[发明专利]晶圆键合方法和经键合器件结构

权利要求书

1.一种制造半导体结构的方法，包括：

形成第一晶圆和第二晶圆，所述第一晶圆包括第一对准标记，所述第一对准标记包括第一磁十字，所述第一磁十字包括第一北极和第一南极，所述第一北极包括所述第一磁十字的第一相邻臂，所述第一南极包括所述第一磁十字的第二相邻臂，所述第二晶圆包括第二对准标记，所述第二对准标记包括第二磁十字，所述第二磁十字包括第二北极和第二南极，所述第二北极包括所述第二磁十字的第一相邻臂，所述第二南极包括所述第二磁十字的第二相邻臂；

在光学对准工艺中，将所述第一对准标记与所述第二对准标记对准；

在所述光学对准工艺之后，在磁对准工艺中将所述第一对准标记与所述第二对准标记对准，其中，所述第一北极与所述第二南极对准，所述第一南极与所述第二北极对准；以及

在所述第一晶圆和所述第二晶圆之间形成键合。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一对准标记包括多个第一磁十字的第一网格，所述第一磁十字是所述多个第一磁十字中的一个，其中，所述第一网格内的所述多个第一磁十字的交替行彼此偏移。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述多个第一磁十字的每隔一行是对准的。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一磁十字和所述第二磁十字各自包括掺杂有硼、硅或钼的钴-铁-镍。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一晶圆还包括第一电介质层和第一键合焊盘，所述第一对准标记和所述第一键合焊盘形成在所述第一电介质层中，所述第二晶圆还包括第二电介质层和第二键合焊盘，所述第二对准标记和所述第二键合焊盘形成在所述第二电介质层中，并且所述第一键合焊盘、所述第二键合焊盘、所述第一对准标记和所述第二对准标记由相同的磁性材料形成。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一晶圆还包括第一电介质层和第一键合焊盘，所述第一对准标记和所述第一键合焊盘形成在所述第一电介质层中，所述第二晶圆还包括第二电介质层和第二键合焊盘，所述第二对准标记和所述第二键合焊盘形成在所述第二电介质层中，所述第一键合焊盘和所述第二键合焊盘由导电材料形成，所述第一对准标记和所述第二对准标记由磁性材料形成，并且所述导电材料不同于所述磁性材料。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一晶圆还包括第一电介质层，所述第一对准标记形成在所述第一电介质层中，所述第二晶圆还包括第二电介质层，所述第二对准标记形成在所述第二电介质层中，并且在所述第一晶圆和所述第二晶圆之间形成键合包括：

在所述第一电介质层和所述第二电介质层之间形成电介质-电介质键合；以及

在所述第一对准标记和所述第二对准标记之间形成金属-金属键合。

8.一种制造半导体结构的方法，包括：

向第一晶圆施加第一磁场以磁化所述第一晶圆的第一对准标记，所述第一对准标记各自包括多个第一磁十字，所述第一磁场与所述多个第一磁十字的第一臂形成第一非零角度；

向第二晶圆施加第二磁场以磁化所述第二晶圆的第二对准标记，所述第二对准标记各自包括多个第二磁十字，所述第二磁场与所述多个第二磁十字的第二臂形成第二非零角度，所述第一磁场具有与所述第二磁场相反的极性；

朝向所述第二晶圆移动所述第一晶圆，直到所述第一对准标记和所述第二对准标记对所述第一晶圆和所述第二晶圆施加水平力和竖直力；以及

在所述第一晶圆和所述第二晶圆之间形成键合。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一磁场具有与所述第二磁场不同的强度。

10.一种半导体结构，包括：

第一器件，包括第一电介质层和在所述第一电介质层中的第一对准标记，所述第一对准标记包括第一磁十字，所述第一磁十字具有第一北极和第一南极；以及

第二器件，包括第二电介质层和在所述第二电介质层中的第二对准标记，所述第二对准标记包括第二磁十字，所述第二磁十字具有第二北极和第二南极，所述第一北极与所述第二南极对准，所述第一南极与所述第二北极对准，所述第一电介质层通过电介质-电介质键合而键合到所述第二电介质层，所述第一对准标记通过金属-金属键合而键合到所述第二对准标记。