MEMS器件及其制作方法与流程

本发明涉及半导体集成电路，特别涉及一种mems器件及其制作方法。

背景技术：

1、mems器件是基于微机电系统(micro electro mechanical systems，mems)工艺制备而成的器件，其内部结构一般在微米甚至纳米量级。mems器件具有体积小、成本低、可靠性高、抗恶劣环境能力强、功耗低、智能化程度高、易校准、易集成等优点，被广泛应用于消费类电子产品。

2、晶圆级键合是mems器件制备过程中的一项重要的工艺步骤。mems器件一般包括器件晶圆和覆盖晶圆，在器件晶圆与覆盖晶圆键合之后两个晶圆之间形成腔体。晶圆键合之后，器件晶圆上的图案化的器件功能层以及各种标记均被覆盖晶圆所覆盖，对准机台无法直接找到器件晶圆上的前层对准标记，通常需要对覆盖晶圆盲曝后进行刻蚀形成深坑，通过深坑暴露出器件晶圆上的前层对准标记，才能继续进行接来下的光刻工艺。

3、然而，由于是盲曝，深坑的开口尺寸比较大，在晶圆上会损失一定的面积，以致损失有效管芯，降低产量；此外，深坑的深度比较深，在后续涂布光刻胶的时候极易产生箭形印记，影响产品外观；并且，由于对准时需要从所述覆盖晶圆的背面(与键合面相对的另一面)进行对准，前层对准标记深度大且对准台阶过大，可能会导致对准过程中精度出现问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种mems器件及其制作方法，在第二晶圆的深坑内形成与第一对准标记位置相对应的第二对准标记，解决了对准问题以及箭形印记问题，避免后续有效管芯的损失以及外观问题。

2、为解决上述技术问题，根据本发明的第一个方面，提供了一种mems器件的制作方法，包括以下步骤：

3、提供第一晶圆，在所述第一晶圆上形成第一对准标记；

4、提供第二晶圆，所述第二晶圆包括相对设置的待键合面与背面，在所述第二晶圆的待键合面上形成深坑，且在所述深坑内形成与所述第一对准标记位置相对应的第二对准标记；

5、将所述第一晶圆与所述第二晶圆进行键合，键合之后所述第二对准标记在所述第一晶圆上的投影与所述第一对准标记重合；以及

6、从所述第二晶圆的背面去除部分所述第二晶圆，以暴露出所述第二对准标记。

7、可选的，在所述第二晶圆的待键合面上形成深坑的方法包括：采用tmah溶液对所述第二晶圆的待键合面进行刻蚀，以在所述第二晶圆内形成所述深坑。

8、可选的，在所述深坑内形成第二对准标记的方法包括：

9、在所述第二晶圆上形成氧化层，所述氧化层至少覆盖所述深坑的侧壁及底部；

10、刻蚀所述深坑底部的所述氧化层以形成第二对准标记。

11、可选的，在所述深坑内形成第二对准标记之后，所述制作方法还包括：在所述深坑内形成阻挡层，所述阻挡层至少填充部分所述深坑。

12、可选的，采用平坦化工艺去除部分所述第二晶圆，至暴露出所述阻挡层。

13、可选的，在所述深坑内形成第二对准标记之后，在所述深坑内形成阻挡层之前，所述制作方法还包括：在所述深坑的底部及部分侧壁形成种子层。

14、可选的，所述种子层的材料包含多晶硅，所述阻挡层的材料包含多晶硅。

15、可选的，通过化学气相沉积工艺形成所述种子层，通过选择性外延工艺形成所述阻挡层。

16、可选的，在所述深坑的底部及部分侧壁形成种子层的方法包括：

17、形成种子材料层，所述种子材料层覆盖所述第二晶圆的待键合面以及所述深坑的侧壁及底部；

18、刻蚀所述种子材料层，保留所述深坑的底部及部分侧壁上的所述种子材料层作为种子层。

19、为解决上述技术问题，根据本发明的第二个方面，还提供了一种mems器件，采用如上所述的mems器件的制作方法制作而成。

20、综上所述，在本发明提供的mems器件及其制作方法中，首先提供第一晶圆，在所述第一晶圆上形成第一对准标记，接着提供第二晶圆，所述第二晶圆包括相对设置的待键合面与背面，在所述第二晶圆的待键合面上形成深坑，且在所述深坑内形成与所述第一对准标记位置相对应的第二对准标记，然后将所述第一晶圆与所述第二晶圆进行键合，键合之后所述第二对准标记在所述第一晶圆上的投影与所述第一对准标记重合，以及从所述第二晶圆的背面去除部分所述第二晶圆，以暴露出所述第二对准标记。如此所述第二晶圆上的第二对准标记可以代替所述第一晶圆上的第一对准标记作为后续光刻工艺中的对准标记，后续无需再通过盲曝后刻蚀的方法暴露出第一晶圆上的第一对准标记，避免了晶圆上有效面积的损伤，提高了晶圆实际有效管芯的数量，提高了产量，也避免了箭形印记的问题，避免了对产品外观造成影响；同时由于最终第二对准标记就位于第二晶圆表面，采用第二对准标记进行对准，与现有技术对比，能够提高对准精度。

技术特征：

1.一种mems器件的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的mems器件的制作方法，其特征在于，在所述第二晶圆的待键合面上形成深坑的方法包括：采用tmah溶液对所述第二晶圆的待键合面进行刻蚀，以在所述第二晶圆内形成所述深坑。

3.根据权利要求2所述的mems器件的制作方法，其特征在于，在所述深坑内形成第二对准标记的方法包括：

4.根据权利要求3所述的mems器件的制作方法，其特征在于，在所述深坑内形成第二对准标记之后，所述制作方法还包括：在所述深坑内形成阻挡层，所述阻挡层至少填充部分所述深坑。

5.根据权利要求4所述的mems器件的制作方法，其特征在于，采用平坦化工艺去除部分所述第二晶圆，至暴露出所述阻挡层。

6.根据权利要求4所述的mems器件的制作方法，其特征在于，在所述深坑内形成第二对准标记之后，在所述深坑内形成阻挡层之前，所述制作方法还包括：在所述深坑的底部及部分侧壁形成种子层。

7.根据权利要求6所述的mems器件的制作方法，其特征在于，所述种子层的材料包含多晶硅，所述阻挡层的材料包含多晶硅。

8.根据权利要求7所述的mems器件的制作方法，其特征在于，通过化学气相沉积工艺形成所述种子层，通过选择性外延工艺形成所述阻挡层。

9.根据权利要求6所述的mems器件的制作方法，其特征在于，在所述深坑的底部及部分侧壁形成种子层的方法包括：

10.一种mems器件，其特征在于，采用如权利要求1～9中任一项所述的mems器件的制作方法制作而成。

技术总结本发明提供一种MEMS器件及其制作方法，所述方法包括：提供第一晶圆，在第一晶圆上形成第一对准标记；提供第二晶圆，在第二晶圆待键合面上形成深坑，在深坑内形成第二对准标记；将第一晶圆与第二晶圆进行键合，第二对准标记在第一晶圆上的投影与第一对准标记重合；从第二晶圆的背面去除部分第二晶圆，以暴露第二对准标记。本发明中第二晶圆上的第二对准标记可以代替第一晶圆上的第一对准标记，后续无需再通过盲曝后刻蚀的方法暴露出第一对准标记，避免了晶圆上有效面积的损伤，提高了晶圆实际有效管芯的数量，提高了产量，也避免了箭形印记的问题，避免了对产品外观的影响；同时由于采用第二对准标记进行对准，与现有技术对比，能够提高对准精度。技术研发人员：王怀良,王红海受保护的技术使用者：绍兴中芯集成电路制造股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/15