[发明专利]键合结构及其形成方法、晶圆键合结构及晶圆的键合方法

权利要求书

1.一种键合结构的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底；

在所述基底上形成停止层，所述停止层的材料为掺碳的氮化硅；

在所述停止层中形成通孔，所述通孔不插入所述衬底；

形成保护层，所述保护层覆盖所述通孔的侧壁和底部表面；

在所述保护层上形成金属材料层，所述金属材料层填充满所述通孔；

平坦化所述金属材料层直至停止层，从而在所述通孔中形成键合金属层，所述键合金属层和两侧的停止层构成键合结构。

2.根据权利要求1所述的键合结构的形成方法，其特征在于，平坦化所述金属材料层直至停止层的具体步骤包括：

采用化学机械研磨工艺平坦化所述金属材料层直至停止层，所述停止层与所述金属材料层的研磨选择比为8:1～15：1。

3.根据权利要求1所述的键合结构的形成方法，其特征在于，所述金属材料层包括种子层和位于种子层上的金属层。

4.根据权利要求3所述的键合结构的形成方法，其特征在于，所述种子层位于通孔的侧壁和底部表面以及通孔两侧的保护层表面上，所述金属层位于种子层上，所述金属层填充满剩余的通孔。

5.根据权利要求4所述的键合结构的形成方法，其特征在于，所述保护层的材料为氧化硅。

6.根据权利要求5所述的键合结构的形成方法，其特征在于，在形成所述保护层之后，形成所述种子层之前，对所述通孔进行预清洗。

7.根据权利要求1所述的键合结构的形成方法，其特征在于，所述停止层中碳元素的摩尔百分比浓度为10％～30％。

8.一种键合结构，其特征在于，包括：

基底；

位于所述基底上的停止层，所述停止层的材料为掺碳的氮化硅；

位于所述停止层中的通孔，所述通孔不插入所述基底；

位于所述通孔的侧壁和底部表面的保护层；

位于所述保护层上的键合金属层，所述键合金属层填充满所述通孔；

所述键合金属层和两侧的停止层构成键合结构。

9.根据权利要求8所述的键合结构，其特征在于，所述停止层与所述键合金属层的研磨选择比为8:1～15：1。

10.根据权利要求8所述的键合结构，其特征在于，所述金属材料层包括种子层和位于种子层上的金属层。

11.根据权利要求10所述的键合结构，其特征在于，所述种子层位于通孔的侧壁和底部表面以及通孔两侧的保护层表面上，所述金属层位于种子层上，所述金属层填充满剩余的通孔。

12.根据权利要求11所述的键合结构，其特征在于，所述保护层的材料为氧化硅。

13.根据权利要求8所述的键合结构，其特征在于，所述停止层中碳元素的摩尔百分比浓度为10％～30％。

14.一种晶圆的键合方法，其特征在于，包括：

提供第一晶圆，所述第一晶圆包括第一基底、位于所述第一基底上的第一停止层、位于所述第一停止层中的第一通孔、位于所述第一通孔的侧壁和底部表面的第一保护层、位于所述第一保护层上的第一键合金属层，所述第一停止层的材料为掺碳的氮化硅，所述第一通孔不插入所述第一基底，所述第一键合金属层填充满所述第一通孔；

提供第二晶圆，所述第二晶圆包括第二基底、位于所述第二基底上的第二停止层、位于所述第二停止层中的第二通孔、位于所述第二通孔的侧壁和底部表面的第二保护层、位于所述第二保护层上的第二键合金属层，所述第二停止层的材料为掺碳的氮化硅，所述第二通孔不插入所述第二基底，所述第二键合金属层填充满所述第二通孔；

将所述第一键合金属层和所述第二键合金属层进行键合、并将所述第一停止层和所述第二停止层进行键合。