[发明专利]三维IC方法和器件

摘要

本发明提供一种三维地集成元件诸如被分切管芯或晶片的方法以及具有连接元件诸如被分切管芯或晶片的集成结构。管芯和晶片之一或全部可以具有形成于其中的半导体器件。具有第一接触结构的第一元件被键合到具有第二接触结构的第二元件。第一和第二接触结构可以在键合时被暴露并由于键合的结果被电互连。通孔可以在键合之后被蚀刻和填充以暴露和形成电互连以电互连第一和第二接触结构并提供从表面到该互连的电通路。替代地，第一和/或第二接触结构在键合时不被暴露，而通孔在键合后被蚀刻和填充以将第一和第二接触结构电连接，并对表面提供对互连了的第一和第二接触结构的电通路。并且，器件可以被形成于第一衬底中，该器件被放置于第一衬底的器件区中并具有第一接触结构。通孔可以在键合之前被蚀刻、或蚀刻并填充，其穿过器件区并进入到第一衬底中，并且第一衬底可以在键合之后被减薄以暴露出通孔或被填充的通孔。

主权项

一种将具有第一接触结构的第一元件与具有第二接触结构的第二元件集成起来的方法，包括以下步骤：由从铜、钨、镍、金、或其合金中选择的金属形成所述第一接触结构和第二接触结构；在所述第一元件中形成暴露到至少所述第一接触结构的通孔；在所述通孔中形成导电材料，该导电材料至少被连接到所述第一接触结构；将所述第一元件键合到所述第二元件，使得所述第一接触结构和所述导电材料中的一个被直接连接到所述第二接触结构；以及在低于400℃的温度加热所述第一元件和第二元件以增加所述第一接触结构和第二接触结构之间的压力。