[发明专利]用于键合半导体结构及其半导体器件的方法

权利要求书

1.一种形成半导体器件的方法，包括：

在第一半导体结构中形成包括第一电介质层和多个突出接触结构的第一键合层；

在第二半导体结构中形成包括第二电介质层和多个凹陷接触结构的第二键合层，其中，所述多个突出接触结构中的每个突出接触结构的顶表面的横向尺寸大于或等于所述多个凹陷接触结构中相应的凹陷接触结构的底表面的横向尺寸；以及

将所述多个突出接触结构与所述多个凹陷接触结构键合，使得所述多个突出接触结构中的每个与相应的凹陷接触结构接触。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个突出接触结构中的每个与所述相应的凹陷接触结构接触，使得：

所述多个突出接触结构中的每个的顶表面与所述相应的凹陷接触结构的底表面接触；并且

所述多个突出接触结构中的每个的侧表面与所述相应的凹陷接触结构的侧表面接触。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，

所述第一电介质层与所述第二电介质层接触；并且

所述多个突出接触结构与所述多个凹陷接触结构的键合包括混合键合工艺。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，形成所述第一电介质层和所述多个突出接触结构包括：

在第一晶圆之上形成所述第一电介质层；以及

在所述第一电介质层中形成所述多个突出接触结构，其中，所述多个突出接触结构中的每个的顶表面在所述第一电介质层的顶表面上方。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，形成所述第一电介质层和所述多个突出接触结构包括：

在所述第一晶圆上形成图案化的电介质层并在所述图案化的电介质层中形成多个开口；

形成导电层以至少部分地填充所述开口；

对所述导电层和所述图案化的电介质层的顶表面进行平坦化；以及

选择性地去除平坦化的图案化的电介质层的顶部部分，以形成所述第一电介质层和所述多个突出接触结构。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，形成所述导电层包括执行电镀、化学气相沉积（CVD）、物理气相沉积（PVD）、或原子层沉积（ALD）中的至少一种。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述平坦化的导电层的顶表面与所述平坦化的图案化的电介质层的顶表面共面，并且对所述导电层和所述图案化的电介质层的所述顶表面进行平坦化包括：

在所述导电层和所述图案化的电介质层的所述顶表面上执行化学机械抛光或凹陷蚀刻中的至少一种。

8.根据权利要求5所述的方法，还包括：当去除所述平坦化的图案化的电介质层的所述顶部部分时，保留平坦化的导电层。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，形成所述第二电介质层和所述多个凹陷接触结构包括：

在第二晶圆之上形成所述第二电介质层；以及

在所述第二电介质层中形成所述多个凹陷接触结构，其中，所述多个凹陷接触结构中的每个的顶表面在所述第二电介质层的顶表面下方。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，形成所述第二电介质层和所述多个凹陷接触结构包括：

在所述第二晶圆上形成另一图案化的电介质层并在所述另一图案化的电介质层中形成多个其他开口；

形成另一导电层以部分地填充所述其他开口；以及

对所述另一导电层和所述另一图案化的电介质层的顶表面进行平坦化。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，形成所述另一导电层包括执行电镀、CVD、PVD、或ALD中的至少一种。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，对所述另一导电层和所述另一图案化的电介质层的顶表面进行平坦化包括在所述另一导电层和所述另一图案化的电介质层的所述顶表面上执行化学机械抛光或凹陷蚀刻中的至少一种。