[发明专利]一种临时键合工艺的辅助结构及利用该结构的晶圆加工方法

说明书

本发明的实施例公开了一种临时键合工艺的辅助结构，包括：衬底；形成于所述衬底的正面上的功能结构；形成于所述衬底内的有效TSV通孔；以及形成于所述衬底内的伪TSV通孔，所述伪TSV通孔分布在所述功能图形周边的无效区域中，其中所述伪TSV通孔的孔深大于所述有效TSV通孔的孔深。本发明的实施例可有效解决临时键合片进行背面工艺时在真空腔室中易分层或者破裂的问题。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种临时键合工艺的辅助结构及利用该结构的晶圆加工方法。

背景技术

随着集成电路技术的不断发展，电子产品越来越向小型化、智能化、高性能以及高可靠性方向发展。芯片厚度对器件性能产生重要影响，如薄芯片就具有很多优势，提高散热效率、机械性能与电性能，减小封装体积，减轻重量等。半导体器件的背面工艺一般包括衬底减薄、通孔刻蚀、背面金属化等步骤，当圆片的衬底减薄至150μm甚至更薄时，很容易发生碎片，并且由于应力的原因圆片会发生弯曲变形，无法操作，因此需要在减薄之前与玻璃片等载片临时键合，以临时载片为依托进行后续工艺制作。

临时键合载片技术解决了晶圆减薄制程的拿持和工艺过程中的碎片问题。目前晶圆与载片分离的介质处理方式有激光处理、热处理、机械拆开方式和化学处理等方式。

在现有技术中，通过激光处理进行晶圆与载片分离的工艺通常包括两层结构，在玻璃衬底上施加释放层，并在晶圆上施加黏合层，再将玻璃衬底的释放层和晶圆上的黏合层放置在一起，转移至键合腔，提高温度后在真空中进行键合。然后对晶圆进行处理，包括减薄工艺、硅通孔TSV工艺、重布线层RDL工艺或者其他工艺。对晶圆处理完成后，使用激光器透过玻璃衬底照射释放层，来烧蚀该释放层，由此从玻璃衬底去除该晶圆，玻璃衬底和晶圆分离。

在对晶圆进行背面加工的过程中，临时键合片经常会出现分层的问题。目前解决临时键合片分层问题的方法主要集中在调整涂胶工艺参数，优化键合工艺参数，以及提高键合腔室的极限真空度等。

目前常用的临时键合胶均粘度较大，流动性较差，因此受限于临时键合胶的物化性质，部分高凸点及深槽产品很难在键合过程中将微小气泡完全去除，从而使得该临时键合片在真空腔作业时，由于存在压差导致键合片分层或破裂风险。

因此，本领域需要一种改进的临时键合结构，通过这种工艺有效地解决临时键合片背面工艺作业时易分层或破裂的问题，显著提升工艺稳定性和产品良率。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的一个实施例中提供一种临时键合工艺的辅助结构，包括：衬底；形成于所述衬底的正面上的功能结构；形成于所述衬底内的有效TSV通孔；以及形成于所述衬底内的伪TSV通孔，所述伪TSV通孔分布在所述功能图形周边的无效区域中，其中所述伪TSV通孔的孔深大于所述有效TSV通孔的孔深。

在本发明的一个实施例中，所述伪TSV通孔贯穿衬底。

在本发明的一个实施例中，所述伪TSV通孔的截面为圆形，且多个所述伪TSV通孔分布在所述功能图形的四周。

在本发明的一个实施例中，所述伪TSV通孔的截面为方形，且多个所述伪TSV通孔分布在所述功能图形的四周。

在本发明的一个实施例中，一个或多个所述伪TSV通孔分布在所述功能图形的一侧。

在本发明的一个实施例中，一个或多个所述伪TSV通孔分布在所述功能图形的一角。

本发明的另一个实施例提供一种利用临时键合工艺的辅助结构进行晶圆加工的方法，包括：在晶圆的功能结构周边的无效区域刻蚀伪TSV通孔，其中所述伪TSV通孔的孔深大于有效TSV通孔的孔深；通过键合胶将所述晶圆键合到载片；以及将临时键合晶圆进行背面减薄，使得所述伪TSV通孔先行露头。

在本发明的另一个实施例中，通过干法或湿法刻蚀工艺进行所述伪TSV通孔的刻蚀。