形成键合半导体结构的方法和用该方法形成的半导体结构

摘要

一种形成键合半导体结构的方法和用该方法形成的半导体结构，形成键合半导体结构的方法包括：提供包括器件结构的第一半导体结构；在低于大约400℃的温度下将第二半导体结构键合到第一半导体结构；通过第二半导体结构进入第一半导体结构形成贯通晶片互连；以及在与第一半导体结构的相反侧将第三半导体结构键合到第二半导体结构。在另外的实施例中，提供第一半导体结构。将离子注入到第二半导体结构中。第二半导体结构仍然键合到第一半导体结构。使第二半导体结构沿离子注入平面断裂，至少部分通过第一和第二半导体结构形成贯通晶片互连，在与第一半导体结构相反侧将第三半导体结构键合到第二半导体结构。键合半导体结构是使用这种方法形成的。

主权项

一种形成键合半导体结构的方法，包括：提供包括至少一个器件结构的第一半导体结构；在低于400℃的温度下将第二半导体结构键合到所述第一半导体结构；通过所述第二半导体结构进入所述第一半导体结构并且达到所述至少一个器件结构形成至少一个第一贯通晶片互连；以及在所述第二半导体结构与所述第一半导体结构的相反的那一侧将所述第二半导体结构键合到第三半导体结构，其中，所述形成键合半导体结构的方法进一步包括在所述第二半导体结构中形成至少一个热管理结构，其中，形成至少一个热管理结构包括形成与所述第一半导体结构中的所述至少一个器件结构电气隔离的至少一个虚设金属焊盘，以及其中，该方法进一步包括通过改变所述至少一个热管理结构的尺寸、数量、成分、位置和形状的至少其中之一来调整所述第二半导体结构的热膨胀系数，其中该方法进一步包括将所述第一贯通晶片互连通过如下方式键合到所述第三半导体结构的第二贯通晶片互连的步骤：在所述第一贯通晶片互连和所述第二贯通晶片互连中的一者或两者上设置金属材料的导电凸起或导电球，并且加热金属材料的导电凸起或导电球以使导电凸起或导电球的金属材料熔化和回流，之后冷却并固化金属材料以形成所述第一贯通晶片互连和所述第二贯通晶片互连之间的键合，其中所述金属材料具有低于400℃的熔点。