[發(fā)明專利]種子層的刻蝕方法、晶圓級封裝鍵合環(huán)及其制作方法

在審

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• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112479153A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李勝利;王春水;陳丹;馬占鋒;湯東強(qiáng);汪超
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢鯤鵬微納光電有限公司
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00;B81B7/00;B81B7/02
• 代理公司: 北京匯澤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11228
• 代理人: 胡建文

1.一種種子層的刻蝕方法，其特征在于，用于晶圓級封裝中，包括如下步驟：

S1，對長有種子層且具有MEMS腔的晶圓進(jìn)行掩膜作業(yè)，作業(yè)時僅露出鍵合環(huán)；

S2，在掩膜作業(yè)完成后，對所述鍵合環(huán)處的所述種子層進(jìn)行電鍍作業(yè)；

S3，在電鍍作業(yè)完成后，去除掩膜露出種子層；

S4，待掩膜去除完畢后，采用氨水、雙氧水以及水的混合物刻蝕去除種子層，以使鍵合環(huán)金屬化。

2.如權(quán)利要求1所述的種子層的刻蝕方法，其特征在于，在所述S1步驟中，掩膜作業(yè)具體為：先在種子層上涂布光刻膠，僅露出鍵合環(huán)，然后依次經(jīng)過曝光和顯影工序。

3.如權(quán)利要求1所述的種子層的刻蝕方法，其特征在于，在所述S2步驟中，電鍍作業(yè)具體為：先在種子層上電鍍銅，與所述種子層共同作為粘附層，然后再在電鍍的銅上再電鍍焊料。

4.如權(quán)利要求1所述的種子層的刻蝕方法，其特征在于：所述氨水、雙氧水以及水的混合物中，雙氧水：氨水：水＝1:2:17。

5.如權(quán)利要求1所述的種子層的刻蝕方法，其特征在于，在所述S1步驟中，所述種子層的制備包括于具有MEMS腔的晶圓上依次濺射鈦和銅。

6.如權(quán)利要求5所述的種子層的刻蝕方法，其特征在于，所述種子層的具體制備方法為：采用PVD設(shè)備，用純度99.99％的鈦和銅靶材，在DC功率源條件下用氬氣轟擊靶材，得到高質(zhì)量的種子層薄膜。

7.如權(quán)利要求6所述的種子層的刻蝕方法，其特征在于，所述DC功率源是Ti:1.2KW；Cu：3.5KW，鈦濺射所使用氬氣的流量是19SCC；銅濺射所用氬氣流量是50SCC。

8.如權(quán)利要求1所述的種子層的刻蝕方法，其特征在于，在所述S4步驟中，所述混合物刻蝕的方法具體為：所述混合液以stream的形式噴灑在晶圓上，同時晶圓以100～500r/min的速度旋轉(zhuǎn)，噴灑時間3～7分鐘；刻蝕后，用DI水沖洗去除晶圓上殘留的混合溶液，然后旋轉(zhuǎn)甩干。

9.一種晶圓級封裝鍵合環(huán)的制作方法，其特征在于，包括如下步驟：

Sa，對硅襯底進(jìn)行掩膜作業(yè)，形成晶圓級蓋帽的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；

Sb，對所述晶圓級蓋帽的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行刻蝕形成具有深度的MEMS腔，并經(jīng)過清洗得到鍵合環(huán)；

Sc，采用如權(quán)利要求1-8任一所述的種子層的刻蝕方法，得到晶圓級封裝鍵合環(huán)。

10.一種晶圓級封裝鍵合環(huán)，其特征在于：采用如權(quán)利要求9所示的制作方法制得，包括硅襯底，所述硅襯底具有MEMS腔和在所述MEMS腔之間的凸出的鍵合環(huán)，于所述硅襯底的鍵合環(huán)上依次制作有鈦層、銅層以及焊料層。