[發明專利]一種應用于微器件圓片級封裝通孔金屬互聯的制作方法

有效

• 申請號: 201310409343.9
• 申請日: 2013-09-09
• 公開（公告）號: CN103420330A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 孫道恒;占瞻;虞凌科;杜曉輝;王小萍;何杰;王凌云
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 劉勇

1.一種應用于微機電系統中微器件圓片級封裝前通孔金屬互聯的制作方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）在硅片正面采用擴散工藝摻雜，得到具有高摻雜硅層的硅片；

2）采用微加工工藝，在第一基片正面上加工出的第一槽結構，并在第一基片的厚度方向制作出通孔結構，將所述具有高摻雜硅層的硅片與第一基片兩者正面相對鍵合，使硅片與第一基片形成鍵合組合片，并將鍵合組合片中硅片減薄、拋光至所需厚度，然后采用DRIE工藝刻蝕硅片，得到帶有可動結構的鍵合組合片；

3）采用氣浮沉積工藝配合精密XY平臺，在具有可動結構的鍵合組合片帶孔表面噴印納米導電墨水，使納米導電墨水將通孔底面與通孔側壁連接，并使納米導電墨水由通孔內延伸至第一基片表面，形成引線鍵合焊盤圖案，然后置于退火爐中燒結，得到具有導電結構的鍵合組合片，同時，導電結構與鍵合組合片中通孔結構底面的未鍵合高摻雜硅面在燒結過程中自然形成歐姆接觸，從而完成本發明所述微器件圓片級封裝前的通孔金屬互聯的制作；

4）將具有導電結構的鍵合組合片的硅面與第二基片的第二槽結構對準，使硅片上可動結構置于第二基片的第二槽結構內，在真空條件下，采用鍵合工藝，實現可動結構的圓片級真空封裝。

2.如權利要求1所述的一種應用于微機電系統中微器件圓片級封裝前通孔金屬互聯的制作方法，其特征在于，步驟1）中，所述摻雜的元素為硼、磷或砷。

3.如權利要求1所述的一種應用于微機電系統中微器件圓片級封裝前通孔金屬互聯的制作方法，其特征在于，步驟2）中，所述第一基片的通孔結構的截面形狀為正梯形、倒梯形或垂柱形，或者為正梯形、倒梯形或垂柱形中的至少兩種形狀的組合形狀；所述通孔結構的側壁與通孔結構底面的過渡部位為具有崩邊的非自然過渡或無崩邊的自然過渡。

4.如權利要求1所述的一種應用于微機電系統中微器件圓片級封裝前通孔金屬互聯的制作方法，其特征在于，步驟3）中，所述導電材料的材料為銀、金、導電膠或導電環氧樹脂。

5.一種應用于微機電系統中微器件圓片級封裝后通孔金屬互聯的制作方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）在封裝后結構的帶孔表面濺射金屬，然后置于退火爐中，使通孔結構底面未鍵合硅區域與金屬形成歐姆接觸，得到沉積金屬且具有歐姆接觸特性的封裝后結構；

2）采用氣浮沉積工藝配合精密XY平臺，在沉積金屬且具有歐姆接觸特性的封裝后結構的帶孔表面噴印納米導電墨水，使納米導電墨水將通孔底面與通孔側壁連接，并使納米導電墨水由通孔內延伸至第一基片表面，形成引線鍵合焊盤圖案，然后置于退火爐中燒結，得到具有導電結構的封裝后結構；

3）采用濕法腐蝕工藝，去除第一基片表面未被導電結構覆蓋的金屬，從而完成本發明所述微器件圓片級封裝后的通孔金屬互聯。

6.如權利要求5所述的一種應用于微機電系統中微器件圓片級封裝后通孔金屬互聯的制作方法，其特征在于，步驟1）中，所述金屬為鋁、鈦單一金屬，或者為鋁/金組合金屬、鈦/氮化鈦/鉑組合金屬。