[发明专利]晶圆的切割方法和MEMS晶圆的切割方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其是涉及一种晶圆的切割方法和MEMS晶圆的切割方法。

背景技术

微机电系统（Micro-Electro-Mechanical-Systems，简称MEMS）是利用微细加工技术在单块硅芯片上集成传感器、执行器、处理控制电路的微型系统。MEMS元件由起初主要应用于打印机和汽车电子等市场，到如今大量应用于智能手机等消费电子市场，近年来，MEMS产业持续飞速发展。

相比与一般的CMOS产品，MEMS的结构更为复杂，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。其中，在MEMS的众多工艺环节中，以MEMS的封装最为引人注目，难度也最大。据统计，MEMS的封装成本约占整个MEMS器件成本的50～80％。

MEMS封装的目的就是将MEMS装置和附加IC电路组成一个完成的MEMS系统，完成电互连、功能的实现和保护。参考图1所示，MEMS封装过程中，将设置有MEMS器件的晶圆10（Device Wafer）上方通过键合工艺覆盖另一个晶圆11（Cap Wafer），晶圆10上各个MEMS器件置于两片晶圆10和11之间的空腔13内，从而避免暴露MEMS器件在工作环境下而受到损伤。在封装过程中，当晶圆10和11键合后，需根据晶圆10上的MEMS装置的图形对晶圆11进行切割，将晶圆11分割成多个独立的区域。在晶圆11切割工艺中，会产生大量的切割残留，在切割工艺中产生的残留会污染晶圆10的表面，进而影响最终形成的MEMS系统性能。

基于上述原因，在MEMS封装工艺中，切割工艺后的成品率较低，如何进一步提高MEMS封装工艺中，晶圆的切割后的成品率是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种晶圆的切割方法，在MEMS封装的切割工艺中，可进一步降切割过程中产生切割残留对于设置有MEMS器件的晶圆表面的污染，从而提高晶圆切割后MEMS封装的成品率。

为解决上述问题，本发明提供一种晶圆的切割方法，包括：

提供待切割晶圆，所述待切割晶圆包括多条分别沿第一方向和第二方向延伸的切割道，所述第一方向和第二方向垂直；

在沿第一方向延伸的切割道内形成沿第一方向的第一凹槽；

在沿第二方向延伸的切割道内形成沿第二方向的第二凹槽；

形成所述第一凹槽和第二凹槽后，分别沿所述第一凹槽和第二凹槽继续切割所述待切割晶圆，直至切割透所述待切割晶圆。

可选地，所述第一凹槽和第二凹槽的深度为所述待切割晶圆厚度的55%～85%。

可选地，在沿第二方向延伸的切割道内形成沿第二方向的第二凹槽的步骤包括：

在沿第二方向延伸的各切割道内，形成两条平行的所述第二凹槽。

可选地，在沿第一方向延伸的切割道内形成沿第一方向的第一凹槽的步骤包括：

在沿第一方向延伸的各切割道内，形成两条平行的所述第一凹槽。

可选地，在沿第一方向延伸的切割道内形成沿第一方向的第一凹槽的步骤包括：在沿第一方向延伸的切割道内形成一条所述第一凹槽；

在沿第二方向延伸的各切割道内，形成两条平行的所述第二凹槽的步骤之后继续沿所述第二凹槽切割所述待切割晶圆，直至切割透所述待切割晶圆；

在沿第一方向延伸的切割道内再形成一条第一凹槽，并继续切割所述第一凹槽，直至切割透所述待切割晶圆。

可选地，在形成第一凹槽和第二凹槽之后，在切割透所述待切割晶圆之前还包括：进行清洗步骤。

可选地，在沿第一方向延伸的切割道内形成沿第一方向的第一凹槽的步骤包括：在沿第一方向延伸的切割道内形成一条沿第一方向的第一凹槽；

在沿第二方向延伸的切割道内形成沿第二方向的第二凹槽的步骤包括：在沿第二方向延伸的切割道内形成一条沿第二方向的第二凹槽。

本发明还提供了一种MEMS晶圆的切割方法，包括：

提供第一晶圆，所述第一晶圆的第一表面上包括多个呈阵列排列的芯片；

提供第二晶圆，所述第二晶圆包括第一表面，在所述第二晶圆的第一表面上包括多个呈阵列排列的空腔，其中，相邻行方向上空腔之间形成有沿行方向延伸的切割道，相邻列方向上空腔之间形成有沿列方向延伸的切割道；

所述第一晶圆的第一表面和第二晶圆的第一表面固定连接，且各个芯片位于各空腔内；

在沿列方向延伸的切割道内形成沿列方向的第一凹槽；