[發明專利]三維集成電路切割方法以及三維集成電路結構

在審

• 申請號: 201610107931.0
• 申請日: 2016-02-26
• 公開（公告）號: CN105742243A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 孟鴻林;魏芳;朱駿;呂煜坤;張旭升
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/78
• 分類號: H01L21/78;H01L27/04
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 智云

1.一種三維集成電路切割方法，其特征在于包括：

第一步驟：在第一硅片中形成所需的第一半導體器件和位于劃片道的第一凹槽；

第二步驟：在第一硅片的有器件的一面上生長二氧化硅層；

第三步驟：將第一硅片的有器件的一面與第二硅片進行硅硅鍵合；

第四步驟：減薄第二硅片的與第一硅片相對的一面，并且減薄第一硅片的與第二硅片相對的一面；

第五步驟：在第二硅片上形成所需的第二半導體器件和位于劃片道的第二凹槽；

第六步驟：在第三硅片上形成所需的第三半導體器件；

第七步驟：將第二硅片包含第二半導體器件的一面與第三硅片包含半導體器件的一面進行鍵合，并形成最終的三維結構。

2.根據權利要求1所述的三維集成電路切割方法，其特征在于，第二半導體器件的表面是金屬材質，第三半導體器件的表面是金屬材質，第二硅片與第三硅片的鍵合是金屬鍵合。

3.根據權利要求1或2所述的三維集成電路切割方法，其特征在于，第一半導體器件的面積不小于第二半導體器件的面積，而且第二半導體器件的面積不小于半導體器件的面積。

4.根據權利要求1或2所述的三維集成電路切割方法，其特征在于，第二溝槽的寬度和深度分別大于第一溝槽的寬度和深度。

5.根據權利要求1或2所述的三維集成電路切割方法，其特征在于，第一凹槽的寬度介于20～120um之間，第一凹槽的深度介于10～50um之間。

6.根據權利要求1或2所述的三維集成電路切割方法，其特征在于，第二凹槽的寬度介于20～60um之間，第二凹槽的深度介于10～50um之間。

7.根據權利要求1或2所述的三維集成電路切割方法，其特征在于，二氧化硅層的厚度介于500A到20000A之間。

8.根據權利要求1或2所述的三維集成電路切割方法，其特征在于，硅硅鍵合的具體步驟為：首先清洗第一硅片和第二硅片，然后將第一硅片和第二硅片貼在一起并對第一硅片和第二硅片逐漸加熱，使得第一硅片和第二硅片的原子間相互發應產生共價鍵。

9.一種采用根據權利要求1至8之一所述的三維集成電路切割方法制成的三維集成電路結構，其特征在于包括：第一硅片、形成于第一硅片上表面的第一半導體器件和位于劃片道的第一凹槽、第二硅片、形成于所述第二硅片的上表面的第二半導體器件和位于劃片道的第二凹槽、第三硅片、以及形成于第三硅片的上表面的第三半導體器件；其中第二硅片襯底的下表面與所述第一硅片以及第一半導體器件的上表面硅硅鍵合，而且第三硅片的上表面和第二硅片的上表面硅氧鍵合或金屬鍵合。