[发明专利]用于晶圆级封装的共晶键合方法

权利要求书

1.一种用于晶圆级封装的共晶键合方法，其特征在于，所述共晶键合方法包括步骤：

提供一第一晶圆，于所述第一晶圆上形成第一膜层，所述第一膜层包含第一金属和第二金属，并且所述第一膜层的最表层由所述第一金属构成，所述第一金属与所述第二金属相比具有更强的抗氧化性；

提供一第二晶圆，于所述第二晶圆上形成第二膜层，所述第二膜层的表层由所述第一金属构成；

使所述第一膜层的键合面与所述第二膜层的键合面对准并接触，以及使所述第一膜层和所述第二膜层中的所述第一金属与所述第二金属之间发生共晶键合，以形成所述第一金属和所述第二金属组成的共晶键合层。

2.根据权利要求1所述的共晶键合方法，其特征在于：所述第一金属包括锗、锡、铂或金中的一种，所述第二金属包括铝、铜、锌、钛或铬中的一种。

3.根据权利要求1所述的共晶键合方法，其特征在于，所述共晶键合方法还包括：在使所述第一金属与所述第二金属之间发生共晶键合之前，通过等离子体刻蚀工艺图形化所述第一膜层和所述第二膜层的至少一者，以在所述第一晶圆上形成多个第一图形化区段或/及在所述第二晶圆上形成多个第二图形化区段。

4.根据权利要求1所述的共晶键合方法，其特征在于，所述共晶键合方法还包括：在使所述第一金属与所述第二金属之间发生共晶键合之前，通过等离子体刻蚀工艺图形化所述第一膜层和所述第二膜层，在所述第一晶圆上形成多个第一图形化区段和在所述第二晶圆上形成多个第二图形化区段，每个第一图形化区段与相应的第二图形化区段对准。

5.根据权利要求1所述的共晶键合方法，其特征在于，所述第一膜层是第一金属层和第二金属层的叠层，并且于所述第一晶圆上形成第一膜层包括：于所述第一晶圆表面上形成第二金属层，接着于所述第二金属层上形成所述第一金属层，其中所述第一金属层位于所述第一膜层的最表层。

6.根据权利要求1所述的共晶键合方法，其特征在于，于所述第一晶圆上形成第一膜层包括：于所述第一晶圆表面上依次形成多个周期的第二金属层和第一金属层，以得到第一金属层和第二金属层交替层叠的堆叠结构。

7.根据权利要求1所述的共晶键合方法，其特征在于：所述第二膜层还包括底层，其中形成所述第二膜层的步骤还包括于所述第二晶圆表面上形成键合阻挡层，随后在所述键合阻挡层上形成所述第一金属层，所述第二膜层的表层设置为所述第一金属层，所述键合阻挡层用于阻挡所述第一金属层扩散，并且包括钛或铬中的一种。

8.根据权利要求5或6所述的共晶键合方法，其特征在于：所述第一金属是锗，所述第二金属是铝。

9.根据权利要求8所述的共晶键合方法，其特征在于：将所述第一晶圆和所述第二晶圆加热到425℃～470℃的温度，以5000Mpa～10000Mpa的键合压力对所述第一晶圆和所述第二晶圆机械加压以使所述第一金属与所述第二金属之间发生共晶键合。

10.根据权利要求1所述的共晶键合方法，其特征在于：所述第一膜层和所述第二膜层的厚度为0.1μm-5μm，所述第一膜层的最表层具有小于50nm的厚度。

11.一种通过晶圆级封装工艺制作的微机电装置，所述晶圆级封装工艺包括根据权利要求1-10任一项所述的共晶键合方法。