[发明专利]薄型半导体装置的制备方法和薄型半导体装置

权利要求书

1.一种薄型半导体装置的制备方法，包括：

提供临时衬底，在所述临时衬底的表面制备接触电极，并在所述临时衬底包含所述接触电极的表面制备第一无机材料键合层；

提供目标晶圆，所述目标晶圆包括晶圆衬底和在所述晶圆衬底上制备的器件材料层；

在所述器件材料层的表面制备第二无机材料键合层；

将所述第一无机材料键合层与所述第二无机材料键合层进行非对准键合形成无机键合层；

去除所述晶圆衬底，并对所述器件材料层和所述无机键合层进行第一图形化刻蚀，以形成半导体器件；

将所述半导体器件与所述接触电极进行电气连接；

去除所述临时衬底的至少一部分。

2.根据权利要求1所述的薄型半导体器件的制备方法，其特征在于，所述的在所述临时衬底的表面制备出接触电极，包括：

采用第二图形化刻蚀，在所述临时衬底的表面制备出电极承载结构；

将所述接触电极制备于所述电极承载结构上。

3.根据权利要求1所述的薄型半导体器件的制备方法，其特征在于：

在所述临时衬底的表面制备出接触电极时，还包括：

在所述临时衬底和所述接触电极之间制备保护层；

所述的去除所述临时衬底的至少一部分，包括：

将所述临时衬底和所述接触电极之间的所述保护层与所述临时衬底一同去除。

4.根据权利要求1所述的薄型半导体器件的制备方法，其特征在于：

在所述临时衬底的表面制备出接触电极时，还包括：

在所述临时衬底和所述接触电极之间以及在所述临时衬底的表面制备保护层；

所述的去除所述临时衬底的至少一部分，包括：

通过选择性刻蚀将所述保护层去除，以将所述临时衬底去除。

5.根据权利要求1所述的薄型半导体器件的制备方法，其特征在于，在去除所述晶圆衬底后并对所述器件材料层和所述无机键合层进行第一图形化刻蚀之前，所述方法还包括：

对所述器件材料层表面进行刻蚀以在所述器件材料层表面获得增强和/或减弱结构。

6.根据权利要求1所述的薄型半导体器件的制备方法，其特征在于，在去除所述晶圆衬底后并对所述器件材料层和所述无机键合层进行第一图形化刻蚀之前，所述方法还包括：

提供至少一个另一目标晶圆，所述另一目标晶圆包括另一晶圆衬底和在所述另一晶圆衬底上制备的用于形成另一半导体器件中各个功能层的另一器件材料层；

采用非对准堆叠键合将至少一个另一目标晶圆依次键合于所述器件材料层上；

其中，每次键合过程均是通过一第三无机材料键合层和一第四无机材料键合层之间的非对准键合所形成的另一无机键合层而将每一个另一目标晶圆中的另一器件材料层堆叠键合于所述器件材料层之上；

其中，所述第三无机材料键合层制备于已经键合于所述临时衬底上的最外侧的器件材料层上，所述第四无机材料键合层制备于尚未进行键合的另一目标晶圆上的另一器件材料层上；

其中，在每键合完成一个另一目标晶圆后，均将该另一目标晶圆的另一晶圆衬底去除。

7.根据权利要求6所述的薄型半导体器件的制备方法，其特征在于，所述的对所述器件材料层和所述无机键合层进行第一图形化刻蚀，以形成半导体器件，包括：

将连同所述器件材料层上堆叠的至少一个所述另一器件材料层和至少一个所述另一无机键合层同时进行所述第一图形化刻蚀，以形成包含所述半导体器件以及堆叠于所述半导体器件上的至少一个另一半导体器件的器件堆叠结构。

8.根据权利要求7所述的薄型半导体器件的制备方法，其特征在于，在将所述半导体器件与所述接触电极进行电气连接的同时，所述方法还包括：

将所述器件堆叠结构中的至少一个另一半导体器件与所述接触电极进行电气连接；

和/或，

将所述器件堆叠结构中的至少一个另一半导体器件和所述半导体器件之间进行电气连接。