[發(fā)明專利]一種半導體器件低溫固態(tài)鍵合的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210086084.6
• 申請日: 2012-03-28
• 公開（公告）號: CN102610537A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陸欽;李明;胡安民;章文婧;陳卓
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學
• 主分類號: H01L21/603
• 分類號: H01L21/603
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

1.一種半導體器件低溫固態(tài)鍵合的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）選擇具有相互匹配的電互連焊盤的至少兩個待鍵合元件；

2）在一待鍵合元件的多個焊盤上形成銅微針錐群；

3）在另一待鍵合元件的多個焊盤上形成至少表面設(shè)有低硬度第二金屬層的凸點；

4）將所述凸點與所述銅微針錐群匹配，并使所述凸點與所述銅微針錐群接觸，將所述凸點與所述銅微針錐群的接觸部分加熱到第一溫度，施加鍵合壓力使所述凸點與所述銅微針錐群電互連鍵合。

2.如權(quán)利要求1所述的一種半導體器件低溫固態(tài)鍵合的方法，其特征在于，所述銅微針錐群可通過化學沉積法、電沉積法或氣相沉積法在焊盤表面形成。

3.如權(quán)利要求1所述的一種半導體器件低溫固態(tài)鍵合的方法，其特征在于，所述銅微針錐群的高度為1μm-5μm。

4.如權(quán)利要求1所述的一種半導體器件低溫固態(tài)鍵合的方法，其特征在于，步驟2）還包括：在所述銅微針錐群表面設(shè)置防氧化層。

5.如權(quán)利要求4所述的一種半導體器件低溫固態(tài)鍵合的方法，其特征在于，所述防氧化層可通過電沉積法或氣相沉積法設(shè)置在所述銅微針錐群表面。

6.如權(quán)利要求4所述的一種半導體器件低溫固態(tài)鍵合的方法，其特征在于，所述防氧化層包括Au、Pt、Ag或Pd的金屬單質(zhì)或合金。

7.如權(quán)利要求4所述的一種半導體器件低溫固態(tài)鍵合的方法，其特征在于，所述防氧化層的厚度為5nm-50nm。

8.如權(quán)利要求1所述的一種半導體器件低溫固態(tài)鍵合的方法，其特征在于，所述鍵合壓力為1?-?30?MPa。

9.如權(quán)利要求1所述的一種半導體器件低溫固態(tài)鍵合的方法，其特征在于，步驟4）中施加鍵合壓力的時間為10?s?-?20?min。

10.如權(quán)利要求1所述的一種半導體器件低溫固態(tài)鍵合的方法，其特征在于，所述第二金屬層的材質(zhì)包括銦、錫、銦合金或錫合金。

11.如權(quán)利要求1所述的一種半導體器件低溫固態(tài)鍵合的方法，其特征在于，所述第二金屬層通過電沉積法、化學沉積法、氣相沉積法或涂敷法設(shè)置在所述凸點表面。

12.如權(quán)利要求1所述的一種半導體器件低溫固態(tài)鍵合的方法，其特征在于，所述第一溫度低于所述第二金屬層的熔點。

13.如權(quán)利要求3所述的一種半導體器件低溫固態(tài)鍵合的方法，其特征在于，同一焊盤上的微針錐高度基本一致。