[发明专利]一种晶圆三维集成引线工艺

权利要求书

1.一种晶圆三维集成引线工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、将一第一晶圆与一第二晶圆通过第一晶圆BEOL层与第二晶圆BEOL层通过键合的方式键合在一起；

步骤S2、刻蚀第二晶圆硅衬底层背面，以形成与第二晶圆BEOL层其中一部分金属互连线对准的开口；

步骤S3、沉积一隔离层覆盖于第二晶圆硅衬底背面，且所述隔离层还覆盖所述开口的侧壁及其底部；

步骤S4、刻蚀覆盖所述开口的底部的隔离层和位于所述开口的底部与所述金属互连线之间的所述第二晶圆BEOL层部分，以形成与金属互连线接触的接触孔；

步骤S5、在所述隔离层上沉积一金属层，同时所述金属层还要附着于所述开口的底部及其侧壁并填充整个所述接触孔，所述开口中的所述金属层的厚度小于第二晶圆硅衬底层、位于第二晶圆硅衬底层表面上的所述隔离层以及位于第二晶圆硅衬底表面的所述隔离层上的所述金属层的厚度之和；

步骤S6、刻蚀所述金属层保留位于所述接触孔内的金属以及位于所述开口内的部分金属，以形成一个与所述金属互连线电性连接的PAD金属衬垫。

2.如权利要求1所述的工艺，其特征在于，形成所述开口的步骤包括：

先利用研磨技术对第二晶圆硅衬底层背部实施减薄，然后在减薄的硅衬底层的背面旋涂一层光刻胶，以图案化的光刻胶作刻蚀掩膜，刻蚀第二晶圆硅衬底层的从光刻胶中暴露出来的区域形成所述开口，且刻蚀过程结束后，剥离残留的光刻胶。

3.如权利要求2所述工艺，其特征在于，在所述减薄的硅衬底层的背面覆盖保护层后，再于所述保护层上旋涂所述光刻胶，并以图案化的光刻胶作刻蚀掩膜，依次刻蚀所述保护层和所述第二晶圆硅衬底层，以形成所述开口。

4.如权利要求3所述的工艺，其特征在于，所述保护层材质为氧化物、氮化物或氮氧化物。

5.如权利要求1所述的工艺，其特征在于，刻蚀第二晶圆硅衬底层形成其中的开口的步骤中，刻蚀终止于第二晶圆BEOL层上，使开口的深度与第二晶圆硅衬底层减薄后的深度相同。

6.如权利要求1所述的工艺，其特征在于，在刻蚀第二晶圆硅衬底层形成开口的步骤中，预设第二晶圆硅衬底层被刻蚀掉的区域与第二晶圆BEOL层的一部分金属互连线交叠，且第二晶圆硅衬底被刻蚀掉的部分是第二晶圆硅衬底层中的集成电路空白区。

7.如权利要求1所述的工艺，其特征在于，在刻蚀形成与第二晶圆BEOL层金属互连线接触的接触孔的步骤中，接触孔的横截面面积小于与接触孔接触的第二晶圆BEOL层金属互连线的宽度尺寸。

8.如权利要求1所述的工艺，其特征在于，制备接触孔的步骤包括：

旋涂一层光刻胶覆盖于隔离层之上，以图案化的光刻胶作刻蚀掩膜，刻蚀终止于金属互连线上且形成横截面尺寸小于开口横截面尺寸的接触孔，且刻蚀结束后剥离残留的光刻胶。

9.如权利要求1所述的工艺，其特征在于，刻蚀形成PAD金属衬垫，具体步骤包括：

刻蚀前要旋涂一层光刻胶覆盖于所述沉积金属层之上，然后刻蚀金属层，仅仅将金属层位于所述接触孔内的部分保留但其他的金属层移除掉，刻蚀后，将残留的多余光刻胶除去。