專(zhuān)利名稱(chēng)：形成鍵合半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法及該方法形成的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施方式總體上涉及用于形成鍵合半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，并涉及使用這樣的方法所形成的最終結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
兩個(gè)或更多個(gè)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的三維(3D)集成可以對(duì)微電子應(yīng)用產(chǎn)生多種益處。例如，對(duì)微電子組件的3D集成可以獲得改善的電性能和功耗，同時(shí)減少器件覆蓋區(qū)域的面積。例如參見(jiàn) P. Garrou 等人的 “!"he Handbook of 3D Integration, " Wiley-VCH(2008) 半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的3D集成可以通過(guò)將半導(dǎo)體裸片附接到一個(gè)或更多個(gè)其它的半導(dǎo)體裸片(即，裸片到裸片(D2D))、將半導(dǎo)體裸片附接到一個(gè)或更多個(gè)半導(dǎo)體晶片(S卩，裸片到晶片(D2W))以及將半導(dǎo)體晶片附接到一個(gè)或更多個(gè)其它的半導(dǎo)體晶片(即，晶片到晶片 (W2W))或它們的組合來(lái)進(jìn)行。通常，單獨(dú)的半導(dǎo)體裸片或晶片可能較薄并且難以利用處理裸片或晶片的設(shè)備來(lái)操作。因而，可以將所謂“承載”裸片或晶片附接到實(shí)際包括可操作的半導(dǎo)體器件的有源或無(wú)源組件的裸片或晶片。承載裸片或晶片通常不包括要形成的半導(dǎo)體器件的任何有源或無(wú)源組件。這樣的承載裸片或晶片在本文中被稱(chēng)為“承載基片”。承載基片增加了裸片或晶片的總厚度并便于通過(guò)用于處理要被附接到的、包括要在其上制造的半導(dǎo)體器件的有源和/ 或無(wú)源組件的裸片或晶片的處理裝置來(lái)操作裸片或晶片。將把這種包括要在其上制造的半導(dǎo)體器件的有源和/或無(wú)源組件的、或者在完成制造處理完成時(shí)最終包括了要在其上制造的半導(dǎo)體器件的有源和/或無(wú)源組件的裸片或晶片稱(chēng)為“器件基片”。承載基片通常利用粘合劑附接到器件基片。相似的接合方法還可以用于將包括一個(gè)或更多個(gè)半導(dǎo)體器件的有源和/或無(wú)源組件的一個(gè)裸片或晶片固定到也包括一個(gè)或更多個(gè)半導(dǎo)體器件的有源和/或無(wú)源組件的另一個(gè)裸片或晶片。通常用于將一個(gè)裸片或晶片(如，承載晶片)接合到另一個(gè)裸片或晶片(如，器件基片)的粘合劑可能在用于在裸片或晶片中制造一個(gè)或更多個(gè)半導(dǎo)體器件的有源和/或無(wú)源組件的后續(xù)處理步驟中造成問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施方式可以提供用于形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法和結(jié)構(gòu)，并且更具體地， 提供用于形成鍵合半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法和結(jié)構(gòu)。提供本概述是為了以簡(jiǎn)化的形式介紹一些概念，這些概念將在對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的詳細(xì)說(shuō)明中進(jìn)一步得到說(shuō)明。本概述并不是旨在標(biāo)示所要求的主題的關(guān)鍵特征或基本特征，也不旨在限制所要求保護(hù)的主題的范圍。因此，在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，形成鍵合半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法包括以下步驟通過(guò)在第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面與第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面之間提供直接原子鍵合或直接分子鍵合，將所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)臨時(shí)鍵合到所述第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可以被選擇為具有位于所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的第一側(cè)的有效面和位于所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的相反的第二側(cè)的背面，并且所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)被選擇為包括在基片上形成的至少一個(gè)器件結(jié)構(gòu)。通過(guò)從所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述背面去除所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述基片的材料，可以使所述基片變薄。在使所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述基片變薄后，所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述背面可以永久地鍵合到第三半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的表面，并且同時(shí)所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)保持臨時(shí)鍵合到所述第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。然后，所述第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可以與所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)分開(kāi)。在本發(fā)明的另外的實(shí)施方式中，形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法包括以下步驟在第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面與第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面之間不使用粘合劑地將所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)臨時(shí)鍵合到所述第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)被選擇為具有位于所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的第一側(cè)的有效面和位于所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的相反的第二側(cè)的背面，并且所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)被選擇為包括在基片上形成的至少一個(gè)器件結(jié)構(gòu)。所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述背面永久地鍵合到第三半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的表面，并且同時(shí)，所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)保持臨時(shí)鍵合到所述第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。然后，所述第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可以與所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)分開(kāi)。本發(fā)明的實(shí)施方式還包括一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)； 以及第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，所述第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)在其與所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)之間沒(méi)有粘合劑的情況下臨時(shí)鍵合到所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)具有位于所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的第一側(cè)的有效面和位于所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的相反的第二側(cè)的背面。所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括基片和在所述基片上形成的至少一個(gè)器件結(jié)構(gòu)。所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)與所述第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)之間的鍵合能是大約lOOOmJ/m2或更小。第三半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)永久地鍵合到所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述背面，并且所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)與所述第三半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)之間的鍵合能至少是大約1200mJ/m2。


通過(guò)參照下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式的詳細(xì)描述以及附圖，可以更充分地理解本發(fā)明的實(shí)施方式，在附圖中圖IA至圖IE是半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化的示意性橫截面圖，并示出本發(fā)明的用于形成鍵合半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的示例性實(shí)施方式；圖2A至圖2E是半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化的示意性橫截面圖，并示出本發(fā)明的用于形成鍵合半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的另外示例性實(shí)施方式；圖3和圖4是半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化的示意性橫截面圖，并示出可以用于將一個(gè)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)(例如，裸片或晶片)臨時(shí)鍵合到另一個(gè)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)(例如，另一個(gè)裸片或晶片)的方法的示例；以及圖5至圖7是半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化的示意性橫截面圖，并示出可以用于將一個(gè)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)臨時(shí)鍵合到另一個(gè)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法的另一個(gè)示例。
具體實(shí)施例方式這里呈現(xiàn)的圖示不表示任何特定的材料、器件、系統(tǒng)或方法的實(shí)際視圖，而僅用于描述本發(fā)明的實(shí)施方式的理想化表示。
這里使用的任何標(biāo)題不應(yīng)被視為是限制如下面的權(quán)利要求以及它們的等同物所限定的本發(fā)明的實(shí)施方式的范圍。在任何特定標(biāo)題中描述的概念總體上適用于整個(gè)說(shuō)明書(shū)中的其他部分。本文中引用了多個(gè)參考，為了各種目的，以引用的方式將這些參考的完整公開(kāi)的全部?jī)?nèi)容并入本文中。此外，不管在本文中如何表征這些參考，所引用的這些參考中的任一個(gè)都不被認(rèn)為是本文所要求的本發(fā)明的主題的現(xiàn)有技術(shù)。如本文中使用的，術(shù)語(yǔ)“半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)”表示并包括了在形成半導(dǎo)體器件過(guò)程中使用的任何結(jié)構(gòu)。例如，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括裸片和晶片(例如，承載基片和器件基片)以及包括彼此三維集成起來(lái)的兩個(gè)或更多個(gè)裸片和/或晶片的組合件或復(fù)合結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包括完全制造完成的半導(dǎo)體器件以及在半導(dǎo)體器件的制造期間形成的中間結(jié)構(gòu)。如本文中使用的，術(shù)語(yǔ)“經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)”表示并包括具有一個(gè)或更多個(gè)部分地形成的器件結(jié)構(gòu)的任何半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)是半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的子集，并且所有經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)均是半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。如本文中使用的，術(shù)語(yǔ)“鍵合半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)”表示并包括具有附接在一起的兩個(gè)或更多個(gè)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的任何結(jié)構(gòu)。鍵合半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)是半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的子集，并且所有鍵合半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)均是半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。此外，包括一個(gè)或更多個(gè)經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)也是經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。如本文中使用的，術(shù)語(yǔ)“器件結(jié)構(gòu)”表示并包括經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的任何部分， 即，包括或限定了要在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上或在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中形成的半導(dǎo)體器件的有源或無(wú)源組件的至少一部分。例如，器件結(jié)構(gòu)包括集成電路的有源或無(wú)源組件，諸如晶體管、轉(zhuǎn)換器、電阻器、導(dǎo)線、導(dǎo)電通孔和導(dǎo)電接觸焊盤(pán)。如本文中使用的，術(shù)語(yǔ)“晶片通孔互連(through wafer interconnect”或“TWI ” 表示并包括延伸穿過(guò)第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的至少一部分的任何導(dǎo)電通孔，其用于跨過(guò)第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)與第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)之間的界面地在第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)和第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)之間提供結(jié)構(gòu)性互連和/或電互連。晶片通孔互連在本技術(shù)領(lǐng)域中也以其他術(shù)語(yǔ)表示，諸如“貫穿硅通孔”、“貫穿基片通孔、“貫穿晶片通孔”或諸如“TSV”或“TWV”的這些術(shù)語(yǔ)的縮寫(xiě)。TWI通常沿總體上與半導(dǎo)體器件的大體平坦的主表面垂直的方向(例如，沿與Z軸平行的方向)延伸穿過(guò)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。如本文中使用的，當(dāng)與經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)地使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“有效面”表示并包括經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的露出的主表面，已在或?qū)⒃诮?jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的露出的主表面中和/或上面形成的一個(gè)或更多個(gè)器件結(jié)構(gòu)。如本文中使用的，當(dāng)與經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)地使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“背面”表示并包括了在經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的有效面的相反側(cè)上的經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的露出的主表面。如這里使用的，術(shù)語(yǔ)“III - V半導(dǎo)體材料”表示并包括主要由來(lái)自周期表的族III A 的一個(gè)或更多個(gè)元素(B、Al、Ga、h和Tl)以及來(lái)自周期表的族V A的一個(gè)或更多個(gè)元素 (N、P、As、Sb和Bi)組成的任何材料。如本文中使用的，當(dāng)針對(duì)材料或結(jié)構(gòu)使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“熱膨脹系數(shù)”表示材料或結(jié)構(gòu)在室溫下的熱膨脹的平均線性系數(shù)。
7
本發(fā)明的實(shí)施方式包括用于形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法和結(jié)構(gòu)，并且更具體地，包括具有鍵合半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)以及形成這樣的鍵合半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法。本發(fā)明的方法和結(jié)構(gòu)的實(shí)施方式可以用于各種用途，諸如用于3D集成處理和形成3D集成結(jié)構(gòu)。下面參照?qǐng)DIA至圖IE來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施方式。圖IA示出了經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100。經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100可以包括多個(gè)器件結(jié)構(gòu)104。這些器件結(jié)構(gòu)104形成在基片106中和/或形成在基片106上?；?06可以包括一種或更多種材料。這些材料例如可以包括半導(dǎo)體材料，諸如硅(Si)、鍺(Ge)、III-V半導(dǎo)體材料等。此外，基片106可以包括單晶體半導(dǎo)體材料或者外延層半導(dǎo)體材料。在另外的實(shí)施方式中，基片106可以包括一種或更多種介電材料，諸如氧化物(如，二氧化硅(SiO2)或氧化鋁(A1203))、氮化物(如， 氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN))等。如圖IA所示，器件結(jié)構(gòu)104包括多個(gè)TWI 105。每個(gè)TWI 105均可以包括大體柱形(例如，圓柱形)結(jié)構(gòu)，該柱形結(jié)構(gòu)包括諸如一種或更多種金屬或金屬合金的導(dǎo)電材料。各個(gè)TWI 105還可以包括多層或多區(qū)域結(jié)構(gòu)，這些區(qū)域例如包括渡越區(qū)、勢(shì)壘區(qū)、導(dǎo)電區(qū)等，每個(gè)區(qū)域均可以包括不同的材料。經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100包括有效面108和背面 110。經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的背面110可以包括基片106的大體平坦的、露出的主表面。 經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的有效面108可以包括介電材料109，諸如氧化物(如，二氧化硅 (SiO2)或氧化鋁(Al2O3))、氮化物(如，氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN))等。圖IB示出了可以通過(guò)將圖IA的經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100臨時(shí)鍵合到另一個(gè)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122而形成的鍵合半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)120。該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122例如可以包括承載基片。例如，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122可以包括諸如硅(Si)、鍺(Ge)、III-V半導(dǎo)體材料等的半導(dǎo)體材料。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122可以可選地包括單晶體半導(dǎo)體材料或外延層半導(dǎo)體材料。在另外的實(shí)施方式中，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122可以包括一種或更多種介電材料，諸如氧化物(如，二氧化硅(SiO2)或氧化鋁(Al2O3))、氮化物(如，氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)或氮化鋁(AlN))等。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122可以包括被選擇以展現(xiàn)與由圖IA的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100所展現(xiàn)的熱膨脹系數(shù)大體相等的熱膨脹系數(shù)(如，在由半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100展現(xiàn)的熱膨脹的系數(shù)的大約百分之二十(20%)之內(nèi))的材料。繼續(xù)參照?qǐng)D1B，通過(guò)在經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122的鍵合表面之間沿它們之間的鍵合界面提供直接的原子鍵合或分子鍵合，經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100可以臨時(shí)地、直接地鍵合到半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122。換言之，在經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu) 122之間不使用粘合劑或任何其他中間鍵合材料的情況下，經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100可以臨時(shí)地、直接地鍵合到半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122。經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122之間的原子鍵合或分子鍵合的性質(zhì)將取決于經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122中每一方的材料成分。因而，根據(jù)一些實(shí)施方式，例如可以在氧化硅和氧化鍺中的至少一個(gè)與硅、鍺、 氧化硅和氧化鍺中的至少一個(gè)之間提供直接的原子鍵合或分子鍵合。作為非限制性示例，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的有效面108可以包括氧化物材料(例如，二氧化硅(SiO2)),并且半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122可以至少大體由相同的氧化物材料(例如，二氧化硅 (SiO2))組成。在這樣的實(shí)施方式中，氧化硅到氧化硅表面的直接鍵合處理可以用于將半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的有效面108鍵合到半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122的鍵合表面124。鍵合強(qiáng)度可以被定義為所鍵合半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)承受外部負(fù)載導(dǎo)致的界面分離的能力。鍵合強(qiáng)度可以由比鍵合(表面)能(specific bonding (surface) energy)來(lái)描述。鍵合能也可以被定義為鍵合半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的兩個(gè)鍵合表面的平均比表面能(average specific surface energy)(給定符號(hào)Y )，并且等于分離兩個(gè)鍵合的表面所需要的能量，即，Y = 1/211 ，其中η是單位面積上形成的鍵的數(shù)量(鍵密度)，并且&是各個(gè)鍵的能量。測(cè)量鍵合強(qiáng)度的通用方法使用在恒定楔固條件下的雙懸梁測(cè)試幾何形狀。將厚度為h的楔形物插入在厚度為t的兩個(gè)晶片之間的鍵合表面處，以使斷裂長(zhǎng)度L的區(qū)域脫開(kāi)。 接著，利用簡(jiǎn)單的公式計(jì)算表面能量
Γ 3h2Efγ =-
r 32L4關(guān)于該通用方法的更多信息可以在Maszara等人的出版物J. Appl.Phys.，64， 4943 (1988)禾口 Tong 等人的"Semiconductor Wafer Bonding :Science and technology，，， p. 27, Wiley, New York(1999)中找到。在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的有效面108和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122的鍵合表面IM之間建立的直接的臨時(shí)鍵合可以導(dǎo)致半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的有效面108與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122的鍵合表面IM之間的鍵合能介于大約10mJ/m2與大約lOOOmJ/m2之間。更具體地說(shuō)，在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的有效面108與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122的鍵合表面IM之間建立的直接的臨時(shí)鍵合可以導(dǎo)致半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的有效面108與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122的鍵合表面124之間的鍵合能介于大約100mJ/m2與大約700mJ/m2之間。在一些實(shí)施方式中，通過(guò)將半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的有效面108和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122的鍵合表面IM中每一方均形成為具有相對(duì)光滑的表面并隨后將有效面108和鍵合表面IM緊靠在一起并在退火處理期間保持有效面108與鍵合表面IM之間的接觸，可以建立起半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的有效面108與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122的鍵合表面1 之間的直接的臨時(shí)鍵合。例如，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的有效面108和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122的鍵合表面124中每一方均可以被形成為具有大約兩納米(2. Onm)或更小、大約一納米(1. Onm)或更小、或者大約四分之一個(gè)納米(0.25nm)或更小的均方根表面粗糙度(Rffls)。在一些實(shí)施方式中，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的有效面108和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122的鍵合表面124中每一方均可以被形成為具有介于大約四分之一個(gè)納米(0. 25nm)與大約兩納米(2. Onm)之間、或甚至介于大約二分之一納米 (0. 5nm)與大約一納米(1. Onm)之間的均方根表面粗糙度(Rfflls)。退火處理可以包括在爐中以大約一百攝氏度(100°C)和大約四百攝氏度GO(TC) 之間的溫度將半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122加熱大約兩分鐘Omin)和大約十五小時(shí) (15hr)之間的時(shí)間。如上所述，使用機(jī)械拋光處理和化學(xué)刻蝕處理中的至少一種，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的有效面108和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122的鍵合表面124中每一方均可以被形成得相對(duì)光滑。例如， 化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)處理可以用于使半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的有效面108和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122的鍵合表面124中每一方都平坦化和/或使半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的有效面108和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122的鍵合表面124中每一方的表面粗糙度都降低。在沿半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的有效面108與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122的鍵合表面IM之間的鍵合界面1 建立起直接的臨時(shí)鍵合之前，可以使半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的有效面108和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu) 122的鍵合表面124中至少一方活化，以增加半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的有效面108與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122的鍵合表面IM之間的鍵合能。換言之，在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的有效面108和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu) 122的鍵合表面1 之間建立起臨時(shí)的直接鍵合之前，可以選擇性地改變半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的有效面108和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122的鍵合表面124中至少一方的表面化學(xué)?？梢詫⒈砻婊瘜W(xué)改變?yōu)檫x擇性地將半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的有效面108與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122的鍵合表面IM之間界面處的鍵合能調(diào)整到本文所提及的范圍內(nèi)。作為非限制性示例，等離子體活化處理可以用于活化半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的有效面108和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122的鍵合表面124中至少一方。根據(jù)以下條件，可以在等離子體腔中執(zhí)行利用等離子體活化的處理-氧氣、氮?dú)?、氬氣或氦氣，其中氣流介?和IOOsccm之間(例如，50和17kccm 之間)；-功率介于25和2500瓦特之間(例如，介于150和1000瓦特之間)；-壓力介于20和200mTorr之間(例如，介于50和IOOmTorr之間)；以及-曝光時(shí)間介于5秒和5分鐘之間(例如，介于10秒和60秒之間)。在一些實(shí)施方式中，僅經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122中一方可以經(jīng)歷如上所述的表面活化處理，而另一方則不經(jīng)歷表面活化處理，從而選擇性地調(diào)整經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122之間的鍵合能和/或降低無(wú)意中在它們之間形成永久鍵合的可能性。此外，在退火處理前，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的有效面108和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122的鍵合表面 124中至少一方可以經(jīng)歷一次或更多次清潔處理。例如，可以清潔有效面108和鍵合表面 124以去除有機(jī)污染物和/或離子污染物。在有效面108和鍵合表面IM包括不為氧化物但經(jīng)歷氧化的材料的實(shí)施方式中，有效面108和鍵合表面IM可以經(jīng)歷氧化物剝離處理。作為非限制性示例，可以將經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122浸泡在去離子(DI)的水中，然后可以在溫度介于大約五十?dāng)z氏度(50°C )和大約八十?dāng)z氏度(80°C ) 之間的氫氧化銨(NH4OH)、過(guò)氧化氫(H2O2)和水(H2O)的1 1 5溶液中將它們浸泡大約一分鐘(Imin)和大約十五分鐘(15min)之間。第一次清潔處理可以導(dǎo)致在所處理的表面上形成薄的二氧化硅層。然后，可以再次將經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122浸泡在去離子(DI)的水中，之后可以將它們浸入溫度介于大約二十?dāng)z氏度(20°C)和大約三十?dāng)z氏度(30°C )之間的氫氟酸(HF)和水(H20)的1 50溶液中達(dá)大約十秒鐘(IOsec)和大約五分鐘(5min)之間。該次清潔處理可以去除由第一次清潔處理形成的任何二氧化硅層以及一些離子污染物。然后，可以再次將經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122浸泡在去離子(DI)的水中，之后可以將它們浸入在溫度介于大約五十?dāng)z氏度(50°C )和大約八十?dāng)z氏度(80°C )之間的鹽酸(HCl)、過(guò)氧化氫(H2O2)和水(H2O)的1 1 6溶液中大約一分鐘(Imin)和大約十五分鐘(15min)之間。該次清潔處理可以去除任何殘留的離子污染物(例如，金屬離子)。在一些實(shí)施方式中，僅經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122中一方可以經(jīng)歷如上所述的清潔處理，而另一方則不經(jīng)歷清潔處理以降低無(wú)意中在它們之間形成永久鍵合的可能性。在另外的實(shí)施方式中，可以利用參照下面圖3和圖4描述的方法來(lái)建立半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的有效面108與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122的鍵合表面1 之間的直接的臨時(shí)鍵合。在參照?qǐng)D 3和圖4描述的方法中，鍵合界面區(qū)域可以形成在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的有效面108與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122的鍵合表面IM之間，并且該鍵合界面區(qū)域被選擇為小于半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的有效面 108與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122的鍵合表面1 之間沿它們之間的鍵合界面126的總面積。鍵合界面區(qū)域被限定為經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122之間存在直接的原子鍵合和/ 或分子鍵合的區(qū)域。例如，位于半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的有效面108與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122的鍵合表面IM之間的鍵合界面區(qū)域可以被選擇性地形成為小于經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的有效面108與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122的鍵合表面IM之間沿它們之間的鍵合界面126的總面積的大約百分之八十 (80% )、小于大約百分之五十(50% )或甚至小于大約百分之二十(20% )。為減小位于經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122之間的鍵合界面區(qū)域，可以在經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的有效面108與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122的鍵合表面124中至少一方中或上面形成多個(gè)凹槽。例如，圖3示出了在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122上形成的多個(gè)凹槽130。通過(guò)對(duì)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122或者對(duì)在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122上提供的材料進(jìn)行構(gòu)圖，可以形成這些凹槽 130。例如，可以在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122上形成介電材料128(例如，如二氧化硅(SiO2)的氧化物材料)，并且可以使用掩模和刻蝕處理對(duì)介電材料1 進(jìn)行構(gòu)圖以在介電材料1 中形成凹槽130。利用本領(lǐng)域已知的光刻處理，可以在介電材料1 上形成構(gòu)圖的掩模層。構(gòu)圖的掩模層可以在希望在下面的介電材料128中形成凹槽130的位置處包括貫穿該掩模層的孔。 然后，可以使通過(guò)位于其上的構(gòu)圖的掩模層而露出的介電材料1 經(jīng)受利用濕式化學(xué)腐蝕處理或干式反應(yīng)離子刻蝕處理的刻蝕劑。凹槽(如在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122上的凹槽130)也可以可選地形成在經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的有效面108中或上面。參照?qǐng)D4，當(dāng)在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122的鍵合表面IM和經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的有效面108中一方或雙方中或上面形成凹槽130后，如前面參照?qǐng)D3所述那樣，可以在經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的有效面108與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122的鍵合表面1 之間建立起直接的臨時(shí)鍵合。如圖4所示，位于經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122之間的鍵合界面區(qū)域是介電材料128緊靠半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的有效面108的區(qū)域(凹槽130未占用的區(qū)域)。如圖4所示，在一些實(shí)施方式中，經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的有效面108可以包括露出的導(dǎo)電器件特征104'(例如，接合焊盤(pán)、跡線等)。這樣的導(dǎo)電器件特征104'例如可以包括金屬材料(即，金屬或金屬合金)。在這樣的實(shí)施方式中，可以將多個(gè)凹槽130形成為被選擇為包括導(dǎo)電器件特征104'的圖案的鏡像的圖案。結(jié)果，在建立經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122之間的臨時(shí)鍵合時(shí)，凹槽130可以與導(dǎo)電器件特征104'對(duì)準(zhǔn)。在經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122之間建立的鍵合可以包括位于半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122 的介電材料1 與經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的介電材料109之間圍繞經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu) 100的有效面108處的導(dǎo)電器件特征104'的直接原子鍵合或分子鍵合。在這樣的實(shí)施方式中，在鍵合處理期間，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122以任何有效方式都不可以接觸到導(dǎo)電器件特征104'的材料，這可以防止在鍵合經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122時(shí)可能發(fā)生的導(dǎo)電器件特征104'的氧化和/或其特性的其他形式的劣化。在另外的實(shí)施方式中，可以利用下面參照?qǐng)D5至圖7描述的方法在經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的有效面108與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122的鍵合表面1 之間建立起直接的臨時(shí)鍵合。在參照?qǐng)D5至圖7描述的方法中，與在參照?qǐng)D3和圖4描述的方法中一樣，鍵合界面區(qū)域可以形成在經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的有效面108與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122的鍵合表面 1 之間，該鍵合界面區(qū)域的面積被選擇為小于位于經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的有效面108 與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122的鍵合表面IM之間沿它們之間的鍵合界面1 的總面積。此外，如針對(duì)圖3和圖4所討論的那樣，多個(gè)凹槽130可以形成在經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的有效面108 與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122的鍵合表面124中至少一方中或上面以減小經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122之間的鍵合界面區(qū)域。例如，圖5示出了在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122上形成的凹槽 130。凹槽130可以如前面參照?qǐng)D3描述地那樣形成。凹槽(如半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122上的凹槽 130)可以可選地形成在經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的有效面108中或上面。如圖5所示，在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122鍵合表面IM上的凹槽130外的區(qū)域上的介電材料1 上，可以提供另一種介電材料129?？梢栽谛纬砂疾?30之前在介電材料1 上提供介電材料129。換言之，介電材料1 可以被提供(例如，淀積)在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122的鍵合表面1 上的介電材料1 上，并且多個(gè)凹槽130可以穿過(guò)介電材料129以及介電材料1 的至少一部分而形成。在另外的實(shí)施方式中，可以在形成凹槽130后在介電材料1 上提供介電材料129。在這樣的實(shí)施方式中，介電材料1 可以?xún)H被提供在凹槽130外的介電材料128的表面上，而不被提供在凹槽130內(nèi)的介電材料128的表面上。在一些實(shí)施方式中，可以將介電材料1 選擇為包括高溫介電材料，并且可以將介電材料1 選擇為包括低溫介電材料。本文中使用的術(shù)語(yǔ)“低溫介電材料”表示并包括了在將介電材料加熱到低于四百攝氏度GO(TC)的已知溫度時(shí)將經(jīng)歷降解、分解和除氣中的至少一種的任何介電材料。本文中使用的術(shù)語(yǔ)“高溫介電材料”表示并包括了在將介電材料加熱到四百攝氏度GO(TC)時(shí)將不經(jīng)歷降解、分解和除氣中任一種的任何介電材料。作為非限制性示例，高溫介電材料1 可以包括氧化物(例如，二氧化硅(SiO2)或氧化鋁(Al2O3))、氮化物(例如，氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN))、氮化鋁(AlN)。作為非限制性示例，低溫介電材料1 可以包括四乙基原硅酸鹽(TEOS)或聚合物材料。如圖6所示，還可以將低溫介電材料1 提供在經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100 ‘的有效面108的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域上。例如，如前所述，在一些實(shí)施方式中，經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100 的有效面108可以包括露出的導(dǎo)電器件特征104'(例如，接合焊盤(pán)、跡線等)。在這樣的實(shí)施方式中，可以利用掩模和刻蝕處理對(duì)低溫介電材料129進(jìn)行構(gòu)圖以在介電材料129和 128中形成凹槽104'?？梢允褂帽绢I(lǐng)域中已知的光刻處理在介電材料1 上形成構(gòu)圖的掩模層。構(gòu)圖的掩模層可以在希望在下面的介電材料1 和128中形成凹槽104'的位置處包括貫穿該掩模層的孔。然后，可以使通過(guò)位于其上的構(gòu)圖的掩模層中的孔而露出的介電材料1 和1 經(jīng)受利用濕式化學(xué)腐蝕處理或干式反應(yīng)離子刻蝕處理的蝕刻劑。介電材料1 和128以任何有效方式都不蓋住露出的導(dǎo)電器件特征104'，如在圖6中所示。參照?qǐng)D7，當(dāng)在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的有效面108與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122的鍵合表面124中至少一方上提供了低溫介電材料1 后，并且當(dāng)在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122的鍵合表面124與經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的有效面108中的一方或雙方中或上面形成了凹槽130后，如前面參照?qǐng)D3所述，可以在經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的有效面108與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122的鍵合表面 IM之間建立起直接的臨時(shí)鍵合。如圖7所示，位于經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu) 122之間的鍵合界面區(qū)域是介電材料1 緊靠經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的有效面108的區(qū)域(凹槽130未占用的區(qū)域)。如前面參照?qǐng)D3和圖4所述的，可以將多個(gè)凹槽130形成為被選擇為包括導(dǎo)電器件特征104'的圖案的鏡像的圖案。結(jié)果，在建立經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu) 122之間的臨時(shí)鍵合時(shí)，凹槽130可以與導(dǎo)電器件特征104'對(duì)準(zhǔn)。在經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu) 100與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122之間建立的鍵合可以包括半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122的低溫介電材料1 與經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的低溫介電材料109之間的直接原子鍵合或分子鍵合。在這樣的實(shí)施方式中，在鍵合處理期間，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122以任何有效方式都不可以接觸到導(dǎo)電器件特征104'的材料，這可以防止在鍵合經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122時(shí)可能發(fā)生的導(dǎo)電器件特征104'的氧化和/或其特性的其他形式的劣化。在將半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122臨時(shí)鍵合到經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100時(shí)，可以將半導(dǎo)體結(jié)構(gòu) 122和經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100至少加熱到低溫介電材料1 將經(jīng)歷降解、分解和除氣中的至少一種的已知溫度。結(jié)果，低溫介電材料1 將在鍵合處理期間降解、分解和/或除氣， 這可以導(dǎo)致在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122與經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100之間形成比未出現(xiàn)這些降解、分解和/或除氣時(shí)發(fā)生的鍵合更弱的鍵合。如下面將進(jìn)一步詳細(xì)討論的，這種較弱的臨時(shí)鍵合可以便于將半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122與經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100分開(kāi)。再參照?qǐng)D1C，在將半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122臨時(shí)鍵合到經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100后，可以使經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的基片106變薄以形成另一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)140。例如可以通過(guò)從基片106的背面110去除基片106的材料而使基片106變薄。利用機(jī)械拋光處理和化學(xué)刻蝕處理中的至少一種，可以從基片106的背面110去除材料。例如，化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)處理可以用于從背面110去除基片106的材料。如圖IC所示，經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100可以包括TWI 105, TffI 105部分地穿過(guò)基片106而延伸，并且可以使基片106變薄到TWI 105透過(guò)經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的基片 106的背面110露出的程度。圖ID示出了可以通過(guò)在圖IC的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)140和另一個(gè)經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu) 170之間形成永久鍵合而制造的另一個(gè)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)160。在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)140和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)170之間沿它們之間的鍵合界面建立的永久鍵合可以導(dǎo)致半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)140和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)170之間的至少大約1200mJ/m2的鍵合能。更具體地說(shuō)，在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)140和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)170之間建立的永久鍵合可以導(dǎo)致半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)140 和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)170之間介于大約1600mJ/m2和大約3000mJ/m2之間的鍵合能。盡管經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)170的類(lèi)型和/或設(shè)計(jì)可以不同于經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu) 100的類(lèi)型和/或設(shè)計(jì)，但經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)170可以與圖IA的經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100 大體相似，并且可以包括在基片176中和/或上面形成的多個(gè)器件結(jié)構(gòu)174?；?76可以包括如前面參照?qǐng)DIA的基片106描述的那些材料中的任一種的半導(dǎo)體材料。經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)170還可以包括金屬結(jié)構(gòu)175，金屬結(jié)構(gòu)175可以在結(jié)構(gòu)上連接到半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)140 的TWI 105和/或電連接到半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)140的TWI 105。金屬結(jié)構(gòu)175可以包括一個(gè)或更多個(gè)導(dǎo)電焊盤(pán)、跡線、線路等。此外，金屬結(jié)構(gòu)175可以包括多層或多區(qū)域結(jié)構(gòu)，這些區(qū)域例如包括渡越區(qū)、勢(shì)壘區(qū)、導(dǎo)電區(qū)等，每個(gè)區(qū)域均可以包括不同的材料。在一些實(shí)施方式中，TWI 105和金屬基片175可以包括相同的材料(例如，金屬或金屬合金，諸如基于銅的合金)，并且可以在TWI 105和金屬結(jié)構(gòu)175之間建立金屬-金屬鍵合。例如，金屬-金屬熱壓縮鍵合處理可以用于在TWI 105和金屬基片175之間形成鍵合。在這樣的方法中，在加熱半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)140和經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)170的同時(shí)，可以在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)140和經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)170之間施加壓力。壓力和熱的組合導(dǎo)致在TWI 105 和金屬基片175之間形成金屬-金屬鍵合。例如，在將半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)140和經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)170加熱到介于大約200°C和大約400°C之間的溫度的同時(shí)，可以在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)140和經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)170之間施加介于大約0. HMI^a和大約1.43ΜΙ^之間的壓力。為了在鍵合處理期間避免氧化，可以在諸如氮?dú)馀c按體積計(jì)的介于大約百分之四和大約百分之十(10%)之間的氫氣的混合物的還原氣氛中執(zhí)行鍵合處理。在一些實(shí)施方式中，TWI 105和金屬基片175可以包括相同的材料(例如，金屬或金屬合金，諸如基于銅的合金)，并且可以在TWI 105和金屬結(jié)構(gòu)175之間建立金屬-金屬鍵合。例如，金屬-金屬非熱壓縮鍵合處理可以用于形成TWI 105和金屬基片175之間的鍵合。在這樣的方法中，在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)140和經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)170之間不施加外部壓力。另外，可以在室溫和大氣壓力下執(zhí)行非熱壓縮鍵合。另外，通過(guò)將介電材料178鍵合到半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的基片106，可以將半導(dǎo)體結(jié)構(gòu) 140永久地鍵合到經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)170。介電材料178可以包括例如氧化物(例如， 二氧化硅(SiO2)或氧化鋁(Al2O3))、氮化物(例如，氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)或氮化鋁 (AlN))等。在將圖IC的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)140和經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)170永久地鍵合起來(lái)后，可以從圖ID的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)160去除掉臨時(shí)鍵合到半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122，以形成在圖IE中示出的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)180。例如，通過(guò)在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)160的其余部分之間提供機(jī)械力，可以從半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)160去除掉半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122(圖1D)。例如，旋轉(zhuǎn)力矩可以施加在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)160的其余部分之間。為了在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)160的其余部分之間施加這樣的旋轉(zhuǎn)力矩，第一卡盤(pán)裝置可以附接到半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122，并且第二卡盤(pán)裝置可以附接到半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)160的其余部分， 并且通過(guò)在第一卡盤(pán)裝置和第二卡盤(pán)裝置之間施加旋轉(zhuǎn)力矩，力矩可以施加在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu) 122和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)160的其余部分之間。這樣的卡盤(pán)裝置和設(shè)備是本領(lǐng)域中已知的。作為另外的非限制性實(shí)施方式，可以在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)160的其余部分之間插入葉片，高壓流體射流可以導(dǎo)向半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)160的其余部分之間，或者可以將彎曲力施加于半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)160以將半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)160的其余部分分開(kāi)。在上面參照?qǐng)DIA至圖IE描述的本發(fā)明的實(shí)施方式中，在將經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu) 100鍵合到另一個(gè)經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)170之前，TWI 105存在于經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100 中。在本發(fā)明的另外實(shí)施方式中，在將至少一個(gè)經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)鍵合到至少一個(gè)另外的經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)之后，可以形成穿過(guò)至少一個(gè)經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的TWI。下面參照?qǐng)D2A至圖2E來(lái)描述這樣的方法的示例。圖2A示出了包括多個(gè)器件結(jié)構(gòu)204的經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)200。器件結(jié)構(gòu)204形成在基片206中和/或上面?；?06例如包括一種或更多種半導(dǎo)體材料，諸如硅(Si)、 鍺(Ge)、III-V半導(dǎo)體材料等。此外，基片206可以包括單晶體半導(dǎo)體材料或者外延層半導(dǎo)體材料。在另外的實(shí)施方式中，基片206可以包括一種或更多種介電材料，諸如氧化物(如，二氧化硅(SiO2)或氧化鋁(Al2O3))、氮化物(如，氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)或氮化鋁(AlN))等。如圖2A所示，此時(shí)在制造工序中，器件結(jié)構(gòu)204不包括TWI (如圖IA中的TWI105)。 經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)200包括有效面208和背面210。經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)200的背面210 可以包括基片206的大體平坦的、露出的主表面。經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)200的有效面208 可以包括一種或更多種介電材料209，諸如氧化物(如，二氧化硅(SiO2)或氧化鋁(Al2O3))、 氮化物(如，氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)或氮化鋁(AlN))等。圖2B示出了可以通過(guò)將圖2A的經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)200臨時(shí)鍵合到另一個(gè)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)222而形成的鍵合半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)220。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)222例如可以包括承載基片。例如， 半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)222可以包括半導(dǎo)體材料，諸如硅(Si)、鍺(Ge)、III-V半導(dǎo)體材料等。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)222可以可選地包括單晶體半導(dǎo)體材料或外延層半導(dǎo)體材料。在另外的實(shí)施方式中， 半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)222可以包括一種或更多種介電材料，諸如氧化物(如，二氧化硅(SiO2)或氧化鋁(Al2O3))、氮化物(如，氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)或氮化鋁(AlN))等。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu) 222可以包括被選擇為展現(xiàn)與由圖2A的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)200所展現(xiàn)的熱膨脹的系數(shù)至少大體相等的熱膨脹系數(shù)(例如，在由半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100展現(xiàn)的熱膨脹的系數(shù)的約百分之二十(20% ) 內(nèi))的材料。繼續(xù)參照?qǐng)D2B，利用本文前面描述的用于將圖IA的經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100臨時(shí)地直接鍵合到圖IB的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)122的方法中的任一種，可以將經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)200 臨時(shí)地直接鍵合到半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)222。例如，本文中參照?qǐng)D1B、圖3至圖7描述的方法中的任一種方法可以用于將經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)200鍵合到半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)222。在本發(fā)明的另外實(shí)施方式中，退火處理可以包括在爐中在大約一百攝氏度 (IOO0C )和大約八百攝氏度(800°C )之間的溫度、或在大約一百攝氏度(100°C )和大約四百攝氏度GO(TC)之間的溫度將半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)200和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)222加熱大約兩分鐘 (2min)和大約十五小時(shí)(15hr)之間的時(shí)間。如圖2C所示，在將半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)222臨時(shí)鍵合到經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)200后，可以使經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)200的基片206變薄以形成另一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)M0。例如可以通過(guò)從基片206的背面去除其材料來(lái)使基片206變薄。利用機(jī)械拋光處理和化學(xué)刻蝕處理中的至少一種，材料可以被從基片206的背面210去除。例如，化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)處理可以用于從背面210去除基片206的材料。圖2D示出了另一個(gè)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)沈0，該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)260可以通過(guò)在圖2C的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)240和另一個(gè)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)270之間形成永久鍵合而形成。在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)240和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)270之間沿它們之間的鍵合界面建立的永久鍵合可以導(dǎo)致半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)240和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)270之間的至少大約1200mJ/m2的鍵合能。更具體地說(shuō)，在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)240和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)270之間建立的永久鍵合可以導(dǎo)致半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)240和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)270之間的介于大約1600mJ/m2和大約3000mJ/m2之間的鍵合能。經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)270可以與圖2A的經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)200大體相似，并且可以包括在基片276中和/或上面形成的多個(gè)器件結(jié)構(gòu)274。基片276可以包括諸如之前參照?qǐng)D2A的基片206描述的材料中的任一種的半導(dǎo)體材料。經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)270還可以包括金屬結(jié)構(gòu)275。金屬結(jié)構(gòu)275可以包括一個(gè)或更多個(gè)導(dǎo)電焊盤(pán)、跡線、線路等。此外，金屬結(jié)構(gòu)275可以包括多層或多區(qū)域結(jié)構(gòu)，這些區(qū)域例如包括渡越區(qū)、勢(shì)壘區(qū)、導(dǎo)電區(qū)等，每個(gè)區(qū)域均可以包括不同的材料。通過(guò)將介電材料278(圖2E)鍵合到半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)200的基片206，可以將半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)240永久地鍵合到經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)270。介電材料278例如可以包括一種或更多種氧化物(例如，二氧化硅(SiO2)或氧化鋁(Al2O3))、氮化物(例如，氮化硅(Si3N4)、氮化硼 (BN)或氮化鋁(AlN))等。在將圖2C的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)240和經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)270永久鍵合后，可以形成穿過(guò)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)200并到達(dá)金屬結(jié)構(gòu)275的TWI 205。例如，通過(guò)刻蝕或激光燒蝕的方式穿透半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)200而到達(dá)金屬結(jié)構(gòu)275，可以形成通孔。然后，可以利用一次或更多次電鍍處理(如，化學(xué)鍍處理和/或電解電鍍處理)以在通孔內(nèi)并在金屬結(jié)構(gòu)275上提供一種或更多種導(dǎo)電材料，因而形成在結(jié)構(gòu)上與金屬結(jié)構(gòu)275互連且與金屬結(jié)構(gòu)275電互連的TWI 205。在將圖2C的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)240和經(jīng)處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)270永久鍵合后，可以從圖2D 的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)260去除掉臨時(shí)鍵合到半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)200的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)222，以形成在圖2E中示出的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)觀0。例如可以利用之前參照?qǐng)DIE討論的方法從半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)260去除掉半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)222。本發(fā)明的實(shí)施方式可以用于任何類(lèi)型或多個(gè)類(lèi)型的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的3D集成，包括裸片到裸片(D2D)集成、裸片到晶片(D2W)、晶片到晶片(W2W)集成或這些集成處理的組合。例如，在裸片到晶片(D2W)集成處理中，經(jīng)處理的半導(dǎo)體晶片可以如本文中前面描述地那樣臨時(shí)地直接鍵合到承載基片晶片，以用于該經(jīng)處理的半導(dǎo)體晶片的后續(xù)操作和處理。然后，可以使經(jīng)處理的半導(dǎo)體晶片與承載基片晶片分開(kāi)并將其固定在膠帶上，接著可以將經(jīng)處理的半導(dǎo)體晶片切成小塊以形成固定在膠帶上的單獨(dú)的裸片，接著可以測(cè)試這些裸片是否可以正確工作。然后可以挑選出已知合格裸片(KGD)并利用本文前面描述的方法將已知合格裸片永久地鍵合到另一個(gè)經(jīng)處理的半導(dǎo)體晶片。在裸片到晶片(D2W)集成處理的另一個(gè)示例中，在已知合格裸片(KGD)被固定到承載基片晶片的同時(shí)，可以如本文中前面描述的那樣將已知合格裸片(KGD)臨時(shí)地直接鍵合到承載基片晶片，以用于后續(xù)對(duì)已知合格裸片的操作和處理(例如，薄化和/或形成 TffI)。然后，可以將經(jīng)處理的已知合格裸片永久鍵合到另一個(gè)經(jīng)處理的半導(dǎo)體晶片，同時(shí)承載基片晶片在已知合格裸片的與另一個(gè)經(jīng)處理的半導(dǎo)體晶片相反的一側(cè)上保持與該已知合格裸片的鍵合。已知合格裸片(以及永久鍵合到該已知合格裸片的另一個(gè)經(jīng)處理的半導(dǎo)體晶片)可以與承載基片晶片分開(kāi)。下面描述本發(fā)明的非限制性實(shí)施方式的另外示例。實(shí)施方式1 一種形成鍵合半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，該方法包括以下步驟通過(guò)提供第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面和第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面之間的直接原子鍵合或直接分子鍵合，將第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)臨時(shí)鍵合到第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；將第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)選擇為具有位于該第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的第一側(cè)上的有效面和位于該第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的相反的第二側(cè)上的背面，并且第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括在基片上形成的至少一個(gè)器件結(jié)構(gòu)；通過(guò)從第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的背面去除基片的材料，使第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的基片變??；在使第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的基片變薄后，將第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的背面永久地鍵合到第三半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的表面，并且同時(shí)第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)保持臨時(shí)鍵合到第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；以及將第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)與第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)分開(kāi)。
實(shí)施方式2 根據(jù)實(shí)施方式1的方法，該方法還包括以下步驟將第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)選擇為包括至少一個(gè)晶片通孔互連，并且其中，使第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的基片變薄的步驟包括露出穿過(guò)第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的背面的至少一個(gè)晶片通孔互連的至少一部分的步驟，并且其中，將第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的背面永久地鍵合到第三半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的表面的步驟包括將至少一個(gè)晶片通孔互連與第三半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)電互連的步驟。實(shí)施方式3 根據(jù)實(shí)施方式1的方法，該方法還包括以下步驟在將第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的背面永久地鍵合到第三半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的表面后，形成穿過(guò)第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)晶片通孔互連，并且將該至少一個(gè)晶片通孔互連與第三半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)電互連。實(shí)施方式4 根據(jù)實(shí)施方式1至3中任一項(xiàng)的方法，其中，將第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)臨時(shí)鍵合到第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的步驟包括以下步驟在第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)和第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)之間不使用粘合劑地將第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)臨時(shí)鍵合到第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。實(shí)施方式5 根據(jù)實(shí)施方式1至4中任一項(xiàng)的方法，其中，提供第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面和第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面之間的直接原子鍵合或直接分子鍵合的步驟包括以下步驟在氧化硅、氮化硅和氧化鍺中的至少一種與硅、鍺、氧化硅、氮化硅和氧化鍺中的至少一種之間提供直接原子鍵合或直接分子鍵合。實(shí)施方式6 根據(jù)實(shí)施方式1至5中任一項(xiàng)的方法，其中，將第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)臨時(shí)鍵合到第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的步驟包括以下步驟將第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面和第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面中每一方都形成為具有大約兩納米(2. Onm)或更小的表面粗糙度；將第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面緊靠第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面；以及在大約兩百攝氏度) 和大約四百攝氏度GO(TC)之間的溫度將第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面和第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面保持大約兩分鐘Omin)和大約十五小時(shí)(Mhr)之間的時(shí)間。實(shí)施方式7 根據(jù)實(shí)施方式6的方法，該方法還包括以下步驟在將第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面和第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面保持在介于大約兩百攝氏度)和大約四百攝氏度)之間的溫度達(dá)大約兩分鐘Omin)和大約十五小時(shí)(Mhr)之間的時(shí)間的同時(shí)，保持第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面和第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面之間的介于大約 0. 14MPa和1. 43MPa之間的壓力。實(shí)施方式8 根據(jù)實(shí)施方式6或?qū)嵤┓绞?的方法，該方法還包括以下步驟在將第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面緊靠第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面之前，將第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面和第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面中至少一方活化。實(shí)施方式9 根據(jù)實(shí)施方式1至5中任一項(xiàng)的方法，其中，將第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)臨時(shí)鍵合到第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的步驟包括以下步驟在第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面和第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面之間形成鍵合界面區(qū)域，該鍵合界面區(qū)域是第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面和第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面之間沿它們之間的鍵合界面的總面積的大約百分之八十 (80% )或更小。實(shí)施方式10 根據(jù)實(shí)施方式9的方法，該方法還包括以下步驟在第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面和第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面中至少一方中形成多個(gè)凹槽。實(shí)施方式11 根據(jù)實(shí)施方式10的方法，其中，在第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面和第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面中至少一方中形成多個(gè)凹槽的步驟包括以下步驟在第一半導(dǎo)體
17結(jié)構(gòu)的鍵合表面和第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面中一方上以圖案形成多個(gè)凹槽；以及使該圖案包括第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面和第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面中另一方上的金屬特征的另一個(gè)圖案的鏡像。實(shí)施方式12 根據(jù)實(shí)施方式10或?qū)嵤┓绞?1的方法，其中，在第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面和第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面中至少一方中形成多個(gè)凹槽的步驟包括以下步驟在第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面和第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面中至少一方上的第二介電材料上淀積第一介電材料；將第一介電材料選擇為包括在被加熱到低于大約四百攝氏度 (4000C )的已知溫度時(shí)將經(jīng)歷降解、分解和除氣中的至少一種的低溫介電材料；以及形成穿過(guò)第一介電材料的至少一部分的多個(gè)凹槽。實(shí)施方式13 根據(jù)實(shí)施方式12的方法，該方法還包括將低溫介電材料加熱到高于已知溫度的溫度，以弱化低溫介電材料與另一材料之間的鍵合的步驟。實(shí)施方式14 根據(jù)實(shí)施方式1至5中任一項(xiàng)的方法，其中，將第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)臨時(shí)鍵合到第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的步驟包括以下步驟將第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面和第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面中至少一方形成為具有介于大約四分之一納米(0. 25nm)和大約兩納米 (2nm)之間的表面粗糙度。實(shí)施方式15 根據(jù)實(shí)施方式14的方法，其中，將第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面和第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面中至少一方形成為具有介于大約四分之一納米(o. 25nm)和大約兩納米Onm)之間的表面粗糙度的步驟包括以下步驟將第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面和第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面中每一方均形成為具有介于大約二分之一納米(0. 5nm)和大約一納米(LOnm)之間的表面粗糙度。實(shí)施方式16 —種形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，該方法包括以下步驟在第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面和第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面之間不使用粘合劑地將第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)臨時(shí)鍵合到第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；將第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)選擇為具有位于第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的第一側(cè)上的有效面和位于第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的相反的第二側(cè)上的背面，并且第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括在基片上形成的至少一個(gè)器件結(jié)構(gòu)；將第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的背面永久地鍵合到第三半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的表面，同時(shí)使第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)保持臨時(shí)鍵合到第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；以及將第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)與第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)分開(kāi)。實(shí)施方式17 根據(jù)實(shí)施方式16的方法，其中，將第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)臨時(shí)鍵合到第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的步驟包括以下步驟將第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面和第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面中每一方均形成為具有大約兩納米O. Onm)或更小的表面粗糙度；使第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面緊靠第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面；以及在大約兩百攝氏度)和大約四百攝氏度GO(TC)之間的溫度達(dá)將第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面與第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面保持大約兩分鐘Omin)和大約十五小時(shí)(Khr)之間的時(shí)間。實(shí)施方式18 根據(jù)實(shí)施方式16或?qū)嵤┓绞?7的方法，該方法還包括以下步驟將第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面與第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面中至少一方活化。實(shí)施方式19 根據(jù)實(shí)施方式16至18中任一項(xiàng)的方法，其中，將第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)臨時(shí)鍵合到第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的步驟包括以下步驟在第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面和第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面之間形成鍵合界面區(qū)域，該鍵合界面區(qū)域是第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面和第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面中至少一方的總表面面積的大約百分之八十(80% )或更
實(shí)施方式20 根據(jù)實(shí)施方式19的方法，該方法還包括以下步驟在第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面和第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面中至少一方中形成多個(gè)凹槽。實(shí)施方式21 根據(jù)實(shí)施方式20的方法，其中，在第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面和第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面中至少一方中形成多個(gè)凹槽的步驟包括以下步驟在第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面和第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面中一方上以圖案形成多個(gè)凹槽；并將該圖案選擇為包括第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面和第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面中另一方上的金屬特征的另一個(gè)圖案的鏡像。實(shí)施方式22 根據(jù)實(shí)施方式20或?qū)嵤┓绞?1的方法，其中，在第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面和第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面中至少一方中形成多個(gè)凹槽的步驟包括以下步驟在第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面和第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面中至少一方上的第二介電材料上淀積第一介電材料；將第一介電材料選擇為包括在被加熱到低于大約400攝氏度 (4000C )的已知溫度時(shí)將經(jīng)歷降解、分解和除氣中的至少一種的低溫介電材料；以及形成穿過(guò)第一介電材料的至少一部分的多個(gè)凹槽。實(shí)施方式23 根據(jù)實(shí)施方式22的方法，該方法還包括將低溫介電材料加熱到高于已知溫度的溫度，以弱化低溫介電材料與另一材料之間的鍵合的步驟。實(shí)施方式對(duì)根據(jù)實(shí)施方式16的方法，其中，將第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)臨時(shí)鍵合到第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的步驟包括以下步驟將第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面和第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面中至少一方形成為具有介于大約四分之一納米(0. 25nm)和大約兩納米Qnm)之間的表面粗糙度。實(shí)施方式25 —種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其具有位于第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的第一側(cè)上的有效面和位于第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的相反的第二側(cè)上的背面，第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括基片和在該基片上形成的至少一個(gè)器件結(jié)構(gòu)；第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其在與第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)之間沒(méi)有粘合劑的情況下被臨時(shí)鍵合到第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)與第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)之間的鍵合能是大約lOOOmJ/m2或更?。坏谌雽?dǎo)體結(jié)構(gòu)，其永久地鍵合到第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的背面，第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)與第三半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)之間的鍵合能至少是大約 1200mJ/m2。實(shí)施方式沈根據(jù)實(shí)施方式25的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包括位于第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面和第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面之間的直接原子鍵合或分子鍵合。實(shí)施方式27 根據(jù)實(shí)施方式沈的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中，第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面包括氧化硅、氮化硅和氧化鍺中的至少一種，并且第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面包括硅、鍺、 氧化硅、氮化硅和氧化鍺中的至少一種。實(shí)施方式觀根據(jù)實(shí)施方式25至27中任一項(xiàng)的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包括至少一個(gè)晶片通孔互連，該至少一個(gè)晶片通孔互連從第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)器件結(jié)構(gòu)延伸穿過(guò)第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的基片而到達(dá)第三半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。實(shí)施方式四根據(jù)實(shí)施方式25的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中，第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面和第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面中每一方均具有大約兩納米O. Onm)或更小的表面粗糙度。實(shí)施方式30 根據(jù)實(shí)施方式25的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中，第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面和第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面中至少一方具有介于大約四分之一納米(0. 25nm)和大約兩納米Onm)之間的表面粗糙度。實(shí)施方式31 根據(jù)實(shí)施方式30的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中，第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面和第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面中每一方均具有介于大約二分之一納米(0. 5nm)和大約一納米(l.Onm)之間的表面粗糙度。實(shí)施方式32 根據(jù)實(shí)施方式25的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包括在第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面和第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面中至少一方中的多個(gè)凹槽。實(shí)施方式33 根據(jù)實(shí)施方式32的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中，多個(gè)凹槽中的凹槽被淀積為第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面和第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面中一方上的圖案，并且其中，該圖案包括第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面和第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面中另一方上的金屬特征的另一圖案的鏡像。實(shí)施方式34 根據(jù)實(shí)施方式32或?qū)嵤┓绞?3的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中，多個(gè)凹槽中的凹槽至少部分地延伸穿過(guò)第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面和第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面中至少一方上的第一介電材料，第一介電材料包括低溫介電材料。實(shí)施方式35 根據(jù)實(shí)施方式34的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包括第二介電材料，第二介電材料在第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面和第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面中至少一方上位于第一介電材料的下面，第二介電材料包括高溫介電材料。上面描述的本發(fā)明的實(shí)施方式不限制本發(fā)明的范圍，因?yàn)檫@些實(shí)施方式僅是由所附的權(quán)利要求及其法律等同物的范圍限定的本發(fā)明的實(shí)施方式的示例。旨在將任何等同的實(shí)施方式包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。確切地說(shuō)，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，除了這里示出和描述的以外，本發(fā)明的各種變型(諸如所描述的元件的另選的有用組合)將從描述中變得明顯。這樣的變型也旨在落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。本文中的標(biāo)題僅為了清楚和方便的目的，并且這些標(biāo)題不限制下面權(quán)利要求的范圍。
權(quán)利要求
1.一種形成鍵合半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，該方法包括以下步驟通過(guò)在第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面和第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面之間提供直接原子鍵合或直接分子鍵合，將所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)臨時(shí)鍵合到所述第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；將所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)選擇為具有位于所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的第一側(cè)的有效面和位于所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的相反的第二側(cè)的背面，并且將所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)選擇為包括在基片上形成的至少一個(gè)器件結(jié)構(gòu)；通過(guò)從所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述背面去除所述基片的材料，使所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述基片變??；在使所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述基片變薄后，將所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述背面永久鍵合到第三半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的表面，同時(shí)使所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)保持臨時(shí)鍵合到所述第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；以及將所述第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)與所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)分開(kāi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該方法還包括以下步驟將所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)選擇為包括至少一個(gè)晶片通孔互連，并且其中，使所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述基片變薄的步驟包括露出穿過(guò)所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述背面的所述至少一個(gè)晶片通孔互連的至少一部分的步驟，并且其中，將所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述背面永久鍵合到第三半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的表面的步驟包括使所述至少一個(gè)晶片通孔互連與所述第三半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)電互連的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該方法還包括以下步驟在將所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述背面永久鍵合到所述第三半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的表面后，形成穿過(guò)所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)晶片通孔互連，并且使所述至少一個(gè)晶片通孔互連與所述第三半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)電互連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)臨時(shí)鍵合到所述第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的步驟包括以下步驟將所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述鍵合表面和所述第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述鍵合表面中每一方均形成為具有大約2納米或更小的表面粗糙度；將所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述鍵合表面緊靠所述第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述鍵合表面；以及將所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述鍵合表面和所述第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述鍵合表面保持在介于大約200攝氏度和大約400攝氏度之間的溫度達(dá)大約2分鐘和大約15小時(shí)之間的時(shí)間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，該方法還包括以下步驟在將所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述鍵合表面和所述第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述鍵合表面保持在介于大約200攝氏度和大約 400攝氏度之間的溫度達(dá)大約2分鐘和大約15小時(shí)之間的時(shí)間的同時(shí)，保持所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述鍵合表面和所述第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述鍵合表面之間的介于大約0. 14MPa 和1.43MPa之間的壓力；以及在將所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述鍵合表面緊靠所述第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述鍵合表面之前，活化所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述鍵合表面和所述第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述鍵合表面中的至少一方。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)臨時(shí)鍵合到所述第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的步驟包括以下步驟形成所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述鍵合表面和所述第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述鍵合表面之間的鍵合界面區(qū)域，該鍵合界面區(qū)域是所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述鍵合表面和所述第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述鍵合表面之間沿它們之間的鍵合界面的總面積的大約80%或更小。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，該方法還包括以下步驟在所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述鍵合表面和所述第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述鍵合表面中的至少一方中形成多個(gè)凹槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，在所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述鍵合表面和所述第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述鍵合表面中的至少一方中形成多個(gè)凹槽的步驟包括以下步驟在所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述鍵合表面和所述第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述鍵合表面中的一方上以圖案形成所述多個(gè)凹槽；以及將所述圖案選擇為包括位于所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述鍵合表面和所述第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述鍵合表面中的另一方上的金屬特征的另一個(gè)圖案的鏡像。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，在所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述鍵合表面和所述第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述鍵合表面中的至少一方中形成多個(gè)凹槽的步驟包括以下步驟在所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述鍵合表面和所述第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述鍵合表面中的至少一方上的第二介電材料上淀積第一介電材料；將所述第一介電材料選擇為包括在被加熱到低于大約400攝氏度的已知溫度時(shí)將經(jīng)歷降解、分解和除氣中至少一種的低溫介電材料；以及形成穿過(guò)所述第一介電材料的至少一部分的所述多個(gè)凹槽。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，該方法還包括以下步驟將所述低溫介電材料加熱到高于所述已知溫度的溫度，以弱化所述低溫介電材料與另一種材料之間的鍵合。
11.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其具有位于所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的第一側(cè)的有效面和位于所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的相反的第二側(cè)的背面，所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括基片和在所述基片上形成的至少一個(gè)器件結(jié)構(gòu)；第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，所述第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)在其與所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)之間沒(méi)有粘合劑的情況下臨時(shí)鍵合到所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)與所述第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)之間的鍵合能是大約lOOOmJ/m2或更?。坏谌雽?dǎo)體結(jié)構(gòu)，其永久鍵合到所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述背面，所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)與所述第三半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)之間的鍵合能至少是大約1200mJ/m2。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包括位于所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面和所述第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的鍵合表面之間的直接原子鍵合或直接分子鍵合；并且其中，所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述鍵合表面包括氧化硅、氮化硅和氧化鍺中的至少一種，并且所述第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述鍵合表面包括硅、鍺、氧化硅、氮化硅和氧化鍺中的至少一種。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包括至少一個(gè)晶片通孔互連，所述至少一個(gè)晶片通孔互連從所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述至少一個(gè)器件結(jié)構(gòu)延伸穿過(guò)所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述基片而到達(dá)所述第三半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包括位于所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述鍵合表面和所述第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述鍵合表面中的至少一方中的多個(gè)凹槽。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中，所述多個(gè)凹槽中的凹槽被以圖案布置在所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述鍵合表面和所述第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述鍵合表面中的一方上，并且其中，所述圖案包括位于所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述鍵合表面和所述第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述鍵合表面中的另一方上的金屬特征的另一個(gè)圖案的鏡像。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中，所述多個(gè)凹槽中的凹槽至少部分地延伸穿過(guò)所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述鍵合表面和所述第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述鍵合表面中至少一方上的第一介電材料，所述第一介電材料包括低溫介電材料。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包括第二介電材料，所述第二介電材料在所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述鍵合表面和所述第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述鍵合表面中至少一方上位于所述第一介電材料的下面，所述第二介電材料包括高溫介電材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及形成鍵合半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法及該方法形成的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。形成鍵合半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法包括以下步驟將半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)臨時(shí)地直接鍵合在一起；使這些半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)變?。灰约半S后將變薄的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)永久地鍵合到另一個(gè)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。在不使用粘合劑的情況下，可以建立臨時(shí)的直接鍵合。根據(jù)這樣的方法制造鍵合半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)H01L23/488GK102339768SQ201110197168
公開(kāi)日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月15日
發(fā)明者瑪麗亞姆·薩達(dá)卡, 約努茨·拉杜 申請(qǐng)人:硅絕緣體技術(shù)有限公司