[发明专利]一种三层芯片集成方法

说明书

本发明提供了一种三层芯片集成方法，其中，提供一具有第一金属互连层的第一衬底、一具有第二金属互连层的第二衬底和一具有第三金属互连层的第三衬底，包括以下步骤：第一衬底的第一键合面和第二衬底的第二键合面相对设置后进行混合键合；对第二衬底减薄第一预定厚度；在第二衬底中对应第二金属互连层的位置进行第一金属线的引出，引出第一金属线的面作为第四键合面；对第二衬底的第四键合面和第三衬底的第三键合面进行混合键合；对第三衬底减薄第二预定厚度；于第三衬底中对应第三金属互连层的位置进行第二金属线的引出，并于第三衬底表面形成一SiN层；有益效果：可以实现三层芯片集成，从而提高器件性能和集成度。

技术领域

本发明涉及集成芯片制造领域，尤其涉及一种三层芯片集成方法。

背景技术

当前的三维集成电路(3D-IC)技术是通过硅穿孔或者混合键合将两个不同的芯片进行集成，虽然达到了集成器件性能的提高。但随着科技的发展，人们对器件性能和集成度的要求越来越高，两层芯片集成已经不能满足日益膨胀的需求了。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种三层芯片集成方法，其中，提供一具有第一金属互连层的第一衬底、一具有第二金属互连层的第二衬底和一具有第三金属互连层的第三衬底，包括以下步骤：

步骤S1，所述第一衬底的第一键合面和所述第二衬底的第二键合面相对设置后进行混合键合；

步骤S2，对所述第二衬底减薄第一预定厚度；

步骤S3，在所述第二衬底中对应所述第二金属互连层的位置进行第一金属线的引出，引出所述第一金属线的面作为第四键合面；

步骤S4，对所述第二衬底的所述第四键合面和所述第三衬底的第三键合面进行混合键合；

步骤S5，对所述第三衬底减薄第二预定厚度；

步骤S6，于所述第三衬底中对应所述第三金属互连层的位置进行第二金属线的引出，并于所述第三衬底表面形成一SiN层。

其中，所述步骤S1中的混合键合时，所述第一衬底位于所述第二衬底下方，且所述第一金属互连层对准所述第二金属互连层。

其中，所述步骤S3中所述金属线的引出包括以下步骤：

步骤S31，在所述第二衬底中对应所述第二金属互连层的位置形成接触孔；

步骤S32，于所述接触孔内填充一金属层；

步骤S33，对所述金属层进行研磨，至露出所述第二衬底。

其中，所述步骤S4中的混合键合为将所述第三衬底中的所述第三金属互连层对准所述第一金属线，随后进行键合。

其中，所述第一金属互连层采用铜、镍、锡、锡银合金、锡银铜合金中一种或多种的组合。

其中，所述步骤S6中，所述第二金属线的引出使用硅穿孔工艺。

有益效果：使用本方法，可以实现三层芯片集成，从而提高器件性能和集成度。

附图说明

图1～6本发明各步骤形成的结构示意图；

图7本发明流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。