晶片与晶片之间的对准方法.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(10)申请公布号CN104576482A(43)申请公布日(43)申请公布日2015.04.29(21)申请号201310485802.1(22)申请日2013.10.17(71)申请人上海华虹宏力半导体制造有限公司地址201203上海市浦东新区张江高科技园区祖冲之路1399号(72)发明人孟鸿林王雷(74)专利代理机构上海浦一知识产权代理有限公司31211代理人丁纪铁(51)Int.Cl.H01L21/68(2006.01)H01L23/544(2006.01)B81C3/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称晶片与晶片之间的对准方法(57)摘要本发明公开了一种晶片与晶片之间的对准方法，步骤包括：1）在第一层晶片上淀积薄氧化层；2）在第一层晶片上形成对准标记，去除薄氧化层；3）在第一层晶片上淀积高反射率材料，填满对准标记的沟槽；4）反向刻蚀，去除第一层晶片表面的高反射率材料，只保留对准标记沟槽内的高反射率材料；5）在第一层晶片上生长热氧化层；6）在第一层晶片上形成后续所需的集成电路图形；7）第二层晶片和第一层晶片键合；8）光刻机红外线检测第一层晶片上的对准标记，通过光刻在第二层晶片上形成后续所需的集成电路图形。本发明通过在第一层晶片的光刻对准标记沟槽内填入反射率比硅强的材料，降低了上下两层晶片光刻对准的难度，并提高了对准的精度。CN104576482ACN104576482A权利要求书1/1页1.晶片与晶片之间的对准方法，步骤包括：1）在第一层晶片上淀积一层薄氧化层；2）在第一层晶片上形成对准标记，然后去除薄氧化层；3）在第一层晶片上淀积高反射率材料，填满对准标记的沟槽；所述高反射率材料的反射率大于硅的反射率；4）反向刻蚀，去除第一层晶片表面的高反射率材料，只保留对准标记沟槽内的高反射率材料；5）在第一层晶片上生长一层热氧化层；6）在第一层晶片上形成后续所需的集成电路图形；7）将第二层晶片和第一层晶片键合；8）开启光刻机，用红外线检测第一层晶片上的对准标记，通过光刻在第二层晶片上形成后续所需的集成电路图形。2.根据权利要求1的方法，其中，步骤1），所述薄氧化层采用物理气相沉积方法淀积。3.根据权利要求1或2的方法，其中，步骤1），所述薄氧化层的厚度为10～1000微米。4.根据权利要求1的方法，其中，步骤2），所述对准标记有9组，对准标记的光栅周期为12微米，深度为0.5～100微米。5.根据权利要求1的方法，其中，步骤3），所述高反射率材料包括钨、铝或铜。6.根据权利要求1的方法，其中，步骤4），反向刻蚀的刻蚀气体是四氟化碳和纯氧。7.根据权利要求1的方法，其中，步骤5），所述热氧化层的厚度为5000埃米。8.根据权利要求1的方法，其中，步骤7），采用硅硅键合。2CN104576482A说明书1/3页晶片与晶片之间的对准方法技术领域[0001]本发明涉及集成电路制造领域，特别是涉及一种晶片与晶片之间的对准方法。背景技术[0002]微机电系统（MEMS）是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉前沿研究领域。就半导体产业来说，MEMS与生产工艺技术的整合将为系统单芯片带来极大的跃进。未来的单芯片中可望整合音讯、光线、化学分析及压力、温度感测等子系统，发展出人体眼睛、鼻子、耳朵、皮肤等感官功能的芯片；如果再加入对电磁、电力的感应与控制能力，那就超越人体的能力了。[0003]目前，常用的制作MEMS器件的技术主要有三种：[0004]第一种是以日本为代表的利用传统机械加工手段，即利用大机器制造小机器，再利用小机器制造微机器的方法。这种加工方法可以用于加工一些在特殊场合应用的微机械装置，如微型机器人、微型手术台等。[0005]第二种是以美国为代表的利用化学腐蚀或集成电路工艺技术对硅材料进行加工，形成硅基MEMS器件。[0006]第三种是以德国为代表的LIGA(即光刻、电铸和塑铸)技术，它是利用X射线光刻技术，通过电铸成型和塑铸形成深层微结构的方法，是进行非硅材料三维立体微细加工的首选工艺。[0007]以美国为代表的MEMS制造工艺主要是利用体硅工艺和表面牺牲层工艺，其典型的工艺流程是成膜-光刻-刻蚀-去除下层材料，释放机械结构等对此循环来实现，然后再采用特殊的检测和划片工艺释放保护出来的机械结构，随后在封装时暴露部分需要的零件，最后机电系统全部测试。体硅工艺和表面牺牲层工艺方法与传统IC工艺兼容，可以实现微机械和微电子的系统集成，而且适合于批量生产，已经成为目前MEMS的主流技术。[0008]硅基MEMS技术中，最关键的加工工艺主要包括深宽比大的各向异性腐蚀技术、键合技术和表面牺牲层技术等。[0009]各向异性腐蚀技术是体硅微机