[发明专利]用于半导体衬底接合的微机械方法和相应的装置以及相应的接合的半导体芯片

权利要求书

1.用于半导体衬底接合的装置，带有：

具有带有大量半导体芯片(1)的芯片图案的半导体衬底，这些半导体芯片分别具有功能区(4)和包围该功能区(4)的边缘区(4a)；

其中在与功能区(4)隔开的边缘区(4a)中设置有由至少两种合金组分组成的接合合金形成的接合框(2)；

其特征在于，

在边缘区(4a)的被接合框(2)所包围的部分(4a2)内部在接合框(2)和功能区(4)之间设置有至少一个由合金组分中至少一种形成的止流框(7；7a，7b；7b′；70)，它设置为使得在接合时当接合合金熔融物遇到止流框(7；7a，7b；7b′；70)时接合合金出现凝固。

2.按照权利要求1的装置，其中在接合框(2)和功能区(4)之间设置有分别由合金组分中至少一种形成的两个止流框(7；7a，7b；7b′；70)，它们基本上平行延伸并形成间隙(Z)。

3.按照权利要求1或2的装置，其中该接合框(70)具有由离散的图案元件(70a，70b，70c，70d)组成的带有各自的中间距离(d)的图案结构。

4.按照上述权利要求中一项的装置，其中在边缘区(4a)中在边缘区(4a)的不由接合框包围的部分(4a1)内部设置有至少另一个由合金组分中的至少一种形成的止流框(7a′)，它设置为使得在接合时接合合金熔融物遇到该另一个止流框(7a′)时接合合金出现凝固。

5.按照上述权利要求中一项的装置，其中接合合金具有低共熔成份。

6.按照上述权利要求中一项的装置，其中该接合合金由下列混合物之一组成：Au-Si，Al-Ge，Cu-Sn，Au-In以及考虑由各自的单独材料形成的合金，例如AlSiCu-GE，AlSi-Ge或者AlCu-Ge。

7.按照上述权利要求中一项的装置，其中该衬底是半导体晶圆片。

8.用于接合半导体衬底的微机械方法，具有下列步骤：

将按照上述权利要求中一项的装置加热到接合合金的熔点之上；和

在压力下把加热后的装置接合到另一个半导体衬底上，其中接合合金熔融物的一部分流动到止流框(7；7a，7b；7b′；70)并在那里凝固，而不会到达功能区(4)。

9.接合的半导体芯片，具有：

第一半芯片(1)，带有功能区(4)和包围功能区(4)的边缘区(4a)；

其中在与功能区(4)隔开的边缘区(4a)中设置有由至少两种合金组分组成的接合合金形成的接合框(2)；

其中在边缘区(4a)的被接合框(2)包围的部分(4a2)内部在接合框(2)和功能区(4)之间设置有至少一个由合金组分的至少一种形成的止流框(7；7a，7b；7b′；70)，它被设置为使得接合时接合合金的熔融物遇到止流框(7；7a，7b；7b′；70)时该接合合金出现凝固；

和第二半芯片(10)，它具有接合框(2)接合于其上的接合面(BF)。

10.按照权利要求9的接合的半导体芯片，其中有在接合框(2)和止流框(7；7a，7b；7b′；70)之间延伸的凝固接合合金区域(27)。