[发明专利]一种三维堆叠方法

权利要求书

1.一种三维堆叠方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：提供一裸硅片，在所述裸硅片中的一定深度上形成氢离子注入层；

步骤二：在所述裸硅片的正面表面上形成一层第一键合层；

步骤三：提供一正面表面上形成有一层第二键合层的载体片，将所述裸硅片的第一键合层与所述载体片的第二键合层相贴合进行键合；其中，所述载体片上分布有多个穿孔，所述载体片的材质与所述第二键合层的材质不同；

步骤四：对键合后的所述裸硅片进行高温裂片，使所述裸硅片背面上的多余部分沿所述氢离子注入层处的裂片界面被分裂去除；

步骤五：对剩余的所述裸硅片的裂片界面进行处理；

步骤六：在剩余的所述裸硅片的裂片界面上形成器件层和第三键合层；

步骤七：将所述第三键合层与一器件硅片上的第四键合层相贴合进行键合；

步骤八：利用湿法药液对所述载体片去键合；其中，将所述载体片的背面朝上，对所述载体片的背面进行湿法药液清洗，利用所述载体片与所述第二键合层之间具有的湿法药液清洗时的高选择比，使湿法药液进入所述穿孔与所述第二键合层反应，以去除所述第二键合层，使所述载体片与所述裸硅片相分离；

步骤九：移除所述载体片，形成两枚器件硅片上下堆叠的结构。

2.根据权利要求1所述的三维堆叠方法，其特征在于，所述载体片的材质为Si，所述第二键合层的材质为SiO₂、SiN或SiC。

3.根据权利要求1所述的三维堆叠方法，其特征在于，所述载体片的材质为SiO₂，所述第二键合层的材质为多晶硅、SiN或SiC。

4.根据权利要求1所述的三维堆叠方法，其特征在于，所述穿孔在所述载体片的表面上均匀分布。

5.根据权利要求1所述的三维堆叠方法，其特征在于，所述穿孔的直径最小临界值满足公式：

d＝4γsinθpgh

其中，d代表穿孔的直径，γ代表湿法药液表面张力，θ代表湿法药液与载体片接触角；p代表湿法药液密度；h代表载体片厚度；g代表重力加速度。

6.根据权利要求1所述的三维堆叠方法，其特征在于，步骤三中，进行所述第一键合层与所述第二键合层之间的硅-硅键合。

7.根据权利要求1所述的三维堆叠方法，其特征在于，步骤五中，包括对剩余的所述裸硅片的裂片界面进行湿法处理、平坦化处理和热处理。

8.根据权利要求1所述的三维堆叠方法，其特征在于，步骤六中，形成所述器件层后，再形成所述第三键合层；所述器件层的形成包括在剩余的所述裸硅片的裂片界面上进行工艺，所述工艺包括CMOS流程的前道工艺和/或后道工艺。

9.根据权利要求1所述的三维堆叠方法，其特征在于，步骤七中，进行所述第三键合层与所述第四键合层之间的硅-硅键合或混合键合。