的特定實(shí)例以簡(jiǎn)化本發(fā)明。當(dāng)然，這些僅是實(shí)例并且不旨在限制本 發(fā)明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或上形成第一部件可以包括第一部件和第二部 件直接接觸的實(shí)施例，也可以包括形成在第一部件和第二部件之間的附加部件使得第一部 件和第二部件不直接接觸的實(shí)施例。另外，本發(fā)明可以在多個(gè)實(shí)例中重復(fù)參考標(biāo)號(hào)和/或 字符。這種重復(fù)是為了簡(jiǎn)化和清楚的目的，并且其本身不指示所討論的各個(gè)實(shí)施例和/或 配置之間的關(guān)系。
[0032] 此外，為了便于描述，本文中可以使用諸如"在…下方"、"在…下面"、"下部"、 "在…上面"、"上部"等的空間關(guān)系術(shù)語以描述如圖所示的一個(gè)元件或部件與另一元件或部 件的關(guān)系。除圖中所示的方位之外，空間關(guān)系術(shù)語旨在包括使用或操作過程中的器件的不 同的方位。裝置可以以其它方式定位（旋轉(zhuǎn)90度或在其他方位），并且在本文中使用的空 間關(guān)系描述符可同樣地作相應(yīng)地解釋。
[0033] 將根據(jù)具體背景下的實(shí)施例描述本發(fā)明，S卩，用于堆疊半導(dǎo)體器件的互連結(jié)構(gòu)的 形成方法。然而，其他的實(shí)施例可被應(yīng)用于多種半導(dǎo)體器件。在下文中，將參考附圖詳細(xì)闡 釋多個(gè)實(shí)施例。
[0034] 圖1至圖6是根據(jù)一些實(shí)施例的在制造多個(gè)接合的工件之間的互連結(jié)構(gòu)期間的多 個(gè)處理步驟的截面圖。首先參考圖1，根據(jù)多個(gè)實(shí)施例，在接合工藝之前，示出第一工件100 和第二工件200。在實(shí)施例中，第二工件200的部件類似于第一工件100的部件，并且為了 下面的討論，具有形如"2xx"的參考標(biāo)號(hào)的第二工件200的部件類似于具有形如"lxx"的 參考標(biāo)號(hào)的第一工件100的部件。第一工件100和第二工件200的多種元件將分別被稱為 "第一〈元件>lxx"和"第二〈元件>2xx"。
[0035] 在實(shí)施例中，第一工件100包括第一襯底102。第一襯底102可由硅形成，但是第 一襯底102也可由其他的III族、IV族和/或V族元素形成，諸如硅、鍺、鎵、砷和它們的組 合。第一襯底102也可以為絕緣體上硅（SOI)的形式。SOI襯底可包括形成在絕緣層（諸 如掩埋氧化物等）上方的半導(dǎo)體材料層（諸如硅、鍺等），其中，絕緣層形成在硅襯底上。此 外，可使用的其他襯底包括多層襯底、梯度襯底、混合定向襯底、它們的任意組合等。
[0036]第一襯底102還可包括多種電路（未示出）。形成在第一襯底102上的電路可以 是適合于特定應(yīng)用的任何類型的電路。根據(jù)一些實(shí)施例，電路可包括諸如晶體管、電容器、 電阻器、二極管、光電二極管、熔絲等的多種η型金屬氧化物半導(dǎo)體（NM0S)和/或p型金屬 氧化物半導(dǎo)體（PM0S)器件。
[0037] 可互連電路，以執(zhí)行一種或多種功能。該功能電路可包括存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)電路、處理結(jié)構(gòu) 電路、傳感器電路、放大電路、配電電路、輸入/輸出電路等。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理 解，提供以上實(shí)例僅僅用于說明的目的，并不旨在將多個(gè)實(shí)施例限于任何特定的應(yīng)用。
[0038]進(jìn)一步參考圖1，在第一襯底102上方形成第一金屬間介電（ηω)層104。如圖1 所示，第一MD層104可包括第一互連件108a-108d(統(tǒng)稱為第一互連件108)。第一頂D層 104和第一互連件108形成第一襯底102上方的第一金屬化層。通常，金屬化層被用于互連 電路，并提供外部電連接。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解，在相應(yīng)層內(nèi)提供的堆疊層的數(shù)量 和互連件的數(shù)量以及互連件的放置僅用于說明的目的，并不旨在限制本發(fā)明的范圍。在一 些實(shí)施例中，互連件包括導(dǎo)線/跡線和導(dǎo)電通孔，該導(dǎo)電通孔在垂直相鄰的導(dǎo)線/跡線之間 延伸并互連垂直相鄰的導(dǎo)線/跡線。
[0039] 例如，可通過本領(lǐng)域內(nèi)已知的任何合適的方法（諸如，旋涂、化學(xué)汽相沉積（CVD) 和等離子體增強(qiáng)CVD(PECVD))由低K介電材料（諸如，磷硅玻璃（PSG)、硼磷硅玻璃（BPSG)、 FSG、SiOxCy、旋涂玻璃、旋涂聚合物、硅碳材料、它們的組合等）形成第一M)層104。
[0040] 通過任何合適的形成工藝（諸如，光刻和蝕刻、鑲嵌、雙鑲嵌等）形成第一互連 件108,并且可使用諸如銅、鋁、鋁合金、銅合金等的任何合適的導(dǎo)電材料形成該第一互連件 108。在一些實(shí)施例中，每一個(gè)第一互連件108還可包括擴(kuò)散阻擋層和/或附著層（未示 出），以保護(hù)第一頂D層不受金屬污染。擴(kuò)散阻擋層可包括TaN、Ta、TiN、Ti、CoW等的一層 或多層，并且可通過物理汽相沉積（PVD)等沉積該擴(kuò)散阻擋層。
[0041] 圖1還示出了第一工件100的第一頂D層104上方所形成的第一接合層106。如 下所述，隨后，第一接合層106被用于將第一工件100和第二工件200接合，并且，根據(jù)所使 用的特定的接合方法，第一接合層106可包括用于接合的任何合適的材料。在一些實(shí)施例 中，第一接合層106是第一鈍化層106。第一鈍化層106可由包括氧化硅、氮化硅、氮氧化 娃、碳化娃、碳氧化娃、未摻雜的娃玻璃、磷娃玻璃、它們的混合物、它們的合成物、它們的組 合等的一層或多層形成，并且可通過諸如旋涂、CVD、PECVD等的任何合適的方法沉積該第一 鈍化層106。提供這些材料和工藝作為實(shí)例，并且可以使用其他的材料和工藝。
[0042] 還應(yīng)該注意，在第一工件100的相鄰層之間（諸如，第一頂D層104和第一襯底 102)或在第一頂D層104的獨(dú)立層之間放置一個(gè)或多個(gè)蝕刻停止層（未示出）。通常，當(dāng) 形成通孔和/或接觸件時(shí)，蝕刻停止層提供停止蝕刻工藝的機(jī)制。由具有與相鄰層（諸如 下面的第一襯底102和上面的第一ηω層104)不同的蝕刻選擇性的介電材料形成蝕刻停 止層。在一些實(shí)施例中，蝕刻停止層可由31151^51〇)、01它們的組合等形成，并且可通 過CVD或PECVD技術(shù)沉積該蝕刻停止層。
[0043] 在一些實(shí)施例中，第一工件100和第二工件200可以是使用互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo) 體（CMOS)工藝、微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS)工藝等形成的晶圓和/或管芯。第一工件100和第 二工件200可以是傳感器晶圓和/或管芯（諸如，背照式傳感器（BIS)晶圓和/或管芯）、 邏輯晶圓和/或管芯（諸如，包括模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、數(shù)據(jù)處理電路、存儲(chǔ)電路、偏置電路、參考 電路、它們的任意組合等的專用集成電路（ASIC)器件）。
[0044] 在實(shí)施例中，如圖1所示，布置第一工件100和第二工件200,使第一襯底102和 第二襯底202的器件側(cè)（也被稱為正面）相互面對(duì)。下面將討論更加具體的細(xì)節(jié)，將第一 工件100和第二工件200接合，并且形成從第二工件200的背面（與器件側(cè)相對(duì)）延伸至 第一工件100的第一互連件108的選擇的部分的開口，以暴露第二工件200的第二互連件 208的選擇的部分。隨后，用導(dǎo)電材料填充開口，由此在第二工件200的背面上形成電接觸 件，以將第一工件100和第二工件200電互連。隨后，一個(gè)或多個(gè)附加的工件被接合至第一 工件100和第二工件200,并且將形成附加的互連結(jié)構(gòu)，以將該一個(gè)或多個(gè)附加的工件與第 一工件100和第二工件200電互連。
[0045] 圖2示出了根據(jù)一些實(shí)施例的在接合之后的第一工件100和第二工件200。如圖 1所示，將第二工件200堆疊并接合在第一工件100的頂部上。在示出的實(shí)施例中，通過將 第一工件100的第一鈍化層106與第二工件200的第二鈍化層206接合，使用電介質(zhì)與電 介質(zhì)接合（諸如，氧化物至氧化物接合）來接合第一工件100和第二工件200。在其他的 實(shí)施例中，例如，可使用諸如金屬與金屬接合（諸如，銅與銅接合）、金屬與電介質(zhì)接合（諸 如，氧化物與銅接合）、混合接合（諸如，電介質(zhì)與電介質(zhì)和金屬與金屬接合）、它們的任意 組合等的直接接合工藝來接合第一工件100和第二工件200。
[0046] 應(yīng)該注意，接合可以為晶圓與晶圓級(jí)接合，其中，將第一工件100和第二工件200 接合在一起，然后，將他們分離為單獨(dú)的管芯?？蛇x地，可以執(zhí)行管芯與管芯級(jí)或管芯與晶 圓級(jí)接合。
[0047] 在將第一工件100和第二工件200接合之后，將減薄工藝應(yīng)用于第一工件100和 /或第二工件200的背面。可使用諸如研磨、拋光、SMARTOJT?工序、ELTRAN#工 序和/或化學(xué)蝕刻的合適的技術(shù)實(shí)施減薄工藝。
[0048] 進(jìn)一步參考圖2,在第二工件200的背面上形成第一開口 210和第二開口 212。下 面將討論更加具體的細(xì)節(jié)，形成從第二工件200的背面延伸的電連接件，以選擇第一工件 100的一個(gè)第一互連件108或者選擇第二工件200的一個(gè)第二互連件208。第一開口 210 和第二開口 212表示在其中形成背面接觸件。使用光刻技術(shù)形成第一開口 210和第二開口 212。通常，光刻技術(shù)包括沉積光刻膠材料，隨后，對(duì)該光刻膠材料進(jìn)行照射（曝光）以及顯 影，以去除部分光刻膠材料。剩余的光刻膠材料保護(hù)下面的材料免于隨后的工藝步驟（諸 如，蝕刻）。將諸如反應(yīng)離子蝕刻（RIE)或其他干蝕刻、各向異性的濕蝕刻或任何其他合適 的各向異性的蝕刻的合適的蝕刻工藝或圖案化工藝應(yīng)用于第二工件200的第二襯底202。 結(jié)果，在第二襯底202中形成第一開口 210和第二開口 212。
[0049] 圖2也示出了可選的抗反射涂覆（ARC)層214。ARC層