一种晶圆键合方法及制造的键合晶圆、芯片和半导体器件技术

本申请提供一种晶圆键合方法及制造的键合晶圆、芯片和半导体器件，该晶圆键合方法包括：提供第一晶圆，第一晶圆上具有第一介质层，第一介质层具有第一凹槽；提供第二晶圆，第二晶圆上具有第二介质层，第二介质层具有第二凹槽；在第一凹槽内形成第一导电层和第一界面改性层，在第二凹槽内形成第二导电层和第二界面改性层；对第一晶圆和第二晶圆进行键合，使第一凹槽和第二凹槽之间相对应，第一介质层和第二介质层之间相对固定，第一界面改性层和第二界面改性层之间通过在预设条件下发生冶金反应使第一晶圆和第二晶圆之间相互固定。可实现，提高晶圆间键合力学性能和电学性能，同时降低键合工艺要求。降低键合工艺要求。降低键合工艺要求。

【技术实现步骤摘要】
一种晶圆键合方法及制造的键合晶圆、芯片和半导体器件


[0001]本申请涉及半导体
，具体涉及一种晶圆键合方法及制造的键合晶圆、芯片和半导体器件。

技术介绍

[0002]随着半导体工艺发展逐步达到物理极限，使用先进封装工艺提高芯片封装密度将成为芯片技术发展的方向，混合键合技术作为实现高密度3D
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IC技术的重要技术，常用的工艺为铜铜混合键合工艺。铜铜键合工艺需要对铜、介质混合键合层进行化学机械抛光处理，以使其表面质量达到键合工艺要求。目前成熟的键合工艺要求键合界面上的铜焊盘低于介质层几个纳米，介质层粗糙度需要达到很高的标准，混合键合界面表面质量抛光后达到键合工艺要求是需要解决的难点。铜铜键合界面容易出现键合缺陷，在亚微米级互联中影响电学性能，在铜界面上增加改性层可以有效解决这一问题，但是当互联焊点达到亚微米级时，电流作用引起的互联焊点失效将成为晶圆键合时必须解决的难题。

技术实现思路

[0003]本申请针对相关技术的缺点，提出一种晶圆键合方法及制造的键合晶圆、芯片和半导体器件，用以解决相关技术中晶圆键合结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶圆键合方法，其特征在于，包括：提供第一晶圆，所述第一晶圆上具有第一介质层，所述第一介质层具有第一凹槽；提供第二晶圆，所述第二晶圆上具有第二介质层，所述第二介质层具有第二凹槽；在所述第一凹槽内形成第一导电层和第一界面改性层，在所述第二凹槽内形成第二导电层和第二界面改性层；对所述第一晶圆和所述第二晶圆进行键合，使所述第一凹槽和所述第二凹槽之间相对应，所述第一介质层和所述第二介质层之间相对固定，所述第一界面改性层和所述第二界面改性层之间通过在预设条件下发生冶金反应使所述第一晶圆和所述第二晶圆之间相互固定。2.根据权利要求1所述的晶圆键合方法，其特征在于，所述在所述第一凹槽内形成第一导电层和第一界面改性层包括：依次在所述第一凹槽内形成所述第一导电层和第一界面改性层，所述第一界面改性层的键合面与所述第一晶圆之间的距离小于所述第一介质层的键合面与所述第一晶圆之间的距离。3.根据权利要求1所述的晶圆键合方法，其特征在于，在所述第二凹槽内形成第二导电层和第二界面改性层包括：依次在所述第二凹槽内形成所述第二导电层和第二界面改性层，所述第二界面改性层的键合面与所述第二晶圆之间的距离小于所述第二介质层的键合面与所述第二晶圆之间的距离。4.根据权利要求1所述的晶圆键合方法，其特征在于，在预设条件下，所述第一界面改性层与所述第一导电层之间冶金连接；和/或，所述第二界面改性层与所述第二导电层之间冶金连接。5.根据权利要求1所述的晶圆键合方法，其特征在于，所述第一介质层具有多个第一凹槽，相邻的第一凹槽之间的中心间距小于或等于10μm；所述第二介质层具有多个第二凹槽，相邻的第二凹槽之间的中心间距小于或等于10μm。6.根据权利要求1所述的晶圆键合方法，其特征在于，所述预设条件包括：在预设时间和预设温度下，对所述第一晶圆和所述第二晶圆进行退火处理。7.根据权利要求1所述的晶圆键合方法，其特征在于，所述对所述第一晶圆和所述第二晶圆进行键合之前还包括：分别对所述第一介质层远...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐鸿博，张帅，毛海荣，蔡志翔，戴雨洋，曾令仿，陈光，
申请(专利权)人：之江实验室，
类型：发明
国别省市：