键合标记的制备方法、晶圆键合方法、键合标记及半导体器件.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110854053A(43)申请公布日2020.02.28(21)申请号201911136266.8(22)申请日2019.11.19(71)申请人上海华力微电子有限公司地址201315上海市浦东新区良腾路6号(72)发明人毛益平姬峰彭翔王奇伟陈昊瑜(74)专利代理机构上海思微知识产权代理事务所(普通合伙)31237代理人曹廷廷(51)Int.Cl.H01L21/68(2006.01)H01L23/544(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称键合标记的制备方法、晶圆键合方法、键合标记及半导体器件(57)摘要本发明提供了一种键合标记的制备方法，包括：步骤S1：在承载晶圆上通过刻蚀形成沟槽；步骤S2：在沟槽中填充金属；步骤S3：除去承载晶圆表面的金属，以保留所述沟槽中填充的金属，从而在所述承载晶圆上形成键合标记。所述键合标记的制备方法在蚀刻形成沟槽后，通过在沟槽中沉积金属改善标记表面的识别，并降低沟槽带来的键合空隙的风险，提高键合质量。进一步，本发明还提供了一种基于上述的方法制备得到的键合标记，所述键合标记具有清晰的分界线，易于识别，降低识别的失败率，能够减少晶圆报废率，提高产能。再进一步，本发明还提供了一种晶圆键合方法以及基于上述所述的晶圆键合方法制备得到的半导体器件。CN110854053ACN110854053A权利要求书1/1页1.一种键合标记的制备方法，其特征在于，所述键合标记的制备方法包括：步骤S1：在承载晶圆上通过刻蚀形成沟槽；步骤S2：在沟槽中填充金属；步骤S3：除去承载晶圆表面的金属，以保留所述沟槽中填充的金属，从而在所述承载晶圆上形成键合标记。2.如权利要求1所述的键合标记的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中所述沟槽的深度为80nm～200nm。3.如权利要求1所述的键合标记的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中所述刻蚀为干法刻蚀。4.如权利要求1所述的键合标记的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中填充所述金属至填满所述沟槽。5.一种晶圆键合方法，其特征在于，包括：采用权利要求1-4中任一项所述的键合标记的制备方法，在一承载晶圆上形成键合标记；形成界面键合层覆盖于所述承载晶圆和键合标记的表面上；提供一器件晶圆，根据所述键合标记将所述器件晶圆和所述承载晶圆对准，并将所述器件晶圆键合到所述界面键合层上。6.如权利要求5所述的晶圆键合方法，其特征在于，通过熔融键合工艺将所述器件晶圆键合到所述界面键合层上。7.如权利要求5所述的晶圆键合方法，其特征在于，所述承载晶圆和所述器件晶圆均为硅片，所述界面键合层为二氧化硅。8.如权利要求5所述的晶圆键合方法，其特征在于，在将所述器件晶圆键合到所述界面键合层上之后，还包括：对所述器件晶圆背向所述承载晶圆的表面进行减薄。9.一种基于权利要求1-4之一所述的键合标记的制备方法制备得到的键合标记。10.一种基于权利要求5-8之一所述的晶圆键合方法制备得到的半导体器件。2CN110854053A说明书1/5页键合标记的制备方法、晶圆键合方法、键合标记及半导体器件技术领域[0001]本发明属于半导体领域，尤其涉及一种键合标记的制备方法、晶圆键合方法、键合标记以及半导体器件。背景技术[0002]随着半导体技术的快速发展，互补金属氧化物半导体(ComplementaryMetalOxideSemiconductor，简称CMOS)以及微机电系统(MicroelectroMechanicalSystems，简称MEMS)器件在各种传感器类产品的市场上成为最主流的技术，并且随着技术的不断进步，这类产品将会向更小尺寸，更高电学性能和更低损耗的方向发展。[0003]CMOS图像传感器是摄像设备的核心部件，通过将光信号转换成电信号实现图像拍摄功能。由于其具有低功耗和高信噪比的优点，因此在各种领域内得到了广泛应用。[0004]以背照式互补金属氧化物半导体图像传感器(BackSideIlluminationCMOSImageSensors，简称CISBSI)为例，在现有的制造工艺中，首先形成器件晶圆，在所述器件晶圆内形成像素器件、逻辑器件以及金属互连结构，其次对承载晶圆与所述器件晶圆进行键合，然后减薄器件晶圆的背部，最后在所述的器件晶圆的背面形成互补金属氧化物半导体图像传感器(CMOSImageSensors，简称CIS)的后续工艺。[0005]现有技术的CISBSI工艺中涉及到的晶圆键合为CIS器件圆晶和承载圆晶进行熔融键合，通过熔融键合达到圆晶翻面，光线可从CIS器件圆晶的衬底处入射进行光电反应。在熔融键合之后通过红外光学量测的方法识别上下两片晶圆特殊的套刻对准标记(overlayermark,简