晶圆级真空封装中的焊料制备方法和带有焊料的晶圆技术

本申请涉及晶圆级真空封装领域，公开了一种晶圆级真空封装中的焊料制备方法，包括：将焊料掩膜版与待键合晶圆的焊接面对准，使焊料掩膜版上的通孔分别与焊接面上的键合金属区对准；将预制焊料片置于通孔内，使预制焊料片与键合金属区对准；焊接预制焊料片和键合金属区，并去掉焊料掩膜版，得到带有焊料的晶圆。本申请通过焊料掩膜版使预制焊料片与待键合晶圆的键合金属区对准，即可以通过焊料掩膜版一次将多个预制焊料片进行对准，降低工艺难度，提升制作速度，降低制作成本。并且，不需使用光学对准对预制焊料片单片单片的对准，对准精度提高，提升带有焊料的晶圆的合格率，同时也可以降低制作成本。以降低制作成本。以降低制作成本。

【技术实现步骤摘要】
晶圆级真空封装中的焊料制备方法和带有焊料的晶圆


[0001]本申请涉及晶圆级真空封装领域，特别是涉及一种晶圆级真空封装中的焊料制备方法和带有焊料的晶圆。

技术介绍

[0002]晶圆级芯片真空封装具有可以实现器件小型化、集成化、低成本化的特点，广泛应用在陀螺仪、压力传感器、微测辐射热计等MEMS(Micro
‑
Electro
‑
Mechanical System，微机电系统)器件领域。
[0003]焊料键合是晶圆级真空封装过程中的一种键合技术，具有工艺温度低、强度高、受表面粗糙度影响小的特点。目前，可以利用预制焊料片与晶圆进行焊接，利用光学对准技术将预制焊料片与晶圆上的金属化区域进行对准，然后进行焊接。存在以下缺陷，第一，每次只能对准一片预制焊料片，然后进行焊接，直至所有的预制焊料片对准、焊接完成，摆料过程操作繁琐，效率低，进而使得制作成本高；第二，光学对准精度难以满足晶圆级芯片真空封装的要求，预制焊料片容易出现错位，严重时将导致产品报废；第三，光学对准设备价格高，使得制作成本高。
[0004]因此，如何解决上述技术问题应是本领域技术人员重点关注的。

技术实现思路

[0005]本申请的目的是提供一种圆级真空封装中的焊料制备方法和带有焊料的晶圆，以提升焊料制作效率和对准精度，降低制作成本。
[0006]为解决上述技术问题，本申请提供一种晶圆级真空封装中的焊料制备方法，包括：
[0007]将焊料掩膜版与待键合晶圆的焊接面对准，使所述焊料掩膜版上的各通孔分别与所述焊接面上对应的键合金属区对准；
[0008]分别将各预制焊料片置于各所述通孔内，使各所述预制焊料片与对应的所述键合金属区对准；
[0009]焊接各所述预制焊料片和对应的所述键合金属区，并去掉所述焊料掩膜版，得到带有焊料的晶圆。
[0010]可选的，将焊料掩膜版与待键合晶圆的焊接面对准包括：
[0011]通过机械和光学对准器，和/或，所述待键合晶圆上的第一对准标记和所述焊料掩膜版上的第二对准标记，将所述焊料掩膜版与所述待键合晶圆的焊接面对准；其中，所述第一对准标记与所述第二对准标记相对应。
[0012]可选的，所述第一对准标记和所述第二对准标记中，一个为凸起型标记，另一个为凹槽型标记。
[0013]可选的，焊接所述预制焊料片和所述键合金属区包括：
[0014]通过激光焊接或点焊焊接将所述预制焊料片与所述键合金属区焊接。
[0015]可选的，将焊料掩膜版与待键合晶圆的焊接面对准之前，还包括：
[0016]制作与所述待键合晶圆的所述焊接面上的所述键合金属区相匹配的所述焊料掩膜版。
[0017]可选的，将焊料掩膜版与待键合晶圆的焊接面对准之前，在所述待键合晶圆的焊接面上形成所述键合金属区，具体包括：
[0018]在所述待键合晶圆的所述焊接面形成图形化光刻胶；
[0019]在所述图形化光刻胶上沉积金属层；
[0020]剥离所述图形化光刻胶，在所述焊接面上形成所述键合金属区。
[0021]可选的，在所述图形化光刻胶上沉积金属层包括：
[0022]在所述图形化光刻胶上沉积黏附层；
[0023]在所述黏附层的表面沉积阻挡层。
[0024]可选的，在所述黏附层的表面沉积阻挡层之后，还包括：
[0025]在所述阻挡层的表面沉积防氧化润湿层。
[0026]可选的，将焊料掩膜版与待键合晶圆的焊接面对准包括：
[0027]将焊料掩膜版与待键合晶圆的焊接面进行初次对准；
[0028]通过摄像头观察所述焊料掩膜版与所述待键合晶圆的对准效果；
[0029]若所述焊料掩膜版与所述待键合晶圆之间存在错位，则调整所述焊料掩膜版和/或所述待键合晶圆的位置，直至实现对准。
[0030]本申请还提供一种带有焊料的晶圆，采用上述任一种所述的方法制得。
[0031]本申请所提供的一种晶圆级真空封装中的焊料制备方法，包括：将焊料掩膜版与待键合晶圆的焊接面对准，使所述焊料掩膜版上的各通孔分别与所述焊接面上对应的键合金属区对准；分别将各预制焊料片置于各所述通孔内，使各所述预制焊料片与对应的所述键合金属区对准；焊接各所述预制焊料片和对应的所述键合金属区，并去掉所述焊料掩膜版，得到带有焊料的晶圆
[0032]可见，本申请在晶圆上制作焊料时，通过焊料掩膜版与待键合晶圆的焊接面对准，使得焊料掩膜版的各通孔与对应的键合金属区对准，然后直接将预制焊料片放在通孔内便实现与键合金属区对准，再进行焊接。即可以通过焊料掩膜版一次将多个预制焊料片进行对准，降低工艺难度，提升制作速度，降低制作成本。并且，不需对预制焊料片单片单片的对准，对准精度提高，提升带有焊料的晶圆的合格率，同时也可以降低制作成本。
[0033]此外，本申请还提供一种具有上述优点的带有焊料的晶圆。
附图说明
[0034]为了更清楚的说明本申请实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035]图1为本申请实施例所提供的一种晶圆级真空封装中的焊料制备方法的流程图；
[0036]图2为本申请实施例所提供的一种焊料掩膜版的示意图；
[0037]图3为本申请实施例所提供的一种待键合晶圆的示意图；
[0038]图4为本申请实施例所提供的一种预制焊料片的示意图；
[0039]图5为本申请实施例所提供的预制焊料片、焊料掩膜版和待键合晶圆的爆炸图；
[0040]图6为本申请实施例所提供的一种预制焊料片上焊接点的示意图；
[0041]图7为本申请实施例所提供的另一种晶圆级真空封装中的焊料制备方法的流程图；
[0042]图8为本申请实施例所提供的一种金属层的放大示意图；
[0043]图中，1、待键合晶圆，2、键合金属区，3、第一对准标记，4、焊料掩膜版，5、第二对准标记，6、预制焊料片，7、焊接点，8、通孔，2a、防氧化润湿层，2b、阻挡层，2c、黏附层。
具体实施方式
[0044]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0045]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0046]正如
技术介绍
部分所述，目前利用预制焊料片与晶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶圆级真空封装中的焊料制备方法，其特征在于，包括：将焊料掩膜版与待键合晶圆的焊接面对准，使所述焊料掩膜版上的各通孔分别与所述焊接面上对应的键合金属区对准；分别将各预制焊料片置于各所述通孔内，使各所述预制焊料片与对应的所述键合金属区对准；焊接各所述预制焊料片和对应的所述键合金属区，并去掉所述焊料掩膜版，得到带有焊料的晶圆。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将焊料掩膜版与待键合晶圆的焊接面对准包括：通过机械和光学对准器，和/或，所述待键合晶圆上的第一对准标记和所述焊料掩膜版上的第二对准标记，将所述焊料掩膜版与所述待键合晶圆的焊接面对准；其中，所述第一对准标记与所述第二对准标记相对应。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一对准标记和所述第二对准标记中，一个为凸起型标记，另一个为凹槽型标记。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，焊接所述预制焊料片和所述键合金属区包括：通过激光焊接或点焊焊接将所述预制焊料片与所述键合金属区焊接。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将焊料掩膜版与待键合晶圆的焊接面对准之前，还包括：制作与所述待键合晶圆的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘继伟，胡汉林，邱彤，刘向宏，孙俊伟，李松华，孔祥盛，王兴祥，
申请(专利权)人：烟台睿创微纳技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：