[發明專利]電連接晶圓的方法和用該方法制造的半導體設備

有效

• 申請號: 201310573253.3
• 申請日: 2013-11-15
• 公開（公告）號: CN103824867A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 全寅均
• 申請（專利權）人: （株）賽麗康
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;H01L21/60
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司 11204
• 代理人: 余朦;王艷春

1.用于電連接晶圓的方法，所述方法使用對接接觸孔結構將受到一系列工藝的第一晶圓和第二晶圓電連接，所述方法包括：

通過絕緣體至絕緣體接合方法物理地接合所述第一晶圓和第二晶圓；以及

通過金屬至金屬接合方法將所述第一晶圓的第一導電區域電連接至所述第二晶圓的與所述第一導電區域相對應的第二導電區域，其中金屬至金屬接合方法使用了硅穿孔或對接接觸孔。

2.如權利要求1所述的方法，其中將所述第一晶圓的所述第一導電區域電連接至所述第二晶圓的所述第二導電區域的步驟包括：

形成對接接觸孔以通過所述第一晶圓的基板底部和所述第一導電區域到達所述第二導電區域；

向所述對接接觸孔的與所述第一導電區域和所述第一導電區域與所述第二導電區域之間的區域相對應的部分中填充導電材料；以及

向所述對接接觸孔的未填充所述導電材料的其它部分中填充絕緣材料。

3.如權利要求2所述的方法，其中形成所述對接接觸孔的步驟包括：

形成第一對接接觸孔以通過所述第一晶圓的基板底部到達所述第一導電區域；以及

形成第二對接接觸孔以通過所述第一導電區域到達所述第二導電區域。

4.如權利要求3所述的方法，其中填充絕緣材料的步驟包括向所述第一對接接觸孔中填充絕緣材料，以及填充導電材料的步驟包括向所述第二對接接觸孔中填充導電材料。

5.如權利要求4所述的方法，其中所述第一對接接觸孔具有比所述第二對接接觸孔更大的截面積。

6.如權利要求1所述的方法，還包括通過研磨所述第一晶圓的基板底部將所述第一晶圓的基板底部移除至預定厚度。

7.如權利要求6所述的方法，其中移除所述第一晶圓的基板底部的步驟在物理接合所述第一晶圓和所述第二晶圓之前執行或在電接合所述第一晶圓的所述第一導電區域和所述第二晶圓的所述第二導電區域之前并在物理接合所述第一晶圓和所述第二晶圓之后執行。

8.如權利要求1所述的方法，其中所述物理接合所述第一晶圓和所述第二晶圓的步驟包括通過氧化物至氧化物接合方法物理接合所述第一晶圓和所述第二晶圓。

9.半導體設備，包括第一晶圓和第二晶圓，所述第一晶圓和所述第二晶圓通過權利要求1所述的方法彼此電連接，

其中所述第一晶圓包括構成CMOS圖像傳感器的多個元件中的一個或多個，以及

所述第二晶圓包括像素驅動電路和構成CMOS圖像傳感器的多個元件中除了形成于所述第一晶圓中的元件之外的其它元件。

10.如權利要求9所述的半導體設備，其中所述第一晶圓包括構成CMOS圖像傳感器的多個元件之中用于生成與入射光相對應的電荷的光電二極管。