[发明专利]一种晶圆级键合方法

说明书

本发明公开了一种晶圆级键合方法，包括：在保护气体氛围中，将具有腔体和通孔的第一晶圆键合到第二晶圆上，获得具有内部腔体的键合晶圆，其中，通孔和内部腔体相连通，保护气体为在第一晶圆和第二晶圆键合时，不发生化学反应的气体；通过通孔对内部腔体进行真空处理，使内部腔体内为真空状态；对通孔进行密封，保证腔体内部高真空度。本发明所提供的晶圆级键合的方法，能够在很大程度上减小了晶圆级键合的成本，且提高了键合的工作效率。

技术领域

本发明涉及半导体光电子技术领域，特别是涉及一种晶圆级键合方法。

背景技术

半导体MEMS器件晶圆级真空封装与传统的金属封装、陶瓷封装相比具有封装结构简单、体积小、成本低、真空寿命长等特点。晶圆级封装最关键的技术是晶圆级键合。

而目前通常所采用晶圆级键合的方法所使用的设备成本高，且键合时间长，工作效率低。

发明内容

本发明的目的是提供一种晶圆级键合方法，解决了晶圆级键合的高成本，低效率的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种晶圆级键合方法，包括：

在保护气体氛围中，将具有腔体和通孔的第一晶圆键合到第二晶圆上，获得具有内部腔体的键合晶圆，其中，所述通孔和所述内部腔体相连通，所述保护气体为在所述第一晶圆和所述第二晶圆键合时，不发生化学反应的气体；通过所述通孔对所述内部腔体进行真空处理，使所述内部腔体内为真空状态；对所述通孔进行密封。

其中，所述通过所述通孔对所述内部腔体进行真空处理包括：

将键合晶圆的放置于真空环境中。

其中，所述对所述通孔进行密封包括：

在真空环境中对所述通孔进行密封。

其中，所述在真空环境中对所述通孔进行密封包括：

向所述通孔中注入熔融状态的焊料，并对所述焊料进行降温处理，使所述焊料在通孔内凝固。

其中，所述在真空环境中对所述通孔进行密封包括：

向所述通孔中放入固体状态的焊料，对所述焊料进行加热至熔融状态，对熔融状态的所述焊料进行降温处理，使所述焊料在通孔内凝固。

其中，所述在真空环境中对所述通孔进行密封包括：

向所述通孔中放入固体状态的焊料后，向所述通孔中注入熔融状态的焊料，对熔融状态的焊料进行降温处理，使所述焊料在通孔内凝固。

其中，在将具有腔体和通孔的第一晶圆键合到第二晶圆上之前，还包括：

将所述通孔的孔壁进行金属化处理。

其中，所述通孔为锥形通孔。

其中，所述通孔为锥形通孔和柱形通孔相结合的通孔，其中所述锥形通孔孔径较小的一端和所述柱形同孔相连接。

其中，所述保护气体为惰性气体或氮气。

本发明所提供的晶圆级键合方法，通过在常温常压下，在一定的保护气体氛围中进行晶圆键合，相对于现有技术中采用的真空设备中进行晶圆键合，本发明中实现晶圆键合的设备更易于得到，设备成本更低；另外，由于现有技术中的晶圆键合是在真空中进行的，第一晶圆和第二晶圆在键合之前的升温以及键合之后的降温所耗费的时间非常的长，而本发明中是在气体非真空环境中进行键合的，气体的热对流和热传导作用能够加快热传递，从而缩短晶圆的升温和降温所耗费的时间。

因此本发明所提供的晶圆级键合的方法，能够在很大程度上减小了晶圆级键合的成本，且提高了键合的工作效率。

附图说明