[发明专利]一种半导体器件及制备方法、电子装置

说明书

本发明涉及一种半导体器件及制备方法、电子装置。所述方法包括：提供第一晶圆，所述第一晶圆具有相对设置的第一表面和第二表面，在所述第一表面上形成有第一键合环，在所述第一键合环外侧的所述第一表面的边缘形成有第一切割槽；提供第二晶圆，所述第二晶圆的表面形成有第二键合环；将所述第一键合环和所述第二键合环键合，以将所述第一晶圆和所述第二晶圆键合；减薄所述第一晶圆的所述第二表面至露出所述第一切割槽，以露出所述第二晶圆的切割道区域；对所述第一晶圆和所述第二晶圆进行切割。本发明的优点在于：1.简化切割工艺流程(省略盲切(blind dicing)及多次对准操作)并减少切割频率，有效减少工艺成本。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言涉及一种半导体器件及制备方法、电子装置。

背景技术

在电子消费领域，多功能设备越来越受到消费者的喜爱，相比于功能简单的设备，多功能设备制作过程将更加复杂，比如需要在电路版上集成多个不同功能的芯片，因而出现了3D集成电路(integrated circuit，IC)技术，3D集成电路(integrated circuit，IC)被定义为一种系统级集成结构，将多个芯片在垂直平面方向堆叠，从而节省空间。

随着3D IC技术的发展，MEMS产品越来越丰富，部分产品还是使用传统工艺，在切割槽(scribe lane)中添加一些测试图形(test key)，用于进行电性能的测试(WaferAcceptance Test)。由于很多MEMS产品需要真空和密封性的封装。同时，上下两片硅片都需要进行减薄。然后，首先切开第一晶圆的切割道，对厚度进行量测；然后再切开第二晶圆的切割道。

但是，问题随之而来，需要晶粒切割(die saw)时候有三个问题：

1、上下两片硅片减薄后没有任何对准标记，需要在硅片边缘进行盲切，这样才能露出图形，进行晶粒切割对准(die saw alignment)；同时，第一刀的切割深度不能碰到第二片表面的图形，需要进行第一刀切入深度的调整。这两个动作都会损失一些晶粒(die)，而且还需要比较有经验的工程师进行。

2、由于厚度的尺寸较大，第一晶圆距离边缘的尺寸的值≥200um，所以，第一晶圆需要切割两道，才能使切割道上的硅片掉落，但是这个掉落的硅片比较大，容易撞击刀，引起切割刀的晃动，造成破片(chipping)。

3、由于是两片硅片切割，中间有空腔，横向破片(lateral chipping)的风险比较高，而且比较难以观察，只能通过第一晶圆晶粒切割面的碎片情况，推测横向破片(lateralchipping)的情况，从而判断晶粒切割(die saw)有没有损伤Al/Ge键合环(bonding ring)，造成可靠性问题(reliability issue)。

目前工艺中其他方法在MEMS产品切割时，因产品特殊，为密闭空间结构，目前做法:因上下晶圆无切割对准标记(mark)，故须对覆盖晶圆(cap wafer)边缘进行盲切将切割槽暴露(recipe-1)；对已暴露的切割槽区域进行对准(alignment)并测刀高并不能碰触第二晶圆图案(touch wafer2pattern)；再次对准后切割整片覆盖晶圆(cap wafer(recipe-2))，但由于第一晶圆距离边缘的宽度较大，切割掉落时容易损伤刀片及产生破片(chipping)；对已完全暴露的晶圆进行对准并切割整片MEMS+CMOS晶圆(wafer(recipe-3))。整个流程极为繁琐，且需人工操作(manual handling)，无形中增加风险及负担，并且在切割过程晶圆(Si crack)容易损伤Al/Ge键合环(bonding ring)。

因此，现有技术中虽然存在上述各种弊端，上述弊端成为亟需解决的问题，以进一步提高器件的性能和良率。

发明内容