，以形成鍵合晶圓；
[0009]步驟S30、對所述第一晶圓進行減薄工藝；
[0010]步驟S40、切割所述鍵合晶圓邊緣區(qū)域，導致邊緣區(qū)域的金屬層被暴露出來；
[0011]步驟S50、于所述金屬層暴露的表面上沉積一保護層。
[0012]上述的晶圓的鍵合方法，其中，采用沉積工藝制備所述貼合層，所述貼合層由二氧化硅沉積形成。
[0013]上述的晶圓的鍵合方法，其中，于所述步驟S30中，于所述步驟S30中，采用機械研磨方式減薄所述第一晶圓。
[0014]上述的晶圓的鍵合方法，其中，于所述步驟S30中，采用化學刻蝕方式減薄所述第一晶圓。
[0015]上述的晶圓的鍵合方法，其中，于所述步驟S30中，減薄所述第一晶圓，并于所述貼合層形成一內(nèi)縮式切口倒角。
[0016]上述的晶圓的鍵合方法，其中，于所述步驟S40中，于所述步驟S40中，所述邊緣區(qū)域的水平距離大于或等于所述內(nèi)縮式切換倒角的水平距離。
[0017]上述的晶圓的鍵合方法，其中，所述保護層包括第一保護層和第二保護層，于所述步驟S50中，具體包括；
[0018]步驟S51、沉積所述第一保護層，所述第一保護層完全覆蓋所述金屬層暴露的表面；
[0019]步驟S52、沉積所述第二保護層，以使所述第二保護層完全覆蓋所述第一保護層。
[0020]上述的晶圓的鍵合方法，其中，所述保護層包括第一保護層、以及位于所述第一保護層表面的第二保護層，所述第一保護層由氮化硅形成。
[0021]上述的晶圓的鍵合方法，其中，所述保護層包括第一保護層、以及位于所述第一保護層表面的第二保護層，所述第二保護層由二氧化硅形成。
[0022]上述的晶圓的鍵合方法，其中，所述金屬層的材質(zhì)為銅。
[0023]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點是:
[0024]本申請中，通過切割兩片所述晶圓的邊緣區(qū)域，即相當于對鍵合的晶圓做二次修剪，以形成平坦化的側(cè)壁，同時也有利于晶圓內(nèi)部的應力進行釋放，避免在封裝過程中，因晶圓內(nèi)部的應力釋放而造成晶圓邊緣翹曲。使得鍵合后的晶圓表面處于完全平整的狀態(tài)，提高鍵合的有效性，消除鍵合晶圓邊緣及側(cè)壁的裂縫，提高產(chǎn)品的成品率。同時設置有保護層，有效保護金屬層的導電性，另外還可進一步保證鍵合的有效性，因本申請是對兩片晶圓進行鍵合，即鍵合后，兩片晶圓的連接處仍然有一道連接縫隙，通過保護層將連接縫隙覆蓋，可以有效避免連接縫隙出現(xiàn)開裂，進而影響鍵合效果。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明的一種晶圓的鍵合方法流程圖；
[0026]圖2a?2e為本發(fā)明的晶圓的鍵合方法的一種實施方式。
【具體實施方式】
[0027]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，但不作為本發(fā)明的限定。
[0028]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0029]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0030]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，但不作為本發(fā)明的限定。
[0031]如圖1所示，一種晶圓的鍵合方法，其中，包括以下步驟:
[0032]步驟S10、提供第一晶圓、第二晶圓，上述第一晶圓和上述第二晶圓均包括硅基底和設置于上述硅基底之上的金屬層，其中，上述晶圓的金屬層經(jīng)過平坦化處理。本申請中上述的晶圓可為兩片完全相同的晶圓，也可為兩片不相同規(guī)則的晶圓，另外本申請不僅可用于常規(guī)形狀晶圓的鍵合，對不規(guī)則晶圓的鍵合同樣適用。
[0033]步驟S20、于上述第一晶圓和上述第二晶圓之上制備貼合層后，將上述第一晶圓鍵合至上述第二晶圓之上，以形成鍵合晶圓；
[0034]步驟S30、對上述第一晶圓進行減薄工藝；
[0035]步驟S40、切割上述鍵合晶圓邊緣區(qū)域，導致邊緣區(qū)域的金屬層被暴露出來；對晶圓邊緣區(qū)域進行切割，以形成平坦化的側(cè)壁，同時也有利于晶圓內(nèi)部的鍵合應力進行釋放，避免在封裝過程中，因晶圓內(nèi)部的應力釋放而造成晶圓邊緣翹曲。執(zhí)行完步驟S40后，我們已經(jīng)獲得了較平整的晶圓鍵合側(cè)壁，且有效去除了晶圓鍵合的裂縫(通常鍵合裂縫均出現(xiàn)的鍵合的邊緣位置，遠離邊緣的區(qū)域裂縫較小，因此切割邊緣區(qū)域，相當于切除了裂縫區(qū)域)，但是金屬層仍然暴露于外部空間，通常具有導電性能的金屬通常為活潑金屬，活潑金屬在常溫狀況下，容易出現(xiàn)氧化現(xiàn)象，遇到酸性液體后，容易發(fā)生化學反應，為了避免金屬層受損影響其導電性能，我們繼續(xù)執(zhí)行步驟S50。
[0036]步驟S50、于上述金