[发明专利]一种半导体器件及其制备方法、电子装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域，具体地，本发明涉及一种半导体器件及其制备方法、电子装置。

背景技术

在电子消费领域，多功能设备越来越受到消费者的喜爱，相比于功能简单的设备，多功能设备制作过程将更加复杂，比如需要在电路版上集成多个不同功能的芯片，因而出现了3D集成电路(integratedcircuit，IC)技术，3D集成电路(integratedcircuit，IC)被定义为一种系统级集成结构，将多个芯片在垂直平面方向堆叠，从而节省空间。

在MEMS领域中，有一些产品需要多层晶圆接合(Bonding)、减薄处理，为了避免晶圆边缘(WaferEdge)碎裂现象，引入了边缘修剪(EdgeTriming)工艺，因此在第二次接合(Bonding)后，晶圆边缘(WaferEdge)发生碎裂、掉落(Drop)现象。

在接合完成之后的研磨变薄工艺(GrindingProcess)中，由于压力，导致晶圆四周没有支撑的区域发生碎裂、掉掉落(Drop)现象，同时在所述边缘发生碎裂之后，所述裂纹会延伸至所述晶圆中心区域，甚至会对晶圆中心区域的图案造成损坏，从而影响器件的性能。

因此需要对目前MEMS器件的接合方法作进一步的改进，以便消除上述问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本发明为了克服目前存在问题，提供了一种半导体器件的制备方法，包括：

步骤S1：提供底部晶圆和中间晶圆，所述底部晶圆和所述中间晶圆接合为一体，其中，所述中间晶圆的尺寸小于所述底部晶圆的尺寸，以露出所述底部晶圆的边缘；

步骤S2：提供顶部晶圆，在所述顶部晶圆背面的边缘区域形成有防裂环；

步骤S3：将所述顶部晶圆的正面和所述中间晶圆接合为一体。

可选地，在所述步骤S2中，所述防裂环呈环形凹槽。

可选地，在所述步骤S2中，所述环形凹槽的深度为200-400um。

可选地，所述步骤S2包括：

步骤S21：提供顶部晶圆，在所述顶部晶圆的背面上形成有具有防裂环图案的掩膜层；

步骤S22：以所述掩膜层为掩膜蚀刻所述顶部晶圆，以在所述顶部晶圆背面形成所述防裂环；

步骤S23：去除所述掩膜层。

可选地，在所述步骤S23之后，所述步骤S2还包括：

步骤S24：将所述顶部晶圆反转；

步骤S25：图案化所述顶部晶圆的正面，以在所述顶部晶圆的正面形成元器件图案；

步骤S26：再次反转所述顶部晶圆。

可选地，在所述步骤S22中，选用深反应离子蚀刻的方法蚀刻所述顶部晶圆背面。

可选地，所述步骤S1包括：

步骤S11：提供所述底部晶圆和中间晶圆，并将所述底部晶圆和所述中间晶圆接合为一体；

步骤S12：修剪所述中间晶圆，以去除所述中间晶圆的的边缘，露出所述底部晶圆的边缘；

步骤S13：研磨打薄所述中间晶圆。

可选地，在所述步骤S11中，通过熔合键合的方法将所述底部晶圆和所述中间晶圆接合为一体。

可选地，在所述步骤S3之后，所述方法还进一步包括对所述顶部晶圆的背面进行研磨的步骤。

本发明还提供了一种基于上述的方法制备得到的半导体器件。

本发明还提供了一种电子装置，包括上述的半导体器件。

本发明为了解决现有技术中存在的问题，提供了一种半导体器件的制备方法，所述方法在所述顶部晶圆的背面边缘区域形成防裂环，在接合过程中以及后续的背部研磨过程中，在顶部晶圆边缘发生碎裂时，所述防裂环能够防止所述裂痕进一步延伸至晶圆的中心区域，对中心区域的图案造成影响，能够起到保护内部器件的作用。

本发明的优点在于：

(1)能够避免晶圆边缘发生碎裂产生的损失，提高了器件的良率。

(2)降低了晶圆目检查的失败率(FailRate)，提高了生产的产量，增加了产能。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的装置及原理。在附图中，

图1a-1c为现有技术中所述底部晶圆和中间晶圆的制备过程示意图；