CMOS工艺平台MEMS制造方法技术

本发明专利技术公开了一种CMOS工艺平台MEMS制造方法，属于半导体工艺制造领域。该方法是一种MEMS高度集成化的方案，通过键合、挖通孔和金属化互联，以及减薄等工艺实现最终目的。并且使用该方法MEMS芯片在整个制造周期器件以及传感器可动部件表面实现了“零”接触，解决了MEMS器件因封装工艺导致的接触损伤，以及传统MEMS传感器难以像小型化发展、整体制造周期较长的问题。长的问题。长的问题。

【技术实现步骤摘要】
CMOS工艺平台MEMS制造方法


[0001]本专利技术实施例涉及半导体工艺制造领域，特别涉及一种CMOS工艺平台MEMS制造方法。

技术介绍

[0002]传统MEMS器件晶圆完成制造后，会进行切割，分割成单颗芯片，之后清洗切割过程中产生的硅屑，之后MEMS传感器结构释放，封装。由于MEMS有可动部件结构，所以切割清洗释放(有些产品还要适当减薄)后封装，这些工艺步骤会与产品本身产生矛盾，处置不当会造成MEMS器件损伤，导致大比例低良，甚至报废。
[0003]另一方面，随着MEMS产品可穿戴需求的不断增加，以及晶圆流片水平的不断提高，且目前市场的强劲需求，目前传统MEMS集成工艺，普遍由晶圆厂完成晶圆制造由封测厂封装，从整个生产周期，以及产品在设备中的体积占比的小型化需求，传统制造封测工艺已经越来越不能满足需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种CMOS工艺平台MEMS制造方法，以解决上述问题。所述技术方案如下：
[0005]本专利技术实施例提供了一种CMOS工艺平台MEMS制造方法，所述方法包括：
[0006]第一步，制备MEMS器件晶圆；
[0007]第二步，制作MEMS密封保护盖；
[0008]第三步，键合所述MEMS器件晶圆与所述MEMS密封保护盖；
[0009]第四步，对所述MEMS密封保护盖减薄，直至通孔露出；
[0010]第五步，对所述通孔的侧壁进行绝缘处理并金属化填充，其中，所述MEMS器件晶圆引出有IO电极与所述通孔导通；
[0011]第六步，形成pad并对表面作钝化处理；
[0012]第七步，在完成第六步的芯片表面进行涂覆光刻胶、曝光和显影后形成硬掩膜版，并流出芯片分割线槽；
[0013]第八步，对所述芯片进行刻蚀，直至刻蚀深度大于芯片目标厚度；
[0014]第九步，所述pad表面使用研磨保护胶带进行保护，并对所述MEMS器件晶圆的背面进行减薄，各芯片分散开；
[0015]第十步，研磨胶带解UV，根据测试MAP扩膜挑拣后，获得MEMS芯片。
[0016]可选的，所述第一步中，所述方法还包括：
[0017]完成所述MEMS器件晶圆的制备后，再制造传感器部分。
[0018]可选的，所述第二步，包括：
[0019]刻蚀出所述MEMS密封保护盖的密封腔室以及所述通孔；
[0020]对所述密封腔室进行保护，对所述通孔作进一步刻蚀；
[0021]使用密封材料完成所述MEMS密封保护盖的制作。
[0022]可选的，所述密封材料为硅基材料。
[0023]可选的，对所述密封腔室进行保护的方法包括硬掩模版、氧化和钝化处理。
[0024]可选的，所述第三步，包括：
[0025]将所述通孔与引出的所述IO电极对准，并在高真空条件下键合，形成真空腔。
[0026]可选的，所述通孔与引出的所述IO电极键合的方法采用低温键合法。
[0027]可选的，所述第八步中，对所述芯片进行刻蚀之后，所述方法还包括：
[0028]移除所述硬掩膜版。
[0029]可选的，所述第八步，还包括：
[0030]在刻蚀过程中进行CP测试。
[0031]本专利技术实施例提供的一种CMOS工艺平台MEMS制造方法，是一种MEMS高度集成化的方案，通过键合、挖通孔和金属化互联，以及减薄等工艺实现最终目的。并且使用该方法MEMS芯片在整个制造周期器件以及传感器可动部件表面实现了“零”接触，解决了MEMS器件因封装工艺导致的接触损伤，以及传统MEMS传感器难以像小型化发展、整体制造周期较长的问题。
附图说明
[0032]图1是本专利技术提供的CMOS工艺平台MEMS制造方法的流程图；
[0033]图2是第一步对应的结构示意图；
[0034]图3是第二步对应的结构示意图；
[0035]图4是第三步对应的结构示意图；
[0036]图5是第四步对应的结构示意图；
[0037]图6是第五步对应的结构示意图；
[0038]图7是第六步对应的结构示意图；
[0039]图8是第七步对应的结构示意图；
[0040]图9是第八步对应的结构示意图；
[0041]图10是第九步对应的结构示意图；
[0042]图11是第十步对应的结构示意图。
具体实施方式
[0043]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。
[0044]在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0045]首先说明，图2至图11示意图不代表实际真实比例。
[0046]请参考图1，其示出了本专利技术示例性实施例示出的CMOS工艺平台MEMS制造方法的流程图。包含如下的工艺步骤：
[0047]第一步，制备MEMS器件晶圆。
[0048]如2所示，可选的，所述第一步中，所述方法还包括，完成所述MEMS器件晶圆的制备后，再制造传感器部分，原因是再制造传感器部分可有效避免设备沾污，并且可以避免衬底损伤。
[0049]第二步，制作MEMS密封保护盖。
[0050]如3所示，在一种可能的实施方式中，第二步包括如下内容一至三。
[0051]内容一、刻蚀出所述MEMS密封保护盖的密封腔室以及所述通孔。
[0052]内容二、对所述密封腔室进行保护，对所述通孔作进一步刻蚀。
[0053]内容三、使用密封材料完成所述MEMS密封保护盖的制作。
[0054]可选的，使用硅基材料或其他材料作为MEMS器件密封保护盖，对所述密封腔室进行保护的方法包括硬掩模版、氧化和钝化处理，但对此不作限定。
[0055]第三步，键合MEMS器件晶圆与MEMS密封保护盖。
[0056]在一种可能的实施方式中，如4所示，将所述通孔与引出的所述IO电极对准，并在高真空条件下键合，形成真空腔。
[0057]可选的，所述通孔与引出的所述IO电极键合的方法优先采用低温键合法。
[0058]第四步，对MEMS密封保护盖减薄，直至通孔露出。
[0059]如5所示。
[0060]第五步，对通孔的侧壁进行绝缘处理并金属化填充，其中，MEMS器件晶圆引出有IO电极与通孔导通。
[0061]如6所示。
[0062]第六步，形成pad并对表面作钝化处理。
[0063]如7所示。
[0064]第七步，在完成第六步的芯片表面进行涂覆光刻胶、曝光和显影后形成硬掩膜版，并流出芯片分割线槽。
[0065]如8所示。
[0066]第八步，对芯片进行刻蚀，直至刻蚀深度大于芯片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种CMOS工艺平台MEMS制造方法，其特征在于，所述方法包括：第一步，制备MEMS器件晶圆；第二步，制作MEMS密封保护盖；第三步，键合所述MEMS器件晶圆与所述MEMS密封保护盖；第四步，对所述MEMS密封保护盖减薄，直至通孔露出；第五步，对所述通孔的侧壁进行绝缘处理并金属化填充，其中，所述MEMS器件晶圆引出有IO电极与所述通孔导通；第六步，形成pad并对表面作钝化处理；第七步，在完成第六步的芯片表面进行涂覆光刻胶、曝光和显影后形成硬掩膜版，并流出芯片分割线槽；第八步，对所述芯片进行刻蚀，直至刻蚀深度大于芯片目标厚度；第九步，所述pad表面使用研磨保护胶带进行保护，并对所述MEMS器件晶圆的背面进行减薄，各芯片分散开；第十步，研磨胶带解UV，根据测试MAP扩膜挑拣后，获得MEMS芯片。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一步中，所述方法还包括：完成所述MEMS器件晶圆的制备后，再制...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐嘉良，
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：