[发明专利]共晶键合方法

说明书

技术领域

本申请涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种键合方法和半导体器件的制造方法。

背景技术

微机电系统(Micro-Electronic-Mechanical-System，MEMS)封装技术是MEMS研究领域中的一个重要研究方向，一方面封装可使MEMS产品避免受到灰尘、潮气等对可动结构的影响，另一方面通过真空或气密封装还可改变MEMS产品内部阻尼情况，提高产品的性能。

晶圆级封装技术是实现MEMS产品高性能、低成本和批量化的主要解决途径，晶圆级封装可以采用晶圆级键和技术来实现，例如，在MEMS器件(Device)片上加装盖(Cap)片并对二者进行键合来完成封装，因此具有批量的优点，并且可降低封装成本。

在晶圆级键合技术中，共晶键合又是其中重要的一类。共晶键合不仅可以提供很好的密封性，而且可以进行引线互联，越来越多的应用于MEMS工艺中。

在一定稳定温度压力下，不同金属通过将表面接触，形成相对低温熔融状的合金，冷却后形成固体密封的方法叫做共晶键合。在共晶键合中，熔融状的液体合金常常溢流到芯片各处，严重的影响了芯片的性能，通常的方法是在键合区域附件设计一道或者多道沟槽保护，或者，设置一道或者多道阻挡梁保护，从而防止键合区域的液体溢流到芯片各处。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

本申请的发明人发现，现有的设置沟槽防止溢流的方法防止溢流的效果有限，而设置阻挡梁的方法中，阻挡梁对压力键合本身的效果有影响。

本申请提供一种共晶键合方法，在基片的表面设置突起部，使两个基片的突起部的位置彼此偏移，由此，两个基片的突起部在键合时形成彼此交叉的梳齿结构，能够达到防止溢流的效果，并且不会影响到键合的效果。

根据本申请实施例的一个方面，提供一种共晶键合方法，该方法包括：

在第一基片表面形成第一突起部和第一键合材料图形；

在第二基片表面形成第二突起部和第二键合材料图形；

将所述第一键合材料图形和所述第二键合材料图形对齐，并在预定压力和预定温度下按压所述第一基片和所述第二基片，以使所述第一基片和所述第二基片通过所述第一键合材料图形和所述第二键合材料图形发生共晶键合；

其中，在将所述第一键合材料图形和所述第二键合材料图形对齐的情况下，所述第一突起部的位置相对于所述第二突起部的位置具有偏移。

根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述第一突起部相对于所述第一键合材料，靠近所述第一基片的中心；并且，所述第二突起部相对于所述第二键合材料，靠近所述第二基片的中心。

根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述第一基片表面具有第一电路图形，所述第一电路图形相对于所述第一突起部，靠近所述第一基片的中心；和/或，所述第二基片表面具有第二电路图形，所述第二电路图形相对于所述第二突起部，靠近所述第二基片的中心。

根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述第一突起部的厚度与所述第一键合材料图形的厚度相同或不同；并且，所述第二突起部的厚度与所述第二键合材料图形的厚度相同或不同。

根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述第一突起部被设置为沿所述第一基片的周向延伸；并且，所述第二突起部被设置为沿所述第二基片的周向延伸。

根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述第一突起部在所述第一基片的径向被周期性设置；所述第二突起部在所述第二基片的径向被周期性设置；并且，所述第一突起部的周期与所述第二突起部的周期相同。

根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述第一突起部的位置相对于所述第二突起部的位置的偏移量为所述周期的一半。

根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述第一突起部和所述第二突起部分别为多晶硅、氧化硅或氮化硅。

本申请的有益效果在于：在基片的表面设置突起部，使两个基片的突起部的位置彼此偏移，由此，两个基片的突起部在键合时形成彼此交叉的梳齿结构，能够达到防止溢流的效果，并且不会影响到键合的效果。

参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。