[发明专利]半导体装置

说明书

提供一种半导体装置。半导体装置包括彼此接合的第一管芯及第二管芯。第一管芯包括位于衬底之上的第一钝化层以及位于第一钝化层中的第一接合垫。第二管芯包括第二钝化层及位于第二钝化层中的第二接合垫，所述第二钝化层可接合到第一钝化层，所述第二接合垫可接合到第一接合垫。第二接合垫包括内接合垫及外接合垫。外接合垫的直径可大于内接合垫的直径以及第一接合垫的直径。

技术领域

本发明实施例涉及一种半导体装置。

背景技术

半导体装置用于例如(举例来说)个人计算机、手机、数码相机及其他电子设备等各种电子应用中。通常通过以下步骤来制作半导体装置：在半导体衬底之上依序沉积绝缘材料层或介电材料层、导电材料层及半导体材料层；以及利用光刻工艺及刻蚀工艺将各种材料层图案化以在所述材料层上形成电路组件及元件。

半导体行业通过不断缩小最小特征尺寸来不断地提高各种电子组件(例如，晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集成密度，以使得更多的组件能够被集成到给定区域中。然而，随着最小特征尺寸的减小，会在所使用的每一工艺中引起附加问题，且应解决这些附加问题。

发明内容

根据本发明的一些实施例，一种半导体装置包括第一管芯以及第二管芯。第一管芯包括位于第一衬底之上的第一钝化层以及位于第一钝化层中的第一接合垫。第二管芯包括第二钝化层及位于第二钝化层中的第二接合垫，所述第二钝化层接合到第一钝化层，所述第二接合垫接合到第一接合垫。所述第二接合垫包括内接合垫及外接合垫，所述外接合垫的直径大于内接合垫的直径。

根据本发明的另一些实施例，一种半导体装置包括第一介电层、位于第一介电层中的第一金属垫、位于第一介电层之上的第二介电层以及位于第二介电层中第一金属垫之上的第二金属垫。第一金属垫中的每一者具有第一直径D1，且第一金属垫与第一介电层具有共面的顶表面。第二介电层接合到第一介电层，且第二金属垫接合到第一金属垫。第二金属垫包括内组(inner set)及外组(outer set)。内组具有第一最大直径。围绕内组形成同心环的外组具有第二最大直径，所述第二最大直径大于第一直径及第一最大直径。

根据本发明的一些实施例，一种形成半导体装置的方法包括形成第一管芯，所述形成第一管芯包括：在第一衬底的前侧之上形成第一内连结构；在第一内连结构之上形成第一介电层；将第一介电层图案化以在第一介电层中形成第一沟槽；以及在第一沟槽中形成第一金属垫。第一金属垫包括内金属垫及外金属垫，使得内金属垫具有第一直径，且外金属垫具有比第一直径大的直径。形成第一管芯的方法还包括：将第一介电层及第一金属垫平坦化。形成半导体装置的方法还包括：提供第二管芯，所述第二管芯包括位于第二衬底之上的第二介电层及位于第二介电层中的第二金属垫。第二金属垫具有第二直径，且第二直径小于或等于第一直径。形成半导体装置的方法还包括：将第一介电层的上表面及第一金属垫的上表面激活；将第二介电层的上表面及第二金属垫的上表面激活；以及将第一管芯接合到第二管芯，使得第一介电层接合到第二介电层，且第一金属垫接合到第二金属垫。

附图说明

结合附图阅读以下详细说明，会最好地理解本公开的各个方面。应注意，根据本行业中的标准惯例，各种特征并非按比例绘制。事实上，为论述清晰起见，可任意增大或减小各种特征的尺寸。

图1示出根据一些实施例的第一半导体装置的侧视图。

图2示出根据一些实施例的第一半导体装置的俯视图。

图3示出根据一些实施例的第二半导体装置的俯视图。

图4示出根据一些实施例的接合到第二半导体装置的第一半导体装置的侧视图。

图5示出根据一些实施例的接合到第二半导体装置的第一半导体装置的俯视图。

图6A示出根据一些实施例的接合到第二半导体装置的第一半导体装置的俯视图。