【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及半導(dǎo)體制造，具體涉及一種基于bsi工藝的提高晶圓鍵合強(qiáng)度的方法。
技術(shù)介紹
1、cmos圖像傳感器（cmos?image?sensor，cis）?是一種可以將通過鏡頭捕獲的光的顏色和亮度轉(zhuǎn)換為電子信號(hào)，并將其傳輸至處理器的傳感器。因此，圖像傳感器充當(dāng)?shù)氖侵悄苁謾C(jī)或平板電腦等移動(dòng)設(shè)備“眼睛”的角色。近年來，隨著虛擬現(xiàn)實(shí)（vr）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（ar）?、自動(dòng)駕駛的興起，cis技術(shù)成為工業(yè)發(fā)展的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。人們預(yù)計(jì)，cis技術(shù)將不僅可以作為設(shè)備的“眼睛”，還將在功能上有更進(jìn)一步的發(fā)展。
2、早期的cis產(chǎn)品像素采用前照式（fsi）結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)將光學(xué)結(jié)構(gòu)置于基于cmos工藝的電路上，這項(xiàng)技術(shù)適用于像素尺寸為1.12μm及以上的大多數(shù)cis解決方案，被廣泛用于移動(dòng)設(shè)備、閉路電視、行車記錄儀、數(shù)碼單反相機(jī)、車用傳感器等產(chǎn)品。就fsi結(jié)構(gòu)而言，因?yàn)槭艿较聦与娐分薪饘俨季€層的影響，這種結(jié)構(gòu)更容易受到衍射的影響，即使fsi像素尺寸減少，被金屬覆蓋的區(qū)域也保持不變，因此，光通過的區(qū)域變得更小，衍射現(xiàn)象增強(qiáng)，導(dǎo)致圖像中的顏色混合。為此，人們提出了一種背照式（bsi）工藝，通過翻轉(zhuǎn)晶圓來利用其背面，以此消除金屬干擾；就bsi技術(shù)而言，首先在晶圓的一側(cè)制作所有電路部分，然后將晶圓翻轉(zhuǎn)倒置，以便創(chuàng)建可以在背面收集光線的光學(xué)結(jié)構(gòu)，這樣可以消除fsi中金屬線路造成的干擾，在同一大小像素的條件下光線通過的空間更大，從而可提高量子效率。
3、bsi結(jié)構(gòu)的工藝步驟比較復(fù)雜，其中一個(gè)步驟就是將具有光電二極管的器件晶圓片翻轉(zhuǎn)后，與作
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)上述問題，本專利技術(shù)提供一種基于bsi工藝的提高晶圓鍵合強(qiáng)度的方法。
2、本專利技術(shù)的目的采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
3、一種基于bsi工藝的提高晶圓鍵合強(qiáng)度的方法，包括以下步驟：
4、（1）提供已形成光電二極管電路結(jié)構(gòu)和金屬布線的第一晶圓和作為支撐結(jié)構(gòu)的第二晶圓；
5、（2）在所述第一晶圓或第二晶圓中的一種晶圓的鍵合表面形成氧化層并對(duì)氧化層進(jìn)行平坦化處理，再在平坦化處理的鍵合表面上設(shè)置硅烯層；
6、（3）在與步驟（2）所述晶圓不同的另一晶圓的鍵合表面形成氧化層并對(duì)氧化層進(jìn)行平坦化處理；
7、（4）將所述第一晶圓和所述第二晶圓的鍵合表面接觸結(jié)合，經(jīng)退火處理后得到強(qiáng)化的鍵合結(jié)構(gòu)。
8、在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟（1）所述第一晶圓和/或所述第二晶圓的鍵合面經(jīng)清洗處理。
9、在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟（2）和步驟（3）所述氧化層通過等離子體氧化或熱氧氧化的方式形成。
10、在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟（2）和步驟（3）所述氧化層的厚度在10-5000埃。
11、在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述等離子體氧化和所述熱氧氧化的氣體介質(zhì)包括氧氣、臭氧中的一種或兩種。
12、在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟（2）所述硅烯層通過鋪設(shè)或沉積的方式形成。
13、在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述鋪設(shè)包括以下步驟：先在基底材料上生長所述硅烯層，而后將生成的硅烯層剝離，再將剝離得到的硅烯層鋪設(shè)在所述氧化層之上。
14、在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述基底材料為金、銀、銥或硼化鋯。
15、在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟（2）所述硅烯層的厚度在10-5000埃。
16、在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟（4）所述接觸結(jié)合的結(jié)合壓力在1-20n/cm2，所述退火的溫度在200-400℃，退火時(shí)間1-4h。
17、本專利技術(shù)的有益效果為：
18、針對(duì)現(xiàn)有的bsi工藝技術(shù)中晶圓鍵合強(qiáng)度不高的問題，本專利技術(shù)提供一種可以提高鍵合強(qiáng)度的鍵合結(jié)構(gòu)和方法，具體來說，本專利技術(shù)在現(xiàn)有的氧化活化層基礎(chǔ)上，通過在鍵合面設(shè)置硅烯層，利用硅烯在p軌道方向上的親電性以及晶圓氧化表面的氧化環(huán)境，在退火條件下為鍵合面提供良好的硅氧鍵成鍵條件，進(jìn)而提高晶圓鍵合強(qiáng)度。
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1.一種基于BSI工藝的提高晶圓鍵合強(qiáng)度的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于BSI工藝的提高晶圓鍵合強(qiáng)度的方法，其特征在于，步驟（1）所述第一晶圓和/或所述第二晶圓的鍵合面經(jīng)清洗處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于BSI工藝的提高晶圓鍵合強(qiáng)度的方法，其特征在于，步驟（2）和步驟（3）所述氧化層通過等離子體氧化或熱氧氧化的方式形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于BSI工藝的提高晶圓鍵合強(qiáng)度的方法，其特征在于，步驟（2）和步驟（3）所述氧化層的厚度在10-5000埃。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于BSI工藝的提高晶圓鍵合強(qiáng)度的方法，其特征在于，所述等離子體氧化和所述熱氧氧化的氣體介質(zhì)包括氧氣、臭氧中的一種或兩種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于BSI工藝的提高晶圓鍵合強(qiáng)度的方法，其特征在于，步驟（2）所述硅烯層通過鋪設(shè)或沉積的方式形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于BSI工藝的提高晶圓鍵合強(qiáng)度的方法，其特征在于，所述鋪設(shè)包括以下步驟：先在基底材料上生長所述硅烯層，
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于BSI工藝的提高晶圓鍵合強(qiáng)度的方法，其特征在于，所述基底材料為金、銀、銥或硼化鋯。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于BSI工藝的提高晶圓鍵合強(qiáng)度的方法，其特征在于，步驟（2）所述硅烯層的厚度在10-5000埃。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于BSI工藝的提高晶圓鍵合強(qiáng)度的方法，其特征在于，步驟（4）所述接觸結(jié)合的結(jié)合壓力在1-20N/cm2，所述退火的溫度在200-400℃，退火時(shí)間1-4h。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于bsi工藝的提高晶圓鍵合強(qiáng)度的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于bsi工藝的提高晶圓鍵合強(qiáng)度的方法，其特征在于，步驟（1）所述第一晶圓和/或所述第二晶圓的鍵合面經(jīng)清洗處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于bsi工藝的提高晶圓鍵合強(qiáng)度的方法，其特征在于，步驟（2）和步驟（3）所述氧化層通過等離子體氧化或熱氧氧化的方式形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于bsi工藝的提高晶圓鍵合強(qiáng)度的方法，其特征在于，步驟（2）和步驟（3）所述氧化層的厚度在10-5000埃。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于bsi工藝的提高晶圓鍵合強(qiáng)度的方法，其特征在于，所述等離子體氧化和所述熱氧氧化的氣體介質(zhì)包括氧氣、臭氧中的一種或兩種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于bsi工藝的...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：方小磊，陳濤，劉佳晶，臧浩天，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：長春長光圓辰微電子技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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