[发明专利]利用红外光谱检测键合晶圆之间的气密性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，更具体地说，本发明涉及一种利用红外光谱检测键合晶圆之间的气密性的方法。

背景技术

微机电系统（MEMS，Micro-Electro-MechanicalSystems）是将微电子技术与机械工程融合到一起的一种工业技术，它的操作范围在微米范围内。

许多微机电系统要求气密性封装，以防止传感器结构暴露至外界干扰（例如灰尘、湿气、化学物质等）而造成器件故障。

具有多晶圆制造工艺的惯性MEMS器件要求共晶键合工艺来进行气密性封装。因此，需要确保该工艺形成了良好的气密性密封。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种能够利用红外光谱检测键合晶圆之间的气密性的方法。

为了实现上述技术目的，根据本发明的第一方面，提供了一种利用红外光谱检测键合晶圆之间的气密性的方法，其包括：

第一步骤：提供相互键合的第一晶圆和第二晶圆，其中第一晶圆的第一金属和第二晶圆的第二金属相互键合互连；

第二步骤：将相互键合的第一晶圆和第二晶圆放置在气体填充腔体中；

第三步骤：通过与气体填充腔体连接的第一泵将气体填充腔体抽真空，从而在相互键合的第一晶圆和第二晶圆之间的存在供空气流通的缝隙的情况下抽出相互键合的第一晶圆和第二晶圆之间的空间中的气体；

第四步骤：向抽完真空的气体填充腔体注入预定气体，从而在相互键合的第一晶圆和第二晶圆之间的存在供空气流通的缝隙的情况下向相互键合的第一晶圆和第二晶圆之间的空间注入预定气体；

第五步骤：在预定环境气体的气氛下将相互键合的第一晶圆和第二晶圆转移至检测腔体，并且将相互键合的第一晶圆和第二晶圆放置在检测腔体中的红外光发射器和红外接收分析设备之间；

第六步骤：开启红外光发射器使之向相互键合的第一晶圆和第二晶圆发射红外光，并利用红外接收分析设备对经过相互键合的第一晶圆和第二晶圆以及相互键合的第一晶圆和第二晶圆之间的空间的光线进行接收和频谱分析；

第七步骤：利用频谱分析的结果判断相互键合的第一晶圆和第二晶圆之间的气密性。

优选地，所述预定环境气体的气压大于向抽完真空的气体填充腔体注入预定气体之后气体填充腔体内的气压。

优选地，所述检测腔体中具有预定环境气体，并且所述检测腔体的气压大于向抽完真空的气体填充腔体注入预定气体之后气体填充腔体内的气压。

优选地，所述预定环境气体是惰性气体。

优选地，所述预定环境气体是Ar气。

优选地，所述红外接收分析设备包括红外光接收器和红外光分析器。

优选地，所述红外光接收器接收经过相互键合的第一晶圆和第二晶圆以及相互键合的第一晶圆和第二晶圆之间的空间的光线。

优选地，所述红外光分析器用于对接收经过相互键合的第一晶圆和第二晶圆以及相互键合的第一晶圆和第二晶圆之间的空间的光线进行频谱分析。

在根据本发明的利用红外光谱检测键合晶圆之间的气密性的方法中，如果相互键合的第一晶圆和第二晶圆之间的气密性很好，则相互键合的第一晶圆和第二晶圆之间的空气中没有预定气体，则红外接收分析设备接收到的光线的特性曲线中不会存在与预定气体相对应的特征；反之，如果相互键合的第一晶圆和第二晶圆之间的气密性不好，则相互键合的第一晶圆和第二晶圆之间的空气中将存在预定气体，则红外接收分析设备接收到的光线的特性曲线中会存在与预定气体相对应的特征。由此，本发明提供一种能够利用红外光谱检测键合晶圆之间的气密性的方法。

附图说明

结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：

图1至图3示意性地示出了根据本发明优选实施例的利用红外光谱检测键合晶圆之间的气密性的方法的各个步骤。

需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。

具体实施方式

为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。

图1至图3示意性地示出了根据本发明优选实施例的利用红外光谱检测键合晶圆之间的气密性的方法的各个步骤。

具体地说，如图1所示，根据本发明优选实施例的利用红外光谱检测键合晶圆之间的气密性的方法包括：