芯片键合结构及其制备方法

本申请涉及芯片，尤其涉及一种芯片键合结构及其制备方法。

背景技术：

1、芯片键合通过将多个芯片堆叠以后，利用键合工艺使相邻两层芯片之间对应位置的金属和绝缘层分别连接为一体，实现电信号互连和增强连接强度。芯片键合可以提高芯片的集成度、减小尺寸、增加功能和提高性能，广泛应用于处理器、存储器和图像传感器等。

2、现有的芯片键合结构中，键合层包括金属键合结构和绝缘键合结构(例如氧化硅键合结构)。为保证键合质量，键合工艺中对绝缘键合结构的表面粗糙度和洁净度要求极高，在键合前需要对绝缘键合结构的表面进行化学机械抛光、化学溶液处理和等离子体活化处理等工艺，导致芯片键合工艺的较复杂。

技术实现思路

1、本申请提供一种芯片键合结构及其制备方法。

2、本申请的第一方面提供了一种芯片键合结构，包括：

3、金属键合层，位于第一芯片中的所述第一电极和第二芯片中的第二电极之间，所述金属键合层包括多个至少一个第一键合结构和第二键合结构，各所述第一键合结构分别与一个所述第一电极及一个所述第二电极电连接，所述第二键合结构未与所述第一电极及所述第二电极电连接；

4、隔离结构，位于所述第一键合结构与相邻的所述第二键合结构之间；至少部分高度的所述隔离结构为空腔。

5、在一个实施例中，所述第二键合结构包括多个至少一个屏蔽结构，所述至少一个各所述屏蔽结构环绕一个所述第一键合结构；所述屏蔽结构被配置为连接恒定的电信号。

6、在一个实施例中，所述隔离结构为贯穿所述金属键合层的空腔。

7、在一个实施例中，所述隔离结构包括第一绝缘部及位于所述第一绝缘部朝向所述第二芯片一侧的空腔。

8、在一个实施例中，所述隔离结构还包括第二绝缘部，所述空腔位于所述第一绝缘部与所述第二绝缘部之间。

9、本申请的第二方面提供了一种芯片键合结构的制备方法，所述制备方法包括：

10、在第一芯片上形成第一子金属键合层，所述第一子金属键合层包括至少一个第一键合部和第二键合部；所述第一键合部与所述第一芯片中的第一电极电连接；在第二芯片上形成第二子金属键合层，所述第二子金属键合层包括至少一个第三键合部和第四键合部；所述第三键合部与所述第二芯片中的第二电极电连接，所述第四键合部未与所述第二电极电连接；

11、将第一子金属键合层和所述第二子金属键合层键合，使所述第一键合部与所述第三键合部键合形成第一键合结构，所述第二键合部与所述第四键合部键合形成第二键合结构，得到包括第一键合结构和第二键合结构的金属键合层；所述第二键合结构与相邻的所述第一键合结构之间形成隔离结构，至少部分高度的所述隔离结构为空腔。

12、在一个实施例中，所述第一键合部与相邻的所述第二键合部之间为贯穿所述第一子金属键合层的空腔，所述第三键合部与相邻的所述第四键合部之间为贯穿所述第二子金属键合层的空腔，所述隔离结构为贯穿所述金属键合层的空腔。

13、在一个实施例中，所述将第一子金属键合层和所述第二子金属键合层键合之前，所述芯片键合结构的制备方法还包括：在所述第二键合部与相邻的所述第一键合部之间形成第一绝缘部，所述第一绝缘部远离所述第一芯片的表面低于所述第一子金属键合层远离所述第一芯片的表面；

14、所述将第一子金属键合层和所述第二子金属键合层键合后，形成的隔离结构包括第一绝缘部及位于所述第一绝缘部朝向所述第二芯片一侧的空腔。

15、在一个实施例中，所述将第一子金属键合层和所述第二子金属键合层键合之前，所述芯片键合结构的制备方法还包括：在所述第三键合部与相邻的所述第四键合部之间形成第二绝缘部，所述第二绝缘部远离所述第二芯片的表面低于所述第二子金属键合层远离所述第二芯片的表面；

16、所述将第一子金属键合层和所述第二子金属键合层键合后，形成的隔离结构包括第一绝缘部、第二绝缘部及位于所述第一绝缘部与所述第二绝缘部之间的空腔。

17、在一个实施例中，所述第二键合部包括多个第一屏蔽环，各所述第一屏蔽环环绕一个所述第一键合部；所述第四键合部包括多个第二屏蔽环，各所述第二屏蔽环环绕一个所述第三键合部；所述将第一子金属键合层和所述第二子金属键合层键合后，各第一屏蔽环与一个所述第二屏蔽环键合形成一个屏蔽结构；所述屏蔽结构被配置为连接恒定的电信号。

18、本申请实施例提供的芯片键合结构及制备方法，可以增强第一芯片与第二芯片的键合强度，提高芯片键合结构的可靠性；并且可降低制备工艺的复杂度。

19、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

1.一种芯片键合结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的芯片键合结构，其特征在于，所述第二键合结构包括至少一个屏蔽结构，所述至少一个屏蔽结构环绕一个所述第一键合结构；所述屏蔽结构被配置为连接恒定的电信号。

3.根据权利要求1所述的芯片键合结构，其特征在于，所述隔离结构为贯穿所述金属键合层的空腔。

4.根据权利要求1所述的芯片键合结构，其特征在于，所述隔离结构包括第一绝缘部及位于所述第一绝缘部朝向所述第二芯片一侧的空腔。

5.根据权利要求4所述的芯片键合结构，其特征在于，所述隔离结构还包括第二绝缘部，所述空腔位于所述第一绝缘部与所述第二绝缘部之间。

6.一种芯片键合结构的制备方法，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述第一键合部与相邻的所述第二键合部之间为贯穿所述第一子金属键合层的空腔，所述第三键合部与相邻的所述第四键合部之间为贯穿所述第二子金属键合层的空腔，所述隔离结构为贯穿所述金属键合层的空腔。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述将第一子金属键合层和所述第二子金属键合层键合之前，所述芯片键合结构的制备方法还包括：在所述第二键合部与相邻的所述第一键合部之间形成第一绝缘部，所述第一绝缘部远离所述第一芯片的表面低于所述第一子金属键合层远离所述第一芯片的表面；

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述将第一子金属键合层和所述第二子金属键合层键合之前，所述芯片键合结构的制备方法还包括：在所述第三键合部与相邻的所述第四键合部之间形成第二绝缘部，所述第二绝缘部远离所述第二芯片的表面低于所述第二子金属键合层远离所述第二芯片的表面；

10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述第二键合部包括多个第一屏蔽环，各所述第一屏蔽环环绕一个所述第一键合部；所述第四键合部包括多个第二屏蔽环，各所述第二屏蔽环环绕一个所述第三键合部；所述将第一子金属键合层和所述第二子金属键合层键合后，各第一屏蔽环与一个所述第二屏蔽环键合形成一个屏蔽结构；所述屏蔽结构被配置为连接恒定的电信号。