[发明专利]垂直堆叠晶圆及其形成方法

权利要求书

1.一种集成电路堆叠，包括：

第一晶圆，以前对后取向附着至第二晶圆，其中，各晶圆包括后侧及前侧，各晶圆的该后侧包括位于衬底内的半导体穿孔(TSV)，且各晶圆的该前侧包括位于第一介电质内的金属线，其中，该金属线与各相应晶圆内的该TSV连接；以及

第二介电质，介于该第一晶圆的该衬底与该第二晶圆的该第一介电质之间，

其中，该第一晶圆的该TSV自该第一晶圆的该衬底延伸穿过该第二介电质并与该第二晶圆的该第一介电质内的该金属线电性连接。

2.如权利要求1所述的集成电路堆叠，其中，该第二介电质包括无机介电材料。

3.如权利要求2所述的集成电路堆叠，其中，该无机介电材料包括以下至少其中之一：氢化碳氧化硅(SiCOH)、有机硅酸盐玻璃(OSG)、氧化硅(SiO₂)、氟化SiO₂(FSG)、甲基倍半硅氧烷(MSQ)，或其多孔版本。

4.如权利要求1所述的集成电路堆叠，其中，该第一晶圆与该第二晶圆通过混合-氧化物接合附着。

5.如权利要求1所述的集成电路堆叠，还包括：

微柱结构，与该第一晶圆的该后侧上的该金属线连接。

6.如权利要求1所述的集成电路堆叠，还包括：

第三晶圆，附着至该第二晶圆，该第三晶圆包括后侧及前侧，该第三晶圆的该后侧包括位于衬底内的TSV，且该第三晶圆的该前侧包括位于第三介电质内的金属线，其中，该第三晶圆的该金属线与该第三晶圆中的该TSV连接；以及

第四介电质，设于该第二晶圆的该衬底与该第三晶圆的该第三介电质之间，

其中，该第二晶圆的该TSV自该第二晶圆的该衬底延伸穿过该第四介电质并与该第三晶圆的该第三介电质中的该金属线电性连接。

7.如权利要求1所述的集成电路堆叠，还包括：

第三介电质，设于该第二介电质与该第二晶圆的该第一介电质之间；以及

作用导电垫，设于该第三介电质内，提供自该第一晶圆的该TSV与该第二晶圆的该金属线的电性连接。

8.如权利要求6所述的集成电路堆叠，还包括：

导电垫，设于该第二晶圆中的该第一介电质内并提供该第一晶圆的该TSV与该第二晶圆的该金属线之间的电性连接。

9.如权利要求1所述的集成电路堆叠，其中，各晶圆的该TSV包括多个TSV且各晶圆的该金属线包括多条金属线，其中，各自晶圆内的该多条金属线的各金属线与该各自晶圆内的该多个TSV的相应TSV连接，以及

其中，该第一晶圆的该多个TSV的各TSV自该第一晶圆的该衬底延伸穿过该第二介电质并与该第二晶圆的该多条金属线的各自金属线电性连接。

10.一种形成集成电路堆叠的方法，该方法包括：

以前对后取向将第一晶圆与第二晶圆附着，该附着包括通过混合-氧化物接合将位于该第二晶圆的前侧上的第一介电质内的金属线附着至位于第一晶圆的后侧上的衬底内的半导体穿孔(TSV)。

11.如权利要求10所述的方法，其中，该附着包括：

提供该第一晶圆，其包括位于该第一晶圆的该后侧上的该衬底内的该TSV以及位于该第一晶圆的前侧上的第二介电质内的金属线；

蚀刻该第一晶圆的该衬底，以暴露位于该第一晶圆的该后侧上的该TSV；

在该第一晶圆的该衬底上形成第三介电质并平坦化该第三介电质至该第一晶圆的该TSV；以及

将位于该第一晶圆上的该第三介电质与位于该第二晶圆的该前侧上的该第一介电质接合。

12.如权利要求11所述的方法，其中，该附着还包括：

执行退火以将该第一晶圆的该TSV与该第二晶圆的该金属线电性连接。