[發明專利]晶圓鍵合方法及鍵合晶圓

在審

• 申請號: 202011471584.2
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112614807A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 王超;劉婧;黃馳
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L23/538
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 劉戀;張穎玲

1.一種晶圓鍵合方法，其特征在于，包括：

在位于第一襯底的表面的第一絕緣層中，形成第一導電柱；

形成覆蓋所述第一導電柱的導電的第一連接層；其中，所述第一連接層的晶粒尺寸小于所述第一導電柱的晶粒尺寸；

在位于第二襯底的表面的第二絕緣層中，形成第二導電柱；

形成覆蓋所述第二導電柱的導電的第二連接層；其中，所述第二連接層的晶粒尺寸小于所述第二導電柱的晶粒尺寸；

鍵合所述第一連接層和所述第二連接層，形成第一晶粒融合層。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一襯底上形成有控制電路；

所述在位于第一襯底的表面的第一絕緣層中，形成第一導電柱，包括：

形成貫穿所述第一絕緣層的第一通孔；填充所述第一通孔，形成高度小于所述第一通孔高度的所述第一導電柱，并基于所述第一通孔的形貌和所述第一導電柱的形貌形成第一凹槽；其中，所述第一導電柱與所述控制電路電連接；

所述形成覆蓋所述第一導電柱的導電的第一連接層，包括：

填充所述第一凹槽，以形成所述第一連接層。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

所述在位于第一襯底的表面的第一絕緣層中，形成第一導電柱，包括：

形成貫穿所述第一絕緣層的第一通孔；向所述第一通孔內和所述第一絕緣層表面沉積第一導電材料，形成第一種子層；在所述第一種子層的表面形成第一電鍍層；平坦化處理所述第一電鍍層，直至顯露所述第一絕緣層；其中，位于所述第一通孔中的所述第一種子層和剩余第一電鍍層形成所述第一導電柱，所述第一導電柱的頂部包括朝所述第一襯底的表面凹陷的第二凹槽；

所述形成覆蓋所述第一導電柱的導電的第一連接層，包括：

填充所述第二凹槽，以形成所述第一連接層。

4.根據權利要求1至3任一項所述的方法，其特征在于，所述第一連接層的表面具有第一凹陷區域，所述方法還包括：

在所述第一連接層具有所述第一凹陷區域的表面形成第一填充材料；其中，所述第一填充材料突出于所述第一絕緣層表面；

平坦化處理所述第一填充材料，直至顯露至少部分所述第一連接層；其中，平坦化處理之后，剩余的第一填充材料形成的第一填充層的晶粒尺寸小于所述第一導電柱的晶粒尺寸；

鍵合所述第一填充層和所述第二連接層，以形成第二晶粒融合層。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二襯底上形成有存儲陣列；所述在位于第二襯底的表面的第二絕緣層中，形成第二導電柱，包括：

形成貫穿所述第二絕緣層的第二通孔；填充所述第二通孔，形成高度小于所述第二通孔高度的所述第二導電柱，并基于所述第二通孔的形貌和所述第二導電柱的形貌形成第三凹槽；其中，所述第二導電柱與所述存儲陣列電連接；

所述形成覆蓋所述第二導電柱的導電的第二連接層，包括：

填充所述第三凹槽，以形成所述第二連接層。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

所述在位于第二襯底的表面的第二絕緣層中，形成第二導電柱，包括：

形成貫穿所述第二絕緣層的第二通孔；向所述第二通孔內和所述第二絕緣層表面沉積第二導電材料，形成第二種子層；在所述第二種子的表面形成第二電鍍層；平坦化處理所述第二電鍍層，直至顯露所述第二絕緣層；其中，位于所述第二通孔中的所述第二種子層和剩余第二電鍍層形成所述第二導電柱，所述第二導電柱的頂部包括朝所述第二襯底的表面凹陷的第四凹槽；

所述形成覆蓋所述第二導電柱的導電的第二連接層，包括：

填充所述第四凹槽，以形成所述第二連接層。