技术特征：
1.一种晶圆互连工艺，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：在第一晶圆上生长若干层纳米尺度的金属生长层，所述金属生长层沿生长方向依次包括铜基体层、合金添加层，所述合金添加层生长在铜基体层上，两者形成铜合金；步骤二：在待连接器件上生长若干层纳米尺度的金属生长层；步骤三：将晶圆的金属生长层和待连接器件的金属生长层焊接。2.根据权利要求1所述的一种晶圆互连工艺，其特征在于：所述步骤一中第一晶圆和金属生长层之间生长有阻挡层和缓冲层，阻挡层生长在第一晶圆上，缓冲层生长在阻挡层上；步骤二中待连接器件和金属生长层之间生长有阻挡层和缓冲层，阻挡层生长在待连接器件上，缓冲层生长在阻挡层上。3.根据权利要求1所述的一种晶圆互连工艺，其特征在于：所述步骤三中在第一晶圆的金属生长层和待连接器件的金属生长层上分别生长金属过渡层，将晶圆的金属过渡层和待连接器件的金属过渡层焊接。4.根据权利要求1所述的一种晶圆互连工艺，其特征在于，所述合金添加层为能够提升铜合金力学、热学、电学或化学性能的金属材料。5.根据权利要求2或3所述的一种晶圆互连工艺，其特征在于：所述步骤一中生长方式为pvd物理气相沉积工艺或cvd化学气相沉积工艺。6.根据权利要求5所述的一种晶圆互连工艺，其特征在于：所述步骤三中焊接方式为热压，热压温度为200
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600℃，压强范围为0.1
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20mpa，所述热压环境为空气环境或无氧环境。7.根据权利要求6所述的一种晶圆互连工艺，其特征在于：所述金属过渡层为能够在200
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400℃和0.1
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20mpa之间形成同种金属互连的金属材料。8.根据权利要求1所述的一种晶圆互连工艺，其特征在于：所述步骤一中铜合金为青铜。9.根据权利要求1所述的一种晶圆互连工艺，其特征在于：所述步骤一中金属生长层中铜基体层质量占比为60％
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90％，金属生长层单层厚度为10
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500nm，步骤二中金属生长层重复次数为5
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1000次。10.根据权利要求1所述的一种晶圆互连工艺，其特征在于：所述待连接器件为晶圆或pcb板。11.一种晶圆互连结构，包括晶圆、待连接器件，其特征在于：所述晶圆上生长有金属生长层，所述金属生长层为纳米尺度，包括铜基体层、合金添加层，所述铜基体层生长在晶圆上，合金添加层生长在铜基体层上，与铜基体层键合形成铜合金；所述待连接器件与晶圆结构相同，晶圆的金属生长层和待连接器件的金属生长层焊接。12.根据权利要求11所述的一种晶圆互连结构，其特征在于：所述晶圆与金属生长层之间设有阻挡层和缓冲层，阻挡层在晶圆上，缓冲层生长在阻挡层上，待连接器件和金属生长层之间生长有阻挡层和缓冲层，阻挡层生长在待连接器件上，缓冲层生长在阻挡层上；所述晶圆的金属生长层和待连接器件的金属生长层上分别生长有金属过渡层，晶圆的金属过渡层和待连接器件的金属过渡层通过堆叠热压焊接；所述铜合金为青铜。
技术总结
本发明涉及半导体封装领域，公开了一种晶圆互连结构及工艺，该晶圆互连工艺包括：步骤一：在第一晶圆上生长若干层纳米尺度的金属生长层，所述金属生长层沿生长方向依次包括铜基体层、合金添加层，所述合金添加层生长在铜基体层上，两者形成铜合金；步骤二：在待连接器件上生长若干层纳米尺度的金属生长层；步骤三：将晶圆的金属生长层和待连接器件的金属生长层焊接。本发明提供的晶圆互连结构及工艺一方面解决了传统堆叠式封装需使用焊膏等化学药剂，存在污染，不耐高温，互连性能不高的问题；另一方面，避免了纳米铜抗氧化性弱，纳米金属生产环境严苛和成本高的问题。生产环境严苛和成本高的问题。生产环境严苛和成本高的问题。
技术研发人员：钱靖 陈显平 罗厚彩
受保护的技术使用者：重庆平创半导体研究院有限责任公司
技术研发日：2021.07.23
技术公布日：2021/10/8