[发明专利]芯片键合方法

说明书

本发明提供了一种芯片键合方法，通过在器件晶圆的正面临时键合第一载片晶圆，可以在器件晶圆的背面形成背连线结构，以将器件晶圆中的互连结构从器件晶圆的背部引出，通过在器件晶圆的背面键合第二载片晶圆，可以将第一载片晶圆解键合，在将器件晶圆与第二载片晶圆解键合后先保留第二键合胶，第二键合胶可以在后续对器件晶圆进行划片时保护器件晶圆的背面，防止划片过程中产生的颗粒物或刻蚀副产物附着在器件晶圆的背面上，后续去除第二键合胶时可同步去除第二键合胶上的颗粒物或刻蚀副产物，保证了划片后产生的单个芯片的背面的洁净度，可提高将芯片的背面键合至目标晶圆上的键合效果。

技术领域

本发明涉及芯片封装技术领域，尤其涉及一种芯片键合方法。

背景技术

随着半导体技术进入后摩尔时代，为满足高集成度和高性能的需求，芯片结构向着三维方向发展。其中，通过键合技术实现“异质混合”是“超摩尔定律”的重要技术之一，键合工艺能够将不同工艺节点制程的芯片进行高密度的互连，实现更小尺寸、更高性能和更低功耗的系统级集成。现有的键合方式通常有晶圆与晶圆的键合(W2W)、芯片与芯片的键合(C2C)和芯片与晶圆的键合(C2W)。由于C2W可以剔除不良芯片且产率较高，因此受到全球半导体巨头的青睐。

C2W可以利用单纯的金属键合工艺或键合强度更高的混合键合工艺来实现，由于混合键合技术具有更高的I/O连接密度及更好的散热性能，从而得到了广泛的应用，混合键合技术对芯片表面的洁净度要求极高，但是目前对晶圆进行划片形成单个芯片的步骤通常是先用砂轮划到晶圆的衬底上，再利用刻蚀工艺刻蚀衬底从而完成划片，砂轮切割时产生的颗粒物及刻蚀工艺产生的刻蚀副产物容易附着在芯片的表面且难以去除，从而导致芯片表面的洁净度降低，进而导致混合键合效果不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种芯片键合方法，能够保证芯片表面的洁净度，提高键合效果。

为了达到上述目的，本发明提供了一种芯片键合方法，包括：

提供器件晶圆，在所述器件晶圆的正面涂布第一键合胶并临时键合第一载片晶圆；

在所述器件晶圆的背面形成第一混合键合结构；

在所述第一混合键合结构上涂布第二键合胶并临时键合第二载片晶圆；

将所述器件晶圆与所述第一载片晶圆解键合且去除所述第一键合胶，并在所述器件晶圆的正面贴附粘性膜；

将所述器件晶圆与所述第二载片晶圆解键合并保留所述第二键合胶；

从所述器件晶圆的背面对所述器件晶圆进行划片以形成多个单个芯片；以及，

去除所述第二键合胶，并提供目标晶圆，所述目标晶圆的表面形成有第二混合键合结构，利用所述第一混合键合结构及所述第二混合键合结构将合格芯片的背面键合至所述目标晶圆上。

可选的，在所述器件晶圆的正面涂布所述第一键合胶之前，对所述器件晶圆中的每个芯片进行测试，以标记出合格芯片；

和/或，去除所述第一键合胶之后以及在所述器件晶圆的正面贴附粘所述粘性膜之前，对所述器件晶圆中的每个芯片进行测试，以标记出合格芯片。

可选的，在所述器件晶圆的背面形成所述第一混合键合结构之前，还在所述器件晶圆的背面形成背连线结构，所述背连线结构与所述器件晶圆中的互连结构电连接，所述背连线结构包括硅通孔及焊垫。

可选的，所述器件晶圆包括衬底及位于所述衬底上的介质层，所述器件晶圆的互连结构形成于所述介质层中，从所述器件晶圆的背面对所述器件晶圆进行划片以形成单个芯片的步骤包括：

利用切割工艺从所述器件晶圆的背面至少切割所述第二键合胶及所述第一混合键合结构，以形成横纵分布的第一切割道，所述第一切割道露出所述衬底的表面或延伸至所述衬底内；以及，