[发明专利]一种MEMS晶圆切割对准方法及MEMS晶圆

说明书

本发明提供一种MEMS晶圆切割对准方法及对应该方法的MEMS晶圆，其中晶圆切割对准方法包括以下步骤：在覆盖晶圆上嵌入切割对准标记；将所述覆盖晶圆与器件晶圆接合形成多个MEMS腔体；以及根据所述切割对准标记进行晶圆切割。本发明解决了现有MEMS晶圆的切割工艺复杂，缺陷率大，难以与传统切割工艺兼容等问题，可使MEMS晶圆工艺与CMOS工艺兼容，切割准确率高。

技术领域

本发明涉及半导体器件领域，特别是涉及一种MEMS晶圆切割对准方法及MEMS晶圆。

背景技术

MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)元件从开始主要应用于打印机和汽车电子等市场，到现在大量应用于智能手机等消费电子市场，MEMS产业最近5年的发展，已大幅超越过往20年潜伏期间所取得的成绩。但是MEMS元件的制造工艺不同于一般的CMOS产品，由于MEMS的结构非常复杂，从设计到完成原形构建，晶圆制造，再到后续封装工艺开发都面临不同于传统CMOS产品的新挑战。所以制造工艺的发明创造变的非常关键。

当前硅片切片作为硅片加工工艺流程的关键工序，其加工效率和加工质量直接关系到整个硅片生产的全局。目前，硅片切片较多采用内圆切割和自由磨粒的多丝切割。其中，多丝切割的固定磨粒线锯实质上是一种用线性刀具替代环型刀具的内圆切割。内圆切割是传统的加工方法，材料的利用率仅为40％～50％左右；同时，由于结构限制，内圆切割无法加工200mm以上的大中直径硅片。

在实际的生产应用中，MEMS芯片一般包括器件晶圆和覆盖晶圆，通过晶圆键合形成腔体。腔体成型工艺后，只能看到器件晶圆和覆盖晶圆的背面，通常看不到晶圆上的器件图案和标记，大大增加了芯片切割难度。采用传统的切割工艺进行盲切很容易造成器件损伤，使MEMS产品的产率大大降低。

公开号为CN203739023U的专利文献提供了一种MEMS晶圆辅助切割的对准装置，利用该装置可先通过外围区的标记对准晶圆位置，再通过外围区的刻度线直接对准切割道进行切割，以避免盲切引起的器件损伤。公开号为CN104108139B的专利文献提供了一种MEMS晶圆的切割方法，包括步骤：1)切割并去除MEMS晶圆覆盖晶圆边缘的部分未键合区域，露出器件晶圆的器件图案；2)于各该MEMS腔体之间的间隔区域中沿第一方向对所述覆盖晶圆进行预切割形成多个切割道，并保留预设厚度的覆盖晶圆；3)沿与第一方向垂直的第二方向对各该MEMS腔体之间的间隔区域进行切割；4)沿第一方向对各该MEMS腔体之间的间隔区域进行切割，使各该MEMS腔体的覆盖晶圆分离。该发明通过设计全新的工艺步骤，解决了针对表面无图案晶圆的切割难以对准等问题。

为了解决切割难以对准，器件结构容易受损等问题，现有的MEMS晶圆切割工艺往往比较复杂，操作难度大，程序繁琐，这在一定程度上限制了MEMS产品的生产效率和产量。因此，实有必要对现有的MEMS晶圆切割工艺进行优化和改进，使之与标准的切割工艺兼容，以利于MEMS产品产率的提高。

发明内容

鉴于以上所述现有技术，本发明的目的在于提供一种MEMS晶圆切割对准方法及MEMS晶圆，用于解决晶圆切割难以对准，器件结构容易受损的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种MEMS晶圆切割对准方法，包括以下步骤：

在覆盖晶圆上嵌入切割对准标记；

将所述覆盖晶圆与器件晶圆接合形成多个MEMS腔体；以及

根据所述切割对准标记进行晶圆切割。

可选地，采用硅通孔工艺(Through Silicon Via，TSV)制作所述切割对准标记。

可选地，所述切割对准标记制作于相邻的每两个所述MEMS腔体之间。

可选地，在每个所述MEMS腔体周围制作多个所述切割对准标记，并且所述切割对准标记紧邻对应的所述MEMS腔体。