[发明专利]晶圆键合方法、晶圆及晶圆键合结构

说明书

本发明提供一种晶圆键合方法、晶圆及晶圆键合结构，本实施例通过承载晶圆上预设较小尺寸的第二缺口，在将所述器件晶圆和所述承载晶圆对准键合后，使所述第二缺口在所述器件晶圆上的投影完全落入所述第一缺口内；对所述第二缺口修边，去适配所述第一缺口，使修边后的所述第二缺口与所述第一缺口重合；在键合设备对准精度不高的条件下，最终实现器件晶圆和承载晶圆的精确对准，满足后续光刻工艺对键合对准的精度要求。在承载晶圆上不需要经过光刻工艺制作对准标记，可以减少承载晶圆的工艺流程，节约成本。可以降低键合设备性能要求，以便于低成本制作键合设备。

技术领域

本发明属于集成电路制造技术领域，具体涉及一种晶圆键合方法、晶圆及晶圆键合结构。

背景技术

晶圆键合已经成为半导体制造技术集成发展和实用化的关键技术。晶圆键合是指将两片平整的晶圆面对面贴合起来，并施加以一定的压力、温度、电压等外部条件，在原有的两片晶圆间的界面产生原子或者分子间的结合力，如共价键、金属键、分子键等，使两表面间的键合能达到一定强度，而使这两片晶圆结为一体。

为了实现高精度对准键合，目前主要采用两种模式，第一种：通过两片晶圆各自的对准标记对准实现键合；第二种：通过寻找晶圆边界及缺口(notch)对准实现键合。

第一种模式的优点：精度高；缺点：成本高，需要高精度键合机、键合晶圆都需要设计键合对准标记，工艺复杂且成本高。

第二种模式的优点：成本低，键合晶圆不需要设计对准标记，节省很多工艺流程；缺点：对准精度低，导致后道光刻工艺(识别notch精度44μm)无法接受，易导致报废，目前通过晶圆边界及notch对准实现键合工艺能力在400μm左右，主要是因为晶圆notch质量不好导致两片晶圆左右旋转方向的对准精度误差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种晶圆键合方法、晶圆及晶圆键合结构，在键合设备精度不高的条件下，最终实现器件晶圆和承载晶圆的精确对准，满足后续光刻工艺对键合对准的精度要求。

本发明提供一种晶圆键合方法，包括：

提供直径相同的器件晶圆和承载晶圆，所述器件晶圆具有第一缺口，所述承载晶圆具有第二缺口；

将所述器件晶圆和所述承载晶圆对准键合，键合后所述第二缺口在所述器件晶圆上的投影完全落入所述第一缺口内；

对所述第二缺口修边，使修边后的所述第二缺口与所述第一缺口重合。

进一步的，修边后的所述第二缺口与所述第一缺口的不重合误差小于等于3μm。

进一步的，在所述器件晶圆和所述承载晶圆的俯视方向上，所述第一缺口和所述第二缺口均呈扇形。

进一步的，所述第一缺口的对称轴和所述第二缺口的对称轴重合时，所述第一缺口对应的扇形弧长比所述第二缺口对应的扇形弧长大850μm～1030μm。

进一步的，所述第一缺口对应的扇形圆心角为89°～95°，所述第一缺口对应的扇形半径为1100μm±35μm，所述第一缺口对应的扇形弧长为1670μm～1780μm。

进一步的，所述第二缺口对应的扇形圆心角为89°～95°，所述第二缺口对应的扇形半径为500μm±20μm，所述第二缺口对应的扇形弧长为750μm～820μm。

进一步的，将所述器件晶圆和所述承载晶圆对准键合后，所述器件晶圆的中心轴与所述承载晶圆的中心轴重合。

进一步的，将所述器件晶圆和所述承载晶圆对准键合包括：

先将所述器件晶圆和所述承载晶圆粘合，再进行退火工艺实现共价键键合。

进一步的，所述承载晶圆上不设置有元件图形。