本發(fā)明涉及鍵合工藝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種混合鍵合連接點(diǎn)連通性的檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

在超大規(guī)模集成電路發(fā)展日益接近物理極限的狀態(tài)下，于物理尺寸和成本方面都具有優(yōu)勢(shì)的三維集成電路是延長(zhǎng)摩爾定律并解決先進(jìn)封裝問(wèn)題的有效途徑。而晶圓鍵合技術(shù)正是三維電路集成的關(guān)鍵技術(shù)之一，尤其是混合鍵合技術(shù)可以在兩片晶圓鍵合的同時(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)千個(gè)芯片的內(nèi)部互聯(lián)，可以極大改善芯片性能并節(jié)約成本。

當(dāng)前，晶圓的混合鍵技術(shù)已逐步進(jìn)入工業(yè)生產(chǎn)，針對(duì)晶圓混合鍵合連接良率的偵測(cè)主要是通過(guò)工藝最終的電性測(cè)試來(lái)表征，這樣一來(lái)，問(wèn)題晶圓不能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)，大大增加了生產(chǎn)成本及問(wèn)題產(chǎn)品的數(shù)量。

目前，亟需一種能夠在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中及時(shí)對(duì)混合鍵合連接良率進(jìn)行偵測(cè)的方法，來(lái)提前發(fā)現(xiàn)工藝中的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種能夠及時(shí)的表征混合鍵合連接連通狀況，提前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題產(chǎn)品并進(jìn)行工藝優(yōu)化的混合鍵合連接點(diǎn)連通性的檢測(cè)方法。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種混合鍵合連接點(diǎn)連通性的檢測(cè)方法，適用于由一制備完成的第一圓晶和一制備完成的第二圓晶進(jìn)行混合鍵合后構(gòu)成的混合鍵合結(jié)構(gòu)，所述鍵合結(jié)構(gòu)中包括多個(gè)混合鍵合連接點(diǎn)；所述方法包括：

步驟S1、提供一所述第一圓晶和一所述第二圓晶；

步驟S2、分別于所述第一圓晶的上表面和所述第二圓晶的上表面生成第一立體導(dǎo)電層和第二立體導(dǎo)電層；

步驟S3、將所述第一立體導(dǎo)電層和所述第二立體導(dǎo)電層相互對(duì)齊并接觸鍵合以構(gòu)成所述混合鍵合結(jié)構(gòu)，所述第一立體導(dǎo)電層和所述第二立體導(dǎo)電層的鍵合處構(gòu)成多個(gè)所述混合鍵合連接點(diǎn)；

步驟S4、采用電子束工具對(duì)每個(gè)所述混合鍵合連接點(diǎn)進(jìn)行電子束照射以對(duì)每個(gè)所述混合鍵合連接點(diǎn)的導(dǎo)通性進(jìn)行檢測(cè)并輸出檢測(cè)結(jié)果。

優(yōu)選的，所述步驟S2中，于所述第一圓晶的上表面生成所述第一立體導(dǎo)電層的具體步驟包括：

步驟S21a、于所述第一圓晶的上表面形成一第一介電質(zhì)層；

步驟S22a、涂布光刻膠覆蓋所述第一介電質(zhì)層的上表面，依次采用光刻、刻蝕方法于所述第一介電質(zhì)層中形成第一溝槽；

步驟S23a、利用金屬沉積方法淀積金屬填充所述第一溝槽于所述第一介電質(zhì)層中形成第一導(dǎo)電層，并對(duì)所述第一導(dǎo)電層進(jìn)行平坦化處理；

步驟S24a、于所述第一介電質(zhì)層的上表面形成第二介電質(zhì)層；

步驟S25a、涂布光刻膠覆蓋所述第二介電質(zhì)層的上表面，依次采用光刻、刻蝕方法于所述第二介電質(zhì)層中對(duì)應(yīng)所述混合鍵合連接點(diǎn)處形成與所述第一溝槽連通的第二溝槽；

步驟S26a、利用所述金屬沉積方法淀積金屬填充所述第二溝槽于所述第二介電質(zhì)層中形成與所述第一導(dǎo)電層連通的第二導(dǎo)電層，并對(duì)所述第二導(dǎo)電層進(jìn)行所述平坦化處理。

優(yōu)選的，所述第一溝槽包括多個(gè)橫向的第一分溝槽，多個(gè)所述第一分溝槽構(gòu)成一網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，由所述第一分溝槽形構(gòu)成的所述第一導(dǎo)電層與所述第一圓晶平行；

所述第二溝槽包括多個(gè)縱向的第二分溝槽，每個(gè)所述第二分溝槽之間相互平行，每個(gè)所述第二分溝槽分別位于所述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)位置，由所述第二分溝槽構(gòu)成的所述第二導(dǎo)電層與所述第一圓晶垂直。

優(yōu)選的，所述步驟S2中，于所述第二圓晶的上表面生成所述第二立體導(dǎo)電層的具體步驟包括：

步驟S21b、于所述第二圓晶的上表面形成一第三介電質(zhì)層；

步驟S22b、涂布光刻膠覆蓋所述第三介電質(zhì)層的上表面，依次采用光刻、刻蝕方法于所述第三介電質(zhì)層中對(duì)應(yīng)所述混合鍵合連接點(diǎn)處形成第三溝槽；

步驟S23b、利用金屬沉積方法淀積金屬填充所述第三溝槽于所述第三介電質(zhì)層中形成第三導(dǎo)電層；

步驟S24b、于所述第三介電質(zhì)層的上表面形成第四介電質(zhì)層；

步驟S25b、涂布光刻膠覆蓋所述第四介電質(zhì)層的上表面，依次采用光刻、刻蝕方法于所述第四介電質(zhì)層中對(duì)應(yīng)所述混合鍵合連接點(diǎn)處形成與所述第三溝槽分別連通的第四溝槽；

步驟S26b、利用金屬沉積方法淀積金屬填充所述第四溝槽于所述第四介電質(zhì)層中形成與所述第三導(dǎo)電層連通的第四導(dǎo)電層。

優(yōu)選的，所述第三溝槽包括多個(gè)縱向的第三分溝槽，每個(gè)所述第三分溝槽之間相互平行，由所述第三分溝槽形構(gòu)成的所述第三導(dǎo)電層與所述第二圓晶垂直；

所述第四溝槽包括多個(gè)縱向的第四分溝槽，每個(gè)所述第四分溝槽之間相互平行，由所述第四分溝槽形構(gòu)成的所述第四導(dǎo)電層與所述第二圓晶垂直。

優(yōu)選的，所述步驟S4包括：

步驟S41、將由所述第一圓晶和所述第二圓晶構(gòu)成的所述混合鍵合結(jié)構(gòu)放入所述電子束工具的工作位；

步驟S42、將所述第一立體導(dǎo)電層接地；

步驟S43、使用所述電子束工具對(duì)所述混合鍵合結(jié)構(gòu)中的每個(gè)所述混合鍵合連接點(diǎn)進(jìn)行電子束照射；

步驟S44、通過(guò)所述電子束工具的顯示裝置觀測(cè)每個(gè)所述混合鍵合連接點(diǎn)處的實(shí)際顯影圖像，將所述實(shí)際顯影圖像與預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)顯影圖像進(jìn)行比對(duì)以得到所述檢測(cè)結(jié)果；

若所述實(shí)際顯影圖像與所述標(biāo)準(zhǔn)顯影圖像相同，則所述混合鍵合連接點(diǎn)處導(dǎo)通；

若所述實(shí)際顯影圖像的亮度比所述標(biāo)準(zhǔn)顯影圖像的亮度高，則所述混合鍵合連接點(diǎn)處導(dǎo)通但存在漏電現(xiàn)象；

若所述實(shí)際顯影圖像的亮度比所述標(biāo)準(zhǔn)顯影圖像的亮度低，則所述混合鍵合連接點(diǎn)處未導(dǎo)通。

優(yōu)選的，形成所述第一導(dǎo)電層、所述第二導(dǎo)電層、所述第三導(dǎo)電層以及所述第四導(dǎo)電層的淀積金屬包括銅。

本發(fā)明的有益效果是：通過(guò)本發(fā)明中的技術(shù)方案，在兩片晶圓的鍵合工藝中設(shè)計(jì)混合鍵合結(jié)構(gòu)，并利用電子束工具對(duì)混合鍵合結(jié)構(gòu)中的混合鍵合連接點(diǎn)進(jìn)行照射，從而檢測(cè)兩片晶圓進(jìn)行混合鍵合后的線路的導(dǎo)通性來(lái)提前識(shí)別鍵合晶圓的良率，能夠在混合鍵合產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中及時(shí)的表征混合鍵合連接連通狀況，提前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題產(chǎn)品并進(jìn)行工藝優(yōu)化。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施例中，混合鍵合結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖2為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施例中，混合鍵合連接點(diǎn)連通性的檢測(cè)方法的流程圖；

圖3為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施例中，步驟S21a的示意圖；

圖4為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施例中，步驟S22a的示意圖；

圖5為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施例中，步驟S23a的示意圖；

圖6為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施例中，步驟S24a的示意圖；

圖7為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施例中，步驟S25a的示意圖；

圖8為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施例中，步驟S26a的示意圖；

圖9為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施例中，于第一圓晶的上表面生成第一立體導(dǎo)電層的流程圖；

圖10為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施例中，第一圓晶的的俯視圖；

圖11為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施例中，步驟S21b的示意圖；

圖12為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施例中，步驟S22b的示意圖；

圖13為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施例中，步驟S23b的示意圖；

圖14為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施例中，步驟S24b的示意圖；

圖15為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施例中，步驟S25b的示意圖；

圖16為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施例中，步驟S26b的示意圖；

圖17為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施例中，于第二圓晶的上表面生成第二立體導(dǎo)電層的流程圖。

具體實(shí)施方式

需要說(shuō)明的是，在不沖突的狀態(tài)下，下述技術(shù)方案，技術(shù)特征之間可以相互組合。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步的說(shuō)明：

如圖1-2所示，一種混合鍵合連接點(diǎn)連通性的檢測(cè)方法，適用于由一制備完成的第一圓晶1和一制備完成的第二圓晶2進(jìn)行混合鍵合后構(gòu)成的混合鍵合結(jié)構(gòu)，上述鍵合結(jié)構(gòu)中包括多個(gè)混合鍵合連接點(diǎn)；上述方法包括：

步驟S1、提供一上述第一圓晶1和一上述第二圓晶2；

步驟S2、分別于上述第一圓晶1的上表面和上述第二圓晶2的上表面生成第一立體導(dǎo)電層3和第二立體導(dǎo)電層4；

步驟S3、將上述第一立體導(dǎo)電層3和上述第二立體導(dǎo)電層4相互對(duì)齊并接觸鍵合以構(gòu)成上述混合鍵合結(jié)構(gòu)，上述第一立體導(dǎo)電層3和上述第二立體導(dǎo)電層4的鍵合處構(gòu)成多個(gè)上述混合鍵合連接點(diǎn)；

步驟S4、采用電子束工具對(duì)每個(gè)上述混合鍵合連接點(diǎn)進(jìn)行電子束照射以對(duì)每個(gè)上述混合鍵合連接點(diǎn)的導(dǎo)通性進(jìn)行檢測(cè)并輸出檢測(cè)結(jié)果。

在本實(shí)施例中，在上述第一圓晶1和一上述第二圓晶2的鍵合工藝中設(shè)計(jì)混合鍵合結(jié)構(gòu)，并利用電子束工具對(duì)混合鍵合結(jié)構(gòu)中的混合鍵合連接點(diǎn)進(jìn)行照射，從而檢測(cè)兩片晶圓進(jìn)行混合鍵合后的線路的導(dǎo)通性來(lái)提前識(shí)別鍵合晶圓的良率，能夠在混合鍵合產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中及時(shí)的表征混合鍵合連接連通狀況，提前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題產(chǎn)品并進(jìn)行工藝優(yōu)化。

本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，上述步驟S2中，于上述第一圓晶1的上表面生成上述第一立體導(dǎo)電層3的具體步驟包括：

步驟S21a、于上述第一圓晶1的上表面形成一第一介電質(zhì)層9；

步驟S22a、涂布光刻膠覆蓋上述第一介電質(zhì)層9的上表面，依次采用光刻、刻蝕方法于上述第一介電質(zhì)層9中形成第一溝槽；

步驟S23a、利用金屬沉積方法淀積金屬填充上述第一溝槽于上述第一介電質(zhì)層9中形成第一導(dǎo)電層5，并對(duì)上述第一導(dǎo)電層5進(jìn)行平坦化處理；

步驟S24a、于上述第一介電質(zhì)層9的上表面形成第二介電質(zhì)層10；

步驟S25a、涂布光刻膠覆蓋上述第二介電質(zhì)層10的上表面，依次采用光刻、刻蝕方法于上述第二介電質(zhì)層10中對(duì)應(yīng)上述混合鍵合連接點(diǎn)處形成與上述第一溝槽連通的第二溝槽；

步驟S26a、利用上述金屬沉積方法淀積金屬填充上述第二溝槽于上述第二介電質(zhì)層10中形成與上述第一導(dǎo)電層5連通的第二導(dǎo)電層6，并對(duì)上述第二導(dǎo)電層6進(jìn)行上述平坦化處理。

本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，上述第一溝槽包括多個(gè)橫向的第一分溝槽，多個(gè)上述第一分溝槽構(gòu)成一網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，由上述第一分溝槽形構(gòu)成的上述第一導(dǎo)電層5與上述第一圓晶1平行；

上述第二溝槽包括多個(gè)縱向的第二分溝槽，每個(gè)上述第二分溝槽之間相互平行，每個(gè)上述第二分溝槽分別位于上述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)位置，由上述第二分溝槽構(gòu)成的上述第二導(dǎo)電層6與上述第一圓晶1垂直。

本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，上述步驟S2中，于上述第二圓晶2的上表面生成上述第二立體導(dǎo)電層4的具體步驟包括：

步驟S21b、于上述第二圓晶2的上表面形成一第三介電質(zhì)層11；

步驟S22b、涂布光刻膠覆蓋上述第三介電質(zhì)層11的上表面，依次采用光刻、刻蝕方法于上述第三介電質(zhì)層11中對(duì)應(yīng)上述混合鍵合連接點(diǎn)處形成第三溝槽；

步驟S23b、利用金屬沉積方法淀積金屬填充上述第三溝槽于上述第三介電質(zhì)層11中形成第三導(dǎo)電層7；

步驟S24b、于上述第三介電質(zhì)層11的上表面形成第四介電質(zhì)層12；

步驟S25b、涂布光刻膠覆蓋上述第四介電質(zhì)層12的上表面，依次采用光刻、刻蝕方法于上述第四介電質(zhì)層12中對(duì)應(yīng)上述混合鍵合連接點(diǎn)處形成與上述第三溝槽分別連通的第四溝槽；

步驟S26b、利用金屬沉積方法淀積金屬填充上述第四溝槽于上述第四介電質(zhì)層12中形成與上述第三導(dǎo)電層7連通的第四導(dǎo)電層8。

本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，上述第三溝槽包括多個(gè)縱向的第三分溝槽，每個(gè)上述第三分溝槽之間相互平行，由上述第三分溝槽形構(gòu)成的上述第三導(dǎo)電層7與上述第二圓晶2垂直；

上述第四溝槽包括多個(gè)縱向的第四分溝槽，每個(gè)上述第四分溝槽之間相互平行，由上述第四分溝槽形構(gòu)成的上述第四導(dǎo)電層8與上述第二圓晶2垂直。

本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，上述步驟S4包括：

步驟S41、將由上述第一圓晶1和上述第二圓晶2構(gòu)成的上述混合鍵合結(jié)構(gòu)放入上述電子束工具的工作位；

步驟S42、將上述第一立體導(dǎo)電層3接地；

步驟S43、使用上述電子束工具對(duì)上述混合鍵合結(jié)構(gòu)中的每個(gè)上述混合鍵合連接點(diǎn)進(jìn)行電子束照射；

步驟S44、通過(guò)上述電子束工具的顯示裝置觀測(cè)每個(gè)上述混合鍵合連接點(diǎn)處的實(shí)際顯影圖像，將上述實(shí)際顯影圖像與預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)顯影圖像進(jìn)行比對(duì)以得到上述檢測(cè)結(jié)果；

若上述實(shí)際顯影圖像與上述標(biāo)準(zhǔn)顯影圖像相同，則上述混合鍵合連接點(diǎn)處導(dǎo)通；

若上述實(shí)際顯影圖像的亮度比上述標(biāo)準(zhǔn)顯影圖像的亮度高，則上述混合鍵合連接點(diǎn)處導(dǎo)通但存在漏電現(xiàn)象；

若上述實(shí)際顯影圖像的亮度比上述標(biāo)準(zhǔn)顯影圖像的亮度低，則上述混合鍵合連接點(diǎn)處未導(dǎo)通。

本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，形成上述第一導(dǎo)電層5、上述第二導(dǎo)電層6、上述第三導(dǎo)電層7以及上述第四導(dǎo)電層8的淀積金屬包括銅。

對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，閱讀上述說(shuō)明后，各種變化和修正無(wú)疑將顯而易見(jiàn)。因此，所附的權(quán)利要求書(shū)應(yīng)看作是涵蓋本發(fā)明的真實(shí)意圖和范圍的全部變化和修正。在權(quán)利要求書(shū)范圍內(nèi)任何和所有等價(jià)的范圍與內(nèi)容，都應(yīng)認(rèn)為仍屬本發(fā)明的意圖和范圍內(nèi)。