用于包括通过接合包含覆盖低熔点材料层的非低熔点材料层的两个接合部件而形成的高熔点合金的微电子组件的接合结构以及对应制造方法

摘要

一种微电子组件(10、110、210、310、410)包括：第一衬底(12、112、212、312、412、512、612、712、812、912)，具有第一导电元件(26、126、226、326、426、526、626、726、826、926、1022)；以及第二衬底(14、114、214、314、414)，具有第二导电元件(26、126、226、326、426)。该组件还包括导电合金块(16、116)，接合至第一和第二导电元件(26、126、226、326、426、526、626、726、826、926、1022)，包括第一、第二和第三材料。导电合金块(16、116)的第一和第二材料的熔点均低于合金的熔点。第一材料的浓度从朝向第一导电元件(26、126、226、326、426、526、626、726、826、926、1022)设置的位置处的相对较大量向朝向第二导电元件(26、126、226、326、426)的相对较小量变化，并且第二材料的浓度从朝向第二导电元件(26、126、226、326、426)设置的位置处的相对较大量向朝向第一导电元件(26、126、226、326、426、526、626、726、826、926、1022)的相对较小量变化。通过将具有第一接合部件(30、230、330、430)的第一衬底(12、112、212、312、412、512、612、712、812、912)与具有第二接合部件(40、240、340、440)的第二衬底(14、114、214、314、414)对准来形成微电子组件(10、110、210、310、410)，使得第一(30、230、330、430、1030)和第二(40、240、340、440)接合部件彼此接触，第一接合部件(30、230、330、430、1030)包括邻近第一导电元件(26、126、226、326、426、526、626、726、826、926、1022)的第一材料层(36、536、636、736、836、936)以及上覆第一材料层(36、536、636、736、836、936)的第一保护层(38、538、638、738、838、938)，第二接合部件(40、240、340、440)包括邻近第二导电元件(26)的第二材料层(46)以及上覆第二材料层(46)的第二保护层(48)，并且加热第一(30、230、330、430、1030)和第二(40、240、340、440)接合部件使得第一(36、536、636、736、836、936)和第二(46)材料层的至少部分一起扩散以形成使第一(12、112、212、312、412、512、612、712、812、912)和第二(14、114、214、314、414)衬底彼此接合的合金块(16、116)。可以在第一衬底(12、112、212、312、412、512、612、712、812、912)上形成多个第一导电元件(26、126、226、326、426、526、626、726、826、926、1022)以及在第二衬底(14、114、214、314、414)上形成多个第二导电元件(26、126、226、326、426)，由多个导电合金块(16、116)接合。导电合金块(116)还可以包围并密封内部容积。