[發明專利]一種半導體器件的制造方法

有效

• 申請號: 201711117419.5
• 申請日: 2017-11-13
• 公開（公告）號: CN109786234B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 王偉
• 申請（專利權）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
• 主分類號: H01L21/304
• 分類號: H01L21/304;B81C1/00
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 董巍;高偉

本發明提供一種半導體器件的制造方法，方法包括：提供底部晶圓和頂部晶圓；對底部晶圓和頂部晶圓實施鍵合工藝，形成晶圓鍵合結構；對晶圓鍵合結構實施第一邊緣修剪工藝、第二邊緣修剪工藝和第三邊緣修剪工藝，以使頂部晶圓的邊緣呈臺階狀；以及對頂部晶圓的頂表面實施研磨工藝。本發明所提供的半導體器件的制造方法，在晶圓的鍵合步驟之后進行多次邊緣修剪工藝，使得每次切割的量減小，對晶圓的損傷減小，并使得處于后面的邊緣修剪工藝能夠消除掉部分處于前面的邊緣修剪工藝所造成的損傷，進一步降低了邊緣修剪工藝對晶圓的損傷，晶圓破片的概率大大降低，從而提高了晶圓的成品率，并且提高了整個晶圓的質量，提高了產品的性能。

技術領域

本發明涉及半導體器件制造技術領域，具體而言涉及一種半導體器件的制造方法。

背景技術

微電子機械系統(MEMS)是在微小化的封裝結構中所制作的微型電子機械元件，其制造的技術十分類似于制造集成電路的技術，但MEMS裝置與其周遭環境互動的方式則多于傳統的集成電路，例如力學、光學或磁力上的互動。MEMS裝置可包括極小的電子機械元件(例如開關、鏡面、電容器、加速度計、感應器、電容感測器或引動器等)，而MEMS裝置可以單塊方式與集成電路整合，同時大幅改善整個固態裝置的插入損耗及電隔離效果。然而，MEMS裝置在整個封裝結構的巨觀世界中是極為脆弱的，隨時都可能被微小的靜電或表面張力影響而造成故障。也因此，為了避免MEMS裝置受到污染或損害，通常將MEMES裝置密封于晶圓的一空腔中。

在微電子機械系統(MEMS)領域，對晶圓進行鍵合和以及鍵合后的研磨是非常重要的步驟，傳統的工藝會在鍵合和研磨之間進行一次邊緣修剪工藝，由于一次邊緣修剪工藝的切割量很大，對晶圓的損傷很大，所以，切割后晶圓在后面的研磨處理過程中經常產生破片。隨著晶圓的直徑越來越大，研磨過程能否有限避免晶圓的破裂顯得越來越重要。

因此，有必要提供一種半導體器件的制造方法，以至少部分地解決目前所存在的問題。

發明內容

針對上述問題，一方面，本發明提供一種半導體器件的制造方法，其特征在于，所述方法包括：

提供底部晶圓和頂部晶圓；

對所述底部晶圓和頂部晶圓實施鍵合工藝，使所述底部晶圓的頂表面與所述頂部晶圓的底面貼合，形成晶圓鍵合結構；

對所述晶圓鍵合結構實施第一邊緣修剪工藝，所述第一邊緣修剪工藝具有自第一邊緣修剪位置處距離頂部晶圓的邊緣的第一寬度和自所述第一邊緣修剪位置處距離頂部晶圓頂表面的第一深度；

對所述晶圓鍵合結構實施第二邊緣修剪工藝，所述第二邊緣修剪工藝具有自第二邊緣修剪位置處距離所述頂部晶圓的邊緣的第二寬度和自第二所述邊緣修剪位置處距離所述頂部晶圓的頂表面的第二深度，其中所述第二寬度大于所述第一寬度，所述第二深度小于所述第一深度，以使所述頂部晶圓的邊緣呈臺階狀；以及

對所述頂部晶圓的頂表面實施研磨工藝。

在本發明的一個實施例中，還包括在所述第二邊緣修剪工藝之后對所述晶圓鍵合結構實施第三邊緣修剪工藝，所述第三邊緣修剪工藝具有自第三邊緣修剪位置處距離頂部晶圓的邊緣的第三寬度和自所述第三邊緣修剪位置處距離頂部晶圓頂表面的第三深度，其中所述第三寬度大于所述第一寬度且小于所述第二寬度，所述第三深度小于所述第一深度且大于所述第二深度。

在本發明的一個實施例中，所述第一深度、所述第二深度和所述第三深度的尺寸依次為：755um-760um、695um-699um、700um-705um。

在本發明的一個實施例中，所述第一寬度、所述第二寬度和所述第三寬度的尺寸依次為：1mm-1.2mm、1.4mm-1.6mm、1.8mm-2.0mm。

在本發明的一個實施例中，所述第一邊緣修剪工藝同時對所述頂部晶圓和所述底部晶圓的邊緣進行修剪，所述第二邊緣修剪工藝和所述第三邊緣修剪工藝僅對所述頂部晶圓的邊緣進行修剪。