[发明专利]MEMS半导体器件的形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体技术，特别是涉及一种MEMS半导体器件的形成方法。

背景技术

在MEMS半导体器件的制作工艺中，常常涉及到将两片形成有半导体器件结构的半导体衬底键合到一起以组成3D结构的集成电路芯片，具体包括：

参考图1所示，提供第一半导体衬底100，其中所述第一半导体衬底100上包括：第一铝焊垫110和第二铝焊垫120，所述第一半导体衬底100的表面、第一铝焊垫110和第二铝焊垫120上还形成有绝缘层300。其中，所述第一半导体衬底100中形成有器件层（未图示），所述器件层中可以有CMOS、电感、电容或半导体传感器的部分结构等等，所述第一铝焊垫110和第二铝焊垫120与所述器件层中相应的器件的电极相导通。预设所述第一铝焊垫110适于与另一半导体衬底键合，所述第二铝焊垫120适于做引线键合或者在晶圆测试的时候，与测试探针接触。所述第二铝焊垫120的具体情况参考图1中细节放大图。

接下来，参考图2所示，对所述第一半导体衬底100表面的绝缘层300进行选择性刻蚀，以暴露第一铝焊垫110和第二铝焊垫120所在的区域，适于进行键合。一般的，对所述绝缘层300去除都需要进行过刻蚀，以确保所述第一铝焊垫110和第二铝焊垫120上的绝缘层300都去除干净，并且在所述绝缘层300去除后，还包括利用HF去离子水溶液去除第一铝焊垫110和第二铝焊垫120上的自然氧化层的过程。

接下来，参考图3所示，提供第二半导体衬底200，所述第二半导体衬底200上包括若干连接结构210，所述连接结构210与所述第一铝焊垫110一一对应。所述第二半导体衬底200还包括平板部220。一般的，所述连接结构210由刻蚀第二半导体衬底200的表面形成，所述平板部220为所述第二半导体衬底200的主体部分。

接下来，参考图4所示，采用切割刀70切割所述第二半导体衬底200上没有所述连接结构210的区域，并且所述第二半导体衬底200被切割处与所述第二铝焊垫220对应。具体的，在图4中，所述切割处如虚线1、2所示。

接下来，参考图5所示，采用去离子水进行冲洗，以将切割下来的第二半导体衬底200去除，然后，所述第二铝焊垫220暴露出来了。但是所述第二铝焊垫220的表面附着一些切割第二半导体衬底220时产生的颗粒60（Silicon dust）。

这些颗粒60在去离子水冲洗的过程中，也很难去除掉，这些颗粒60会影响第二铝焊垫220的接触，会导致后续器件连接不牢，容易导致器件短路或者其它恶劣的影响。

在传统方式中，一般通过增加去离子水冲击过程中，去离子水的冲击力来使得颗粒60被去除。而这会破坏第一半导体衬底100和第二半导体衬底200上的器件图形。去离子水的冲力较小，没有破坏第一半导体衬底100和第二半导体衬底200上的器件图形的情况如图6所示；去离子水的冲力较大，没有破坏第一半导体衬底100和第二半导体衬底200上的器件图形的情况如图7所示。

需要发展新的技术，以解决颗粒60被附着在第二铝焊垫220的表面的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种MEMS半导体器件的形成方法，用于解决现有技术中在切割第二半导体衬底时，产生颗粒，所述颗粒会附着在第二铝焊垫的表面，难以去除的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种MEMS半导体器件的形成方法，所述MEMS半导体器件的形成方法至少包括：

提供第一半导体衬底，在所述第一半导体衬底上形成有第一铝焊垫和第二铝焊垫；

提供第二半导体衬底，在所述第二半导体衬底上形成有连接结构，所述连接结构与所述第一铝焊垫一一对应；

将所述第一铝焊垫和连接结构连接，以使得所述第二半导体衬底与所述第一半导体衬底键合；

切割所述第二半导体衬底的部分厚度，所述第二半导体衬底被切割处与所述第二铝焊垫对应；

利用去离子水对所述第二铝焊垫进行清洗；

利用干法刻蚀刻蚀所述第二半导体衬底被切割处，使得所述第二半导体从被切割处断裂，暴露出所述第二铝焊垫；

对所述第一半导体衬底和第二半导体进行清洗。

可选地，所述第一半导体衬底表面形成有绝缘层，在将所述第二半导体衬底键合在所述第一半导体衬底之前，还包括对第一半导体衬底进行刻蚀，以暴露出所述第一铝焊垫的步骤。