[发明专利]共晶键合的方法

权利要求书

1.一种共晶键合的方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

1)提供第一晶圆及第二晶圆，在所述第一晶圆表面形成第一键合材料，在所述第二晶圆表面形成第二键合材料；

2)将所述第一键合材料与所述第二键合材料对准；

3)升温至第一温度下保持第一时间，以去除水气，所述第一温度介于150℃～250℃之间；

4)升温至第二温度并对第一晶圆和所述第二晶圆施加第一压力，所述第二温度介于350℃～410℃之间，保持第二时间以使所述第一键合材料与所述第二键合材料预键合；以及

5)升温至第三温度并对所述对第一晶圆和所述第二晶圆施加第二压力，所述第三温度介于420℃～435℃之间，保持第三时间，在保持所述第三时间的过程中，对所述第一晶圆和所述第二晶圆施加一快速升降温的温度脉冲，该温度脉冲的升降温速度不小于30℃/min，以使所述第一键合材料与所述第二键合材料实现共晶键合，其中，所述温度脉冲的最大值大于所述第三温度。

2.根据权利要求1所述的共晶键合的方法，其特征在于：升温至所述第一温度的升温速度介于10℃/min～40℃/min之间，所述第一时间介于10min～120min之间。

3.根据权利要求1所述的共晶键合的方法，其特征在于：所述第一压力介于10kn～40kn之间，所述第二时间介于10min～100min之间。

4.根据权利要求1所述的共晶键合的方法，其特征在于：所述第二压力介于20kn～40kn之间，所述第三时间介于4min～12min之间。

5.根据权利要求1所述的共晶键合的方法，其特征在于：所述温度脉冲的最大值介于480℃～600℃之间，所述温度脉冲的快速升降温的速度介于40℃/min～60℃/min之间，所述温度脉冲的升降温过程所经历的时间介于5s～20s之间。

6.根据权利要求1所述的共晶键合的方法，其特征在于：步骤5)包括：

5-1)升温至第三温度并对所述对第一晶圆和所述第二晶圆施加第二压力，保持第四时间，其中，所述第三温度在所述第一键合材料与所述第二键合材料的共晶温度范围内；

5-2)在所述第二压力下，对所述对第一晶圆和所述第二晶圆施加一快速升降温的温度脉冲，所述温度脉冲最后降至第三温度，经历第五时间，其中，所述温度脉冲的最大值大于所述第三温度；以及

5-3)在所述第三温度下，保持对所述对第一晶圆和所述第二晶圆施加第二压力，保持第六时间，以使所述第一键合材料与所述第二键合材料实现共晶键合。

7.根据权利要求1所述的共晶键合的方法，其特征在于：所述第一键合材料的材质选自于铝、金、铜、锗及锡中的一种，所述第二键合材料的材质铝、金、铜、锗及锡中的一种。

8.一种共晶键合的方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

1)提供第一晶圆及第二晶圆，在所述第一晶圆表面形成第一键合材料，在所述第二晶圆表面形成第二键合材料；

2)将所述第一键合材料与所述第二键合材料对准；

3)升温至第一温度下保持第一时间，以去除水气，所述第一温度介于150℃～250℃之间；

4)升温至第二温度并对第一晶圆和所述第二晶圆施加第一压力，所述第二温度介于350℃～410℃之间，保持第二时间以使所述第一键合材料与所述第二键合材料预键合；以及

5)升温至第三温度并对所述对第一晶圆和所述第二晶圆施加第二压力，所述第三温度介于420℃～435℃之间，保持第三时间，在保持所述第三时间的过程中，对所述第一晶圆和所述第二晶圆施加一压力脉冲，该压力脉冲保持第四时间，以使所述第一键合材料与所述第二键合材料实现共晶键合，其中，所述第二压力大于所述第一压力，所述压力脉冲的最大值大于所述第二压力。

9.根据权利要求8所述的共晶键合的方法，其特征在于：升温至所述第一温度的升温速度介于10℃/min～40℃/min之间，所述第一时间介于10min～120min之间。