[发明专利]晶圆三维集成的方法

权利要求书

1.一种晶圆三维集成的方法，其特征在于，包括：

提供一设置有互连区域和引线区域的键合晶圆，所述互连区域中设置有互不接触的第一金属层和第二金属层，所述引线区域中设置有第三金属层；

刻蚀位于所述互连区域的所述键合晶圆，以形成将所述第一金属层的部分表面和所述第二金属层的部分表面均予以暴露的第一沟槽；

于所述第一沟槽中填充第一金属，以形成将所述第一金属层与所述第二金属层予以电连接的金属连线；

刻蚀位于所述引线区域的所述键合晶圆，以形成将所述第三金属层的部分表面予以暴露的第二沟槽；

于所述第二沟槽中填充第二金属，以形成将所述第三金属层与键合晶圆外部结构电连接的金属引线；

所述键合晶圆包括第一晶圆和第二晶圆，所述第一晶圆包括第一硅基底层和第一BEOL介质层；

第二晶圆包括第二硅基底层和第二BEOL介质层，所述第二BEOL介质层覆盖所述第一BEOL介质层的上表面；

其中，所述第一金属层位于所述第一BEOL介质层内，第二金属层位于所述第二BEOL介质层内，且所述第一金属层和所述第二金属层在同一水平面上的垂直投影互不重叠或仅部分重叠；

所述金属连线的金属互连部分与所述第二晶圆的所述第二硅基底高度相同。

2.如权利要求1所述的晶圆三维集成的方法，其特征在于，采用先通孔后沟槽的刻蚀工艺或者先沟槽后通孔的刻蚀工艺形成所述第一沟槽。

3.如权利要求2所述的晶圆三维集成的方法，其特征在于，所述先通孔后沟槽的刻蚀工艺包括：

刻蚀所述第二硅基底层、所述第二BEOL介质层和所述第一BEOL介质层，以形成将所述第一金属层表面予以暴露的第一通孔和将所述第二金属层表面予以暴露的第二通孔；

基于所述第一通孔和所述第二通孔的基础上，刻蚀位于所述第一金属层和所述第二金属层上方的第二硅基底层，以形成所述第一沟槽。

4.如权利要求2所述的晶圆三维集成的方法，其特征在于，先沟槽后通孔的刻蚀工艺包括：

刻蚀位于所述第一金属层和所述第二金属层上方的所述第二硅基底层至第二BEOL介质层上表面，以形成第一凹槽；

基于所述第一凹槽的基础上，刻蚀位于所述第一金属层和所述第二金属层上方的第二BEOL介质层和第一BEOL介质层，以形成所述第一沟槽。

5.如权利要求4所述的晶圆三维集成的方法，其特征在于，先沟槽后通孔的刻蚀工艺还包括：

于所述第一凹槽与所述第二硅基底层上表面沉积一层第一隔离层后，刻蚀位于所述第一金属层和所述第二金属层上方的第二BEOL介质层和第一BEOL介质层，以形成所述第一沟槽。

6.如权利要求5所述的晶圆三维集成的方法，其特征在于，所述第一隔离层的材质为氮化物或氧化物。

7.如权利要求1所述的晶圆三维集成的方法，其特征在于，还包括：

沉积一保护层以将所述金属连线和所述第二硅基底层暴露的上表面予以覆盖后，刻蚀位于所述引线区域的所述键合晶圆，以形成将所述第三金属层的部分表面予以暴露的第二沟槽。

8.如权利要求7所述的晶圆三维集成的方法，其特征在于，所述保护层的材质为氮化物或氧化物。

9.如权利要求7所述的晶圆三维集成的方法，其特征在于，还包括：

形成所述第二沟槽的步骤包括：

刻蚀位于所述第三金属层上方的所述第二硅基底层至第二BEOL介质层上表面，以形成第二凹槽；

基于所述第二凹槽的基础上，刻蚀位于所述第三金属层上方的第二BEOL介质层和第一BEOL介质层，以形成所述第二沟槽。

10.如权利要求9所述的晶圆三维集成的方法，其特征在于，还包括：

于所述保护和第二凹槽上方沉积一第二隔离层。