硅片键合方法技术

本发明专利技术揭示了一种硅片键合方法。该方法包括：提供第一硅片，并在所述第一硅片中形成孤岛结构；在所述第一硅片上形成牺牲氧化层；去除所述牺牲氧化层，使得所述孤岛结构的边缘硅表面低于中央区域；在所述第一硅片上形成键合氧化层，该键合氧化层在孤岛结构的边缘厚于中央区域；提供第二硅片，所述第二硅片通过所述孤岛结构与第一硅片键合。本发明专利技术中由于通过孤岛结构的硅表面和键合氧化层厚度的互相补偿，获得了良好的表面微观平整度，能够使得第一硅片与第二硅片键合时有较大的键合面积，提高了键合强度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体
，特别是涉及一种。
技术介绍
近年来，随着微机电系统(Micro-Electrico-Mechanical-System，MEMS)技术的发展，各种微机电装置，包括:微传感器、微致动器等实现了微小型化，微小型化有利于提高器件集成度，因此MEMS成为了主要的发展方向之一。MEMS的常见制造方法包括体硅制造工艺，具体涉及硅片的键合。下面请参考如图1-5所示的现有技术中硅片键合过程中的器件结构的示意图。如图1所示，首先，提供第一硅片1，并在第一硅片I上形成掩膜层2。然后，对所述掩膜层2进行图案化，以图案化的掩膜层2刻蚀所述第一硅片1，形成第一空腔3，如图2所示。接着，如图3所示，继续刻蚀所述第一硅片1，形成第二空腔4，而所述第二空腔4的侧壁即为孤岛结构5。之后，请参考图4，将孤岛结构5上的掩膜层去除，并利用热氧化工艺在第一硅片I上形成一层氧化层6。按照现有技术中的做法，接下来就是如图5所示，将第二硅片7与第一硅片I进行键合。但是，请参考图4和图5，在氧化层6的形成过程中，孤岛结构5的边缘部分比中间部分反应强烈，因此氧化层6在孤岛结构5的边缘部分形成了突起61。那么如图5所示，在键合后，实际上键合只是发生在突起61，而不是整个孤岛结构(上的氧化层)全部与第二硅片7键合在一起。很显然，这样的键合强度是很低的，容易导致部分脱离甚至整体脱落，严重影响器件的可靠性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种，提高键合强度，防止硅片之间脱离。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种，包括:提供第一硅片，并在所述第一硅片中形成孤岛结构；在所述第一硅片上形成牺牲氧化层；去除所述牺牲氧化层，使得所述孤岛结构的边缘硅表面低于中央区域；在所述第一硅片上形成键合氧化层，该键合氧化层在孤岛结构的边缘厚于中央区域；提供第二硅片，所述第二硅片通过所述孤岛结构与第一硅片键合。可选的，对于所述的，所述提供第一硅片，并在所述第一硅片中形成孤岛结构包括如下过程:在所述第一硅片上形成掩膜层；图案化所述掩膜层；进行第一次刻蚀，形成第一空腔；进行第二次刻蚀，形成第二空腔，所述第二空腔侧壁为所述孤岛结构。可选的，对于所述的，所述第一空腔的深度为1-5 μ m。可选的，对于所述的，所述第二空腔的深度为30-80 μ m。可选的，对于所述的，所述第二空腔中形成有缓冲块。可选的，对于所述的，采用热氧化工艺形成所述牺牲氧化层。可选的，对于所述的，所述牺牲氧化层的厚度为0.4-1.5 μπι。可选的，对于所述的，采用热氧化工艺形成所述键合氧化层。可选的，对于所述的娃片键合方法，所述键合氧化层的厚度为0.4-1.5 μπι。可选的，对于所述的，在所述第二硅片与第一硅片键合后，还包括:减薄所述第二硅片。可选的，对于所述的，所述第二硅片减薄后的厚度为20-70 μπι。与现有技术相比，本专利技术提供的中，首先形成牺牲氧化层，并去除，使得所述孤岛结构的边缘硅表面低于中央区域，然后在所述第一硅片上形成键合氧化层，该键合氧化层在孤岛结构的边缘厚于中央区域；与第二硅片键合。相比现有技术，通过孤岛结构的硅表面和键合氧化层厚度的互相补偿，获得了良好的表面微观平整度，能够使得第一硅片与第二硅片键合时有较大的键合面积，从而与第二硅片键合时有着较大的键合面积，提高了键合强度。【附图说明】图1-5为现有技术中硅片键合过程中的器件结构的示意图；图6为本专利技术实施例中的流程图；图7-图13为本专利技术实施例中的过程中的器件结构的示意图。【具体实施方式】下面将结合示意图对本专利技术的进行更详细的描述，其中表示了本专利技术的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本专利技术，而仍然实现本专利技术的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本专利技术的限制。为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本专利技术由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本专利技术。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。本专利技术的核心思想在于，提供一种，通过线形成牺牲氧化层，使得孤岛结构的边缘变低，在形成键合氧化层，以提高了键合强度。该方法包括:步骤S101，提供第一硅片，并在所述第一硅片中形成孤岛结构；步骤S102，在所述第一硅片上形成牺牲氧化层；步骤S103，去除所述牺牲氧化层，使得所述孤岛结构的边缘硅表面低于中央区域；步骤S104，在所述第一硅片上形成键合氧化层，该键合氧化层在孤岛结构的边缘厚于中央区域；步骤S105，提供第二硅片，所述第二硅片通过所述孤岛结构与第一硅片键合。以下列举所述的较优实施例，以清楚说明本专利技术的内容，应当明确的是，本专利技术的内容并不限制于以下实施例，其他通过本领域普通技术人员的常规技术手段的改进亦在本专利技术的思想范围之内。请参考图6，并结合图7-图13，其中图6为本专利技术实施例中的流程图；图7?图当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅片键合方法，包括：提供第一硅片，并在所述第一硅片中形成孤岛结构；在所述第一硅片上形成牺牲氧化层；去除所述牺牲氧化层，使得所述孤岛结构的边缘硅表面低于中央区域；在所述第一硅片上形成键合氧化层，该键合氧化层在孤岛结构的边缘厚于中央区域；提供第二硅片，所述第二硅片通过所述孤岛结构与第一硅片键合。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐爱斌，王俊杰，
申请(专利权)人：上海华虹宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31