一种晶圆的切割方法

文档序号:9572325阅读:821来源:国知局
一种晶圆的切割方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体技术领域,具体而言涉及一种晶圆的切割方法。
【背景技术】
[0002]MEMS即微机电系统(Microelectro Mechanical Systems),是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的前沿研究领域。经过四十多年的发展,已成为世界瞩目的重大科技领域之一。它涉及电子、机械、材料、物理学、化学、生物学、医学等多种学科与技术,具有广阔的应用前景。MEMS传感器是采用微电子和微机械加工技术制造出来的新型传感器。与传统的传感器相比,它具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化生产、易于集成和实现智能化的特点。同时,在微米量级的特征尺寸使得它可以完成某些传统机械传感器所不能实现的功能。
[0003]消费性MEMS元件近几年发展迅速。从之前较狭窄的应用快速扩展到更广阔的应用。随着移动装置市场的迅猛发展,MEMS元件除被大量应用于麦克风和手势控制传感器外,也有手机和平板厂商开始积极采用MEMS压力计,MEMS陀螺仪和MEMS相机模组。随着可穿戴式电子产品的市场逐渐成熟,更会带来对MEMS动作传感器的大量需求。
[0004]而MEMS工艺目前面临的主要挑战是如何利用现有传统后段设备实现高良率的量产问题。很多MEMS产品由封盖晶圆(Cover Wafer)和器件晶圆(Device Wafer)组成,封盖晶圆和器件晶圆键合后,还需对封盖晶圆进行切割,而切割过程往往会产生切割碎屑,以及切割机台中冷却和冲洗液体对焊盘造成腐蚀等问题,进而影响器件的性能和良率。
[0005]因此,针对上述问题,有必要提出一种新的切割方法。

【发明内容】

[0006]在
【发明内容】
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。
[0007]本发明为了克服目前存在问题,提出一种晶圆的切割方法,包括:
[0008]提供晶圆,所述晶圆包括器件晶圆和位于所述器件晶圆之上的封盖晶圆,所述器件晶圆上形成有对准图形,所述封盖晶圆包括若干工作区和位于所述工作区之间的分别沿第一方向延伸和沿与所述第一方向垂直的第二方向延伸的若干切割道;
[0009]将所述晶圆固定于切割承载盘上,使所述封盖晶圆位于上方;
[0010]分别沿所述第一方向和所述第二方向对所述封盖晶圆的每个切割道两侧进行非穿透切割,以在所述切割道的两个边缘各形成一道半切割槽;
[0011]在所述封盖晶圆表面上形成贴膜;
[0012]去除所述贴膜,以移除所述封盖晶圆上的所述切割道内的材料。
[0013]可选地,进行所述非穿透切割之前,还包括对所述封盖晶圆的边缘进行切割,以露出所述器件晶圆上的所述对准图形的步骤。
[0014]可选地,在进行所述非穿透切割工艺前,通过所述器件晶圆上的所述对准图形,进行切割机台和所述晶圆的对准。
[0015]可选地,进行所述非穿透切割时,所述半切割槽内剩余的所述封盖晶圆的厚度为10 ?20 μ m0
[0016]可选地,所述半切割槽与所述工作区边缘的距离为5?15 μ m。
[0017]可选地,通过在所述切割承载盘上粘贴切割膜的方式,将所述晶圆固定于所述切割承载盘上。
[0018]可选地,所述器件晶圆为MEMS晶圆。
[0019]可选地,在所述工作区内,所述封盖晶圆和器件晶圆之间形成有密闭的工作腔。
[0020]综上所述,根据本发明提供的切割方法,可有效避免封盖晶圆切割过程中产生的碎屑对器件晶圆造成的影响,同时还可避免切割机的冷却液和冲洗液对焊盘的腐蚀,进而提高了器件的性能和良率。
【附图说明】
[0021]本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述,用来解释本发明的原理。
[0022]附图中:
[0023]图1A-1C为MEMS晶圆键合工艺及相关工艺实施过程所获得器件的剖面示意图;
[0024]图2A-2G为根据本发明示例性实施例的方法对封盖晶圆进行切割的相关步骤所获得的器件的示意图;
[0025]图3为根据本发明示例性实施例的方法对封盖晶圆进行切割的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0026]在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本发明发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
[0027]应当理解的是,本发明能够以不同形式实施,而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地,提供这些实施例将使公开彻底和完全,并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中,为了清楚,层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。
[0028]应当明白,当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接至『或“耦合到”其它元件或层时,其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层,或者可以存在居间的元件或层。相反,当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时,则不存在居间的元件或层。应当明白,尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分,这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此,在不脱离本发明教导之下,下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。
[0029]空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等,在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白,除了图中所示的取向以外,空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如,如果附图中的器件翻转,然后,描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此,示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
[0030]在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”,当在该说明书中使用时,确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时,术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
[0031]为了彻底理解本发明,将在下列的描述中提出详细的步骤,以便阐释本发明提出的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下,然而除了这些详细描述外,本发明还可以具有其他实施方式。
[0032][示例性实施例]
[0033]下面,参照图1A至图1C,对MEMS晶圆键合工艺及相关工艺进行阐述,以便更深入的理解本发明。
[0034]首先,如图1A所示,提供器件晶圆101和封盖晶圆102。
[0035]所述器件晶圆101包括半导体衬底和器件103,所述半导体衬底的材料可以是单晶硅,也可以是绝缘体上的硅或者应力硅等其他衬底。所述器件是由若干个金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFETs)以及电容、电阻等其他器件通过合金互联形成的集成电路,也可以是其他集成电路领域内常见的半导体器件,例如双极器件或者功率器件等。示例性地,所述器件晶圆101上形成有MEMS元件。器件晶圆101上还包括多个与器件103电连接的接触垫104。另外,所述器件晶圆101上形成有对准图形(图中未示出)。所述封盖晶圆102可为硅片、玻璃或者陶瓷材料。
[0036]如图1B所示,进行键合工艺,使器件晶圆101正面和封盖晶圆102的背面相结合,以形成器件103的工作腔105。所述键合方法选自阳极键合、熔融键合、共晶键合或焊料键合。作为一个实例,采用共晶键合方法
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