3]如圖1?圖8所示，本實(shí)施例提供一種MEMS器件結(jié)構(gòu)的制作方法，包括步驟:
[0054]如圖1?圖2所示，首先進(jìn)行步驟1)S11，提供第一半導(dǎo)體襯底101及第二半導(dǎo)體襯底106,所述第一半導(dǎo)體襯底101表面形成有微結(jié)構(gòu)區(qū)102、包圍于所述微結(jié)構(gòu)區(qū)102的金屬鍵合層103、以及位于所述金屬鍵合層103外圍的金屬焊盤104，所述第二半導(dǎo)體襯底106表面具有可與所述金屬鍵合層103形成密封配合的環(huán)形凸起107 ;其中，所述金屬鍵合層103及金屬焊盤104表面形成有金屬氧化層105。
[0055]在本實(shí)施例中，所述第一半導(dǎo)體襯底101及第二半導(dǎo)體襯底106的材料為硅。當(dāng)然，所述第一半導(dǎo)體襯底101及第二半導(dǎo)體襯底106的材料可以根據(jù)需求而定，還可以為如Ge襯底、GeSi襯底、SiC襯底或II1- V族襯底等，并不限定于此。
[0056]在本實(shí)施例中，所述金屬焊盤104及所述金屬鍵合層103的材料為鋁，鋁表面形成有氧化鋁層。當(dāng)然，所述金屬焊盤104及所述金屬鍵合層103的材料還可以為如銅等具有金屬連線功能及鍵合功能的金屬。
[0057]作為示例，所述第一半導(dǎo)體襯底101中還形成有CMOS器件結(jié)構(gòu)，并且，所述CMOS器件結(jié)構(gòu)的電極藉由所述金屬焊盤104引出。另外，所述微結(jié)構(gòu)區(qū)102形成有如壓力傳感器、加速度傳感器、光敏傳感器等微結(jié)構(gòu)。所述金屬鍵合層103的形狀根據(jù)所述微結(jié)構(gòu)區(qū)102的形狀確定，一般可以為圓形、矩形等。
[0058]作為示例，所述第二半導(dǎo)體襯底106表面具有可與所述金屬鍵合層103形成密封配合的環(huán)形凸起107，所述環(huán)形凸起107為通過光刻工藝形成于所述第二半導(dǎo)體襯底106表面，用于與所述金屬鍵合層103鍵合形成微結(jié)構(gòu)空腔。
[0059]如圖1及圖3所示，然后進(jìn)行步驟2) S12，采用預(yù)清洗工藝去除所述金屬鍵合層103及金屬焊盤104表面的金屬氧化層105。
[0060]作為示例，所述預(yù)清洗工藝為稀釋氫氟酸清洗DHF工藝。通過DHF工藝可以有效去除鋁鍵合層表面的氧化鋁層，以增強(qiáng)后續(xù)第一半導(dǎo)體襯底101和第二半導(dǎo)體襯底106的鍵合強(qiáng)度，但是，由于DHF工藝的非選擇性，同時，所述鋁焊盤表面的氧化鋁層也會被去除。
[0061]如圖1及圖4所示，然后進(jìn)行步驟3) S13，藉由所述金屬鍵合層103及環(huán)形凸起107鍵合所述第一半導(dǎo)體襯底101及第二半導(dǎo)體襯底106。
[0062]在本實(shí)施例中，采用金硅共晶鍵合工藝對所述金屬鍵合層103及環(huán)形凸起107進(jìn)行鍵合，即于所述環(huán)形凸起107與所述金屬鍵合層103之間形成金硅合金層108對上述兩者進(jìn)行鍵合。當(dāng)然，其它預(yù)期的鍵合工藝同樣適用于本實(shí)施例，并不限定于此。
[0063]如圖1及圖5所示，接著進(jìn)行步驟4)S14，對所述環(huán)形凸起外圍的第二半導(dǎo)體襯底106進(jìn)行切割，并在切割道109中保留預(yù)設(shè)厚度的半導(dǎo)體層；
[0064]在本實(shí)施例中，所述切割工藝為機(jī)械切割工藝。當(dāng)然，其它的切割工藝如激光切割等也同樣適用于本實(shí)施例中，因此，并不限定于此。
[0065]在本實(shí)施例中，所述預(yù)設(shè)厚度為20?30um。保留此預(yù)設(shè)厚度范圍的半導(dǎo)體層，既能避免第二半導(dǎo)體襯底106在粘貼黏性薄膜110時斷裂而導(dǎo)致切割時產(chǎn)生的半導(dǎo)體顆粒被所述金屬焊盤104吸附，又能保證后續(xù)滾壓工藝中較容易被壓斷而將多余的第二半導(dǎo)體襯底106去除。
[0066]如圖1及圖6所示，然后進(jìn)行步驟5)S15，于所述第二半導(dǎo)體襯底表面粘貼黏性薄膜 110。
[0067]在本實(shí)施例中，所述黏性薄膜110為藍(lán)膜。當(dāng)然，在其它的實(shí)施例中，所述黏性薄膜110還可以是如綠膜、紅膜、黃膜等其它的黏性薄膜110。
[0068]另外，在粘貼黏性薄膜110前，還可以采用如吹氣或者沖洗等方式對切割道109進(jìn)行清理的步驟，以將切割道109中形成的半導(dǎo)體顆粒清除。
[0069]如圖1及圖7?圖9所示，最后進(jìn)行步驟6)S16，將切割道109中保留的半導(dǎo)體層壓斷，并撕去所述黏性薄膜110，以將斷裂后的第二半導(dǎo)體襯底106去除。
[0070]在本實(shí)施例中，采用滾輪111滾壓的方式將切割道109中保留的半導(dǎo)體層壓斷。由于所述第二半導(dǎo)體襯底106表面粘貼有藍(lán)膜，所述半導(dǎo)體層被壓斷后不會掉落而壓壞下方的器件結(jié)構(gòu)，同時，可以有效減少由于切割所形成的半導(dǎo)體顆粒，可以有效地避免切割過程半導(dǎo)體顆粒被金屬焊盤104吸附而導(dǎo)致被腐蝕的缺陷。
[0071]如上所述，本發(fā)明提供一種MEMS器件結(jié)構(gòu)的制作方法，包括步驟:1)提供第一半導(dǎo)體襯底101及第二半導(dǎo)體襯底106,所述第一半導(dǎo)體襯底101表面形成有微結(jié)構(gòu)區(qū)102、包圍于所述微結(jié)構(gòu)區(qū)102的金屬鍵合層、以及位于所述金屬鍵合層外圍的金屬焊盤104，所述第二半導(dǎo)體襯底106表面具有可與所述金屬鍵合層形成密封配合的環(huán)形凸起；2)采用預(yù)清洗工藝去除所述金屬鍵合層及金屬焊盤104表面的金屬氧化層105 ；3)藉由所述金屬鍵合層及環(huán)形凸起鍵合所述第一半導(dǎo)體襯底101及第二半導(dǎo)體襯底106 ；4)對所述環(huán)形凸起外圍的第二半導(dǎo)體襯底106進(jìn)行切割，并在切割道109中保留預(yù)設(shè)厚度的半導(dǎo)體層；5)于所述第二半導(dǎo)體襯底表面粘貼黏性薄膜110 ;6)將切割道109中保留的半導(dǎo)體層壓斷，并撕去所述黏性薄膜110，以將斷裂后的第二半導(dǎo)體襯底106去除。本發(fā)明通過切割工藝、貼膜工藝及滾輪111滾壓工藝實(shí)現(xiàn)了 MEMS器件鍵合襯底的切割，可以有效地避免切割過程半導(dǎo)體顆粒被金屬焊盤104吸附而導(dǎo)致被腐蝕的缺陷。本發(fā)明工藝簡單，適用于工業(yè)生產(chǎn)。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。
[0072]上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項】
1.一種MEMS器件結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，包括步驟: 1)提供第一半導(dǎo)體襯底及第二半導(dǎo)體襯底，所述第一半導(dǎo)體襯底表面形成有微結(jié)構(gòu)區(qū)、包圍于所述微結(jié)構(gòu)區(qū)的金屬鍵合層、以及位于所述金屬鍵合層外圍的金屬焊盤，所述第二半導(dǎo)體襯底表面具有可與所述金屬鍵合層形成密封配合的環(huán)形凸起； 2)采用預(yù)清洗工藝去除所述金屬鍵合層及金屬焊盤表面的金屬氧化層； 3)藉由所述金屬鍵合層及環(huán)形凸起鍵合所述第一半導(dǎo)體襯底及第二半導(dǎo)體襯底； 4)對所述環(huán)形凸起外圍的第二半導(dǎo)體襯底進(jìn)行切割，并在切割道中保留預(yù)設(shè)厚度的半導(dǎo)體層； 5)于所述第二半導(dǎo)體襯底表面粘貼黏性薄膜； 6)將切割道中保留的半導(dǎo)體層壓斷，并撕去所述黏性薄膜，以將斷裂后的第二半導(dǎo)體襯底去除。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS器件結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于:所述第一半導(dǎo)體襯底及第二半導(dǎo)體襯底的材料為硅。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS器件結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于:所述金屬焊盤及所述金屬鍵合層的材料為鋁。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS器件結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于:步驟2)所述的預(yù)清洗工藝為稀釋氫氟酸清洗DHF工藝。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS器件結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于:步驟3)采用金硅共晶鍵合工藝對所述金屬鍵合層及環(huán)形凸起進(jìn)行鍵合。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS器件結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于:步驟4)所述的切割工藝為機(jī)械切割工藝。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS器件結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于:步驟4)所述的預(yù)設(shè)厚度為20?30um。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS器件結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于:步驟5)所述黏性薄膜為藍(lán)膜。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS器件結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于:步驟6)采用滾輪滾壓的方式將切割道中保留的半導(dǎo)體層壓斷。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS器件結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于:所述第一半導(dǎo)體襯底中還形成有CMOS器件結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種MEMS器件結(jié)構(gòu)的制作方法，包括步驟：1）提供表面形成有微結(jié)構(gòu)區(qū)、金屬鍵合層、以及金屬焊盤的第一半導(dǎo)體襯底，及表面具有環(huán)形凸起的第二半導(dǎo)體襯底；2）去除所述金屬鍵合層及金屬焊盤表面的金屬氧化層；3）進(jìn)行鍵合工藝；4）對環(huán)形凸起外圍的第二半導(dǎo)體襯底進(jìn)行切割，并在切割道中保留預(yù)設(shè)厚度的半導(dǎo)體層；5）于第二半導(dǎo)體襯底表面粘貼黏性薄膜；6）將切割道中保留的半導(dǎo)體層壓斷，并撕去所述黏性薄膜，以將斷裂后的第二半導(dǎo)體襯底去除。本發(fā)明通過切割工藝、貼膜工藝及滾輪滾壓工藝實(shí)現(xiàn)了MEMS器件鍵合襯底的切割，可以有效地避免切割過程半導(dǎo)體顆粒被金屬焊盤吸附而導(dǎo)致被腐蝕的缺陷。本發(fā)明工藝簡單，適用于工業(yè)生產(chǎn)。
【IPC分類】B81C1/00
【公開號】CN104944363
【申請?zhí)枴緾N201410115027
【發(fā)明人】鄭超, 王偉, 江盧山
【申請人】中芯國際集成電路制造(上海)有限公司, 中芯國際集成電路制造(北京)有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2014年3月26日