[发明专利]一种金属突刺混合键合方法

摘要

本发明涉及一种金属突刺混合键合方法。包括以下步骤在待混合键合的上衬底的绝缘层形成与所述绝缘层底端齐平的第一金属导体；在待混合键合的下衬底的绝缘层形成高于所述绝缘层顶端的第二金属突刺；清洗上下衬底，形成亲水性活性表面；将上下衬底对准，施加压力，使下衬底上的第二金属突刺扎入对应上衬底上的第一金属导体中，同时所述上衬底的绝缘层和所述下衬底的绝缘层也键合在一起，形成稳固的预键合结构；将预键合后的晶圆进行退火。本发明采用混合键合方法，在形成金属化合物键合的同时，绝缘层间也形成了键合，增加了键合的结合强度和可靠性，可以实现晶圆内数千个芯片的内部金属互连，可以极大改善芯片性能并节约成本。

主权项

一种金属突刺混合键合方法，包括以下步骤：步骤一，提供第一晶圆和第二晶圆，所述第一晶圆具有待混合键合的上衬底，所述第二晶圆具有待混合键合的下衬底，所述第一晶圆的上衬底底部和所述第二晶圆的下衬底顶部均形成有绝缘层；步骤二，在所述第一晶圆上衬底的绝缘层上形成第一金属导体，所述第一金属导体与所述绝缘层底端齐平；步骤三，在所述第二晶圆下衬底的绝缘层上形成第二金属突刺，所述第二金属突刺为高于所述绝缘层顶端的锥形凸起；步骤四，对所述第一晶圆和第二晶圆进行清洗，去除所述上衬底和所述下衬底上附着的沾污物；步骤五，将表面处理好的两个晶圆的上下衬底对准，通过键合装置施加压力，使下衬底上的第二金属突刺扎入所述上衬底上对应的第一金属导体中，同时所述上衬底的绝缘层和所述下衬底的绝缘层也键合在一起，形成稳固的预键合结构；步骤六，将预键合后的晶圆进行退火。