[发明专利]半导体装置和其制造方法

权利要求书

1.一种用于制造半导体装置的方法，所述方法包括：

提供第一衬底；

在所述第一衬底上形成第一金属层，所述第一金属层包括第一金属材料；

用包括第二金属材料的离子的溶液处理所述第一金属层的第一表面；以及

在所述第一金属层的所述第一表面的一部分上形成包括所述第二金属材料的多个金属颗粒。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二金属材料的所述离子的还原电位大于所述第一金属材料的还原电位。

3.根据权利要求1所述的方法，其中包括所述第二金属材料的所述多个金属颗粒中的每个金属颗粒的大小处于约10nm到约100nm的范围内。

4.根据权利要求1所述的方法，其中在所述第一金属层的所述第一表面上形成所述多个金属颗粒之后，所述第一金属层的所述第一表面的粗糙度处于约1nm到约50nm的范围内。

5.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

处理所述第一金属层的包括所述第二金属材料的第二表面，其中所述第二表面垂直于所述第一表面或相对于所述第一表面倾斜。

6.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

在所述第一金属层的所述第一表面的所述部分上形成所述多个金属颗粒之后形成金属-金属键合，其中形成所述金属-金属键合包括：

提供第二衬底，所述第二衬底具有包括所述第一金属材料的第二金属层；

执行工艺，使所述第二衬底与所述第一衬底结合；以及

在所述第一金属层与所述第二金属层之间形成界面层。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述界面层包括合金层，所述合金层包括所述第一金属材料和所述第二金属材料。

8.根据权利要求6所述的方法，其中所述第二金属层具有对应于所述第一金属层的所述第一表面和第二表面的凹表面，并且所述第二表面垂直于所述第一表面或相对于所述第一表面倾斜。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个金属颗粒包括在平行于所述第一表面的方向上以树枝形状分布的所述第二金属材料。

10.一种半导体装置，其包括：

衬底；以及

导电元件，所述导电元件安置在所述衬底上，所述导电元件包括：

第一金属层，所述第一金属层包括第一金属材料；

第二金属层，所述第二金属层包括第二金属材料；以及

合金层，所述合金层包括所述第一金属材料和所述第二金属材料，所述合金层安置在所述第一金属层与所述第二金属层之间，其中所述第一金属层和所述第二金属层沿某一方向交替布置。

11.根据权利要求10所述的半导体装置，其中所述第二金属材料的还原电位大于所述第一金属材料的还原电位。

12.根据权利要求10所述的半导体装置，其中所述第一金属层具有上表面和侧面，其中所述合金层安置在所述上表面和所述侧面上。

13.根据权利要求10所述的半导体装置，其进一步包括：

阻挡层，所述阻挡层安置在所述第一金属层与所述衬底之间。

14.根据权利要求10所述的半导体装置，其中所述合金层中的所述第一金属材料的量处于约20重量％到约90重量％的范围内，并且所述合金层中的所述第二金属材料的量处于约5重量％到约80重量％的范围内。

15.根据权利要求10所述的半导体装置，其中所述第二金属层和所述合金层的总和的厚度处于约50nm到约400nm的范围内。