[发明专利]多晶圆键合结构及键合方法

摘要

本发明提供一种多晶圆键合结构及键合方法。所述多晶圆键合结构包括第一单元和第二单元，第一单元中的各晶圆的金属层与第一单元互连层电连接，第一单元中的第一键合层与所述第一单元互连层电连接，第二单元中的第二键合层与第二单元的金属层电连接，且第一键合层与第二键合层相接触以实现电连接，由此实现第一单元互连层、第一键合层、第二键合层以及各晶圆的金属层的电连接，无需采用外部引线结构，多晶圆键合结构的互连结构均设置于晶圆内部，相比于现有技术来说，互连距离短，信号传输速率快，功耗低，有利于实现高密度多晶圆集成以及多功能晶圆集成。

主权项

1.一种多晶圆键合结构，其特征在于，包括第一单元和第二单元；所述第一单元包括相互键合的第一单元上晶圆和第一单元下晶圆，所述第二单元包括至少一个晶圆，所述第一单元上晶圆与所述第二单元相互键合；所述多晶圆键合结构中每个晶圆均包括衬底、位于所述衬底表面的介质层以及嵌设于所述介质层中的金属层；所述第一单元中还包括第一单元TSV孔以及填充在所述第一单元TSV孔中的第一单元互连层，所述第一单元互连层通过所述第一单元TSV孔分别与所述第一单元上晶圆和第一单元下晶圆的金属层电连接；所述第一单元上晶圆还包括覆盖所述第一单元互连层的第一钝化层、贯穿所述第一钝化层的第一引出孔以及填充在所述第一引出孔中的第一键合层，所述第一键合层与所述第一单元互连层相接触以实现电连接；所述第二单元中与所述第一单元上晶圆相键合的晶圆还包括第二钝化层、贯穿所述第二钝化层的第二引出孔以及填充在所述第二引出孔中的第二键合层，所述第二键合层与所述第二单元的金属层电连接；所述第一键合层与所述第二键合层相接触以实现电连接；所述多晶圆键合结构还包括第一沟槽和引出层，所述第一沟槽贯穿所述多晶圆键合结构中最顶层的晶圆的衬底和部分介质层，并位于所述最顶层的晶圆的金属层上方，所述最顶层的晶圆的金属层与所述第二键合层电连接，所述引出层形成于所述第一沟槽底部并与所述最顶层的晶圆的金属层电连接。