[发明专利]一种基于金锡共晶的硅/硅键合方法无效
| 申请号： | 200310111228.X | 申请日： | 2003-10-13 |
| 公开（公告）号： | CN1529343A | 公开（公告）日： | 2004-09-15 |
| 发明（设计）人： | 陈明祥;陈四海;易新建;李静文;董珊;刘胜 | 申请（专利权）人： | 华中科技大学 |
| 主分类号： | H01L21/00 | 分类号： | H01L21/00;B81B5/00 |
| 代理公司： | 华中科技大学专利中心 | 代理人： | 曹葆青 |
| 地址： | 430074湖北*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | 本发明属于MEMS和IC封装技术，具体为一种基于金锡共晶的硅/硅键合方法。该方法采用Au/Sn的多层膜结构，通过在电热板上加温加压的方式实现了Au/Sn共晶键合。由于锡层表面镀有一定厚度的金膜(镀锡、镀金膜在真空中一次完成)，在短时间加热键合过程中，通过在热板区通惰性气体，减少了锡层的氧化。在键合衬底片下垫上一层耐高温柔性垫层，可有效防止因硅片厚度不均所导致的局部受力不均匀、或压力过大引起的键合片碎裂。通过调整Au、Sn膜层厚度，完成了较大面积的硅片间的Au/Sn共晶键合。本发明克服了现有技术中锡表面易氧化影响键合质量和只能实现小面积键合的问题，且无须在真空条件下封装，具有键合速度快、生产成本低等优点。 | ||
| 搜索关键词： | 一种 基于 金锡共晶 硅键合 方法 | ||
【主权项】：
1、一种基于金锡共晶的硅/硅键合方法，依次包括以下步骤：(1)清洗待键合的硅片表面；(2)硅帽层制备：通过溅射法，在帽层的待键合处表面镀10-20nm厚的Cr膜，然后蒸发或电镀3-10um厚Au膜；(3)硅衬底制备：通过溅射法，在衬底的待键合处表面依次镀10-20nm厚的Cr膜和200-500nm厚的Au膜，然后通过蒸发或电镀法镀2-8um的Sn膜和100-200nm厚的Au膜；(4)将硅衬底和硅帽层的镀膜面相对并放置在用于键合的电热板上，电热板通电升温至320-350℃，并施加0.2-1.0MPa的压力，加压时间为3-5分钟，然后撤除压力，键合硅片继续保留在电热板上直至AuSn反应充分，冷却后即可得到金锡共晶键合片；在键合过程中向电热板区通入惰性气体，以防止Sn氧化。
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H01 基本电气元件
H01L 半导体器件；其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置；专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理；集成电路器件或其特殊部件的制造
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H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
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H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
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H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理；集成电路器件或其特殊部件的制造
