[发明专利]半导体器件及其制作方法、芯片键合结构

权利要求书

1.一种半导体器件的制作方法，其特征在于，包括：

提供键合的第一晶圆和第二晶圆，所述第一晶圆包括第一衬底、位于所述第一衬底上的第一介质层和嵌设于所述第一介质层中的第一金属层；所述第二晶圆包括第二衬底；

形成位于所述第二衬底上的图形化的绝缘层，所述图形化的绝缘层具有均暴露出所述第二衬底的第一开孔和辅助开孔，所述第一开孔位于所述第一金属层的上方；

形成保护层，所述保护层填充部分深度的所述辅助开孔以及覆盖所述第一开孔的侧壁；

形成硅通孔，所述硅通孔贯穿所述保护层暴露出的所述第一开孔下方的所述第二晶圆和部分厚度的所述第一介质层暴露出所述第一金属层；

形成第二金属层，所述第二金属层包括互连金属层和辅助金属层，所述互连金属层填充所述硅通孔且与所述第一金属层电连接；所述辅助金属层填充所述辅助开孔；

化学机械研磨所述第二金属层和所述图形化的绝缘层，以平坦化所述第二晶圆的表面。

2.如权利要求1所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述辅助开孔分布在所述图形化的绝缘层中所述第一开孔未分布或分布稀疏的区域，使所述图形化的绝缘层中由所述第一开孔和所述辅助开孔构成的开孔分布趋于均匀。

3.如权利要求2所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述图形化的绝缘层中具有若干个间隔设置的所述第一开孔，相邻的所述第一开孔之间设置有所述辅助开孔。

4.如权利要求1所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，形成所述保护层，包括：

沉积初始保护层，所述初始保护层填充所述辅助开孔且覆盖所述第一开孔的侧壁与底面以及所述图形化的绝缘层的上表面；

执行无掩膜刻蚀，以去除位于所述第一开孔的底面和所述图形化的绝缘层上的所述初始保护层，还去除位于所述辅助开孔中的部分厚度的所述初始保护层，剩余的所述初始保护层即为所述保护层。

5.如权利要求4所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，在垂直于所述第二衬底的截面上，所述辅助开孔的截面宽度为W，所述初始保护层在所述第一开孔的侧壁沉积的厚度为h，2h≥W。

6.如权利要求1至5任意一项所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，形成所述硅通孔具体包括：

形成初始开孔，所述初始开孔贯穿所述第一开孔正下方的所述第二衬底；

形成隔离层，所述隔离层覆盖所述初始开孔的侧壁、底面以及所述辅助开孔的侧壁、底面；

刻蚀位于初始开孔底部的所述隔离层、所述第二晶圆的第二介质层以及部分厚度的所述第一介质层至暴露出所述第一金属层，形成所述硅通孔。

7.如权利要求1至5任意一项所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，化学机械研磨所述第二金属层和所述图形化的绝缘层的步骤中，研磨去除部分厚度或全部厚度的所述辅助金属层。

8.如权利要求1至5任意一项所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述辅助金属层作为对准标记。

9.如权利要求8所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述辅助金属层的形状包括：十字形状、矩形、L形、条形或三角形中的任意一种或两种以上的组合。