基于粘接剂的晶圆键合方法
【专利摘要】本发明提供一种基于粘接剂的晶圆键合方法。首先，由依次放置着键合陪片、涂敷有粘结剂的第一晶圆片、夹具隔片、第二晶圆片的键合夹具将各晶圆片送入键合设备腔体；随后控制所述键合设备腔体的温度及压力，使第一晶圆片与第二晶圆片键合。本发明使用键合陪片，可有效改善异质晶圆材料键合因热膨胀系数差异所引起的翘曲问题，并能有效提高器件的可靠性，降低后续工艺难度。
【专利说明】基于粘接剂的晶圆键合方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及晶圆工艺领域，特别是涉及一种基于粘接剂的晶圆键合方法。
【背景技术】
[0002]晶圆键合技术广泛应用于电子制造的各个环节，根据键合方式和使用材料的不同可以将键合分为阳极键合、熔融键合、共熔合金键合、粘接剂键合等。其中，粘接剂键合以其键合温度低、能够进行异质材料间键合、兼容晶圆表面台阶和玷污、键合工艺对电子器件影响较小等优点，深受电子封装业和微机电系统(Micro Electronic Mechanical Systems,MEMS)制造业的青睐，并常用于圆片级芯片尺寸封装(WLCSP，Wafer Level Chip ScalePackage)和MEMS传感器制造。
[0003]在粘接剂键合时，常用的粘接剂有玻璃浆料、聚合物、光刻胶、环氧树脂等。由于粘接剂键合引入了新的材料，往往容易造成键合后晶圆的翘曲。这种现象在大尺寸晶圆键合和不同晶圆材料之间的键合(例如，砷化镓-玻璃晶圆键合)时尤为明显，如此往往会导致后续工艺无法进行。而键合晶圆翘曲严重的主要原因是晶圆材料之间的热膨胀系数不同而产生的热应力。
[0004]如图1所示，其为现有采用粘接剂作为键合材料的晶圆键合示意图。在准备好第一晶圆片13 y后，直接将该第一晶圆片13 y放入键合设备夹具4 y中，随后依次放入夹具隔片5 y及第二晶圆片11 ,，然后由夹具夹头将各晶圆片固定后，送入键合设备腔体I '进行键合工艺。键合时，由第二晶圆片11 '对第一晶圆片13 '产生热应力会导致键合后晶圆翅曲。
[0005]鉴于此，有必要设计一种新的粘接剂晶圆晶圆键合方法以解决上述技术问题。
【发明内容】
[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于粘接剂的晶圆键合方法，用于解决现有技术中晶圆翘曲的问题。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于粘接剂的晶圆键合方法，其至少包括:
[0008]I)由依次放置着能对晶圆片产生热应力的键合陪片、涂敷有粘结剂的第一晶圆片、夹具隔片、第二晶圆片的键合夹具将各晶圆片送入键合设备腔体；
[0009]2)控制所述键合设备腔体的温度及压力，使第一晶圆片与第二晶圆片键合。
[0010]优选地，所述键合陪片包括晶圆片；更为优选地，所述键合陪片包括材料和厚度均与第二晶圆片相同的晶圆片。
[0011]优选地，所述粘结剂的厚度远小于晶圆厚度；更为优选地，所述粘结剂的厚度为3_20 U Hlo
[0012]优选地，键合温度低于25(TC。
[0013]优选地，基于实际需要，所述粘结剂可涂敷在第一晶圆片的整个表面或第一晶圆片表面的部分区域。
[0014]如上所述，本发明的基于粘接剂的晶圆键合方法，具有以下有益效果:能改善异质晶圆材料键合因热膨胀系数差异所引起的翘曲问题，，并能有效提高器件的可靠性，降低后续工艺难度。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1显示为现有技术中的晶圆键合方法示意图。
[0016]图2显示为本发明的基于粘接剂的晶圆键合方法示意图。
[0017]元件标号说明
[0018]
【权利要求】
1.一种基于粘接剂的晶圆键合方法，其特征在于，所述基于粘接剂的晶圆键合方法至少包括: 1)由依次放置着键合陪片、涂敷有粘结剂的第一晶圆片、夹具隔片、第二晶圆片的键合夹具将各晶圆片送入键合设备腔体； 2)控制所述键合设备腔体的温度及压力，使第一晶圆片与第二晶圆片键合。
2.根据权利要求1所述的基于粘接剂的晶圆键合方法，其特征在于:所述键合陪片包括晶圆片。
3.根据权利要求2所述的基于粘接剂的晶圆键合方法，其特征在于:所述键合陪片包括材料和厚度均与第二晶圆片相同的晶圆片。
4.根据权利要求1所述的基于粘接剂的晶圆键合方法，其特征在于:所述粘结剂的厚度远小于第一晶圆片的厚度。
5.根据权利要求4所述的基于粘接剂的晶圆键合方法，其特征在于:所述粘结剂的厚度为 3-20 μ m。
6.根据权利要求1所述的基于粘接剂的晶圆键合方法，其特征在于:所述温度低于250。。。
7.根据权利要求1所述的基于粘接剂的晶圆键合方法，其特征在于:所述粘结剂涂敷在第一晶圆片的整个表面。
8.根据权利要求1所述的基于粘接剂的晶圆键合方法，其特征在于:所述粘结剂涂敷在第一晶圆片表面的部分区域。
【文档编号】H01L21/603GK103824787SQ201210465809
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2012年11月16日 优先权日:2012年11月16日
【发明者】王双福, 罗乐, 徐高卫, 叶交托 申请人:中国科学院上海微系统与信息技术研究所