半导体结构及半导体结构的制作方法与流程

1.本公开涉及半导体技术领域，尤其涉及一种半导体结构及半导体结构的制作方法。


背景技术：

2.在集成电路领域，根据摩尔定律，封装在集成电路中的半导体器件每增加一倍，集成电路的性能也会随之翻一番，为了提高集成电路的电性能，集成电路的集成度不断提高。近年来，随着半导体领域的发展，摩尔定律在半导体领域的可应用空间走向极限，为了延续摩尔定律的有效性，通过集成电路(integrated circuit，ic)封装技术提升集成电路性能成为半导体领域研发的重点之一。
3.集成电路的封装主要包括晶圆和晶圆的堆叠(wafer on wafer，wow)，以及芯粒和晶圆的堆叠(chip on wafer，cow)，在堆叠制程中，需要夹取晶圆或芯粒进行堆叠，可能导致晶圆或芯粒被挤压而损伤。


技术实现要素：

4.以下是对本公开详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
5.本公开提供一种半导体结构及半导体结构的制作方法。
6.本公开的第一方面提供了一种半导体结构，所述半导体结构包括：
7.第一晶圆，所述第一晶圆包括多个第一晶粒，相邻的所述第一晶粒之间具有切割道区；
8.保护层，所述保护层至少设置于每个所述第一晶粒的侧壁面，所述保护层位于所述切割道区，所述保护层包括从所述第一晶粒的侧壁面向外侧凸出的凸起部。
9.根据本公开的一些实施例，所述凸起部包括第一端部和第二端部，所述第一端部与所述第一晶粒侧壁面相连；
10.沿所述第一晶圆的轴向方向，所述第二端部的厚度大于所述第一端部的厚度。
11.根据本公开的一些实施例，所述第一晶粒包括相对的第一表面和第二表面，所述第二表面与用于承载所述第一晶圆的载体相连，所述第一表面远离所述载体；
12.所述凸起部设置凹槽，所述凹槽的开口方向朝向远离所述第二表面的一侧。
13.根据本公开的一些实施例，所述半导体结构还包括：
14.第二晶圆，所述第二晶圆包括键合面；
15.脱离所述载体的所述第一晶粒，通过所述第一表面与所述第二晶圆的键合面键合连接。
16.根据本公开的一些实施例，相邻的两个所述第一晶粒的凸起部之间具有间隙。
17.本公开的第二方面提供了一种半导体结构的制作方法，所述半导体结构的制作方法包括：
18.提供第一晶圆，所述第一晶圆包括多个第一晶粒，相邻的所述第一晶粒之间具有切割道区；
19.至少在每个所述第一晶粒的侧壁面形成保护层，所述保护层位于所述切割道区，所述保护层包括从所述第一晶粒的侧壁面向外侧凸出的凸起部。
20.根据本公开的一些实施例，所述至少在每个所述第一晶粒的侧壁面形成保护层，包括：
21.在每个所述第一晶粒的侧壁面形成介质层，位于同一所述切割道区中相邻的两个所述介质层被第一间隙隔开；
22.去除每个所述介质层的部分结构，被保留的所述介质层形成所述保护层。
23.根据本公开的一些实施例，所述在每个所述第一晶粒的侧壁面形成介质层，包括：
24.在每个所述切割道区中形成第一材料层；
25.对每个所述第一材料层进行第一刻蚀，在每个所述第一材料层中形成所述第一间隙，所述第一间隙暴露出所述第一晶圆的载体的表面，所述第一间隙将所述第一材料层分隔成相互独立的两个所述介质层。
26.根据本公开的一些实施例，所述去除每个所述介质层的部分结构，包括：
27.在预定条件下对每个所述介质层进行第二刻蚀，所述第二刻蚀的深度小于所述第一晶粒的高度。
28.根据本公开的一些实施例，所述在预定条件下对所述切割道区进行第二刻蚀，包括：
29.通过刻蚀气体刻蚀所述介质层，同时向所述介质层通入保护气体，所述保护气体在所述第一晶粒的侧壁面形成气流层，每个所述介质层的部分结构位于所述气流层中，所述刻蚀气体刻蚀去除位于所述气流层外的所述介质层；
30.刻蚀至预定深度后停止刻蚀，被保留的所述介质层形成所述保护层，靠近所述载体的所述介质层形成所述凸起部。
31.根据本公开的一些实施例，所述在预定条件下对所述切割道区进行第二刻蚀，还包括：
32.刻蚀持续预设时长后，停止通入所述保护气体，继续通过所述刻蚀气体刻蚀所述介质层，在所述凸起部的远离所述载体的一侧形成凹槽，所述凹槽的开口方向朝向远离所述载体的一侧。
33.根据本公开的一些实施例，所述第一晶粒包括第一表面和第二表面，所述第二表面与用于承载所述第一晶圆的载体相连，所述第一表面远离所述载体，所述制作方法还包括：
34.提供第二晶圆，所述第二晶圆包括键合面；
35.提供脱离所述载体的所述第一晶粒；
36.将所述第一晶粒转移至所述第二晶圆，所述第一晶粒的所述第一表面与所述第二晶圆的所述键合面键合连接。
37.根据本公开的一些实施例，所述将所述第一晶粒转移至所述第二晶圆，还包括：
38.翻转所述第一晶粒，翻转后所述第一晶粒的所述第一表面朝向所述第二晶圆的所述键合面。
39.根据本公开的一些实施例，所述制作方法还包括：
40.通过等离子体分别对所述第一晶粒的所述第二表面和所述第一晶圆的所述键合面进行激活处理。
41.根据本公开的一些实施例，分别对所述第一晶粒的所述第一表面和所述第二晶圆的所述键合面进行亲水性处理。
42.本公开实施例所提供的半导体结构及半导体结构的制作方法中，在第一晶圆的第一晶粒的侧壁形成保护层，保护层包括从第一晶粒的侧壁面向外侧凸出的凸起部，方便通过夹持保护层或夹持凸起部拾取第一晶粒，避免直接夹持第一晶粒的侧壁造成第一晶粒被挤压损伤的问题。
43.在阅读并理解了附图和详细描述后，可以明白其他方面。
附图说明
44.并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且与描述一起用于解释本公开实施例的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本公开的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。
45.图1是根据一示例性实施例示出的半导体结构的示意图。
46.图2是根据一示例性实施例示出的脱离载体的第一晶粒的示意图。
47.图3是根据一示例性实施例示出的脱离载体的第一晶粒的示意图。
48.图4是根据一示例性实施例示出的脱离载体的第一晶粒的示意图。
49.图5是根据一示例性实施例示出的脱离载体的第一晶粒的示意图。
50.图6是图5示出的第一晶粒处于倒置状态的示意图。
51.图7是根据一示例性实施例示出的半导体结构的示意图。
52.图8是根据一示例性实施例示出的一种半导体结构的制作方法的流程图。
53.图9是根据一示例性实施例示出的第一晶圆的示意图。
54.图10是图9中示出的a-a截面的示意图。
55.图11是据一示例性实施例示出的填充第一材料的a-a截面的示意图。
56.图12是据一示例性实施例示出的形成第一材料层的a-a截面的示意图。
57.图13是据一示例性实施例示出的形成光刻胶掩膜的a-a截面的示意图。
58.图14是据一示例性实施例示出的形成介质层的a-a截面的示意图。
59.图15是根据一示例性实施例示出的第二晶圆的示意图。
60.图16是图15中示出的b-b截面的示意图。
61.附图标记：
62.100、第一晶圆；110、第一晶粒；111、第一表面；112、第二表面；120、切割道区；200、保护层；210、凸起部；211、第一端部；212、第二端部；213、第一面；216、凹槽；220、介质层；230、第一间隙；240、第一材料层；250、光刻胶掩膜；300、载体；400、第二晶圆；401、键合面；410、第二晶粒；500、第二晶圆的载体；600、第二晶粒的保护层；610、第二晶粒的凸起部。
具体实施方式
63.为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
64.本公开实施例所提供的半导体结构及半导体结构的制作方法中，在第一晶圆的第一晶粒的侧壁形成保护层，保护层包括从第一晶粒的侧壁面向外侧凸出的凸起部，方便通过夹持保护层或夹持凸起部拾取第一晶粒，避免直接夹持第一晶粒的侧壁造成第一晶粒被挤压损伤的问题。
65.本公开提供了一种半导体结构，如图1所示，半导体结构包括第一晶圆100，第一晶圆100包括多个第一晶粒110，相邻的第一晶粒110之间具有切割道区120。如图1所示，半导体结构还包括保护层200，保护层200至少设置于每个第一晶粒110的侧壁面，保护层200位于切割道区120，保护层200包括从第一晶粒110的侧壁面向外侧凸出的凸起部210。
66.在本实施例中，第一晶圆100为半导体晶圆，第一晶圆100由半导体材料形成，半导体材料可以包括硅(si)、锗(ge)、或硅锗(gesi)、碳化硅(sic)中的一种或多种；或者，还可以包括其它的材料，例如砷化镓等
ⅲ‑ⅴ
族化合物。
67.如图1和图2所示，多个第一晶粒110由第一晶圆100切割形成，多个第一晶粒110可以具有相同或不同的尺寸和形状。第一晶圆100设置在载体300上，多个第一晶粒110可以呈阵列式排布在载体300上。第一晶粒110包括相对的第一表面111和第二表面112，第二表面112与用于承载第一晶圆100的载体300相连，第一表面111远离载体300。以图2中示出的方位为准，第一表面111为第一晶粒110的上表面，第二表面112为第一晶粒110的下表面。其中，载体300可以是胶带。
68.如图2所示，每个第一晶粒110的侧壁面设置有保护层200，保护层200包括自第一晶粒110的侧壁面向外侧凸出的凸起部210，相邻的两个第一晶粒110的凸起部210之间具有间隙。在夹取第一晶粒110时，可通过夹持凸起部210对第一晶粒110进行夹取，无需直接接触第一晶粒110的侧壁，能够避免直接夹持第一晶粒110的侧壁，第一晶粒110的侧壁因受力不均，造成第一晶粒110的内部被挤压损伤的问题。
69.参照图1-图5，凸起部210包括与第一晶粒110的侧壁面相连的第一端部211和远离第一晶粒110的侧壁的第二端部212，沿第一晶圆100的轴向方向，即图2中示出的竖向方向，第二端部212的厚度大于第一端部211的厚度。
70.在一些实施例中，如图2或图3所示，凸起部210朝向第一表面111的面为凸起部210的第一面213，第二端部212为第一面213的最高点，第一面213为自第一端部211向第二端部212延伸形成的弧形面或平面。如图2所示，第一面213为弧形面。在一个示例中，该弧形面的圆心点和直径可以相同，即该弧形面为圆形的一端。在另一个示例中，该弧形面可以包括多段弧形段，每段弧形段的尺寸均不同，即该弧形面由多段直径或圆心不同的弧形段拼接而成。如图3所示，第一面213为斜面。
71.在第一晶粒110处于倒置状态时，第一晶粒110的第一表面111和第二表面112的设置方向翻转，即以图2中所示方位为准，变为第一表面111为下表面、第二表面112为上表面。
在将第一晶粒110由正置状态翻转为倒置状态时，在夹取第一晶粒110时，将夹取装置伸入至凸起部210的第一面213夹持凸起部210，通过第一端部211和第二端部212的高度差对夹取装置进行限位，以免第一晶粒110滑落。
72.在一些实施例中，如图4所示，凸起部210与保护层200共同形成矩形槽，沿图4中的竖向方向，第一端部211的高度小于第二端部212的高度，第一端部211作为矩形槽的槽底壁的一部分，第二端部212作为矩形槽的槽侧壁的一部分。在第一晶粒110处于倒置状态时，第一晶粒110的第一表面111和第二表面112的设置方向翻转，在夹取第一晶粒110时，可将夹取装置伸入至矩形槽中，通过保护层200和第二端部212对夹取装置进行限位，以免第一晶粒110滑落。
73.在一些实施例中，如图5所示，凸起部210设置有凹槽216，凹槽216的开口方向朝向远离第二表面112的一侧，且凹槽216设置在凸起部210的靠近第一端部211的一侧。如图6所示，在第一晶粒110处于倒置状态时，第一晶粒110的第一表面111和第二表面112的设置方向翻转，即第二表面112为图6中示出的第一晶粒110的上表面，第一表面111为下表面。在夹取第一晶粒110时，可将夹取装置伸入至凹槽216中，夹取装置和凹槽216的槽壁抵接，凹槽216限制夹取装置和凸起部210发生相对滑动，夹取装置能够稳定夹持处于倒置状态的第一晶粒110，防止第一晶粒110脱离夹取装置。当然，可以理解的是，在一些实施例中，保护层200的凸起部210可以靠近第二表面112设置。
74.在一些实施例中，如图7所示，半导体结构还包括第二晶圆400，第二晶圆400包括键合面401。脱离载体300(参照图6所示)的第一晶粒110，通过第一表面111与第二晶圆400的键合面401键合连接。
75.参照图7，第二晶圆400为半导体晶圆，第二晶圆400由半导体材料形成，半导体材料可以包括硅(si)、锗(ge)、或硅锗(gesi)、碳化硅(sic)中的一种或多种；或者，还可以包括其它的材料，例如砷化镓等
ⅲ‑ⅴ
族化合物。
76.第一晶粒110和第二晶圆400键合连接，每个第二晶圆400上可以键合一个或多个第一晶粒110。第一晶粒110和第二晶圆400可以通过混合接合(hybridbonding)、熔融接合(fusionbonding)或其它合适的键合方式键合连接。在本实施例中，如图7所示，第二晶圆400包括多个第二晶粒410，第一晶粒110和第二晶粒410对准键合。
77.在本实施例中，如图7所示，第二晶粒410的侧壁设置有保护层600，保护层600包括从第二晶粒410的侧壁面向外侧凸出的凸起部610。在本实施例中，处于倒置状态的第一晶粒110和处于正置状态的第二晶粒410键合形成的键合结构，可通过夹取装置夹持第一晶粒110的凸起部210或夹持第二晶粒410的凸起部610夹取键合结构，第一晶粒110的凸起部210和夹持第二晶粒410的凸起部610能够防止键合结构脱离夹取装置。
78.在本实施例中，如图7所示，第二晶圆400设置在载体500上，第二晶粒410处于正置状态，将第一晶粒110从载体300上取出，将第一晶粒110由正置状态翻转为倒置状态，将处于倒置状态的第一晶粒110移动到第二晶粒410，将处于倒置状态的第一晶粒110和处于正置状态的第二晶粒410键合。其中，承载第二晶圆400的载体500可以是胶带。在其它实施例中，第一晶圆100和第二晶圆400可以共同设置在同一载体300上。
79.在其它实施例中，至少两个脱离载体300的第一晶粒110可以键合连接。示例性的，可以将至少两个第一晶粒110以垂直堆叠的方式依次键合连接，或者，还可以将多个第一晶
粒110键合在另一第一晶粒110上。
80.本实施例的半导体结构可用于形成存储芯片，存储芯片可以用在动态随机存储器(dynamic random access memory，dram)中。然而，存储芯片也可以应用于静态随机存取存储器(static random-access memory，sram)、快闪存储器(flash eprom)、铁电存储器(ferroelectric random-access memory，fram)、磁性随机存取存储器(magnetic random-access memory，mram)、相变随机存储器(phase change random-access memory，pram)等。
81.如图8所示，本公开一示例性的实施例提供的一种半导体结构的制作方法，包括如下的步骤：
82.步骤s110：提供第一晶圆，第一晶圆包括多个第一晶粒，相邻的第一晶粒之间具有切割道区。
83.本实施例中，如图9、图10所示，其中，图10的横向方向是图9中第一晶圆100的a-a截面的示意图，参照图2-图5，提供第一晶圆100包括：提供初始晶圆(图中未示出)，初始晶圆置于载体300上。通过干法刻蚀或湿法刻蚀去除初始晶圆对应切割道区120的部分结构，被保留的初始晶圆形成多个独立设置的第一晶粒110，多个第一晶粒110形成第一晶圆100，多个第一晶粒110可以具有相同或不同的尺寸和形状。每个第一晶粒110包括第一表面111和第二表面112，第二表面112与用于承载第一晶圆100的载体300相连，第一表面111远离载体300。
84.其中，第一晶圆100为半导体晶圆，第一晶圆100包括半导体材料，半导体材料可以包括硅(si)、锗(ge)、或硅锗(gesi)、碳化硅(sic)中的一种或多种；或者，还可以包括其它的材料，例如砷化镓等
ⅲ‑ⅴ
族化合物。在本实施例中，第一晶圆100的材料包括硅。
85.步骤s120：至少在每个第一晶粒的侧壁面形成保护层，保护层位于切割道区，保护层包括从第一晶粒的侧壁面向外侧凸出的凸起部。
86.如图1所示，参照图10，保护层200覆盖每个第一晶粒110的侧壁面，且沿第一晶圆100的轴向方向，保护层200的部分结构从第一晶粒110的侧壁面向外侧凸出，形成凸起部210。
87.在本实施例中，至少在每个第一晶粒110的侧壁面形成保护层200，包括：
88.参照图12，在每个第一晶粒110的侧壁面形成介质层220，位于同一切割道区120中相邻的两个介质层220被第一间隙230隔开。
89.首先，如图11所示，在每个切割道区120中形成第一材料层240。在一些实施例中，可以通过旋涂工艺旋涂第一材料，第一材料填充切割道区120并覆盖第一晶粒110的顶面。如图12所示，回刻去除部分第一材料，暴露出第一晶粒110的第一表面111，被保留的第一材料形成第一材料层240，相邻的第一晶粒110通过第一材料层240连接在一起。其中，第一材料包括具有感光性的聚合物。示例性的，第一材料可以包括聚酰亚胺(polyimide)、聚苯并恶唑(polybenzoxazole)、苯并环丁烯(benzocyclobutene)、环氧树脂(phenolic epoxy resin)中的至少一种。第一材料也可以包括具有感光性的其它聚合物。
90.在其它实施例中，可以通过原子层沉积工艺(atomic layer deposition，ald)或化学气相沉积(chemical vapor deposition，cvd)沉积第一材料，将第一材料填充到切割道区120中形成第一材料层240。其中，第一材料可以为氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。
91.然后，参照图13和图14，对每个第一材料层240进行第一刻蚀，在每个第一材料层
240中形成第一间隙230，第一间隙230暴露出承载第一晶圆100的载体300的表面，第一间隙230将被保留的第一材料层240分隔成相互独立的两个介质层220。
92.如图13所示，参照图12，形成光刻胶掩膜250，光刻胶掩膜覆盖每个第一晶粒110的顶面并覆盖环绕每个第一晶粒110的周向的部分第一材料层240。如图14所示，参照图13，对第一材料层240进行曝光处理，通过光线照射被光刻胶掩膜250暴露出的第一材料层240，被光线照射到的第一材料发生光化学反应、其化学性质改变。通过显影液显影处理第一材料层240，被光线照射到的部分第一材料层240溶解于显影液，然后清洗去除溶解了第一材料层240的显影液和多余的显影液，在第一材料层240中形成第一间隙230。被保留的第一材料层240形成相互独立的介质层220，每个介质层220对应覆盖一个第一晶粒110的周向的侧壁面，任意相邻的两个介质层220之间被第一间隙230隔开。
93.如图1所示，参照图14，在预定条件下对每个介质层220进行第二刻蚀，第二刻蚀的深度小于第一晶粒110的高度，去除每个介质层220的部分结构，被保留的介质层220形成保护层200。在本实施例中，自第一表面111向第二表面112的方向去除介质层220的周向的部分结构，刻蚀被保留的介质层220形成保护层200，位于第二刻蚀的深度以下的介质层220被保留形成保护层200的凸起部210。
94.本实施例中，通过对介质层进行两次刻蚀在第一晶粒的周向形成保护层，保护层在靠近第一晶粒的第二表面的一侧形成凸起部，在夹持第一晶粒时，保护层能够保护第一晶粒的侧壁以免第一晶粒被夹持力挤压导致第一晶粒受损。在第一晶粒处于倒置状态时，第一表面和第二表面倒置的设置位置翻转，凸起部自第一晶粒的侧壁向外凸出能够防止第一晶粒脱离夹取装置。
95.根据一示例性实施例，本实施例是对上述实施例在预定条件下对切割道区进行第二刻蚀的说明，在预定条件下对切割道区进行第二刻蚀包括：
96.如图1所示，参照图14，通过刻蚀气体刻蚀介质层220，同时向介质层220通入保护气体，保护气体在第一晶粒110的侧壁面形成气流层，每个介质层220的部分结构位于气流层中，刻蚀气体刻蚀去除位于气流层外的介质层220。
97.在本实施例中，将第一晶圆100置于反应腔中，向第一晶粒110的第一表面111通入保护气体，每个第一晶粒110及覆盖其周向的部分介质层220位于保护气体形成的气流层中。同时向第一晶粒110的第一表面111通入刻蚀气体，刻蚀气体的气流位于保护气体的气流层的外周，刻蚀气体沿竖直方向刻蚀位于气流层的外周的介质层220。其中，刻蚀气体可以为氧气刻蚀气体的温度大于250℃。保护气体可以包括惰性气体，在本实施例中，保护气体可以包括氮气。
98.刻蚀至预定深度后停止刻蚀，被保留的介质层220形成保护层200，靠近载体的介质层220形成凸起部210。
99.本实施例中，通过保护气体保护覆盖第一晶粒的侧壁面的介质层，以使覆盖第一晶粒的侧壁面的介质层被保留形成保护层，以使第一晶粒的整个侧壁面均能被保护层覆盖，保护层能够保护第一晶粒以免第一晶粒的侧壁受到挤压损伤。本实施例中，还通过控制第二刻蚀的深度小于第一晶粒的厚度，以使靠近载体的部分介质层不受刻蚀气体的刻蚀，靠近载体的部分介质层形成保护层的凸起部。
100.根据一示例性实施例，本实施例是对上述实施例在预定条件下对切割道区进行第
二刻蚀的说明：刻蚀持续预设时长后，停止通入保护气体，继续通过刻蚀气体刻蚀介质层220，在凸起部210的远离载体300的一侧形成凹槽216，凹槽216的开口方向朝向远离载体300的一侧。
101.在本实施例中，如图1、图5所示，参照图14，根据刻蚀气体向下刻蚀介质层220的刻蚀速度，在刻蚀气体即将刻蚀到预定深度之前，停止通入保护气体，保护气体在第一晶粒110及覆盖其周向的部分介质层220形成的气流层消失，位于预定深度附近的刻蚀气体向第一晶粒110方向流动，刻蚀气体刻蚀覆盖第一晶粒110的侧壁面的介质层220，在介质层220靠近第一晶粒110的位置形成凹槽216。停止刻蚀后，凹槽216的形状被保留在凸起部210中，凹槽216设置在凸起部210靠近第一晶粒110的第一端部211，以使凸起部210的第一端部211的厚度小于凸起部210的第二端部212的厚度。
102.本实施例形成的保护层，凸起部靠近第一晶粒的第一端设置有凹槽，凹槽开口方向朝向远离载体的一侧，在第一晶粒处于倒置状态时，凸起部随着第一晶粒倒置，通过夹取装置夹持第一晶粒时，可将夹取装置伸入至凹槽中夹持第一晶粒，夹取装置无需夹持第一晶粒的侧壁，能够避免夹取装置向第一晶粒的侧壁施加挤压力。
103.根据一个示例性实施例，本实施例是对上述实施例的说明，制作方法还包括：
104.步骤s130：提供第二晶圆，第二晶圆包括键合面。
105.如图15、图16所示，其中，图16是图15中第二晶圆400的b-b截面的示意图，第二晶圆400为半导体晶圆，第二晶圆400包括半导体材料，半导体材料可以包括硅(si)、锗(ge)、或硅锗(gesi)、碳化硅(sic)中的一种或多种；或者，还可以包括其它的材料，例如砷化镓等
ⅲ‑ⅴ
族化合物。在本实施例中，第二晶圆400的材料包括硅。
106.其中，第二晶圆400可以通过和步骤s110-步骤s120相同的制程形成。
107.步骤s140：提供脱离载体的第一晶粒。
108.参照图2-图5，提供脱离载体300的第一晶粒110包括：提供夹取装置，通过夹取装置夹持第一晶粒110侧壁的保护层200以夹取第一晶粒110，夹取装置夹持保护层200以使将第一晶粒110脱离载体300。
109.步骤s150：将第一晶粒转移至第二晶圆，第一晶粒的第一表面与第二晶圆的键合面键合连接。
110.如图6、图7所示，参照图5，夹取装置夹取的第一晶粒110，第二表面112朝向第二晶圆400的键合面401，为了使第一晶粒110的第一表面111与第二晶圆400的键合面401键合，将第一晶粒110转移至第二晶圆400的过程中，翻转第一晶粒110，翻转后第一晶粒110的第二表面112朝向第二晶圆400的键合面401。
111.在本实施例中，将第一晶粒110转移至第二晶圆400，包括以下步骤：
112.提供中转结构，中转结构包括夹爪，夹取装置将脱离载体300的第一晶粒110转移到中转结构上，第一晶粒110的第二表面112与中转结构连接。
113.通过中转结构的夹爪夹持凸起部210以固定第一晶粒110，然后将中转结构翻转180
°
，第一晶粒110随着中转结构的翻转而翻转至倒置状态(参照图6)。
114.然后，通过中转结构将倒置的芯粒110通转移至第二晶圆400，将第一晶粒110置于第二晶圆400上，第一晶粒110的第一表面111与第二晶圆400的键合面401键合连接。
115.在本实施例中，通过至少一次夹持和中转将第一晶粒转移至第二晶圆，每次转移
都夹持保护层或夹持凸起部拾取第一晶粒，避免向第一晶粒的侧壁面直接施加压力，减少了夹持过程第一晶粒的侧壁的受力，减小第一晶粒被挤压损伤的风险。
116.在一些实施例中，在提供脱离载体300的第一晶粒110之前，制作方法还包括：通过等离子体分别对第一晶粒110的第一表面111和第二晶圆400的键合面401进行激活处理。
117.参照图7、图9、图15，进行激活处理包括：将第一晶圆100和第二晶圆400置于等离子腔室中，向等离子体腔室中通入第一气体，通过等离子腔室将通入的第一气体电离生成等离子体。通过等离子体轰击第一晶圆100，等离子体激活第一晶粒110的第一表面111在第一表面111形成si-悬挂键。同时，通过等离子体轰击第二晶圆400的键合面401，第二晶圆400的键合面401被等离子体激活形成si-悬挂键。其中，向等离子体腔室通入的第一气体可以包括氮气、氧气、氩气或氖气中的至少一种。
118.本实施例在第一晶粒110与第二晶圆400键合之前，通过等离子体处理第一晶粒110的第一表面111和第二晶圆400的键合面401，增加第一晶粒110的第一表面111和第二晶圆400的键合面401的si-悬挂键，第一晶粒110的第一表面111、第二晶圆400的键合面401的表面的悬挂键越多，表面能越大，在键合时第一晶粒110的第一表面111和第二晶圆400的键合面401之间的原子越容易相互作用，第一晶粒110的第一表面111和第二晶圆400的键合面401随着原子的不断相互作用形成越来越多的si-si共价键，共价键将第一晶粒110的第一表面111和第二晶圆400的键合面401键合连接的更加牢固，第一晶粒110的第一表面111和第二晶圆400的键合面401的键合强度更大。
119.在一些实施例中，通过等离子体分别对第一晶粒110的第一表面111和第二晶圆400的键合面401进行激活处理时，还包括：向等离子体腔室中引入少量水。
120.例如，可以将载体气体通入水中，再将载体气体通入至等离子腔室中，载体气体将部分水分子引入至等离子腔室。载体气体引入的水可以在等离子体腔室中被电离，水被电离形成大量的羟基，羟基与第一晶粒110的第一表面111的si-悬挂键形成硅羟基键，羟基与第二晶圆400的键合面401的si-悬挂键形成硅羟基键，硅羟基键具有强吸附性，第一晶粒110的第一表面111和第二晶圆400的键合面401通过硅羟基键键合的强度更大。在一些实施例中，载体气体可以为第一气体。
121.在其它实施例中，可以直接向等离子体腔室中通入少量水蒸气。
122.在一些实施例中，制作方法还包括：分别对第一晶粒110的第一表面111和第二晶圆400的键合面401进行亲水性处理。
123.本步骤在通过等离子体分别对第一晶粒110的第一表面111和第二晶圆400的键合面401进行激活处理之后执行，且本步骤在提供脱离载体300的第一晶粒110之前执行。
124.在本实施例中，参照图7、图9、图15，通过化学清洗液分别清洗第一晶粒110的第一表面111和第二晶圆400的键合面401，去除第一晶粒110的第一表面111和第二晶圆400的键合面401的杂质颗粒、有机沾污等，并使第一晶粒110的第一表面111和第二晶圆400的键合面401均成为亲水性表面。在本实施例中，化学清洗液可以为氨水、双氧水和水的混合液，或者，化学清洗液还可以为氯化氢、双氧水和水的混合液。
125.本实施例在第一晶粒和第二晶圆键合之前，对第一晶粒和第二晶圆分别进行亲水性处理，以使液体在第一晶粒的第一表面和第二晶圆的键合面具有良好的延展性，有利于第一晶粒的第一表面和第二晶圆的键合面的对准精度。
126.本说明书中各实施例或实施方式采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。
127.在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例性的实施例”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施方式或示例中。
128.在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
129.在本公开的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。
130.可以理解的是，本公开所使用的术语“第一”、“第二”等可在本公开中用于描述各种结构，但这些结构不受这些术语的限制。这些术语仅用于将第一个结构与另一个结构区分。
131.在一个或多个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的多个部分没有按比例绘制。此外，可能未示出某些公知的部分。为了简明起见，可以在一幅图中描述经过数个步骤后获得的结构。在下文中描述了本公开的许多特定的细节，例如器件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本公开。但正如本领域技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本公开。
132.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本公开进行了详细的说明，本领域技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的范围。