[发明专利]一种晶圆结构及其制造方法、芯片结构

说明书

本发明提供一种晶圆结构及其制造方法、芯片结构，在第一芯片上形成第一电容极板，并在第二芯片上形成第二电容极板，且两个芯片的正面通过介质材料的键合层正面层叠在一起，这样，实现两片芯片的键合的同时，形成了由第一电容极板、第二电容极板以及器件的介质材料构成的电容结构，电容极板及介质材料可以在芯片中器件的互连结构形成过程中一并形成，无需额外的工艺，提高器件及工艺集成度。

技术领域

本发明涉及半导体器件及其制造领域，特别涉及一种晶圆结构及其制造方法、芯片结构。

背景技术

随着半导体技术的不断发展，集成电路已经应用于诸多电子设备中，在一些应用中，集成电路同时包括晶体管等有源器件以及电容等无源器件，而随着对集成度要求的不断提高，对芯片设计及制造工艺都提出了更高的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种晶圆结构及其制造方法、芯片结构，提高器件及工艺集成度。

为实现上述目的，本发明有如下技术方案：

一种芯片结构，包括：

第一芯片，所述第一芯片包括第一衬底、第一衬底正面上介质材料的第一覆盖层、形成于所述第一覆盖层中的第一电容极板以及与所述第一电容极板电连接的第一极板互连结构，以及形成于所述第一覆盖层之上的介质材料的第一键合层；

第二芯片，所述第二芯片包括第二衬底、第二衬底正面上介质材料的第二覆盖层、形成于所述第二覆盖层中的第二电容极板以及与所述第二电容极板电连接的第二极板互连结构，以及形成于所述第二覆盖层之上的介质材料的第二键合层；

其中，所述第一芯片和所述第二芯片通过所述第一键合层和所述第二键合层正面相对层叠，且所述第一电容极板与所述第二电容极板相对设置，所述第一电容极板与所述第二电容极板之间仅设置有介质材料。

可选地，所述第一电容极板为所述第一芯片中的顶层连线层，所述第二电容极板为所述第二芯片中的顶层连线层。

可选地，所述第一极板互连结构包括第一衬底上的第一接触塞，所述第一接触塞与所述第一电容极板下表面连接；或者，所述第一极板互连结构包括与所述第一电容极板下表面连接的互连层。

可选地，所述第二极板互连结构包括第二衬底上的第二接触塞，所述第二接触塞与所述第二电容极板下表面连接；或者，所述第二极板互连结构包括与所述第二电容极板下表面连接的互连层。

可选地，所述第一键合层和所述第二键合层中还形成有对准的键合垫，通过所述键合垫实现互连层的电连接。

一种晶圆结构，包括晶圆键合结构，所述晶圆键合结构包括正面层叠的第一晶圆和第二晶圆，所述晶圆键合结构上阵列排布有上述任一项所述的芯片结构。

一种晶圆结构的制造方法，包括：

提供第一晶圆，所述第一晶圆上阵列排布有第一芯片，所述第一芯片包括第一衬底、第一衬底正面上介质材料的第一覆盖层、形成于所述第一覆盖层中的第一电容极板以及与所述第一电容极板电连接的第一极板互连结构，以及形成于所述第一覆盖层之上的介质材料的第一键合层；

提供第二晶圆，所述第二晶圆上阵列排布有第二芯片，所述第二芯片包括第二衬底、第二衬底正面上介质材料的第二覆盖层、形成于所述第二覆盖层中的第二电容极板以及与所述第二电容极板电连接的第二极板互连结构，以及形成于所述第二覆盖层之上的介质材料的第二键合层；

利用所述第一键合层和所述第二键合层进行键合，以获得所述第一晶圆和第二晶圆正面相对层叠的晶圆键合结构，其中，所述第一电容极板与所述第二电容极板相对设置，所述第一电容极板与所述第二电容极板之间仅设置有介质材料。

可选地，所述第一电容极板为所述第一芯片中的顶层连线层，所述第二电容极板为所述第二芯片中的顶层连线层。