使用虚设键合触点和虚设互连的混合键合制造技术

公开了键合的半导体结构及其制造方法的实施例。在示例中，一种半导体器件包括第一半导体结构和第二半导体结构。第一半导体结构包括第一互连层，所述第一互连层包括第一互连。至少一个第一互连是第一虚设互连。第一半导体结构还包括第一键合层，所述第一键合层包括第一键合触点。每个第一互连与相应的第一键合触点接触。第二半导体结构包括第二互连层，所述第二互连层包括第二互连。至少一个第二互连是第二虚设互连。第二半导体结构还包括第二键合层，所述第二键合层包括第二键合触点。每个第二互连与相应的第二键合触点接触。半导体器件还包括第一键合层与第二键合层之间的键合界面。每个第一键合触点在键合界面处与相应的第二键合触点接触。

Hybrid bonding using virtual bonding contacts and virtual interconnects

An embodiment of a bonded semiconductor structure and its manufacturing method is disclosed. In an example, a semiconductor device includes a first semiconductor structure and a second semiconductor structure. The first semiconductor structure includes a first interconnection layer, the first interconnection layer includes a first interconnection. At least one first interconnect is the first virtual interconnect. The first semiconductor structure also includes a first bonding layer comprising a first bonding contact. Each first interconnect contacts the corresponding first bonding contact. The second semiconductor structure comprises a second interconnection layer, the second interconnection layer comprising a second interconnection. At least one second interconnect is a second virtual interconnect. The second semiconductor structure also includes a second bonding layer comprising a second bonding contact. Each second interconnect contacts the corresponding second bonding contact. The semiconductor device also includes a bonding interface between the first bonding layer and the second bonding layer. Each first bonding contact contacts with the corresponding second bonding contact at the bonding interface.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用虚设键合触点和虚设互连的混合键合
本公开的实施例涉及键合的半导体结构及其制造方法。
技术介绍
通过改进工艺技术、电路设计、编程算法和制造工艺，将诸如存储单元的平面半导体器件缩放到更小的尺寸。然而，随着半导体器件的特征尺寸接近下限，平面工艺和制造技术变得具有挑战性且成本昂贵。三维(3D)器件架构可以解决一些平面半导体器件(例如，闪存器件)中的密度限制。可以通过堆叠半导体晶圆或管芯并使用例如穿硅通孔(TSV)或铜-铜(Cu-Cu)连接将它们竖直互连来形成3D半导体器件，从而与传统平面工艺相比，得到的结构用作单个器件以降低的功率和更小的占用面积实现性能改进。在用于堆叠半导体衬底的各种技术中，混合键合被认为是有前途的技术之一，因为其具有形成高密度互连的能力。
技术实现思路
本文公开了半导体器件、键合结构及其制造方法的实施例。在一个示例中，一种半导体器件包括第一半导体结构和第二半导体结构。第一半导体结构包括第一互连层，所述第一互连层包括多个第一互连。第一互连中的至少一个是至少一个第一虚设互连。第一半导体结构还包括第一键合层，所述第一键合层包括多个第一键合触点。每个第一互连与第一键合触点中的相应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体器件，包括：第一半导体结构，所述第一半导体结构包括：第一互连层，所述第一互连层包括多个第一互连，所述第一互连中的至少一个是至少一个第一虚设互连；以及第一键合层，所述第一键合层包括多个第一键合触点，每个所述第一互连与所述第一键合触点中的相应一个接触；第二半导体结构，所述第二半导体结构包括：第二互连层，所述第二互连层包括多个第二互连，所述第二互连中的至少一个是至少一个第二虚设互连；以及第二键合层，所述第二键合层包括多个第二键合触点，每个所述第二互连与所述第二键合触点中的相应一个接触；以及位于所述第一键合层与所述第二键合层之间的键合界面，其中，每个所述第一键合触点在所述键合界面处与所述...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体器件，包括：第一半导体结构，所述第一半导体结构包括：第一互连层，所述第一互连层包括多个第一互连，所述第一互连中的至少一个是至少一个第一虚设互连；以及第一键合层，所述第一键合层包括多个第一键合触点，每个所述第一互连与所述第一键合触点中的相应一个接触；第二半导体结构，所述第二半导体结构包括：第二互连层，所述第二互连层包括多个第二互连，所述第二互连中的至少一个是至少一个第二虚设互连；以及第二键合层，所述第二键合层包括多个第二键合触点，每个所述第二互连与所述第二键合触点中的相应一个接触；以及位于所述第一键合层与所述第二键合层之间的键合界面，其中，每个所述第一键合触点在所述键合界面处与所述第二键合触点中的相应一个接触。2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第一键合触点的数量与所述第一互连的数量相同，并且所述第一键合触点的数量与所述第一互连的数量相同。3.根据权利要求1或2所述的半导体器件，其中，所述第一虚设互连的数量与所述第二虚设互连的数量相同。4.根据权利要求1-3中任一项所述的半导体器件，其中，每个所述第一键合触点具有标称相同的第一临界尺寸，并且每个所述第二键合触点具有标称相同的第二临界尺寸。5.根据权利要求1-4中任一项所述的半导体器件，其中，所述第一键合触点和所述第二键合触点包括在所述键合界面处彼此接触的一对虚设键合触点，该对虚设键合触点电连接相应的一对第一虚设互连和第二虚设互连。6.根据权利要求1-5中任一项所述的半导体器件，其中，所述第一键合层还包括第一电介质，并且所述第二键合层还包括在所述键合界面处与所述第一电介质接触的第二电介质。7.根据权利要求1-6中任一项所述的半导体器件，其中，所述第一键合触点标称上均匀地设置在所述键合界面处，并且所述第二键合触点标称上均匀地设置在所述键合界面处。8.根据权利要求1-7中任一项所述的半导体器件，其中，所述第一半导体结构和所述第二半导体结构中的一个还包括具有NAND存储串的器件层，并且所述第一半导体结构和所述第二半导体结构中的另一个还包括具有外围器件的器件层。9.根据权利要求8所述的半导体器件，其中，所述第一虚设互连和所述第二虚设互连不电连接到所述NAND存储串和所述外围器件。10.一种键合结构，包括：键合界面；在所述键合界面处彼此接触的一对功能键合触点，其中，该对功能键合触点分别与所述键合界面的相对侧上的一对功能互连接触；以及在所述键合界面处彼此接触的一对虚设键合触点，其中，该对虚设键合触点分别与所述键...

【专利技术属性】
技术研发人员：王涛，胡思平，王家文，黄诗琪，朱继锋，陈俊，华子群，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42