[发明专利]一种半导体器件、制备方法及封装方法有效
申请号: | 201310753305.5 | 申请日: | 2013-12-31 |
公开(公告)号: | CN104752239B | 公开(公告)日: | 2019-07-23 |
发明(设计)人: | 陈福成;刘尧;黄河 | 申请(专利权)人: | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司;中芯集成电路(宁波)有限公司 |
主分类号: | H01L21/60 | 分类号: | H01L21/60;H01L21/603;H01L23/488 |
代理公司: | 北京市磐华律师事务所 11336 | 代理人: | 董巍;高伟 |
地址: | 201203 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 半导体器件 制备 方法 封装 | ||
1.一种半导体器件的制备方法,包括:
提供基底,所述基底上形成有层间介电层;
在所述层间介电层中形成接合焊盘;
在所述层间介电层和所述接合焊盘上形成接合材料层,以覆盖所述层间介电层和所述接合焊盘;
图案化所述接合材料层,以在所述接合材料层中形成开口,露出所述接合焊盘,所述开口的关键尺寸大于所述接合焊盘的关键尺寸,以在所述接合材料层和所述接合焊盘之间形成间隙。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述接合材料层选用苯并环丁烯材料层和有机硅聚合物材料层中的一种。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在形成所述接合材料层之前,所述方法还包括:
回蚀刻所述层间介电层,以去除部分所述层间介电层,降低所述层间介电层的厚度。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,形成所述接合焊盘的方法为:
在所述层间介电层上形成图案化的掩膜层;
以所述掩膜层为掩膜蚀刻所述层间介电层,以在所述层间介电层中形成接合焊盘凹槽;
在所述接合焊盘凹槽中形成铜扩散阻挡层;
沉积金属Cu的种子层,并通过电化学镀铜的方法形成金属Cu,以填充所述接合焊盘凹槽;
执行平坦化步骤,以获得高度均一的接合焊盘。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述接合材料层通过旋涂的方法形成。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,图案化所述接合材料层的方法为:
在所述接合材料层上形成图案化的光刻胶层,所述光刻胶层中形成所述开口的图案;
以所述光刻胶层为掩膜,蚀刻所述接合材料层,以将图案转移至所述接合材料层;
去除所述光刻胶层。
7.一种半导体器件的封装方法,包括:
提供第一晶圆和第二晶圆,其中所述第一晶圆和/或所述第二晶圆通过权利要求1至6之一所述的方法制备得到;
将所述第一晶圆和所述第二晶圆中的接合材料层相互接合,或者将所述第一晶圆和所述第二晶圆中的所述接合材料层和所述层间介电层相互接合;
将所述第一晶圆和所述第二晶圆中接合焊盘相互接合。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述接合材料层选用苯并环丁烯材料层和有机硅聚合物材料层中的一种。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述接合材料层选用苯并环丁烯材料层时,所述苯并环丁烯材料层之间接合的压力为30kN~60kN,温度为100~150℃,时间为10~30分钟;所述苯并环丁烯材料层和所述层间介电层之间接合的压力为30kN~60kN,温度为100~150℃,时间为10~30分钟;
或者所述接合材料层选用有机硅聚合物材料层时,所述有机硅聚合物材料层之间的结合温度为150~180℃,接合的压力为30kN~60kN,时间为10~30分钟;所述有机硅聚合物材料层和所述层间介电层之间接合的温度为150~180℃,接合的压力为30kN~60kN,时间为10~30分钟。
10.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述接合焊盘相互接合的压力为30kN~40kN,温度为300~400度,时间为20~60分钟。
11.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,在所述第一晶圆和所述第二晶圆接合步骤之前,所述方法还包括对所述第一晶圆和所述第二晶圆进行清洗的步骤,以去除所述晶圆表面形成的氧化物。
12.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,在所述接合焊盘相互接合之后还进一步包括退火的步骤。
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