半导体装置及其制造方法制造方法及图纸

本公开涉及半导体装置及其制造方法。提供了一种半导体装置，其包括：其中包含通过前端制程形成的结构的衬底、设置在衬底上并且包括金属互连结构的布线层以及设置在布线层上的金属键合层，其中金属键合层包括：形成在布线层上的介电层；穿过介电层向下延伸直到金属互连结构的表面的多个通孔，多个通孔中填充有金属；以及形成在介电层中的彼此平行并且分别通过多个通孔中的相应通孔的上部的多个沟槽，多个沟槽中填充有所述金属，其中，填充在多个沟槽和多个通孔内的金属形成电耦接至金属互连结构的多个金属线。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置及其制造方法
本公开总体涉及半导体领域，特别地，涉及半导体装置及其制造方法。
技术介绍
半导体领域一直致力于向小型化、高集成度、多功能、低成本、环保型等方向发展，并为此开发了许多新技术、新材料和新设计，例如不断改进光刻技术(诸如极紫外(EUV)光刻技术)。但是，在二维尺度内进一步缩小芯片的面积变得越来越困难，因此提出了在三维尺度内构建芯片的方案。在超大规模集成电路发展日益接近物理极限的情况下，三维芯片堆叠技术通过垂直堆叠芯片并在芯片间直接实现互连，能够显著缩小产品尺寸、使产品集成更多功能并且大大提升产品性能。目前，这类技术已经用于背照式CMOS图像传感器(BI-CIS)、DRAM存储器等产品中。混合键合(hybridbonding)工艺是一种极具前景的芯片堆叠技术，其通过同时进行金属(诸如Cu-Cu、Ni-Ni、SnAgCu或AuSn共熔合金等)键合和电介质(诸如SiO2和/或SiN、有机电介质等)键合来连接两个衬底(Substrate)的技术，能够同时实现物理连接和电连接，其中金属键合可以提供两个衬底之间的电连接，而电介质键合主要提供连接键合界面的机械强度、密封金属周围以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，其特征在于，包括：衬底，其中包含通过前端制程形成的结构；布线层，设置在所述衬底上并且包括金属互连结构；金属键合层，设置在所述布线层上并且包括：形成在所述布线层上的介电层；穿过所述介电层向下延伸直到所述金属互连结构的表面的多个通孔，所述多个通孔中填充有金属；以及形成在所述介电层中的彼此平行并且分别通过所述多个通孔中的相应通孔的上部的多个沟槽，所述多个沟槽中填充有所述金属，其中，填充在所述多个沟槽和所述多个通孔内的所述金属形成电耦接至所述金属互连结构的多个金属线。

【技术特征摘要】
1.一种半导体装置，其特征在于，包括：衬底，其中包含通过前端制程形成的结构；布线层，设置在所述衬底上并且包括金属互连结构；金属键合层，设置在所述布线层上并且包括：形成在所述布线层上的介电层；穿过所述介电层向下延伸直到所述金属互连结构的表面的多个通孔，所述多个通孔中填充有金属；以及形成在所述介电层中的彼此平行并且分别通过所述多个通孔中的相应通孔的上部的多个沟槽，所述多个沟槽中填充有所述金属，其中，填充在所述多个沟槽和所述多个通孔内的所述金属形成电耦接至所述金属互连结构的多个金属线。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述介电层中还包括在没有通孔的位置形成的平行于所述多个沟槽的一个或多个沟槽，所述一个或多个沟槽中填充有所述金属。3.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述多个沟槽中的每个沟槽与所述多个通孔中的相应通孔基本对准，并且其宽度大于所述相应通孔的宽度。4.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述多个沟槽和所述多个通孔的内壁与其中填充的所述金属之间还设置有阻挡金属膜。5.根据权利要求4所述的半导体装置，其特征在于，所述阻挡金属膜包括钽、氮化钽或其组合。6.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：太田笃，金子贵昭，
申请(专利权)人：德淮半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32