半导体结构、半导体器件、电子设备及晶圆键合方法技术

本申请实施例提供了一种半导体结构、半导体器件、电子设备及晶圆键合方法，晶圆键合方法包括：提供待键合的两个晶圆，每个晶圆包括衬底，两个衬底中至少一者的第一侧设有器件功能层；在两个晶圆上分别形成金属键合层，金属键合层设置在衬底的第一侧；在带金属键合层的两个晶圆中的至少一者上形成覆盖金属键合层的原始辅助键合层，得到处理后的两个晶圆；其中，原始辅助键合层为绝缘化合物；将处理后的两个晶圆进行贴合以使两晶圆上的金属键合层相对设置，并进行热处理，以使夹在两晶圆中对应设置的金属键合层之间的原始辅助键合层被还原为导电层。该晶圆键合方法的工艺简单、普适性强，能便捷实现具有任意金属键合层的两晶圆之间的高强度键合。

【技术实现步骤摘要】

本申请实施例涉及半导体制造，具体涉及一种半导体结构、半导体器件、电子设备及晶圆键合方法。

技术介绍

1、晶圆键合技术是半导体制造工艺中的一种关键技术，它可以将两片不同功能的晶圆接合在一起，基于该堆叠思路，可获得具有更高集成度、更多功能、更小尺寸的半导体器件。传统晶圆键合技术的类型一般包括金属-金属直接键合技术(如cu-cu键合、au-sn键合等)，硅-硅直接键合技术等，它们对键合材料的种类、键合表面的平整度等的要求较高，否则容易导致键合质量较差甚至键合失败，这限制了晶圆键合工艺在异质集成中的应用。因此，有必要提供一种普适性强、键合难度低且键合强度高的晶圆键合方法。

技术实现思路

1、鉴于此，本申请实施例提供一种晶圆键合方法，其能实现具有任意金属键合层的两片晶圆之间的便捷化、高强度键合，并基于该方法还提供了一种半导体结构及半导体器件。

2、具体地，本申请实施例第一方面提供了一种半导体结构，包括：

3、第一衬底及多个第一金属键合层，所述多个第一金属键合层间隔设置在所述第一衬底的一侧，相邻的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种半导体结构，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述导电层与所述第一金属键合层或与所述第二金属键合层接触的表面平整且无破损。

3.如权利要求1或2所述的半导体结构，其特征在于，所述第一金属键合层和/或所述第二金属键合层靠近所述导电层的界面含有与所述辅助键合层中的负价态元素相同的元素。

4.如权利要求1-3任一项所述的半导体结构，其特征在于，所述辅助键合层包括金属氧化物、金属氮化物、含掺杂元素的氧化硅、含掺杂元素的氮化硅、含掺杂元素的氮氧硅中的一种或多种；

5.如权利要求4所述的半导体结构，其特征在于，所...

【技术特征摘要】

1.一种半导体结构，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述导电层与所述第一金属键合层或与所述第二金属键合层接触的表面平整且无破损。

3.如权利要求1或2所述的半导体结构，其特征在于，所述第一金属键合层和/或所述第二金属键合层靠近所述导电层的界面含有与所述辅助键合层中的负价态元素相同的元素。

4.如权利要求1-3任一项所述的半导体结构，其特征在于，所述辅助键合层包括金属氧化物、金属氮化物、含掺杂元素的氧化硅、含掺杂元素的氮化硅、含掺杂元素的氮氧硅中的一种或多种；

5.如权利要求4所述的半导体结构，其特征在于，所述金属氧化物及所述金属氮化物中的金属元素包括铝、钽、铪、锆中的一种或多种。

6.如权利要求1-5任一项所述的半导体结构，其特征在于，所述第一金属键合层或所述第二金属键合层的材料包括ti、cr、ni、ta、au、in、sn、ag、al、w及其合金、tin、tan中的一种或多种。

7.如权利要求4-6任一项所述的半导体结构，其特征在于，所述辅助键合层为铝的氧化物或者氮化物，所述第一金属键合层或所述第二金属键合层靠近所述导电层的一侧的材料包括ti、cr、ni中的至少一种。

8.如权利要求4-6任一项所述的半导体结构，其特征在于，所述辅助键合层为钽、铪、锆的氧化物或氮化物，所述第一金属键合层或所述第二金属键合层靠近所述导电层的一侧的材料包括al、ti、cr、ni中的至少一种。

9.如权利要求1-8任一项所述的半导体结构，其特征在于，所述导电层和所述辅助键合层分别为一层，所述导电层和所述辅助键合层的厚度分别在0.5nm-10nm的范围内。

10.如权利要求1-8任...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，张利，丁肇夷，蒋府龙，刘金强，杨磊，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：