一种半导体器件及其制备方法、电子装置的制造方法
【技术领域】
[0001]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
目-Ο
【背景技术】
[0002]随着半导体技术的不断发展，在各种传感器(mot1n sensor)类产品的市场上，智能手机、集成CMOS和微机电系统(MEMS)器件日益成为最主流、最先进的技术，并且随着技术的更新，这类产品的发展方向是更小的尺寸，高质量的电学性能和更低的损耗。
[0003]现有技术MEMS的制备过程以及封装过程如图la-lc所示，首先提供MEMS晶圆101 (底部晶圆)，在所述MEMS晶圆101上形成有各种传感器器件，在所述MEMS晶圆101上还形成有A1焊盘，用于在形成所述MEMS器件后进行封装，最后将所述MEMS晶圆101和覆盖层晶圆102 (顶部晶圆)键合(Bonding)以形成MEMS器件。
[0004]在3D MEMS工艺中，经常使用上述键合(Bonding)工艺，所述键合(Bonding)工艺对于上下两片晶圆的对准(Alignment)具有较高的要求，因此在键合过程中通常设计有键合标记(Bonding Mark),用于底部晶圆和顶部晶圆的对准(Wafer-2-Wafer的Alignmnet)。
[0005]目前在形成所述键合标记之后晶圆键合之前还具有清洗或其他工艺的步骤，在所述清洗步骤中所述键合标记(Bonding Mark)容易受到损害(Damage),造成键合(Bonding)时机台无法识别键合标记(Bonding Mark)的现象，从而给键合带来困难。
[0006]因此，键合标记(Bonding Mark)在键合过程中容易受到损坏，引起机台无法识别的现象，造成键合效率低下，器件性能受到影响甚至失效，所以需要对所述方法作进一步的改进，以便消除上述问题。
【发明内容】
[0007]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。
[0008]本发明为了克服目前存在问题，提供了一种一种半导体器件的制备方法，包括:
[0009]步骤S1:提供底部晶圆，在所述底部晶圆上形成有键合标记；
[0010]步骤S2:在所述底部晶圆的表面上形成纯化层，以覆盖所述键合标记。
[0011]可选地，在所述步骤S1中在所述底部晶圆上形成有顶部金属层，所述键合标记位于所述顶部金属层中。
[0012]可选地，在所述步骤S2之后所述方法还进一步包括:
[0013]步骤S3:在所述钝化层上形成金属焊盘材料层；
[0014]步骤S4:图案化所述金属焊盘材料层，以形成相互间隔的用于键合的焊盘；
[0015]步骤S5:执行预清洗步骤；
[0016]步骤S6:提供顶部晶圆，以和所述底部晶圆键合为一体。
[0017]可选地，在所述步骤S4中所述金属焊盘材料层选用A1。
[0018]可选地，所述步骤S4包括:
[0019]步骤S41:在所述金属焊盘材料层上形成图案化的掩膜层；
[0020]步骤S42:以所述掩膜层为掩膜蚀刻所述金属焊盘层，以形成所述焊盘；
[0021]步骤S43:去除所述掩膜层。
[0022]可选地，所述步骤S1中形成所述键合标记的方法包括:
[0023]步骤S11:提供底部晶圆，在所述底部晶圆上形成具有开口的顶部金属层；
[0024]步骤S12:在所述开口中形成金属材料层，以填充所述开口 ；
[0025]步骤S13:平坦化所述金属材料层至所述顶部金属层，以在所述开口中形成所述键合标记。
[0026]可选地，在所述步骤S12中选用电化学镀铜的方法填充所述开口。
[0027]可选地，所述步骤SI 1包括:
[0028]步骤Sill:提供底部晶圆；
[0029]步骤S112:在所述底部晶圆上形成顶部金属层；
[0030]步骤S113:在所述顶部金属层上形成具有开口的掩膜层；
[0031]步骤S114:以所述掩膜层为掩膜蚀刻所述顶部金属层，以形成所述开口 ；
[0032]步骤S115:去除所述掩膜层。
[0033]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。
[0034]本发明还提供了一种电子装置，包括上述的半导体器件。
[0035]本发明为了解决现有技术中存在的问题提供了一种新的半导体(MEMS)器件的制备方法，所述方法通过改善键合标记(Bonding Mark)的设计,避免在后续工艺中使键合标记受到化学损坏(Chemical Damage)导致键合(Bonding)机台无法识别的现象。
[0036]本发明的优点在于:
[0037](1)促使键合标记(Bonding Mark)与设计时的形貌一致。
[0038](2)键合(Bonding)机台能更好的捕捉和识别键合标记(Bonding Mark)。
[0039](3)使生产线更顺畅，减少了晶圆(Wafer)报废率，提高了产能。
【附图说明】
[0040]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，
[0041]图la-lc为现有技术中所述MEMS器件的制备过程示意图；
[0042]图2a_2e为现有技术中所述键合标记的制备过程示意图；
[0043]图3a_3h为本发明一实施例中所述键合标记的制备过程示意图；
[0044]图4为本发明一【具体实施方式】中所述键合标记的制备工艺流程图。
【具体实施方式】
[0045]在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
[0046]应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。
[0047]应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接至『或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本发明教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。
[0048]空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
[0049]在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
[0050]实施例1
[0051]在3D MEMS工艺中所述键合标记(Bonding Mark)的制备方法如图2a_2e所示，首先，提供底部晶圆201，并在所述底部晶圆201上形成钝化层202，如图2a所示；然后在所述钝化层202上形成金属焊盘，如图2b所示；接着图案化所述金属焊盘形成多个相互间隔的部分，其中部分用于后续的键合，其中位于一端的一部分作为键合标记(BondingMark) 20,如图2c所示，其中使用金属焊盘(例如A1焊盘层,A1 PAD Layer)作为键合标记(Bonding Mark) 20的目的是在晶圆(Wafer)表面形成图形，让机台很容易找寻并识别键合标记(Bonding Mark) 20,进行键合(Bonding)工艺。
[0052]但是在键合之前需要执行预清洗步骤，在预清洗步骤中所述键合标记(^BondingMark) 20受到化学试剂的影响，表面形貌受到损害，如图2d右侧图形所示，由于所述键合标记(Bonding Mark) 20受到损害,在和顶部晶圆203键合(Bonding)时，机台无法识别键合标记(Bonding Mark),如图2e所示，从而给键合带来困难。
[0053]本发明为了解决现有技术中存在的问题，提供了一种MEMS器件的制备方法，下面结合附图3a-3h对所述方法做进一步的说明。
[0054]首先，执行步骤301，提供底部晶圆301，在所述底部晶圆301上形成具有开口 30的顶部金属层302。
[0055]具体地，如图3a所示，在该步骤中所述底部晶圆301中可以形成有CMOS器件以及各种MEMS元件，其中所述MEMS元件是指所述MMES传感器中必要的各种元器件，以运动传感器为例，首先提供MEMS衬底，所述MEMS衬底下方还可以进一步形成CMOS器件，所述CMOS器件通过金属互联结构和所述MEMS衬底相连接，当然并不局限于该示例，在此不再赘述。
[0056]然后在所述底部晶圆301上形成顶部金属层302，所述顶部金属层可以选用本领常用的金属材料，例如金属铜、铝或者钨等，并不局限于某一种，所述顶部金属层302的形成方法可以选用本领域常用的方法。
[0057]然后图案化所述顶部金属层302，以在所述顶部金属层302中形成开口 30，具体地，可以包括以下步骤:在所述顶部金属层302上形成具有开口图案的掩膜层，所述开口图案和在所述顶部金属层中要形成的开口形状一样。
[0058]然后以所述掩膜层为掩膜蚀刻所述顶部金属层302，以形成所述开口 30，在该步骤中可以选用干法蚀刻或