为多晶圆积体电路形成矽穿孔

摘要

本发明提供一种用于形成三维晶圆堆叠之方法，该三维晶圆堆叠具有一可变横截面形状之单一金属化堆叠通孔。该方法使用至少第一矽晶圆及第二矽晶圆。每一晶圆具有在其上形成之一或多个积体电路。在每一矽晶圆中形成一或多个穿孔，接着在该矽晶圆之至少一上表面及下表面上形成氧化物。将该等晶圆对准，以使每一晶圆穿孔与邻接堆叠晶圆中之对应穿孔对准。接合晶圆以形成具有一或多个堆叠通孔之三维晶圆堆叠，该一或多个堆叠通孔系藉由对准个别晶圆通孔而形成。藉由在该等堆叠通孔中之每一者中沈积一晶种层，接着电镀铜以形成贯通该三维晶圆堆叠之连续且同质之一金属化路径，来执行通孔金属化。

主权项

一种半导体元件，其包括在其上制备之一或多个积体电路、一或多个穿孔以及电连接该等积体电路与通孔之一金属层，该半导体元件自一三维晶圆堆叠形成，包含：一第一矽晶圆，包括一或多个积体电路，其具有一第一通孔直径之第一通孔；一第二矽晶圆，其包括定位于邻接该第一矽晶圆之一或多个积体电路，其具有一第二通孔直径之第二通孔，该第一及第二矽晶圆经对准，以使该第一通孔之一中心与该第二通孔之一中心重叠(coincide)；该第一与该第二矽晶圆系以不需要将该第一与第二通孔之间用金属接合之方式接合；一金属晶种层，其定位于该经接合之第一矽晶圆与该第二矽晶圆之该第一通孔与该第二通孔之每一者之至少一部分上；一电镀金属层，其定位于该金属晶种层上方，以形成贯通该经接合之该第一与第二矽晶圆之一连续且同质之金属化路径。