[發明專利]鍵合晶圓的硅穿孔互連工藝及鍵合晶圓

在審

• 申請號: 201610054900.3
• 申請日: 2016-01-27
• 公開（公告）號: CN105679702A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 占瓊;胡勝
• 申請（專利權）人: 武漢新芯集成電路制造有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L23/538
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 俞滌炯

1.一種鍵合晶圓的硅穿孔互連工藝，其特征在于，包括如下步 驟：

步驟S1，提供一鍵合晶圓，所述鍵合晶圓設置有互不接觸的第 一金屬層和第二金屬層，且所述第一金屬層和所述第二金屬層在垂直 方向上部分重疊；

步驟S2，刻蝕位于所述第一金屬層和所述第二金屬層之上的所 述鍵合晶圓，以形成溝槽；

步驟S3，基于所述溝槽的基礎上，繼續以所述第二金屬層為阻 擋層刻蝕部分所述鍵合晶圓，以形成將所述第一金屬層的部分表面和 所述第二金屬層的部分表面均予以暴露的互連硅穿孔。

2.如權利要求1所述的鍵合晶圓的硅穿孔互連工藝，其特征在 于，

所述鍵合晶圓包括第一晶圓和第二晶圓，所述第一晶圓包括第一 襯底和第一絕緣層；所述第二晶圓包括第二襯底和第二絕緣層，且所 述第二絕緣層覆蓋所述第一絕緣層的上表面；

其中，所述第一金屬層位于所述第一絕緣層內，所述第二金屬層 位于所述第二絕緣層內。

3.如權利要求2所述的鍵合晶圓的硅穿孔互連工藝，其特征在 于，所述絕緣層的材質為氧化硅或氮氧化硅。

4.如權利要求1所述的鍵合晶圓的硅穿孔互連工藝，其特征在 于，所述步驟S2具體為：

于所述鍵合晶圓上形成第一光刻膠層；

利用第一掩膜板對所述第一光刻膠層進行光刻工藝，并以光刻 后的所述第一光刻膠層為掩膜刻蝕位于所述第一金屬層和所述第二 金屬層之上的所述鍵合晶圓，以形成所述溝槽；

去除所述第一光刻膠層。

5.如權利要求1所述的鍵合晶圓的硅穿孔互連工藝，其特征在 于，所述步驟S3具體為：

于形成所述溝槽后的所述鍵合晶圓上形成第二光刻膠層；

利用第二掩膜板對所述第二光刻膠層進行光刻工藝，并以光刻 后的所述第二光刻膠層為掩膜，以所述第二金屬層為阻擋層于所述溝 槽中繼續刻蝕所述鍵合晶圓，以形成將所述第一金屬層的部分表面和 所述第二金屬層的部分表面均予以暴露的所述互連硅穿孔

去除所述第二光刻膠層。

6.如權利要求5所述的鍵合晶圓的硅穿孔互連工藝，其特征在 于，所述方法中，形成保護層以將所述鍵合晶圓的上表面以及所述溝 槽的底部及其側壁均予以覆蓋后，于所述溝槽中刻蝕部分位于所述第 一金屬層和所述第二金屬層上方的所述保護層、鍵合晶圓，以形成所 述互連硅穿孔。

7.如權利要求6所述的鍵合晶圓的硅穿孔互連工藝，其特征在 于，所述保護層的材質為氮化物或氧化物。

8.如權利要求1所述的鍵合晶圓的硅穿孔互連工藝，其特征在 于，所述方法還包括：

步驟S4，于所述互連硅穿孔中填充金屬，以形成將所述第一金 屬層與所述第二金屬層均予以電連接的金屬連線。

9.如權利要求8所述的鍵合晶圓的硅穿孔互連工藝，其特征在 于，所述金屬的材質為銅、鋁、鎢和錫中的單質或合金。

10.一種鍵合晶圓，其特征在于，包括第一晶圓和第二晶圓，且 所述第一晶圓包括第一金屬層，所述第二晶圓包括第二金屬層；

其中，在待形成硅穿孔的區域內，所述第一金屬層和所述第二金 屬層在垂直方向上部分重疊。