一种晶圆键合方法、芯片及电子设备与流程

本申请涉及芯片，尤其涉及一种晶圆键合方法、芯片及电子设备。

背景技术：

1、目前，mems(微机械系统)、微电子以及光电子等研究方向中，晶圆键合技术正在被广泛应用。在键合技术中，通常将焊球附着在芯片焊盘上，再将芯片顶面朝下放置在基板上，组装好的单元将经过温度回流的通道，该通道可随着时间的推移调节温度，以熔化粘合剂或焊球，然后在冷却后将芯片固定到基板上，实现芯片与基板之间的键合。然而，现有的晶圆键合技术中，焊球键合的工艺温度通常较高，容易对芯片内的器件产生高温损伤，影响芯片的可靠性和寿命。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种晶圆键合方法、芯片及电子设备，能够实现低温晶圆键合，避免高温对芯片内的器件造成高温损伤，提高芯片的可靠性和寿命。

2、本申请实施例的第一方面，提供一种晶圆键合方法，包括：

3、在晶圆的一侧设置种子层薄膜，其中，所述晶圆包括键合区域和非键合区域；

4、对所述种子层薄膜进行刻蚀，以将所述非键合区域的所述种子层薄膜刻蚀掉，保留所述键合区域的所述种子层薄膜，得到图形化的种子层；

5、在所述键合区域设置键合结构，其中，所述键合结构设置于所述种子层远离所述晶圆的一侧；

6、将所述晶圆的所述键合结构与目标键合结构键合连接，其中，所述键合连接的工艺温度小于或等于151℃。

7、在一些实施方式中，所述在所述键合区域设置键合结构，包括：

8、在所述键合区域电镀锡铋合金，其中，通过调节电镀液中的硫酸亚锡和硫酸铋的浓度控制所述锡铋合金中铋的组分含量；

9、设置所述键合结构的工艺温度大于或等于138℃。

10、在一些实施方式中，所述在所述键合区域设置键合结构，包括：

11、通过调节电镀液中的硫酸亚锡的浓度大于硫酸铋的浓度以控制所述锡铋合金中铋的组分含量大于锡的组分含量。

12、在一些实施方式中，所述将所述晶圆的所述键合结构与目标键合结构键合连接，包括：

13、将所述晶圆与所述目标键合结构放入回流炉内，以将所述晶圆的所述键合结构与所述目标键合结构键合连接；

14、所述回流炉内的工艺温度小于或等于144℃。

15、在一些实施方式中，所述在晶圆的一侧的键合区域设置种子层薄膜之前，还包括：

16、对所述晶圆的一侧表面进行刻蚀，以在所述晶圆的一侧表面形成键合凹槽，所述键合凹槽位于所述键合区域。

17、本申请实施例的第二方面提高一种芯片，包括：

18、晶圆，所述晶圆包括键合区域和非键合区域；

19、种子层，所述种子层在所述晶圆上的正投影落入所述键合区域，所述种子层位于所述晶圆的一侧；

20、键合结构，设置于所述种子层远离所述晶圆的一侧，所述键合结构用于与所述目标键合结构键合连接。

21、在一些实施方式中，所述的芯片，还包括：

22、键合凹槽，所述键合凹槽位于所述键合区域。

23、在一些实施方式中，所述键合结构在所述晶圆上的正投影的形状包括圆形和多边形，所述圆形的直径和所述多边形的最长对角线均小于80um。

24、在一些实施方式中，所述键合结构包括锡铋合金。

25、本申请实施例的第三方面，提供一种电子设备，包括：

26、如第二方面中任一项所述的芯片；

27、目标键合结构，所述芯片的键合结构与所述目标键合结构键合连接，所述目标键合结构包括芯片、晶圆和衬底基板中的至少一者。

28、本申请实施例提供一种晶圆键合方法、芯片及电子设备，在晶圆键合区域溅射种子层薄膜，通过光刻胶掩膜得到图形化的种子层，再根据图形化种子层形状相应设置键合结构的形状，由于光刻胶掩膜的精密度高，可以得到纳米级尺寸的键合结构，使得封装后的芯片尺寸减小。通过控制键合连接的工艺温度小于或等于151℃，从而避免高温对器件造成损伤而失效，在提高芯片的可靠性和寿命的同时，还能够降低封装后芯片的尺寸。

技术特征：

1.一种晶圆键合方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述晶圆键合方法，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的晶圆键合方法，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的晶圆键合方法，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的晶圆键合方法，其特征在于，

6.一种芯片，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的芯片，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求6所述的芯片，其特征在于，

9.根据权利要求8所述的芯片，其特征在于，

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

技术总结本申请公开一种晶圆键合方法、芯片及电子设备，涉及芯片领域，能够实现低温晶圆键合。晶圆键合方法包括：在晶圆的一侧的键合区域设置种子层薄膜，其中，晶圆包括键合区域和非键合区域；对种子层薄膜进行刻蚀，以将非键合区域的种子层薄膜刻蚀掉，保留键合区域的种子层薄膜，得到图形化的种子层；在键合区域设置键合结构，其中，键合结构设置于种子层远离晶圆的一侧；将晶圆的键合结构与目标键合结构键合连接，其中，键合连接的工艺温度小于或等于151℃。技术研发人员：马诗潇,杨云春,陆原,王荣栋受保护的技术使用者：赛莱克斯微系统科技（北京）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/29