接合半導(dǎo)體基板的方法
【專利說明】接合半導(dǎo)體基板的方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2013年12月30日在韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請第10-2013-0167810號的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，其全部內(nèi)容弓I入本文以供參考。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體基板的接合方法。更具體地，本發(fā)明提供形成有金屬層的半導(dǎo)體基板的接合方法。
【背景技術(shù)】
[0004]通常，在一個半導(dǎo)體基板上沉積金屬層和絕緣層或形成微圖案，以形成半導(dǎo)體裝置。而且，半導(dǎo)體裝置可通過接合兩個或更多個其上可形成有薄膜層例如金屬層和絕緣層以及微圖案的半導(dǎo)體基板而形成。
[0005]如本文所使用，半導(dǎo)體基板或晶片可以是通過以下獲得的基板:培養(yǎng)半導(dǎo)體原料并使半導(dǎo)體原料單晶化為桿狀，根據(jù)晶體取向薄薄地模切單晶化的半導(dǎo)體原料，并對模切的半導(dǎo)體原料研磨和拋光。當接合兩個或更多個半導(dǎo)體基板時，可在對準半導(dǎo)體基板的過程中產(chǎn)生誤差。通常，在對準半導(dǎo)體基板的過程中，半導(dǎo)體基板中形成的對準鍵(alignmentkey)可通過使用光學(xué)測量方法來調(diào)節(jié)以接合半導(dǎo)體基板。然而，如相關(guān)技術(shù)中報道的，也可能產(chǎn)生細微的誤差。而且，對準誤差可能因多個接合工藝過程中的熱膨脹而產(chǎn)生，或者金屬層可能在接合過程中通過熱或壓力而回流，從而引起缺陷。
[0006]上述在該【背景技術(shù)】部分公開的信息僅用于增強對本發(fā)明背景的理解，因此其可能含有不構(gòu)成在該國本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已經(jīng)知曉的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明可提供在接合形成有金屬層的半導(dǎo)體基板時防止金屬層回流的技術(shù)方案。
[0008]在本發(fā)明的示例性實施方式中，接合半導(dǎo)體基板的方法可包括:在第一半導(dǎo)體基板上形成對準鍵；在第一半導(dǎo)體基板和對準鍵上形成絕緣層；在絕緣層上形成第一金屬層圖案和第二金屬層圖案；在第二半導(dǎo)體基板上形成第一突起和第二突起，以及位于第一突起與第二突起之間的對準凹部；分別在第一突起和第二突起上形成第三金屬層圖案和第四金屬層圖案；以及接合第一半導(dǎo)體基板和第二半導(dǎo)體基板。特別地，當接合第一半導(dǎo)體基板和第二半導(dǎo)體基板時，對準鍵位于對準凹部。
[0009]在示例性實施方式中，接合第一半導(dǎo)體基板和第二半導(dǎo)體基板的步驟可包括通過接合第一金屬層圖案和第三金屬層圖案并接合第二金屬層圖案和第四金屬層圖案而形成接合的金屬層。在示例性實施方式中，對準鍵的厚度可大于接合的金屬層的厚度。
[0010]在示例性實施方式中，形成對準鍵的步驟可包括:在第一半導(dǎo)體基板上形成第一光致抗蝕劑膜圖案；以及通過使用第一光致抗蝕劑膜圖案作為掩模蝕刻第一半導(dǎo)體基板。
[0011]在示例性實施方式中，形成第一金屬層圖案和第二金屬層圖案的步驟可包括:在絕緣層上形成第二光致抗蝕劑膜圖案；在絕緣層和第二光致抗蝕劑膜圖案上形成第一金屬層；以及通過進行剝離(lift-off)工藝去除第二光致抗蝕劑膜圖案和位于第二光致抗蝕劑膜圖案上的第一金屬層。
[0012]在示例性實施方式中，形成第一突起、第二突起和對準凹部的步驟可包括:在第二半導(dǎo)體基板上形成第三光致抗蝕劑膜圖案；以及通過使用第三光致抗蝕劑膜圖案作為掩模蝕刻第二半導(dǎo)體基板。
[0013]在示例性實施方式中，在絕緣層上形成第三金屬層圖案和第四金屬層圖案的步驟可包括:在第二半導(dǎo)體基板上除第一突起和第二突起的部分形成第四光致抗蝕劑膜圖案；在第四光致抗蝕劑膜圖案、第一突起和第二突起上形成第二金屬層；以及通過進行剝離工藝去除第四光致抗蝕劑膜圖案和位于第四光致抗蝕劑膜圖案上的第二金屬層。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的各個示例性實施方式，當接合第一半導(dǎo)體基板和第二半導(dǎo)體基板時，對準鍵可位于對準凹部，從而無對準誤差地接合第一半導(dǎo)體基板和第二半導(dǎo)體基板。此夕卜，對準鍵的厚度可大于接合的金屬層的厚度，從而在接合第一半導(dǎo)體基板和第二半導(dǎo)體基板時防止金屬層回流并且防止金屬層下流而相互連接。
[0015]在下文中公開本發(fā)明的其他方面。
【附圖說明】
[0016]根據(jù)以下【具體實施方式】并結(jié)合附圖，將更加清楚地理解本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點。
[0017]圖1?9為示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的半導(dǎo)體基板接合方法的示例性工藝的橫截面視圖。
[0018]圖1示意性地示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的第一半導(dǎo)體基板100和第一半導(dǎo)體基板100上形成的第一光致抗蝕劑膜圖案50。
[0019]圖2示意性地示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的通過使用第一光致抗蝕劑膜圖案50作為掩模蝕刻第一半導(dǎo)體基板100而形成的對準鍵110。
[0020]圖3示意性地示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的在去除第一光致抗蝕劑膜圖案50后在第一半導(dǎo)體基板100和對準鍵110上形成的絕緣層120。
[0021]圖4示意性地示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的絕緣層120上形成的第二光致抗蝕劑膜圖案60，以及可在絕緣層120和第二光致抗蝕劑膜圖案60上形成的第一金屬層130。
[0022]圖5示意性地示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的絕緣層120上形成的第一金屬圖案131和第二金屬圖案132。
[0023]圖6示意性地示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的第二半導(dǎo)體基板200、第二半導(dǎo)體基板200上形成的第三光致抗蝕劑膜圖案70。而且，根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式，通過蝕刻形成在第二半導(dǎo)體基板200上形成的對準凹部210、第一突起211和第二突起212。
[0024]圖7示意性地示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的第二半導(dǎo)體基板200上形成的第四光致抗蝕劑膜圖案80、第二半導(dǎo)體基板200和第四光致抗蝕劑膜圖案80上形成的第二金屬層220。
[0025]圖8示意性地示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的在去除第四光致抗蝕劑膜圖案80后可分別在第一突起211和第二突起212上形成的第三金屬層圖案221和第四金屬層圖案 222。
[0026]圖9示意性地示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式接合第一半導(dǎo)體基板100和第二半導(dǎo)體基板200。
[0027]圖1至圖9中示出的附圖標記包括對下面進一步討論的以下元件的參照:
[0028]100:第一半導(dǎo)體基板 110:對準鍵
[0029]120:絕緣層130:第一金屬層
[0030]131:第一金屬層圖案 132:第二金屬層圖案
[0031]200:第二半導(dǎo)體基板 210:對準凹部
[0032]211:第一突起212:第二突起
[0033]220:第二金屬層221:第三金屬層圖案
[0034]222:第四金屬層圖案 300:接合的金屬層
【具體實施方式】
[0035]本文使用的術(shù)語僅僅是為了說明【具體實施方式】的目的而不是意在限制本發(fā)明。如本文所使用的，單數(shù)形式“一個、一種”和“該”也意在包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文中清楚指明。還可以理解的是，在說明書中使用的術(shù)語“包括”和/或“包含”是指存在所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或添加一個或多個其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或其群組。如本文所使用的，術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)所列項目的任何和所有組合。
[0036]除非特別說明或從上下文明顯得到，否則本文所用的術(shù)語“約”理解為在本領(lǐng)域的正常容許范圍內(nèi)，例如在均值的2個標準偏差內(nèi)?！凹s”可以理解為在所述數(shù)值的8%,7%,6%,5%,4%,3%,2%U%>0.5%,0.1%,0.05%或0.01 % 內(nèi)。除非另外從上下文清楚得到，本文提供的所有數(shù)值都由術(shù)語“約”修飾。
[0037]將參考附圖詳細地說明本發(fā)明的示例性實施方式。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，所描述的實施方式可以在不偏離本發(fā)明的主旨或范圍的情況下以各種不同的方式修改。本文公開的示例性實施方式提供成使得所公開的內(nèi)容會變得徹底和完全并且本發(fā)明的主旨可被本領(lǐng)域普通技術(shù)人員充分理解。
[0038]在附圖中，為了清楚，層的厚度和區(qū)域放大。此外，在提及層存在于其它層或基板“上”的情況下，該層可直接形成于其它層或基板上或者可在其間插入第三層。貫穿本說明書，相同的附圖標記指代相同的構(gòu)成元件。
[0039]將參考圖1至圖9描述根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的接合半導(dǎo)體基板的工藝。
[0040]下文中，將詳細描述接合兩個半導(dǎo)體基板的示例性方法。但是，本發(fā)明可不限于此，并且可通過接合方法接合三個或更多個半導(dǎo)體基板。
[0041]圖1至圖9為示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的半導(dǎo)體基板接合方法的示例性工藝的橫截面視圖。
[0042]在圖1中,可制備第一半導(dǎo)體基板100,隨后可在第一半導(dǎo)體基板100上形成第一光致抗蝕劑膜圖案50。