一种半导体器件及其制造方法和电子装置与流程

本发明涉及半导体，具体而言涉及一种半导体器件及其制造方法和电子装置。

背景技术：

1、晶圆级封装技术是实现产品高性能、低成本和批量化的主要解决途径，晶圆级封装可以采用晶圆级键合技术来实现，例如，在mems器件上加装盖板并对二者进行键合来完成封装，因此具有批量的优点，并且可降低封装成本。

2、晶圆级键合技术是将两片晶圆互相结合，并使得表面原子相互反应，让表面间的键合能达到一定的强度，从而使两片晶圆结合为一体。晶圆级键合有多种方法，如熔融键合、热压键合、低温真空键合、阳极键合及共晶键合等。其中，共晶键合以其键合温度低、键合强度高的特点在晶圆级键合领域得到了广泛的应用。

3、其中金属共晶不仅可以提供很好的密封性，而且可以进行引线互联，越来越多的应用于mems工艺中。在共晶状态下，有些相互接触的金属表面为液体，液体会进行一定的流动，可能会流到不需要金属的地方，这种情况称为溢流。金属共晶键合在加热过程中两者互溶从固态转为液态容易发生滑动，导致键合偏移，对准精度变差，降低了器件可靠性。

4、因此，为了防止键合溢流及键合偏移的发生，需设计一种半导体器件及其制造方法和电子装置。

技术实现思路

1、在技术实现要素：部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

2、本发明提供了一种半导体器件，包括：第一晶圆，在第一晶圆的表面具有第一键合层、阻挡件以及位于阻挡件顶部的限位件，其中所述阻挡件设置在第一键合层外围；第二晶圆，在第二晶圆的表面具有与第一键合层相对应的第二键合层，并在第二晶圆内具有与限位件对应的限位槽；第一晶圆的第一键合层和第二晶圆的第二键合层彼此共晶键合。

3、可选地，阻挡件的宽度大于限位槽的宽度，限位件的宽度小于限位槽的宽度。

4、可选地，限位槽的宽度相较于限位件的宽度两边冗余至少3μm。

5、可选地，阻挡件的宽度为40～60μm，限位件的宽度比阻挡件的宽度窄至少20gm。

6、可选地，阻挡件的厚度小于第一金属键合层和第二金属键合层的厚度之和，阻挡件的厚度用于控制第一金属键合层和第二金属键合层共晶键合的反应量。

7、可选地，限位件的厚度小于限位槽的深度。

8、可选地，阻挡件与限位件通过一体成型形成。

9、可选地，阻挡件与限位件采用相同材料或不同材料。

10、可选地，第一键合层包括铝，第二键合层包括锗；或者第一键合层包括锗，第二键合层包括铝。

11、可选地，第一晶圆包括盖帽晶圆，第二晶圆包括mems晶圆，或者第一晶圆包括mems晶圆，第二晶圆包括盖帽晶圆。

12、一种半导体器件的制造方法，包括以下步骤：提供第一晶圆，在第一晶圆的表面形成阻挡件以及位于阻挡件顶部的限位件；在第一晶圆的表面形成第一键合层，所述阻挡件设置在所述第一键合层外围；提供第二晶圆，在第二晶圆的表面形成与第一键合层相对应的第二键合层，并在第二晶圆内形成与限位件对应的限位槽；将第一晶圆的第一键合层和第二晶圆的第二键合层进行共晶键合。

13、一种电子装置，包括上述的半导体器件。

14、本发明提供了一种半导体器件及其制造方法和电子装置，与传统器件相比，通过在阻挡件的基础上增加限位件及限位槽，在控制反应量的同时可以控制共晶键合过程中的键合层的滑动，减小了键合偏移，提高了器件可靠性。

技术特征：

1.一种半导体器件，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述阻挡件的宽度大于所述限位槽的宽度，所述限位件的宽度小于所述限位槽的宽度。

3.如权利要求2所述的半导体器件，其特征在于，所述限位槽的宽度相较于所述限位件的宽度两边冗余至少3μm。

4.如权利要求2所述的半导体器件，其特征在于，所述阻挡件的宽度为40～60μm，所述限位件的宽度比所述阻挡件的宽度窄至少20μm。

5.如权利要求2所述的半导体器件，其特征在于，所述阻挡件的厚度小于所述第一金属键合层和所述第二金属键合层的厚度之和，阻挡件的厚度用于控制第一金属键合层和第二金属键合层共晶键合的反应量。

6.如权利要求2所述的半导体器件，其特征在于，所述限位件的厚度小于所述限位槽的深度。

7.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述阻挡件与所述限位件通过一体成型形成。

8.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述第一键合层包括铝，所述第二键合层包括锗；或者所述第一键合层包括锗，所述第二键合层包括铝。

9.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.一种电子装置，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的半导体器件。

技术总结本发明提供一种半导体器件及其制造方法和电子装置，所述半导体器件包括：第一晶圆，在所述第一晶圆的表面具有第一键合层、阻挡件以及位于所述阻挡件顶部的限位件，其中所述阻挡件设置在所述第一键合层外围；第二晶圆，在所述第二晶圆的表面具有与所述第一键合层相对应的第二键合层，并在所述第二晶圆内具有与所述限位件对应的限位槽；所述第一晶圆的所述第一键合层和所述第二晶圆的所述第二键合层彼此共晶键合。与传统器件相比，通过在阻挡件的基础上增加限位件及限位槽，在控制反应量的同时可以控制共晶键合过程中的键合层的滑动，减小了键合偏移，提高了器件可靠性。技术研发人员：马玉莎,王新龙受保护的技术使用者：绍兴中芯集成电路制造股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/13