[发明专利]晶圆键合方法及晶圆键合结构

权利要求书

1.一种晶圆键合方法，其特征在于，包括：

提供第一晶圆和第二晶圆，所述第一晶圆上具有第一层间介质层和贯穿第一层间介质层的第一键合层，所述第二晶圆上具有第二层间介质层和贯穿第二层间介质层的第二键合层；

在所述第一层间介质层表面、第二层间介质层表面、或第一层间介质层和第二层间介质层的表面形成自组装分子层；

对所述第一晶圆和第二晶圆进行键合，使第一键合层和第二键合层相互固定，且第一层间介质层通过自组装分子层和第二层间介质层相互固定，避免第一层间介质层和第二层间介质层之间出现缝隙；

所述自组装分子层仅包括第一自组装分子层，所述第一自组装分子层仅位于第一层间介质层表面；或者，所述自组装分子层仅包括第二自组装分子层，所述第二自组装分子层仅位于第二层间介质层表面；或者，所述自组装分子层包括第一自组装分子层和第二自组装分子层。

2.根据权利要求1所述的晶圆键合方法，其特征在于，形成所述第一自组装分子层的方法包括：在所述第一层间介质层和第一键合层的表面形成第一自组装分子材料层；去除第一键合层的表面的第一自组装分子材料层，在第一层间介质层表面形成第一自组装分子层。

3.根据权利要求2所述的晶圆键合方法，其特征在于，形成所述第一自组装分子材料层的方法包括：对所述第一层间介质层表面和第一键合层表面进行第一等离子体处理；进行所述第一等离子体处理之后，对所述第一层间介质层表面和第一键合层表面进行第一羟基化处理，使第一层间介质层表面和第一键合层表面具有羟基键；进行所述第一羟基化处理后，通入第一前躯体气体组，所述第一前躯体气体组包括第一前躯气体和水汽，第一前躯气体和水汽发生反应形成具有吸附基团的第一中间产物，所述第一中间产物中的吸附基团与第一层间介质层和第一键合层的表面的羟基键结合在一起。

4.根据权利要求3所述的晶圆键合方法，其特征在于，所述第一等离子体处理采用的气体包括氧气；进行第一羟基化处理的方法包括：将第一层间介质层和第一键合层置于空气中，第一层间介质层表面和第一键合层表面吸附空气中的水分子；或者，在所述第一层间介质层表面和第一键合层表面通入水汽。

5.根据权利要求3所述的晶圆键合方法，其特征在于，所述第一前躯气体的材料为CF₃(CF₂)₇(CH₂)₂SiCl₃、CF₃(CF₂)₅(CH₂)₂SiCl₃、CF₃(CF₂)₅(CH₂)₂Si(OC₂H5)₃、CF₃(CF₂)₅(CH₂)₂Si(CH₃)Cl₂、CF₃(CF₂)₅(CH₂)₂Si(CH₃)₂Cl或CH₃(CH₂)₁₇SiCl₃。

6.根据权利要求1所述的晶圆键合方法，其特征在于，形成所述第二自组装分子层的方法包括：在所述第二层间介质层和第二键合层的表面形成第二自组装分子材料层；去除第二键合层的表面的第二自组装分子材料层，在第二层间介质层表面形成第二自组装分子层。