MEMS异形芯片的切割方法技术

本发明专利技术适用于MEMS微细加工技术领域，提供了一种MEMS异形芯片的切割方法，包括：确定MEMS晶圆正面异形芯片的划片道、并制备分离槽，所述分离槽的深度大于所述异形芯片的厚度；在所述MEMS晶圆的正面粘贴第一胶膜，采用研磨的方法对所述MEMS晶圆的背面进行减薄加工，直至研磨掉所述分离槽的槽底；在减薄后的MEMS晶圆背面粘贴第二胶膜，剥离所述第一胶膜，得到多个独立的MEMS异形芯片。本发明专利技术通过在MEMS晶圆正面制备分离槽，反面研磨减薄，实现了异形芯片的分离。

【技术实现步骤摘要】
MEMS异形芯片的切割方法
本专利技术属于MEMS微细加工
，尤其涉及一种MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystem，微机电系统)异形芯片的切割方法。
技术介绍
MEMS芯片的分离通常采用划片工艺实现。目前在MEMS晶圆划片领域，主要有砂轮划片和激光划片。其中，砂轮切割划片是目前应用最为广泛的切割技术，其机理是机械磨削。砂轮切割属于线性切割工艺，无法实现异形芯片的分离，且砂轮切割过程中由于存在机械接触，MEMS芯片边缘非常容易发生崩边，尤其是芯片背面崩边。而激光划片设备价格昂贵，还未能规模化应用，多数也属于线性切割，对晶圆正面和背面的机械应力，都会降低晶圆的机械强度，出现碎片、断裂等现象，且也无法实现异形芯片的正常分离。在很多领域，由于封装或产品本身性能的要求，需将MEMS芯片做成异形的，如圆形、正五边形、正六边形等。因此，亟需一种新的MEMS异形芯片的切割方法，从而实现低成本、高效率的制备异形芯片。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种MEMS异形芯片的切割方法，旨在解决现有划片设备无法切割MEMS异形芯片的问题。为实现上述目的，本专利技术提供了一种MEMS异形芯片的切割方法，包括：确定MEMS晶圆正面异形芯片的划片道、并制备分离槽，所述分离槽的深度大于所述异形芯片的厚度；在所述MEMS晶圆的正面粘贴第一胶膜，采用研磨的方法对所述MEMS晶圆的背面进行减薄加工，直至研磨掉所述分离槽的槽底；在减薄后的MEMS晶圆背面粘贴第二胶膜，剥离所述第一胶膜，得到多个独立的MEMS异形芯片。本申请实施例提供的MEMS异形芯片的切割方法，通过在MEMS晶圆的正面制备分离槽，然后将MEMS晶圆的背面研磨减薄，直到研磨掉分离槽的槽底，从而实现异形芯片的分离，且异形芯片的边缘非常齐整，机械强度高。而无需采用传统的划片工艺，有效避免了传统砂轮切割工艺在芯片表面、背面造成的崩裂以及在晶圆侧面造成的加工破损。本申请实施例提供的MEMS异形芯片的切割方法，不依赖于专门划片设备及划片工艺，即可实现MEMS异形芯片的切割，芯片可以任意布局，可以最大限度提高晶圆的利用率。在一种可能的实现方式中，所述制备分离槽的方法为：DRIE干法刻蚀或湿法刻蚀。在一种可能的实现方式中，所述分离槽的深度比所述异形芯片的厚度至少大3μm。在一种可能的实现方式中，所述分离槽采用干法刻蚀制备时，所述分离槽的槽宽与槽深比为1:10～1:40。在一种可能的实现方式中，所述MEMS晶圆的背面进行减薄加工采用的是机械研磨的方法。在一种可能的实现方式中，所述研磨掉所述分离槽的槽底步骤之后，还包括：对所述MEMS晶圆的背面进行干式抛光，直至所述MEMS异形芯片达到预设的厚度。在一种可能的实现方式中，所述第一胶膜为UV膜。在一种可能的实现方式中，所述第二胶膜采用划片胶膜或晶片黏结薄膜。在一种可能的实现方式中，所述制备分离槽的步骤，包括：根据所述MEMS异形芯片的结构设计所述划片道的掩膜版；通过光刻将所述划片道转移到所述MEMS晶圆正面的光刻胶上；采用干法刻蚀或湿法刻蚀沿所述划片道刻蚀形成所述分离槽。在一种可能的实现方式中，所述机械研磨速率为30μm/min。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的MEMS异形芯片的切割方法中的制备分离槽的剖面结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的MEMS异形芯片的切割方法中的粘贴第一胶膜的剖面结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的MEMS异形芯片的切割方法中的晶圆背面研磨后的剖面结构示意图；图4是本专利技术实施例提供的MEMS异形芯片的切割方法中的粘贴第二胶膜的剖面结构示意图；图5是本专利技术实施例提供的MEMS异形芯片的切割方法中的去除第一胶膜后的剖面结构示意图；图中：1-分离槽，2-第一胶膜，3-第二胶膜。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。作为本专利技术的一种实施例，一种MEMS异形芯片的切割方法，包括：S101:确定MEMS晶圆正面异形芯片的划片道、并制备分离槽1，所述分离槽1的深度大于所述异形芯片的厚度。在本实施例中，制备分离槽1的步骤，包括：根据所述MEMS异形芯片的结构设计所述划片道的掩膜版；通过光刻将所述划片道转移到所述MEMS晶圆正面的光刻胶上；采用干法刻蚀或湿法刻蚀沿所述划片道刻蚀形成所述分离槽1。在本实施例中，分离槽1的深度比异形芯片的厚度至少大3μm。在本实施例中，采用DRIE干法刻蚀工艺或湿法刻蚀工艺制备MEMS晶圆正面异形芯片的分离槽1，为提高晶圆利用面积，分离槽1的槽宽越小越好，但采用DRIE干法刻蚀工艺时分离槽1的槽宽的设计需考虑干法刻蚀工艺的工艺能力，及工艺的极限深宽比，分离槽1的槽宽与槽深比为1:10～1:40。在本实施例中，分离槽1的槽宽的设计在满足工艺能力的前提下，可以按照后封装芯片分拣工艺的要求设计。S102:在所述MEMS晶圆的正面粘贴第一胶膜，采用研磨的方法对所述MEMS晶圆的背面进行减薄加工，直至研磨掉所述分离槽1的槽底。在本实施例中，第一胶膜2为UV膜。研磨前，粘贴第一胶膜2以保护芯片表面免受损伤，为保证第一胶膜2最后能够顺利剥离，不损坏芯片正面结构及功能模块且无胶膜残留，第一胶膜2采用UV膜，UV照射后胶膜粘性极低，可以顺利从芯片表面剥离。在本实施例中，采用机械研磨的方法对MEMS晶圆的背面进行减薄加工。机械研磨，研磨一致性好，表面平整度高，研磨效率高。在本实施例中，研磨掉分离槽1的槽底步骤之后，还包括：对MEMS晶圆的背面进行干式抛光，直至MEMS异形芯片达到预设的厚度。采用干式抛光工艺可以除去因研磨加工产生的研磨损伤，能够进一步提高芯片的抗折强度，同时实现芯片背面的镜面化，并减少芯片翘曲，提高芯片稳定性及可靠性。S103:在减薄后的MEMS晶圆背面粘贴第二胶膜3，剥离所述第一胶膜2，得到多个独立的MEMS异形芯片。本专利技术提供的MEMS异形芯片的切割方法，通过在MEMS晶圆的正面制备分离槽1，然后将MEMS晶圆的背面研磨减薄，直到研磨掉分离槽1的槽底，从而实现异形芯片的分离。本专利技术有机地将DRIE刻蚀工艺与机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种MEMS异形芯片的切割方法，其特征在于，包括：/n确定MEMS晶圆正面异形芯片的划片道、并制备分离槽，所述分离槽的深度大于所述异形芯片的厚度；/n在所述MEMS晶圆正面粘贴第一胶膜，采用研磨的方法对所述MEMS晶圆的背面进行减薄加工，直至研磨掉所述分离槽的槽底；/n在减薄后的MEMS晶圆背面粘贴第二胶膜，剥离所述第一胶膜，得到多个独立的MEMS异形芯片。/n

【技术特征摘要】
1.一种MEMS异形芯片的切割方法，其特征在于，包括：
确定MEMS晶圆正面异形芯片的划片道、并制备分离槽，所述分离槽的深度大于所述异形芯片的厚度；
在所述MEMS晶圆正面粘贴第一胶膜，采用研磨的方法对所述MEMS晶圆的背面进行减薄加工，直至研磨掉所述分离槽的槽底；
在减薄后的MEMS晶圆背面粘贴第二胶膜，剥离所述第一胶膜，得到多个独立的MEMS异形芯片。


2.如权利要求1所述的MEMS异形芯片的切割方法，其特征在于，所述制备分离槽的方法为：DRIE干法刻蚀或湿法刻蚀。


3.如权利要求2所述的MEMS异形芯片的切割方法，其特征在于，所述分离槽的深度比所述异形芯片的厚度至少大3μm。


4.如权利要求2所述的MEMS异形芯片的切割方法，其特征在于，所述分离槽采用干法刻蚀制备时，所述分离槽的槽宽与槽深比为1:10～1:40。


5.如权利要求1所述的MEMS异形芯片的切割方法，其特征在于，所述MEMS晶圆的背...

【专利技术属性】
技术研发人员：任霄峰，何洪涛，杨志，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十三研究所，
类型：发明
国别省市：河北;13