[发明专利]晶片堆叠和三维集成装置结构及其形成方法

权利要求书

1.一种晶片堆叠，其特征在于，包含：

一第一晶片，包含一第一半导体基板；

一第二晶片，包含一第二半导体基板；

一接合介电质结构，包含一接合聚合物，其中该接合介电质结构接合该第一晶片及该第二晶片；

一接合互连结构，延伸穿过该接合介电质结构以接合且电气连接该第一晶片及该第二晶片；以及

一接合虚拟图案，延伸穿过该接合介电质结构以接合该第一晶片及该第二晶片，其中该接合虚拟图案为导电的且为电气浮动的。

2.根据权利要求1所述的晶片堆叠，其特征在于，该接合介电质结构包含：

一第一接合层，覆盖该第一晶片的一第一表面；以及

一第二接合层，覆盖该第二晶片的一第一表面且设置在该第一接合层上。

3.根据权利要求2所述的晶片堆叠，其特征在于：

该第一接合层包含该接合聚合物；以及

该第二接合层包含该接合聚合物。

4.根据权利要求2所述的晶片堆叠，其特征在于：

该第一接合层包含该接合聚合物；

该第二接合层包含氧化硅、氮化硅或氮氧化硅；以及

该接合聚合物在至少350℃的一温度是热稳定的。

5.根据权利要求4所述的晶片堆叠，其特征在于，该接合聚合物包含一环氧树脂、一聚酰亚胺、一苯环丁烯或一聚苯并恶唑。

6.根据权利要求2所述的晶片堆叠，其特征在于：

该接合互连结构包含设置在该第一接合层中的第一金属晶片互连结构及设置在该第二接合层中的第二金属晶片互连结构；

所述第一金属晶片互连结构熔融接合至所述第二金属晶片互连结构中的各别一个；以及

所述第一金属晶片互连结构及所述第二金属晶片互连结构包含铜或一铜合金。

7.根据权利要求6所述的晶片堆叠，其特征在于：

该接合虚拟图案包含设置在该第一接合层中的第一虚拟金属特征及设置在该第二接合层中的第二虚拟金属特征；

所述第一虚拟金属特征熔融接合至所述第二虚拟金属特征中的各别一个；以及

所述第一虚拟金属特征及所述第二虚拟金属特征包含铜或一铜合金。

8.根据权利要求1所述的晶片堆叠，其特征在于：

该接合互连结构包含导电接线且用以作为一重新分布层结构操作；以及

该接合虚拟图案设置在该接合互连结构的所述导电接线之间。

9.一种集成装置结构，其特征在于，包含：

一第一晶片，包含一第一半导体基板；

一第二晶片，包含一第二半导体基板；

一介电质囊封层，设置在该第一晶片的一第一表面上且包围该第二晶片；

一重新分布层结构，设置在该介电质囊封层及该第二晶片上；

一贯穿介电质通孔结构，延伸穿过该介电质囊封层且将该第一晶片电气连接至该重新分布层结构；

一接合介电质结构，包含一接合聚合物且接合该第一晶片及该第二晶片；

一接合互连结构，延伸穿过该接合介电质结构以接合且电气连接该第一晶片及该第二晶片；以及

一接合虚拟图案，延伸穿过该接合介电质结构以接合该第一晶片及该第二晶片，其中该接合虚拟图案为导电的且为电气浮动的。

10.一种形成晶片堆叠的方法，其特征在于，包含以下步骤：

将一第一接合层、第一金属晶片互连结构，及第一虚拟金属特征形成在一第一晶片上，该第一晶片包含一第一半导体基板；

将一第二接合层、第二金属晶片互连结构，及第二虚拟金属特征形成在一第二晶片上，该第二晶片包含一第二半导体基板；

将第二金属晶片互连结构及第二虚拟金属特征形成在该第二接合层中；

将该第一晶片及该第二晶片对齐，使得所述第一金属晶片互连结构接触所述第二金属晶片互连结构且所述第一虚拟金属特征接触所述第二虚拟金属特征；以及

接合该第一晶片及该第二晶片，使得所述第一金属晶片互连结构熔融接合至所述第二金属晶片互连结构且互连该第一晶片及该第二晶片，所述第一虚拟金属特征熔融接合至所述第二虚拟金属特征且形成一接合虚拟图案，且该第一接合层接合至该第二接合层，其中，

该接合虚拟图案为电气浮动的，且

该第一接合层、该第二接合层，或该第一接合层及该第二接合层两者包含一介电质接合聚合物。