[发明专利]混合键合方法及键合用衬底

权利要求书

1.一种混合键合方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供一第一晶圆，所述第一晶圆表面具有第一介质层；

在所述第一介质层中形成沟槽；

在所述沟槽内填充金属，形成金属焊盘，所述金属焊盘突出于第一介质层的表面；

在金属焊盘的间隙处形成第二介质层，所述第二介质层以一预定高度突出于金属焊盘的表面；

提供一第二晶圆，并重复上述步骤形成相同的结构；

将第一晶圆与第二晶圆预键合，接触面为突出的第二介质层表面；

退火，使金属焊盘接触形成混合键合结构。

2.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述在第一晶圆上形成金属焊盘的步骤进一步是：

提供一第一晶圆，所述晶圆表面具有第一介质层、以及第一介质层表面的一牺牲层；

刻蚀所述第一介质层和牺牲层，形成沟槽；

在所述沟槽的侧壁和底部形成阻挡层；

在所述沟槽内电镀金属材料，形成填充结构；

减薄所述填充结构至所述牺牲层，形成金属焊盘；

去除所述牺牲层，以暴露出所述第一介质层和凸起的金属焊盘。

3.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述第二介质层沉积厚度可以通过AFM在线量测金属焊盘凸出第一介质层高度来调节，形成实时反馈。

4.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述第二介质层采用光刻工艺暴露出金属焊盘，且能够与金属焊盘光刻共用一张光罩，通过后续光刻或者刻蚀工艺适当扩大或者缩小金属焊盘临界尺寸来决定金属焊盘露出面积。

5.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述键合界面上下晶圆第二介质层金属焊盘露出面积大小可以不一致，根据工艺需求调节，增加键合对准偏差容错率。

6.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述在金属焊盘的间隙处形成第二介质层的步骤进一步是：

在所述第一晶圆的表面沉积连续的预定厚度的第二介质层；

刻蚀所述金属焊盘上方的第二介质层，以暴露出金属焊盘，形成键合触面。

7.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述预键合在室温下进行。

8.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述退火温度为200℃-450℃。

9.一种采用权利要求1～8任意一项所述的混合键合方法形成的键合用衬底，其特征在于，包括：

晶圆；

晶圆表面的第一介质层、以及第一介质层表面的第二介质层；

金属焊盘，所述金属焊盘设置于第一介质层和第二介质层内部的凹槽中；

所述金属焊盘的顶部高度低于第二介质层的表面。