[发明专利]具有由不扩散导电材料制成的键合触点的键合半导体结构及其形成方法

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

第一半导体结构，其包括衬底、设置在所述衬底上方的第一器件层、以及设置在所述第一器件层上方并包括第一键合触点的第一键合层；

第二半导体结构，其包括第二器件层和设置在所述第二器件层下方并包括第二键合触点的第二键合层；以及

所述第一半导体结构和所述第二半导体结构之间的键合界面，

其中所述第一键合触点在所述键合界面处与所述第二键合触点接触；并且

所述第一键合触点或所述第二键合触点中的至少一个由不扩散导电材料制成。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述不扩散导电材料不是Cu。

3.根据权利要求1或2所述的半导体器件，其中所述不扩散导电材料选自于由以下组成的组中：Co、Ta、W、Ti、Ni、CoN、TaN、WN、TiN、NiN、CoSi、TaSi、WSi、TiSi和NiSi。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体器件，其中所述第一键合触点由第一不扩散导电材料制成，并且所述第二键合触点由第二不扩散导电材料制成。

5.根据权利要求4所述的半导体器件，其中所述第一不扩散导电材料与所述第二不扩散导电材料相同。

6.根据权利要求4所述的半导体器件，其中所述第一不扩散导电材料与所述第二不扩散导电材料不同。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的半导体器件，其中所述第一键合层还包括第一电介质，并且所述第二键合层还包括在所述键合界面处与所述第一电介质接触的第二电介质。

8.根据权利要求7所述的半导体器件，其中所述第一电介质和所述第一键合触点之间的第一阶梯高度在约-20nm和约20nm之间，并且所述第二电介质和所述第二键合触点之间的第二阶梯高度在约-20nm和约20nm之间。

9.根据权利要求7或8所述的半导体器件，其中所述第一电介质和所述第二电介质中的每一个由氧化硅制成。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的半导体器件，其中：

所述第一半导体结构还包括第一互连层，所述第一互连层包括在所述第一器件层和所述第一键合层之间的第一互连；

所述第二半导体结构还包括第二互连层，所述第二互连层包括在所述第二器件层和所述第二键合层之间的第二互连；并且

其中所述第一互连和所述第二互连中的每一个由除所述不扩散导电材料之外的导电材料制成。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的半导体器件，其中所述第一器件层和所述第二器件层中的一个包括NAND存储器串，并且所述第一器件层和所述第二器件层中的另一个包括外围器件。

12.一种键合结构，包括：

第一键合层，其包括第一键合触点和第一电介质；

第二键合层，其包括第二键合触点和第二电介质；以及

所述第一键合层和所述第二键合层之间的键合界面，

其中所述第一键合触点在所述键合界面处与所述第二键合触点接触，并且所述第一电介质在所述键合界面处与所述第二电介质接触；并且

所述第一键合触点和所述第二键合触点中的每一个由除Cu之外的相同的不扩散导电材料制成。

13.根据权利要求12所述的键合结构，其中所述不扩散导电材料选自于由以下组成的组中：Co、Ta、W、Ti、Ni、CoN、TaN、WN、TiN、NiN、CoSi、TaSi、WSi、TiSi和NiSi。