System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 半导体结构及测量方法技术_技高网

半导体结构及测量方法技术

技术编号:40390898 阅读:10 留言:0更新日期:2024-02-20 22:22
本公开实施例提供一种半导体结构及一种测量方法。半导体结构包括:第一晶圆、第二晶圆以及至少一组测试结构,测试结构包括:第一晶圆内的两个第一测试焊盘以及第二晶圆内的两个第二测试焊盘;其中,第一个第二测试盘相对于第一个第一测试焊盘向第一偏移方向偏移,第二个第二测试盘相对于第二个第一测试焊盘向第二偏移方向偏移,第一偏移方向和第二偏移方向为平行于第一方向的相反方向,第一个第一测试焊盘与第一个第二测试焊盘的正对的面积为第一面积,第二个第一测试焊盘与第二个第二测试焊盘的正对的面积为第二面积,第一面积等于第二面积。本公开实施例至少有利于提高晶圆键合的对准精度。

【技术实现步骤摘要】

本公开实施例涉半导体,特别涉及一种半导体结构及一种测量方法。


技术介绍

1、晶圆键合技术是指通过化学和物理作用将两片已抛光的同质晶圆或异质晶圆紧密地接合起来,晶圆接合后,相接合界面的原子受到外力的作用而产生反应形成共价键结合成一体,使接合界面达到特定的键合强度。

2、晶圆键合需控制晶圆与晶圆对准的准确度,通常需要在两片晶圆的接合界面设计对准标记,但是利用目前的对准标记对相键合的两个晶圆进行对准的过程,无法准确的得知相键合的两个晶圆之间发生偏移的位移量,如此,会导致相键合的两个晶圆的对准精度差,进而影响键合后的半导体结构的性能。


技术实现思路

1、本公开实施例提供一种半导体结构及一种测量方法,至少有利于提高晶圆键合的对准精度。

2、本公开实施例一方面提供一种半导体结构,包括:第一晶圆,第一晶圆具有第一键合面;第二晶圆,第二晶圆具有与第一键合面相键合的第二键合面;至少一组测试结构,测试结构包括:两个第一测试焊盘,两个第一测试焊盘沿第一方向间隔排布于第一晶圆内,且第一键合面暴露出第一测试焊盘表面;两个第二测试焊盘,两个第二测试焊盘沿第一方向间隔排布于第二晶圆内,且第二键合面暴露出第二测试焊盘表面,每一第二测试焊盘与相应的第一测试焊盘正对;其中,第一个第二测试盘相对于第一个第一测试焊盘向第一偏移方向偏移,第二个第二测试盘相对于第二个第一测试焊盘向第二偏移方向偏移,第一偏移方向和第二偏移方向为平行于第一方向的相反方向,第二个第二测试焊盘指向第一个第二测试焊盘的方向为第一偏移方向,第一个第一测试焊盘与第一个第二测试焊盘的正对的面积为第一面积,第二个第一测试焊盘与第二个第二测试焊盘的正对的面积为第二面积,第一面积等于第二面积。

3、在一些实施例中,第一键合面露出的每一第一测试焊盘的形状相同。

4、在一些实施例中,第二键合面露出的每一第二测试焊盘的形状相同。

5、在一些实施例中,第一键合面露出的第一测试焊盘的形状为第一方形,每一第一方形在第一方向上的长度相同;第二键合面露出的第二测试焊盘的形状为第二方形,每一第二方形在第一方向上的长度相同。

6、在一些实施例中,在垂直于第一方向上,第一键合面露出的第一测试焊盘的宽度小于第二键合面露出的第二测试焊盘的宽度。

7、在一些实施例中,半导体结构还包括:第一电源焊盘,第一键合面暴露出第一电源焊盘;第二电源焊盘,第二键合面暴露出第二电源焊盘,且第一电源焊盘与第二电源焊盘正对。

8、在一些实施例中,沿第一方向上,第一键合面露出的第一电源焊盘的宽度与第二键合面露出的第二电源焊盘的宽度相同。

9、在一些实施例中,第一测试焊盘邻近第一电源焊盘,第二测试焊盘邻近第二电源焊盘,且一测试结构的第一测试焊盘与邻近的第一电源焊盘电连接,一测试结构的第二测试焊盘与邻近的第二电源焊盘电连接。

10、在一些实施例中,第一晶圆具有第一中部区域以及第一边缘区域,第二晶圆具有第二中部区域以及第二边缘区域,第一中部区域与第二中部区域正对,第一边缘区域与第二边缘区域正对,第一中部区域和正对的第二中部区域具有相应的测试结构,第一边缘区域和正对的第二边缘区域也具有相应的测试结构。

11、在一些实施例中,第一晶圆包括多个第一芯片,第二晶圆包括多个第二芯片,每一第一芯片与相应的第二芯片正对;部分第一芯片和正对的第二芯片具有相应的测试结构。

12、在一些实施例中,第一芯片与第二芯片均具有芯片中部区域和芯片边缘区域,且第一芯片的芯片中部区域和正对的第二芯片的芯片中部区域正对,第一芯片的芯片边缘区域和正对的第二芯片的芯片边缘区域正对,测试结构位于正对的芯片中部区域以及正对的芯片边缘区域。

13、在一些实施例中,第一芯片与第二芯片均具有芯片中部区域,第一芯片的芯片中部区域和正对的第二芯片的芯片中部区域正对,第一晶圆还包括位于第一芯片边缘的第一切割道,第二晶圆还包括位于第二芯片边缘且与相应的第一切割道正对的第二切割道,测试结构位于正对的芯片中部区域,以及位于第一切割道与正对的第二切割道内。

14、在一些实施例中,半导体结构具有至少两组测试结构,其中,至少一组测试结构中的第一方向为x方向,至少另一组测试结构中的第一方向为y方向。

15、在一些实施例中,第一测试焊盘的材料与第二测试焊盘的材料相同。

16、本公开实施例另一方面还提供一种测量方法,包括:提供上述任一项所述的半导体结构中的第一晶圆和第二晶圆;将第一键合面与第二键合面相贴合以进行预键合;在进行预键合之后,获取第一面积以及第二面积,若第一面积大于第二面积,则判断第二晶圆相对于第一晶圆在第二偏移方向上发生了位移;若第一面积小于第二面积,则判断第二晶圆相对于第一晶圆在第一偏移方向上发生了位移;将第一面积与第二面积中的最小值与预设值进行对比,分析获得位移量。

17、在一些实施例中,获取第一面积以及第二面积的方式包括:测量第一个第一测试焊盘与第一个第二测试焊盘的接触电阻,以获取第一面积;测量第二个第一测试焊盘与第二个第二测试焊盘的接触电阻,以获取第二面积。

18、本公开实施例提供的技术方案至少具有以下优点:半导体结构包括相互键合的第一晶圆和第二晶圆,且第一晶圆的第一键合面和第二晶圆的第二键合面相键合,相互键合的第一晶圆和第二晶圆具有用于量测第一晶圆与第二晶圆对准偏差的测试结构,测试结构包括两个露出于第一键合面的第一测试焊盘以及两个露出于第二键合面的第二测试焊盘,两个第一测试焊盘以及两个第二测试焊盘均沿第一方向间隔排布,用于对第二晶圆相对第一晶圆在第一方向上发生偏移的位移量进行测量。另外,第一个第一测试焊盘与第一个第二测试焊盘对应,第二个第一测试焊盘与第二个第二测试焊盘对应,第一个第二测试焊盘相对于第一个第一测试焊盘向平行于第一方向的第一偏移方向偏移,第二个第二测试焊盘相对于第二个第一测试焊盘向第二偏移方向偏移,若第一方向为x方向,那么第一偏移方向可以为-x方向,第二偏移方向可以为+x方向,第一偏移方向也是第二个第二测试焊盘指向第一个第二测试焊盘的方向,第一个第一测试焊盘与第一个第二测试焊盘的正对的面积为第一面积,第二个第一测试焊盘与第二个第二测试焊盘的正对的面积为第二面积,第一面积与第二面积相同,如此,若第一面积大于第二面积,则判断第二晶圆相对于第一晶圆在第二偏移方向上发生了位移,若第一面积小于第二面积,则判断第二晶圆相对于第一晶圆在第一偏移方向上发生了位移,且将第一面积与第二面积中的最小值与预设值进行对比,即可得出第二晶圆相对于第一晶圆发生偏移的位移量,预设值可以是第一面积等于第二面积时的面积值。如此,通过测试结构即可判断第二晶圆与第一晶圆是否对齐键合,以及获取第二晶圆相对于第一晶圆的位移量,根据位移量,对下一半导体结构中第一晶圆与第二晶圆的键合进行校准,可提高半导体结构中第一晶圆与第二晶圆相键合的对准精度,进而有利于提高半导体结构的性能。

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【技术保护点】

1.一种半导体结构,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述半导体结构,其特征在于,所述第一键合面露出的每一所述第一测试焊盘的形状相同。

3.如权利要求2所述半导体结构,其特征在于,所述第二键合面露出的每一所述第二测试焊盘的形状相同。

4.如权利要求3所述半导体结构,其特征在于,所述第一键合面露出的所述第一测试焊盘的形状为第一方形,每一所述第一方形在所述第一方向上的长度相同;所述第二键合面露出的所述第二测试焊盘的形状为第二方形,每一所述第二方形在所述第一方向上的长度相同。

5.如权利要求4所述半导体结构,其特征在于,在垂直于所述第一方向上,所述第一键合面露出的所述第一测试焊盘的宽度小于所述第二键合面露出的所述第二测试焊盘的宽度。

6.如权利要求1所述半导体结构,其特征在于,所述半导体结构还包括:第一电源焊盘,所述第一键合面暴露出所述第一电源焊盘;第二电源焊盘,所述第二键合面暴露出所述第二电源焊盘,且所述第一电源焊盘与所述第二电源焊盘正对。

7.如权利要求6所述半导体结构,其特征在于,沿所述第一方向上,所述第一键合面露出的所述第一电源焊盘的宽度与所述第二键合面露出的所述第二电源焊盘的宽度相同。

8.如权利要求6所述半导体结构,其特征在于,所述第一测试焊盘邻近所述第一电源焊盘,所述第二测试焊盘邻近所述第二电源焊盘,且一所述测试结构的所述第一测试焊盘与邻近的所述第一电源焊盘电连接,一所述测试结构的所述第二测试焊盘与邻近的所述第二电源焊盘电连接。

9.如权利要求1所述半导体结构,其特征在于,所述第一晶圆具有第一中部区域以及第一边缘区域,所述第二晶圆具有第二中部区域以及第二边缘区域,所述第一中部区域与所述第二中部区域正对,所述第一边缘区域与所述第二边缘区域正对,所述第一中部区域和正对的所述第二中部区域具有相应的所述测试结构,所述第一边缘区域和正对的所述第二边缘区域也具有相应的所述测试结构。

10.如权利要求1所述半导体结构,其特征在于,所述第一晶圆包括多个第一芯片,所述第二晶圆包括多个第二芯片,每一所述第一芯片与相应的所述第二芯片正对;部分所述第一芯片和正对的所述第二芯片具有相应的所述测试结构。

11.如权利要求10所述半导体结构,其特征在于,所述第一芯片与所述第二芯片均具有芯片中部区域和芯片边缘区域,且所述第一芯片的所述芯片中部区域和正对的所述第二芯片的所述芯片中部区域正对,所述第一芯片的所述芯片边缘区域和正对的所述第二芯片的所述芯片边缘区域正对,所述测试结构位于正对的所述芯片中部区域以及正对的所述芯片边缘区域。

12.如权利要求10所述半导体结构,其特征在于,所述第一芯片与所述第二芯片均具有芯片中部区域,所述第一芯片的所述芯片中部区域和正对的所述第二芯片的所述芯片中部区域正对,所述第一晶圆还包括位于所述第一芯片边缘的第一切割道,所述第二晶圆还包括位于所述第二芯片边缘且与相应的所述第一切割道正对的第二切割道,所述测试结构位于正对的所述芯片中部区域,以及位于所述第一切割道与正对的所述第二切割道内。

13.如权利要求1所述半导体结构,其特征在于,所述半导体结构具有至少两组所述测试结构,其中,至少一组所述测试结构中的所述第一方向为X方向,至少另一组所述测试结构中的所述第一方向为Y方向。

14.如权利要求1所述半导体结构,其特征在于,所述第一测试焊盘的材料与所述第二测试焊盘的材料相同。

15.一种测量方法,其特征在于,包括:

16.如权利要求15所述测量方法,其特征在于,获取所述第一面积以及所述第二面积的方式包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种半导体结构,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述半导体结构,其特征在于,所述第一键合面露出的每一所述第一测试焊盘的形状相同。

3.如权利要求2所述半导体结构,其特征在于,所述第二键合面露出的每一所述第二测试焊盘的形状相同。

4.如权利要求3所述半导体结构,其特征在于,所述第一键合面露出的所述第一测试焊盘的形状为第一方形,每一所述第一方形在所述第一方向上的长度相同;所述第二键合面露出的所述第二测试焊盘的形状为第二方形,每一所述第二方形在所述第一方向上的长度相同。

5.如权利要求4所述半导体结构,其特征在于,在垂直于所述第一方向上,所述第一键合面露出的所述第一测试焊盘的宽度小于所述第二键合面露出的所述第二测试焊盘的宽度。

6.如权利要求1所述半导体结构,其特征在于,所述半导体结构还包括:第一电源焊盘,所述第一键合面暴露出所述第一电源焊盘;第二电源焊盘,所述第二键合面暴露出所述第二电源焊盘,且所述第一电源焊盘与所述第二电源焊盘正对。

7.如权利要求6所述半导体结构,其特征在于,沿所述第一方向上,所述第一键合面露出的所述第一电源焊盘的宽度与所述第二键合面露出的所述第二电源焊盘的宽度相同。

8.如权利要求6所述半导体结构,其特征在于,所述第一测试焊盘邻近所述第一电源焊盘,所述第二测试焊盘邻近所述第二电源焊盘,且一所述测试结构的所述第一测试焊盘与邻近的所述第一电源焊盘电连接,一所述测试结构的所述第二测试焊盘与邻近的所述第二电源焊盘电连接。

9.如权利要求1所述半导体结构,其特征在于,所述第一晶圆具有第一中部区域以及第一边缘区域,所述第二晶圆具有第二中部区域以及第二边缘区域,所述第一中部区域与所述第二中部区域正对,所述第一边缘区域与所述第二边缘区域...

【专利技术属性】
技术研发人员:张志伟
申请(专利权)人:长鑫存储技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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