[发明专利]一种用于凸起结构共晶键合的焊料的制备方法

说明书

本发明涉及一种用于凸起结构共晶键合的焊料的制备方法，该方法可以选择性地在凸起结构的键合表面上通过电镀形成焊料，而凸起结构的侧壁上由于包裹了不可导电的聚对二甲苯层，因而电镀时可避免金属焊料在凸起结构侧壁上形成。

技术领域

本发明涉及微电子工艺加工领域，具体涉及一种用于凸起结构共晶键合的焊料的制备方法。

背景技术

在电子器件领域，通常需要将具有凸起结构的晶圆与另一基板键合。目前，键合工艺主要包括：硅硅键合、阳极键合和共晶键合。然而，硅硅键合工艺所需温度较高，使得键合晶圆表面产生较大的热应力，影响键合质量。阳极键合工艺对键合表面质量要求较高，且所需压力较大，容易产生应力问题。共晶键合工艺由于所需温度较低，因此成为目前较为常用的键合手段。

然而，在晶圆的凸起结构顶部制备共晶键合焊料的粘附层和种子层时，也会在凸起结构的侧壁上溅射金属，导致在电镀形成金属焊料时，侧壁上也会生长出金属焊料，从而导致相邻凸起结构的间距变小，甚至导致相邻凸起结构的侧壁连接。

因此，需要开发一种用于凸起结构共晶键合的焊料的制备方法，其能够避免在凸起结构的侧壁形成金属焊料。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于凸起结构共晶键合的焊料的制备方法，该方法可以选择性地在凸起结构的键合表面上通过电镀形成焊料，而凸起结构的侧壁上由于包裹了不可导电的聚对二甲苯层，因而电镀时可避免金属焊料在凸起结构侧壁上形成。

为了实现以上目的，本发明提供如下技术方案。

一种用于共晶键合的焊料的制备方法，包括：

提供基板，所述基板设置有凸起结构，所述凸起结构的顶表面为键合表面；

形成粘附层，使其覆盖所述凸起结构；

在所述粘附层上依次形成种子层和聚对二甲苯层；

去除所述键合表面上的所述聚对二甲苯层部分，从而使部分所述种子层暴露，形成窗口；以及

在所述窗口处通过电镀形成焊料。

相比现有技术，本发明的有益效果：

1、本发明提供了一种用于凸起结构共晶键合的焊料的制备方法，该方法可以选择性地在凸起结构的键合表面上通过电镀形成焊料，而凸起结构的侧壁上由于包裹了不可导电的聚对二甲苯层，因而电镀时可避免金属焊料在凸起结构侧壁上形成。

2、本发明通过溅射或离子束蒸发来形成粘附层和种子层，使得所述种子层和粘附层能够覆盖所述凸起结构以及所述凸起结构所在的整个基板表面，从而使得在全部键合表面形成焊料成为可能。而现有技术采用先在晶圆上整面溅射金属粘附层和种子层，然后将不需要生长焊料的区域上的金属刻蚀掉，接着在这些区域进行凸起结构的刻蚀制备，最后再进行电镀生长焊料。这种方法虽然避免了在凸起结构侧壁生长金属焊料，但是由于部分区域经刻蚀后形成了孤岛结构，导致电子无法到达孤岛结构上的金属种子层，从而造成电镀时无法在该区域淀积金属焊料。

3、本发明在所述凸起结构的侧壁上形成了金属阻挡层，由于金属阻挡层与熔融状态的金属焊料的亲和性较差，因此解决了在金属共晶焊接过程中，熔融状态的金属焊料沿着凸起结构侧壁长有金属的区域蔓延的问题，避免了共晶键合区域的金属焊料流失，提高了键合效果；同时避免了熔融状态的金属焊料流入凸起结构之间的间隙内(例如流入微通道内)，造成堵塞。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1-10为本发明实施例提供的制备方法中每步所得结构的局部结构示意图。