[发明专利]三维存储器及其制造方法

说明书

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种三维存储器及其制造方法。所述三维存储器包括：第一晶圆，具有第一键合面以及暴露于所述第一键合面的第一导电层；第二晶圆，具有朝向所述第一键合面设置的第二键合面以及暴露于所述第二键合面的第二导电层；粘合层，位于所述第一键合面与所述第二键合面之间，并与所述第一键合面、第二键合面连接，所述粘合层具有用于电性连接所述第一导电层与所述第二导电层的掺杂部，所述掺杂部中包括自所述第一导电层和/或所述第二导电层扩散而来的导电粒子。本发明提高了第一晶圆与第二晶圆的键合强度，改善了键合后形成的三维存储器的性能。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种三维存储器及其制造方法。

背景技术

随着技术的发展，半导体工业不断寻求新的方式生产，以使得存储器装置中的每一存储器裸片具有更多数目的存储器单元。在非易失性存储器中，例如NAND存储器，增加存储器密度的一种方式是通过使用垂直存储器阵列，即3D NAND(三维NAND)存储器；随着集成度的越来越高，3D NAND存储器已经从32层发展到64层，甚至更高的层数。Xtacking型3DNAND存储器是目前较为前沿、且极具发展潜力的三维存储器技术。

在Xtacking型3D NAND存储器中，通常包括相互键合的外围器件晶圆和存储阵列晶圆。但是，由于现有技术的限制，使得键合后的三维存储器性能较差。

因此，如何提高三维存储器的性能，是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种三维存储器及其制造方法，用于解决现有的三维存储器性能较差的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种三维存储器，包括：

第一晶圆，具有第一键合面以及暴露于所述第一键合面的第一导电层；

第二晶圆，具有朝向所述第一键合面设置的第二键合面以及暴露于所述第二键合面的第二导电层；

粘合层，位于所述第一键合面与所述第二键合面之间，并与所述第一键合面、第二键合面连接，所述粘合层具有用于电性连接所述第一导电层与所述第二导电层的掺杂部，所述掺杂部中包括自所述第一导电层和/或所述第二导电层扩散而来的导电粒子。

优选的，所述第一晶圆为存储阵列晶圆，所述第二晶圆为外围电路晶圆。

优选的，所述第一导电层包括多个第一导电塞，所述第二导电层包括与多个第一导电塞一一对应的多个第二导电塞；

所述粘合层中具有与多个第一导电塞一一对应的多个掺杂部。

优选的，所述第一晶圆包括第一衬底以及覆盖于所述第一衬底表面的第一介质层，所述第一键合面为所述第一介质层背离所述第一衬底的表面；

所述第二晶圆包括第二衬底以及覆盖于所述第二衬底表面的第二介质层，所述第二键合面为所述第二介质层背离所述第二衬底的表面。

优选的，所述第一导电层与所述第二导电层的材料均为金属；

所述掺杂部中同时包括自所述第一导电层和所述第二导电层扩散而来的金属离子。

优选的，所述第一导电层与所述第二导电层的材料均为铜；

所述粘合层的材料为环氧树脂聚合物。

优选的，所述粘合层的厚度为3μm～50μm。

优选的，所述三维存储器为3D NAND存储器。

为了解决上述问题，本发明还提供了一种三维存储器的制造方法，包括如下步骤：

提供第一晶圆，所述第一晶圆具有第一键合面以及暴露于所述第一键合面的第一导电层；