一種混合鍵合金屬突出界面的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，具體涉及一種混合鍵合金屬突出界面的處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在超大規(guī)模集成電路發(fā)展日益接近物理極限的情況下，于物理尺寸和成本方面都具有優(yōu)勢的三維集成電路是延長摩爾定律并解決先進(jìn)封裝問題的有效途徑。而晶圓鍵合技術(shù)正是三維電路集成的關(guān)鍵技術(shù)之一，尤其是混合鍵合技術(shù)可以在兩片晶圓鍵合的同時實(shí)現(xiàn)數(shù)千個芯片的內(nèi)部互聯(lián)，可以極大改善芯片性能并節(jié)約成本?；旌湘I合技術(shù)是指晶圓鍵合界面上同時存在金屬和絕緣物質(zhì)的鍵合方式。
[0003]混合鍵合表面同時存在金屬和絕緣物質(zhì)，制造出金屬突出或凹陷的鍵合界面可有效減低鍵合對表面平坦度的要求。但當(dāng)絕緣物質(zhì)比較硬時，很難通過傳統(tǒng)的化學(xué)機(jī)械研磨方法得到金屬突出的界面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種表面處理技術(shù)，以制造混合鍵合技術(shù)中所要求的金屬突出鍵合表面。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種混合鍵合金屬突出界面的處理方法，包括如下步驟:
[0006]步驟一，提供一待處理晶圓，所述晶圓表面形成有一氮化硅層，在所述氮化硅層上淀積一薄膜層；
[0007]步驟二，涂布光刻膠覆蓋所述薄膜層的上表面，依次采用光刻、刻蝕方法于所述薄膜層和氮化硅層中形成溝槽；
[0008]步驟三，利用金屬沉積方法淀積金屬填充所述溝槽并覆蓋所述薄膜層上表面；
[0009]步驟四，利用化學(xué)機(jī)械研磨方法去除所述薄膜層表面的金屬銅及部分的薄膜層，確保所述溝槽上方的金屬銅全部被去除；
[0010]步驟五，對所述薄膜層進(jìn)行刻蝕，得到所述薄膜層與金屬之間的金屬突出界面；繼續(xù)刻蝕，刻蝕止于所述氮化硅層，得到所述氮化硅層與金屬之間的金屬突出界面。
[0011]優(yōu)選的，所述薄膜層的材質(zhì)為二氧化硅或碳化硅。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明可以忽略由于絕緣物質(zhì)的硬度帶來的，由傳統(tǒng)技術(shù)(如化學(xué)機(jī)械研磨)無法制造金屬突出鍵合表面的困難。
【附圖說明】
[0013]圖1至圖6為本發(fā)明一種混合鍵合金屬突出界面的處理方法實(shí)施例流程剖面示意圖。
[0014]附圖中，各標(biāo)號所代表的部件列表如下:
[0015]1、晶圓，2、氮化娃層，3、薄膜層，4、金屬。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0017]混合鍵合表面同時存在金屬和絕緣物質(zhì)，制造出金屬突出或凹陷的鍵合界面可有效減低鍵合對表面平坦度的要求；但當(dāng)混合鍵合表面的絕緣物質(zhì)比較硬時，很難通過傳統(tǒng)的化學(xué)機(jī)械研磨方法得到混和鍵合金屬突出界面，本發(fā)明是在待處理的晶圓表面絕緣物質(zhì)上沉積一層較軟的薄膜(如處理氮化硅和金屬表面時，在氮化硅表面沉積一層二氧化硅)，之后再進(jìn)行傳統(tǒng)的金屬后端互聯(lián)工藝，在最后進(jìn)行表面處理時，首先得到金屬與較軟薄膜之間的金屬突出界面，再找到將薄膜耗盡的臨界點(diǎn)，即制造出金屬絕緣物質(zhì)之間的金屬突出界面；因而可以忽略由于絕緣物質(zhì)的硬度帶來的，由傳統(tǒng)技術(shù)(如化學(xué)機(jī)械研磨)無法制造金屬突出鍵合表面的困難。
[0018]圖1至圖6為本發(fā)明一種混合鍵合金屬突出界面的處理方法實(shí)施例工藝流程結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1至圖6所示，一種混合鍵合金屬突出界面的處理方法，包括如下步驟:
[0019]步驟一，提供一待處理晶圓1，晶圓I表面形成有一氮化硅層2，在氮化硅層2上淀積一薄膜層3 ;薄膜層3的材質(zhì)為二氧化硅或碳化硅；
[0020]步驟二，涂布光刻膠覆蓋薄膜層3的上表面，依次采用光刻、刻蝕方法于薄膜層3和氮化硅層2中形成溝槽；
[0021]步驟三，利用金屬沉積方法淀積金屬4填充溝槽并覆蓋薄膜層3上表面；
[0022]步驟四，利用化學(xué)機(jī)械研磨方法去除薄膜層3表面的金屬銅及部分的薄膜層3，確保溝槽上方的金屬銅全部被去除；
[0023]步驟五，對薄膜層3進(jìn)行刻蝕，得到薄膜層3與金屬之間的金屬突出界面；繼續(xù)刻蝕，刻蝕止于氮化硅層2，得到氮化硅層2與金屬之間的金屬突出界面。
[0024]以上所述實(shí)施步驟和方法僅僅表達(dá)了本發(fā)明的一種實(shí)施方式，描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。在不脫離本發(fā)明專利構(gòu)思的前提下，所作的變形和改進(jìn)應(yīng)當(dāng)都屬于本發(fā)明專利的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種混合鍵合金屬突出界面的處理方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟一，提供一待處理晶圓，所述晶圓表面形成有一氮化硅層，在所述氮化硅層上淀積一薄膜層； 步驟二，涂布光刻膠覆蓋所述薄膜層的上表面，依次采用光刻、刻蝕方法于所述薄膜層和氮化硅層中形成溝槽； 步驟三，利用金屬沉積方法淀積金屬填充所述溝槽并覆蓋所述薄膜層上表面； 步驟四，利用化學(xué)機(jī)械研磨方法去除所述薄膜層表面的金屬銅及部分的薄膜層，確保所述溝槽上方的金屬銅全部被去除； 步驟五，對所述薄膜層進(jìn)行刻蝕，得到所述薄膜層與金屬之間的金屬突出界面；繼續(xù)刻蝕，刻蝕止于所述氮化硅層，得到所述氮化硅層與金屬之間的金屬突出界面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種混合鍵合金屬突出界面的處理方法，其特征在于，所述薄膜層的材質(zhì)為二氧化硅或碳化硅。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種混合鍵合金屬突出界面的處理方法。包括如下步驟：提供一待處理晶圓，晶圓表面形成有一氮化硅層，在氮化硅層上淀積一薄膜層；涂布光刻膠覆蓋薄膜層的上表面，依次采用光刻、刻蝕方法于薄膜層和氮化硅層中形成溝槽；利用金屬沉積方法淀積金屬填充溝槽并覆蓋薄膜層上表面；利用化學(xué)機(jī)械研磨方法去除薄膜層表面的金屬銅及部分的薄膜層，確保溝槽上方的金屬銅全部被去除；對薄膜層進(jìn)行刻蝕，得到薄膜層與金屬之間的金屬突出界面；繼續(xù)刻蝕，刻蝕止于氮化硅層，得到氮化硅層與金屬之間的金屬突出界面。本發(fā)明可以解決由于絕緣物質(zhì)的硬度帶來的，由化學(xué)機(jī)械研磨無法制造金屬突出鍵合表面的困難，具有良好的效果。
【IPC分類】H01L21/311, H01L21/768
【公開號】CN105047603
【申請?zhí)枴緾N201510355711
【發(fā)明人】梅紹寧, 程衛(wèi)華, 陳俊, 朱繼鋒
【申請人】武漢新芯集成電路制造有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年6月24日