本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造工藝，具體而言涉及一種檢測晶圓鍵合質(zhì)量的方法。

背景技術(shù)：

實(shí)施半導(dǎo)體器件前段制造工藝以及部分后段制造工藝于晶圓中形成半導(dǎo)體前端器件和電連接半導(dǎo)體前端器件的多層互連金屬結(jié)構(gòu)之后，需要執(zhí)行晶圓切割以獲得晶粒。在執(zhí)行晶圓切割之前，需要實(shí)施晶圓之間的鍵合。現(xiàn)有的晶圓鍵合工藝通常屬于共晶鍵合，例如銅-銅鍵合、銦-金鍵合、錫-金鍵合、金-金鍵合等，上述鍵合方式需要在實(shí)施晶圓鍵合的兩個晶圓中的一個晶圓上形成由銅、鉛、銦或金等構(gòu)成的焊盤，另一個晶圓上形成于所述焊盤的位置相對應(yīng)的鍵合材料。實(shí)施晶圓鍵合工藝之后，如圖1所示，第一晶圓100上的焊盤102和第二晶圓101上的鍵合材料103融合在一起形成腔室104。

在對晶圓鍵合質(zhì)量進(jìn)行檢測時(shí)，通常使用超聲波掃描(C-SAM)方法，即將鍵合在一起的兩片晶圓(例如圖1中示出的第一晶圓100和第二晶圓101)浸入去離子水中，通過超聲波掃描來發(fā)現(xiàn)兩片晶圓的存在鍵合缺陷的位置。如圖1所示，由于兩片晶圓的邊緣之間存在縫隙，去離子水會沿著所述縫隙浸入兩片晶圓之間，對檢測結(jié)果造成影響。如圖2所示，位于晶圓邊緣的顯示為黑色的位置200并不是存在鍵合缺陷的位置，而是充滿去離子水的位置。

因此，需要提出一種方法，以解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種檢測晶圓鍵合質(zhì)量的方法，包括：提供實(shí)施晶圓鍵合后的晶圓，在所述晶圓的正面形成第一晶背保護(hù)膜；將所述晶圓翻轉(zhuǎn)，在所述晶圓的背面形成第二晶背保護(hù) 膜；沿著所述晶圓的邊緣一定的距離切斷所述第一晶背保護(hù)膜和所述第二晶背保護(hù)膜，形成將所述晶圓包裹住的氣袋；對所述氣袋所包裹住的晶圓進(jìn)行晶圓鍵合質(zhì)量檢測。

在一個示例中，所述晶圓鍵合為包括銅-銅鍵合在內(nèi)的共晶鍵合。

在一個示例中，使用超聲波掃描實(shí)施所述晶圓鍵合質(zhì)量的檢測。

在一個示例中，采用晶圓背面減薄工藝所使用的保護(hù)膜貼附在所述晶圓的正面以形成所述第一晶背保護(hù)膜，厚度為0.08mm-0.15mm。

在一個示例中，采用晶圓背面減薄工藝所使用的保護(hù)膜貼附在所述晶圓的背面以形成所述第二晶背保護(hù)膜，厚度為0.08mm-0.15mm。

在一個示例中，實(shí)施所述切斷后，所述第一晶背保護(hù)膜和所述第二晶背保護(hù)膜沿著所述晶圓的邊緣向外延伸的距離為3.0mm-9.0mm。

根據(jù)本發(fā)明，采用超聲波掃描實(shí)施晶圓鍵合質(zhì)量檢測時(shí)，可以避免去離子水滲入晶圓邊緣影響對檢測結(jié)果的判斷。

附圖說明

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，用來解釋本發(fā)明的原理。

附圖中：

圖1為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)實(shí)施晶圓鍵合之后所獲得的器件的示意性剖面圖；

圖2為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)對晶圓鍵合質(zhì)量進(jìn)行檢測后得到的檢測結(jié)果的示意圖；

圖3為根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的方法依次實(shí)施的步驟的流程圖；

圖4A-圖4D為根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的方法依次實(shí)施的步驟所分別獲得的晶圓的狀態(tài)的示意圖；

圖5為根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的方法對晶圓鍵合質(zhì)量進(jìn)行檢測后得到的檢測結(jié)果的示意圖。

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)以便提供對本發(fā)明更為 徹底的理解。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個或多個這些細(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，對于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。

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，以便闡釋本發(fā)明提出的檢測晶圓鍵合質(zhì)量的方法。顯然，本發(fā)明的施行并不限定于半導(dǎo)體領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟習(xí)的特殊細(xì)節(jié)。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。

應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但不排除存在或附加一個或多個其他特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組合。

[示例性實(shí)施例]

參照圖3以及圖4A-圖4D，其中示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的方法依次實(shí)施的步驟以及所分別獲得的晶圓的狀態(tài)。

首先，如圖4A所示，執(zhí)行步驟301，提供實(shí)施晶圓鍵合后的晶圓，在晶圓的正面形成第一晶背保護(hù)膜(BG tape film)。作為示例，可以采用晶圓背面減薄工藝常用的保護(hù)膜貼附在晶圓的正面以形成第一晶背保護(hù)膜，厚度可以為0.08mm-0.15mm。

接著，如圖4B所示，執(zhí)行步驟302，將晶圓翻轉(zhuǎn)，在晶圓的背面形成第二晶背保護(hù)膜。作為示例，可以采用晶圓背面減薄工藝常用的保護(hù)膜貼附在晶圓的背面以形成第二晶背保護(hù)膜，厚度可以為0.08mm至0.15mm。

接著，如圖4C所示，執(zhí)行步驟303，沿著晶圓的邊緣一定的距離切斷第一晶背保護(hù)膜和第二晶背保護(hù)膜，形成如圖4D所示的將晶圓包裹住的氣袋400。作為示例，第一晶背保護(hù)膜和第二晶背保護(hù)膜沿著晶圓的邊緣向外延伸的距離為3.0mm-9.0mm。

接著，執(zhí)行步驟304，對氣袋400所包裹住的晶圓進(jìn)行晶圓鍵合質(zhì)量檢測。作為示例，采用超聲波掃描實(shí)施晶圓鍵合質(zhì)量檢測，得到如圖5所示的檢測結(jié)果，沒有出現(xiàn)由于去離子水滲入晶圓邊緣而顯示 出的黑色的印記。

至此，完成了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例一的方法實(shí)施的工藝步驟。根據(jù)本發(fā)明，采用超聲波掃描實(shí)施晶圓鍵合質(zhì)量檢測時(shí)，可以避免去離子水滲入晶圓邊緣影響對檢測結(jié)果的判斷。

需要說明的是，實(shí)施晶圓鍵合之前的晶圓中形成有半導(dǎo)體前端器件和電連接半導(dǎo)體前端器件的多層互連金屬結(jié)構(gòu)，所述前端器件是指實(shí)施半導(dǎo)體器件的后段制造工藝之前形成的器件，在此并不對前端器件的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行限定。所述前端器件包括柵極結(jié)構(gòu)，作為一個示例，柵極結(jié)構(gòu)包括自下而上依次層疊的柵極介電層和柵極材料層。在柵極結(jié)構(gòu)的兩側(cè)形成有側(cè)壁結(jié)構(gòu)，在側(cè)壁結(jié)構(gòu)兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底中形成有源/漏區(qū)，在源/漏區(qū)之間是溝道區(qū)；在柵極結(jié)構(gòu)的頂部以及源/漏區(qū)上形成有自對準(zhǔn)硅化物；形成層間絕緣層，并在層間絕緣層中形成接觸孔以露出自對準(zhǔn)硅化物；在接觸孔中形成接觸塞；形成電連接接觸塞的第一層金屬布線；形成金屬間絕緣層，以覆蓋第一層金屬布線。所述多層互連金屬結(jié)構(gòu)具體的層數(shù)根據(jù)半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)和需要實(shí)現(xiàn)的功能而定。所述晶圓鍵合的方式通常為共晶鍵合，例如銅-銅鍵合、銦-金鍵合、錫-金鍵合、金-金鍵合等，上述鍵合方式需要在實(shí)施晶圓鍵合的兩個晶圓中的一個晶圓上形成由銅、鉛、銦或金等構(gòu)成的焊盤，另一個晶圓上形成于所述焊盤的位置相對應(yīng)的鍵合材料，在實(shí)施晶圓鍵合后的兩個晶圓之間存在間隙。因此，無論采用哪種鍵合方式，只要實(shí)施晶圓鍵合后的兩個晶圓之間存在間隙，都可以適用本發(fā)明所提出的方法對晶圓鍵合質(zhì)量進(jìn)行檢測。

本發(fā)明已經(jīng)通過上述實(shí)施例進(jìn)行了說明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實(shí)施例只是用于舉例和說明的目的，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)利要求書及其等效范圍所界定。