[發(fā)明專利]一種鍵合結(jié)構(gòu)及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010088771.6
• 申請(qǐng)日: 2020-02-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111244057B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡杏;劉天建;胡勝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢新芯集成電路制造有限公司
• 主分類號(hào): H01L23/488
• 分類號(hào): H01L23/488;H01L21/60
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 劉曉菲

本發(fā)明提供一種鍵合結(jié)構(gòu)及其制造方法，在第一晶圓上形成有第一混合鍵合結(jié)構(gòu)，第二晶圓正面上形成有互連結(jié)構(gòu)以及第二混合鍵合結(jié)構(gòu)，第一晶圓和第二晶圓通過(guò)第一混合鍵合結(jié)構(gòu)和第二混合鍵合結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)鍵合，從第二晶圓的背面形成與互連結(jié)構(gòu)電連接的襯墊，在襯墊下方的互連結(jié)構(gòu)和第二混合鍵合結(jié)構(gòu)中的第二導(dǎo)電鍵合墊在水平方向上錯(cuò)開(kāi)設(shè)置。該方案中，通過(guò)將互連結(jié)構(gòu)以及第二導(dǎo)電鍵合墊錯(cuò)開(kāi)排布，避免結(jié)構(gòu)堆疊產(chǎn)生的凹陷，進(jìn)而避免凹陷導(dǎo)致的器件失效。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件及其制造領(lǐng)域，特別涉及一種鍵合結(jié)構(gòu)及其制造方法。

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體技術(shù)進(jìn)入后摩爾時(shí)代，為滿足高集成度和高性能的需求，芯片結(jié)構(gòu)向著三維方向發(fā)展，而晶圓級(jí)鍵合技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。混合鍵合是晶圓級(jí)鍵合的一個(gè)應(yīng)用，在鍵合時(shí)通過(guò)鍵合墊和介質(zhì)層使得晶圓連接在一起，而后，從晶圓的背面形成鋁墊，鋁墊通常具有較大的面積，例如40μm×40 μm以上的區(qū)域，大片面積的金屬在制造過(guò)程中容易產(chǎn)生凹陷，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生缺陷，進(jìn)而導(dǎo)致器件的失效。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種鍵合結(jié)構(gòu)及其制造方法，避免凹陷導(dǎo)致器件的失效。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明有如下技術(shù)方案：

一種鍵合結(jié)構(gòu)，包括：

第一晶圓，所述第一晶圓上形成有第一混合鍵合結(jié)構(gòu)，所述第一混合鍵合結(jié)構(gòu)包括第一介質(zhì)鍵合層以及第一導(dǎo)電鍵合墊；

與所述第一晶圓正面鍵合的第二晶圓，所述第二晶圓正面上形成有互連結(jié)構(gòu)和所述互連結(jié)構(gòu)上的第二混合鍵合結(jié)構(gòu)，所述第二混合鍵合結(jié)構(gòu)包括第二介質(zhì)鍵合層以及第二導(dǎo)電鍵合墊，所述第一晶圓和第二晶圓通過(guò)所述第一混合鍵合結(jié)構(gòu)和第二混合鍵合結(jié)構(gòu)相互鍵合；

從所述第二晶圓的背面形成有與所述互連結(jié)構(gòu)電連接的襯墊，其中，在所述襯墊下方，所述互連結(jié)構(gòu)與所述第二導(dǎo)電鍵合墊在水平方向上錯(cuò)開(kāi)設(shè)置。

可選的，所述互連結(jié)構(gòu)中相鄰層的互連層中的槽孔交錯(cuò)分布。

可選的，所述互連結(jié)構(gòu)相鄰層的過(guò)孔交錯(cuò)分布。

可選的，所述襯墊形成于所述第二晶圓所在襯底的開(kāi)口中。

可選的，所述襯墊形成于第二晶圓所在襯底的開(kāi)口中，并覆蓋第二晶圓的部分背面。

一種鍵合結(jié)構(gòu)的制造方法，包括：

提供第一晶圓，所述第一晶圓上形成有第一混合鍵合結(jié)構(gòu)，所述第一混合鍵合結(jié)構(gòu)包括第一介質(zhì)鍵合層以及第一導(dǎo)電鍵合墊；

提供第二晶圓，所述第二晶圓正面上形成有互連結(jié)構(gòu)和所述互連結(jié)構(gòu)上的第二混合鍵合結(jié)構(gòu)，所述第二混合鍵合結(jié)構(gòu)包括第二介質(zhì)鍵合層以及第二導(dǎo)電鍵合墊；

通過(guò)所述第一混合鍵合結(jié)構(gòu)和第二混合鍵合結(jié)構(gòu)，將所述第二晶圓正面鍵合至所述第一晶圓；

從所述第二晶圓的背面形成且與所述互連結(jié)構(gòu)電連接的襯墊，其中，在所述襯墊下方，所述互連結(jié)構(gòu)與所述第二導(dǎo)電鍵合墊在水平方向上錯(cuò)開(kāi)設(shè)置。

可選的，所述互連結(jié)構(gòu)中相鄰層的互連層中的槽孔交錯(cuò)分布。

可選的，所述互連結(jié)構(gòu)中相鄰層的過(guò)孔交錯(cuò)分布。

可選的，從所述第二晶圓的背面形成且與所述互連結(jié)構(gòu)電連接的襯墊，包括：

從所述第二晶圓所在襯底中形成開(kāi)口；

在所述開(kāi)口中形成與所述互連結(jié)構(gòu)電連接的襯墊。

可選的，從所述第二晶圓的背面形成且與所述互連結(jié)構(gòu)電連接的襯墊，包括：

從所述第二晶圓所在襯底中形成開(kāi)口；