半导体结构及其形成方法技术

本公开提供一种半导体结构及其形成方法，涉及半导体技术领域。该方法包括：形成第一芯片，第一芯片包括第一键合层，第一键合层包括第一键合垫；形成第二芯片，第二芯片包括第二键合层，第二键合层包括第二键合垫；形成第三键合层，第三键合层包括第三键合垫；第一键合垫和第二键合垫分别键合于第三键合垫的两侧。本公开提供的半导体结构形成方法，将第一键合垫和第二键合垫分别键合于第三键合垫的两侧，提高了第一芯片和第二芯片之间键合对准度，增大了芯片间的键合偏移允许量，进而提高了器件的良品率。的良品率。的良品率。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构及其形成方法


[0001]本公开涉及半导体
，具体而言，涉及一种半导体结构及其形成方法。

技术介绍

[0002]随着半导体技术的不断发展，三维集成电路(3
‑
Dimensional Integrated Circuit，3D
‑
IC)技术得到了广泛地应用。在三维集成电路工艺中，利用键合工艺将不同的晶圆堆叠在一起，并在堆叠的晶圆上形成集成电路，以实现半导体器件的高集成度和高性能。
[0003]目前，晶圆键合工艺通常采用包括金属层间和介质层间的混合键合，在键合过程中，容易出现键合对准偏移，导致金属层直接接触介质层，存在金属扩散问题，进而影响半导体器件的性能。
[0004]需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0005]本公开的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种半导体结构及其形成方法，该方法可以保证芯片中金属层间键合的接触面积，提高了芯片的键合对准度，增大了芯片间的键合偏移允许量。
[0006]本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。
[0007]根据本公开的一个方面，提供了一种半导体结构的形成方法，该方法包括：
[0008]形成第一芯片，所述第一芯片包括第一键合层，所述第一键合层包括第一介质层和嵌设于所述第一介质层内的第一键合垫，所述第一键合垫具有第一接触面，所述第一介质层露出所述第一接触面；
[0009]形成第二芯片，所述第二芯片包括第二键合层，所述第二键合层包括第二介质层和嵌设于所述第二介质层内的第二键合垫，所述第一键合垫具有第二接触面，所述第二介质层露出所述第二接触面；
[0010]形成第三键合层，所述第三键合层包括第三介质层和嵌设于所述第三介质层内的第三键合垫，所述第三键合垫具有相对分布的第一子接触面和第二子接触面，所述第三介质层露出所述第一子接触面和所述第二子接触面；
[0011]所述第一键合垫和所述第二键合垫分别键合于所述第三键合垫的两侧。
[0012]在本公开的一些实施例中，基于前述方案，所述第一键合垫、所述第二键合垫、所述第三键合垫的数量均为至少一个，且每个所述第三键合垫的两侧分别键合一个所述第一键合垫和一个所述第二键合垫；
[0013]所述第一接触面与所述第一子接触面的接触面至少部分交叠于所述第一子接触面，所述第二接触面与所述第二子接触面的接触面至少部分交叠于所述第二子接触面；
[0014]和/或，所述第一接触面与所述第一子接触面的接触面至少部分交叠于所述第一接触面，所述第二接触面与所述第二子接触面的接触面至少部分交叠于所述第二接触面。
[0015]在本公开的一些实施例中，基于前述方案，所述第一接触面与所述第一子接触面的接触面至少部分交叠于所述第一子接触面，所述第二接触面与所述第二子接触面的接触面至少部分交叠于所述第二子接触面，且所述第一接触面与所述第一子接触面的接触面至少部分交叠于所述第一接触面，所述第二接触面与所述第二子接触面的接触面至少部分交叠于所述第二接触面时，形成所述第一芯片，所述方法包括：
[0016]提供第一衬底，在所述第一衬底上形成所述第一介质层，所述第一介质层为扩散阻挡层；
[0017]在所述第一介质层内形成至少一个第一通孔；
[0018]在所述第一通孔内形成第一导电层；
[0019]去除部分所述第一导电层，以使所述第一导电层与所述第一介质层的表面齐平，以形成所述第一接触面。
[0020]在本公开的一些实施例中，基于前述方案，所述第一键合垫与所述第三键合垫键合，所述方法包括：
[0021]提供第三衬底，在所述第三衬底上形成所述第三介质层，所述第三介质层为扩散阻挡层；
[0022]在所述第三介质层内形成至少一个第三通孔；
[0023]在所述第三通孔内形成第三导电层；
[0024]去除部分所述第三导电层，以使所述第三导电层与所述第三介质层的表面齐平，以形成所述第一子接触面；
[0025]通过所述第一接触面和所述第一子接触面键合所述第一键合垫和所述第三键合垫。
[0026]在本公开的一些实施例中，基于前述方案，所述第二键合垫和所述第三键合垫键合，所述方法包括：
[0027]提供第二衬底，在所述第二衬底上形成所述第二介质层，所述第二介质层为扩散阻挡层；
[0028]在所述第二介质层内形成至少一个第二通孔；
[0029]在所述第二通孔内形成第二导电层；
[0030]去除位于所述第二介质层表面之上的所述第二导电层，以使所述第二导电层与所述第二介质层齐平，以形成所述第二接触面；
[0031]去除所述第三衬底，以使暴露出所述第三导电层，形成所述第二子接触面；
[0032]通过所述第二接触面和所述第二子接触面键合所述第二键合垫和所述第三键合垫。
[0033]在本公开的一些实施例中，基于前述方案，所述第一接触面与所述第一子接触面的接触面至少部分交叠于所述第一接触面，所述第二接触面与所述第二子接触面的接触面至少部分交叠于所述第二接触面时，形成所述第一芯片，所述方法包括：
[0034]提供第一衬底，在所述第一衬底上形成所述第一介质层，所述第一介质层为扩散阻挡层；
[0035]在所述第一介质层内形成至少一个第一通孔；
[0036]在所述第一通孔内形成第一导电层；
[0037]去除部分所述第一导电层，以使所述第一导电层与所述第一介质层的表面齐平，以形成所述第一接触面。
[0038]在本公开的一些实施例中，基于前述方案，所述第一键合垫与所述第三键合垫键合，所述方法包括：
[0039]提供第三衬底，在所述第三衬底上形成所述第三介质层；
[0040]在所述第三介质层内形成至少一个第三通孔；
[0041]在所述第三通孔内形成第三隔离层和第三导电层；
[0042]去除位于所述第三介质层表面之上的所述第三隔离层和所述第三导电层，以使所述第三导电层与所述第三介质层的表面齐平，以形成所述第一子接触面；
[0043]通过所述第一接触面和所述第一子接触面键合所述第一键合垫和所述第三键合垫。
[0044]在本公开的一些实施例中，基于前述方案，所述第二键合垫和所述第三键合垫键合，所述方法包括：
[0045]提供第二衬底，在所述第二衬底上形成第二介质层，所述第二介质层为扩散阻挡层；
[0046]在所述第二介质层内形成至少一个第二通孔；
[0047]在所述第二通孔内形成第二导电层；
[0048]去除部分所述第二导电层，以使所述第二导电层与所述第二介质层齐平，以形成所述第二接触面；
[0049]去除所述第三衬底、部分所述第三介质层以及部分所述第三隔离层，以使暴露出所述第三导电层，形成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：形成第一芯片，所述第一芯片包括第一键合层，所述第一键合层包括第一介质层和嵌设于所述第一介质层内的第一键合垫，所述第一键合垫具有第一接触面，所述第一介质层露出所述第一接触面；形成第二芯片，所述第二芯片包括第二键合层，所述第二键合层包括第二介质层和嵌设于所述第二介质层内的第二键合垫，所述第一键合垫具有第二接触面，所述第二介质层露出所述第二接触面；形成第三键合层，所述第三键合层包括第三介质层和嵌设于所述第三介质层内的第三键合垫，所述第三键合垫具有相对分布的第一子接触面和第二子接触面，所述第三介质层露出所述第一子接触面和所述第二子接触面；所述第一键合垫和所述第二键合垫分别键合于所述第三键合垫的两侧。2.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一键合垫、所述第二键合垫、所述第三键合垫的数量均为至少一个，且每个所述第三键合垫的两侧分别键合一个所述第一键合垫和一个所述第二键合垫；所述第一接触面与所述第一子接触面的接触面至少部分交叠于所述第一子接触面，所述第二接触面与所述第二子接触面的接触面至少部分交叠于所述第二子接触面；和/或，所述第一接触面与所述第一子接触面的接触面至少部分交叠于所述第一接触面，所述第二接触面与所述第二子接触面的接触面至少部分交叠于所述第二接触面。3.根据权利要求2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一接触面与所述第一子接触面的接触面至少部分交叠于所述第一子接触面，所述第二接触面与所述第二子接触面的接触面至少部分交叠于所述第二子接触面，且所述第一接触面与所述第一子接触面的接触面至少部分交叠于所述第一接触面，所述第二接触面与所述第二子接触面的接触面至少部分交叠于所述第二接触面时，形成所述第一芯片，所述方法包括：提供第一衬底，在所述第一衬底上形成所述第一介质层，所述第一介质层为扩散阻挡层；在所述第一介质层内形成至少一个第一通孔；在所述第一通孔内形成第一导电层；去除部分所述第一导电层，以使所述第一导电层与所述第一介质层的表面齐平，以形成所述第一接触面。4.根据权利要求3所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一键合垫与所述第三键合垫键合，所述方法包括：提供第三衬底，在所述第三衬底上形成所述第三介质层，所述第三介质层为扩散阻挡层；在所述第三介质层内形成至少一个第三通孔；在所述第三通孔内形成第三导电层；去除部分所述第三导电层，以使所述第三导电层与所述第三介质层的表面齐平，以形成所述第一子接触面；通过所述第一接触面和所述第一子接触面键合所述第一键合垫和所述第三键合垫。
5.根据权利要求4所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第二键合垫和所述第三键合垫键合，所述方法包括：提供第二衬底，在所述第二衬底上形成所述第二介质层，所述第二介质层为扩散阻挡层；在所述第二介质层内形成至少一个第二通孔；在所述第二通孔内形成第二导电层；去除位于所述第二介质层表面之上的所述第二导电层，以使所述第二导电层与所述第二介质层齐平，以形成所述第二接触面；去除所述第三衬底，以使暴露出所述第三导电层，形成所述第二子接触面；通过所述第二接触面和所述第二子接触面键合所述第二键合垫和所述第三键合垫。6.根据权利要求2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一接触面与所述第一子接触面的接触面至少部分交叠于所述第一接触面，所述第二接触面与所述第二子接触面的接触面至少部分交叠于所述第二接触面时，形成所述第一芯片，所述方法包括：提供第一衬底，在所述第一衬底上形成所述第一介质层，所述第一介质层为扩散阻挡层；在所述第一介质层内形成至少一个第一通孔；在所述第一通孔内形成第一导电层；去除部分所述第一导电层，以使所述第一导电层与所述第一介质层的表面齐平，以形成所述第一接触面。7.根据权利要求6所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一键合垫与所述第三键合垫键合，所述方法包括：提供第三衬底，在所述第三衬底上形成所述第三介质层；在所述第三介质层内形成至少一个第三通孔；在所述第三通孔内形成第三隔离层和第三导电层；去除位于所述第三介质层表面之上的所述第三隔离层和所述第三导电层，以使所述第三导电层与所述第三介质层的表面齐平，以形成所述第一子接触面；通过所述第一接触面和所述第一子接触面键合所述第一键合垫和所述第三键合垫。8.根据权利要求7所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第二键合垫和所述第三键合垫键合，所述方法包括：提供第二衬底，在所述第二衬底上形成第二介质层，所述第二介质层为扩散阻挡层；在所述第二介质层内形成至少一个第二通孔；在所述第二通孔内形成第二导电层；去除部分所述第二导电层，以使所述第二导电层与所述第二介质层齐平，以形成所述第二接触面；去除所述第三衬底、部分所述第三介质层以及部分所述第三隔离层，以使暴露出所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：王春阳，高远皓，吴双双，陈小龙，王少伟，邵波，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：