专利摘要

本发明提供了一种晶圆键合结构的制造方法，包括：（1）提供待键合的上晶圆和下晶圆；（2）在所述上晶圆和下晶圆的边缘分别形成一台阶形状；（3）形成分别贯穿所述上晶圆和下晶圆的台阶形状与其下表面的通孔；（4）在上晶圆和下晶圆以及所述通孔中设置键合金属，并进行高温键合形成金属通孔以及晶圆间键合金属；（5）用刚性金属材料覆盖所述台阶和上晶圆侧面、下晶圆侧面、键合金属侧面形成金属层，所述金属层截面呈C字形。

权利要求

1.一种晶圆键合结构的制造方法，包括：

（1）提供待键合的上晶圆和下晶圆；

（2）在所述上晶圆和下晶圆的边缘分别形成一台阶形状；

（3）形成分别贯穿所述上晶圆和下晶圆的台阶形状与其下表面的通孔；

（4）在上晶圆和下晶圆的键合面以及所述通孔中设置键合金属，所述台阶形状均背离所述上晶圆和下晶圆的键合面，并进行高温键合形成金属通孔以及晶圆间键合金属；

（5）用刚性金属材料覆盖所述台阶和上晶圆侧面、下晶圆侧面、键合金属侧面形成金属层，所述金属层截面呈C字形。

2.根据权利要求1所述的晶圆键合结构的制造方法，其特征在于，所述金属层与所述键合金属的材质相同。

3.根据权利要求2所述的晶圆键合结构的制造方法，其特征在于，所述金属层与所述键合金属的材质均为铜。

4.根据权利要求1所述的晶圆键合结构的制造方法，其特征在于，所述上晶圆和下晶圆均为硅晶圆。

5.根据权利要求1所述的晶圆键合结构的制造方法，其特征在于，所述高温键合包括在压力下进行高温键合。

6.根据权利要求5所述的晶圆键合结构的制造方法，其特征在于，所述金属通孔的直径为5-10微米。

7.根据权利要求5所述的晶圆键合结构的制造方法，其特征在于，所述金属通孔的间距为10微米。

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体封装件，尤指一种晶圆键合结构的制造方法。

背景技术

现有的晶圆键合，一般是将两个硅晶圆直接键合或者通过一键合金属进行间接键合，但是无论何种键合方式，都需要经受一高温处理过程，由此会产生一定的内部应力。

如图1所示，上晶圆1和下晶圆2通过中间的键合金属3进行键合形成键合结构，但是由于晶圆间以及晶圆与键合金属间的应力，会在边缘位置形成翘曲区域4，该翘曲区域是不利于后续的使用的。如何防止键合边缘的翘曲和开裂是本领域亟待解决的问题。

发明内容

基于解决上述晶圆键合中的问题，本发明提供了一种晶圆键合结构的制造方法，包括：

（1）提供待键合的上晶圆和下晶圆；

（2）在所述上晶圆和下晶圆的边缘分别形成一台阶形状；

（3）形成分别贯穿所述上晶圆和下晶圆的台阶形状与其下表面的通孔；

（4）在上晶圆和下晶圆的键合面以及所述通孔中设置键合金属，并进行高温键合形成金属通孔以及晶圆间键合金属；

（5）用刚性金属材料覆盖所述台阶和上晶圆侧面、下晶圆侧面、键合金属侧面形成金属层，所述金属层截面呈C字形。

根据本发明的实施例，所述金属层与所述键合金属的材质相同。

根据本发明的实施例，所述金属层与所述键合金属的材质均为铜。

根据本发明的实施例，所述上晶圆和下晶圆均为硅晶圆。

根据本发明的实施例，所述高温键合包括在压力下进行高温键合。

根据本发明的实施例，所述金属通孔的直径为5-10微米。

根据本发明的实施例，所述金属通孔的间距为10微米左右。

本发明的技术方案，利用晶圆键合结构中周边的C字形金属层防止键合结构边缘的翘曲，金属层的刚性可以抑制由于键合产生的应力；进一步的，贯穿所述晶圆的金属通孔连接上下两个晶圆，抵消边缘翘曲的应力，并且有助于边缘位置的散热，由于金属的颜色与晶圆颜色不同（较深），金属通孔可以作为对准标记使用。

附图说明

图1为现有的晶圆键合结构的剖面图；

图2为本发明的晶圆键合结构的剖面图；

图3-7为本发明的晶圆键合结构的制造方法的示意图。

具体实施方式

参见图2，本发明提供了一种晶圆键合结构，包括：通过键合金属3键合在一起的上晶圆1和下晶圆2；所述上晶圆1和下晶圆2的边缘分别具有一台阶形状5、6，所述上晶圆1和下晶圆2的台阶形状5、6相背离并且相对于所述键合金属3对称；覆盖所述台阶形状5、6和上晶圆1侧面、下晶圆2侧面、键合金属3侧面的金属层7，所述金属层7截面呈C字形。所述金属层7与所述键合金属3的材质相同，优选的，所述金属层与所述键合金属的材质均为铜。所述上晶圆和下晶圆均为硅晶圆。

金属通孔8位于所述上晶圆1和下晶圆2的台阶形状5处，从所述台阶形状5处露出。其中，所述金属通孔8的材质与所述键合金属3相同。

其制造方法如图3-7所示，包括：

（1）如图3，提供待键合的上晶圆1和下晶圆2；

（2）如图4，在所述上晶圆1和下晶圆2的边缘分别形成一台阶形状5、6；

（3）如图5，形成分别贯穿所述上晶圆1和下晶圆2的台阶形状5、6与其下表面的均匀分布的通孔9、10；

（4）如图6，在上晶圆1和下晶圆2的键合面以及所述通孔中设置键合金属3，并进行高温键合形成金属通孔8以及晶圆间键合金属3；所述高温键合包括在压力下进行高温键合；

（5）如图7，用刚性金属材料覆盖所述台阶和上晶圆侧面、下晶圆侧面、键合金属侧面形成金属层7，所述金属层7截面呈C字形。

其中，所述金属通孔8的直径为5-10微米，所述金属通孔8的间距为10微米左右。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

晶圆键合结构的制造方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。