1.用于生產(chǎn)晶圓堆疊體并將該堆疊體單片化的方法,晶圓堆疊體的各晶圓包括一個(gè)或多個(gè)集成電路管芯(2a,2b),且各晶圓包括半導(dǎo)體基材和位于基材的至少一側(cè)上的功能層,所述管芯(2a,2b)由功能層(1a,1b;49a,49b)的劃定部分和基材(3a,3b)的劃定部分進(jìn)行限定,其中,所述晶圓堆疊體由以下步驟制造:
·將第一晶圓與第二晶圓直接結(jié)合的一個(gè)或多個(gè)步驟,其中,第一晶圓的一個(gè)或多個(gè)管芯的功能層部分(1a,49a)分別與第二晶圓的一個(gè)或多個(gè)管芯的功能層部分(1b,49b)結(jié)合,從而形成包括一個(gè)或多個(gè)結(jié)合管芯堆疊體的晶圓堆疊體,和
·直接結(jié)合步驟之后,在晶圓堆疊體上形成頂層(23),所述頂層包括位于結(jié)合管芯堆疊體頂部且與下層的結(jié)合管芯堆疊體電連接的一個(gè)或多個(gè)接觸結(jié)構(gòu)(22),
且其中:
·在各個(gè)直接結(jié)合步驟之前,在所要結(jié)合在一起的兩個(gè)晶圓的相向的表面上制作中間單片化槽,其中從相向面的圍住管芯(2a,2b)的中心部分(2')的區(qū)域中移除功能層的材料,
·在各個(gè)直接結(jié)合步驟之前,該方法包括使所要結(jié)合的兩個(gè)晶圓的相向表面的中間單片化槽對(duì)齊的步驟,
·晶圓堆疊體中形成的結(jié)合管芯堆疊體中的所有中間單片化槽之間相互對(duì)齊,
·在制造了晶圓堆疊體的頂層(23)后,在晶圓堆疊體中形成的管芯的各個(gè)堆疊體的頂層(23)中制作上部單片化槽(25),其中,從頂層的區(qū)域移除頂層的材料,上部單片化槽與之前制作的中間單片化槽對(duì)齊,
·通過在與對(duì)齊的中間和上部單片化槽(10a,10b,52a,52b,25)相對(duì)應(yīng)的區(qū)域中對(duì)晶圓堆疊體的半導(dǎo)體基材進(jìn)行蝕刻而使晶圓堆疊體單片化,從而得到了一個(gè)或多個(gè)單片化的管芯堆疊體(26)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其中,通過光刻和蝕刻工藝制作中間單片化槽(10a,10b;52a,52b),且其中,光刻和蝕刻工藝所移除的區(qū)域中不存在金屬材料。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法,其中,通過光刻和蝕刻工藝制作上部單片化槽(25),且其中,光刻和蝕刻工藝所移除的頂層區(qū)域中不存在金屬材料。
4.如權(quán)利要求3所述的方法,其中,將光刻掩模(24)施加于頂層(23),且其中,通過對(duì)半導(dǎo)體基材進(jìn)行蝕刻而將晶圓堆疊體單片化時(shí),掩模仍然存在于頂層(23)上。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法,其中,通過對(duì)與單片化槽(10a,10b,52a,52b,25)相對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體基材的區(qū)域(35a,35b)中的半導(dǎo)體材料實(shí)施單個(gè)各向異性蝕刻步驟而完成了晶圓堆疊體的單片化步驟。
6.如上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法,其中,在制作了上部單片化槽(25)后將晶圓堆疊體轉(zhuǎn)移至背磨膠帶(30),之后將晶圓堆疊體薄化,然后轉(zhuǎn)移至切割膠帶(31),且其中,在晶圓堆疊體粘接于切割膠帶(31)的同時(shí),通過對(duì)與對(duì)齊的中間和上部單片化槽(10a,10b,52a,52b,25)相對(duì)應(yīng)的基材的區(qū)域(35a,35b)中的所有半導(dǎo)體材料進(jìn)行蝕刻而得到了單片化管芯堆疊體(26)。
7.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的方法,其中,在制作了上部單片化槽(25)后,對(duì)與對(duì)齊的中間和上部單片化槽(10a,10b,52a,52b,25)相對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體基材的區(qū)域(35a,35b)中的半導(dǎo)體材料進(jìn)行蝕刻,從而從堆疊體中的除了底部基材之外的每個(gè)基材中完全移除所述半導(dǎo)體材料,且其中,從底部基材中移除所述材料以達(dá)到預(yù)定的深度(b),之后將堆疊體轉(zhuǎn)移至背磨膠帶(30)并將晶圓堆疊體薄化,直到獲得一個(gè)或多個(gè)單片化管芯堆疊體(26)。
8.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其中,管芯(2)具有多邊形表面區(qū)域,且其中,中間和上部單片化槽具有與所述表面區(qū)域的邊界(11)平行的邊,單片化槽為弧形的角部區(qū)域除外。
9.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其中,管芯(2)在晶圓上形成相鄰的多邊形區(qū)域的陣列,且其中,中間和上部單片化槽的邊的至少一部分與兩個(gè)相鄰管芯之間的邊界(11)重疊。
10.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其中,所要結(jié)合的管芯(2a,2b)包括管芯密封圈(40),且其中,中間單片化槽(10a,10b,52a,52b)在管芯密封圈外圍且與管芯密封圈同心。
11.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其中,中間和上部單片化槽的寬度為5-15微米。
12.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其中,所述接觸結(jié)構(gòu)(22)包括接觸凸起或支柱。
13.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,該方法包括形成完全穿過或部分穿過結(jié)合管芯堆疊體的一個(gè)或多個(gè)連接結(jié)構(gòu)(15,16,17),以將一個(gè)或多個(gè)功能層部分與頂層(23)電連接。
14.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其中,第一直接結(jié)合步驟在兩個(gè)單獨(dú)的晶圓之間進(jìn)行,以形成第一堆疊體,且其中,各個(gè)后續(xù)的直接結(jié)合步驟在單獨(dú)的晶圓和之前制備的堆疊體的晶圓之間進(jìn)行。
15.如權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的方法,其中,至少一個(gè)直接結(jié)合步驟在第一堆疊體的晶圓和第二堆疊體的晶圓之間進(jìn)行,所述第一和第二堆疊體已由前述直接結(jié)合步驟制得。