一种在半导体制程或微机电制程中形成可分离界面的方法，即在制程基底与集成电路元件或微机电元件的层与层之间，用接合度不佳的材料或制程，或用易被蚀刻去除的材料，形成一种可用外力破坏的可分离界面，使集成电路元件或微机电元件在后续的制程中，用破坏所述的可分离界面实现分离集成电路元件或微机电元件与制程基底的目的；尤其，由所述可分离界面所制成的微机电薄膜，在结构上不但不带制程基底且具有可挠曲性，而且上下两面都可以制成具备电路接点、微结构或微机电元件，与传统微机电薄膜必须与制程基底同时存在的结构相比，不带制程基底且具有可挠曲性的微机电薄膜，有更广泛的实际应用价值。
【技术实现步骤摘要】
形成可分离界面的方法及使用此方法制作微机电薄膜
本专利技术涉及一种在半导体制程或微机电制程中形成可分离界面的方法，尤其适用于制作不带制程基底且具有可挠曲性的微机电薄膜制品。
技术介绍
现有的半导体晶圆制程技术，即指在硅芯片上制作各种集成电路的技术，包含黄光、蚀刻、电镀、薄膜、化学机械研磨及离子注入等技术，均是晶圆制程的现有专业技术。例如，黄光微影技术用来做影像转移，电镀技术用来电镀金属，离子干蚀刻用来做非同向性蚀刻，化学湿蚀刻特性用在多方向性蚀刻，以及薄膜有金属薄膜和非金属薄膜生长与涂布等。简单地说，半导体制程就是利用各种微小影像转移技术并且配合各种蚀刻、薄膜生长与涂布、电镀等各种物理与化学技术，将金属和非金属材料在一个基板上进行加工的技术。半导体制程完毕后，再将制成的集成电路或元件与基底一起切割下来，以进行其它的组装。而且，近年来利用半导体制程所发展出来的各种微机电技术，可以在制程基底的上面以微小加工技术制作各种微结构、感测元件、光电元件等各种微机械及微机电元件，但除了少部份的微结构可以被独立取下之外，其它的微机电元件都必须与制程基底一起切割下来再进行其它封装、测试等制程。然而，集成电路元件或微机电元件与制程基底同时存在的结构，有许多缺点，包括：-->一、如图1所示，制程基底10占据整个元件60的体积高达80％以上，使得必须对制成的元件60的制程基底10进行研磨；二、元件60只能在单面上进行电路连接或组装，不能在双面同时设计电路，这种结构易影响到元件60的设计与功能。例如，以使用微机电电容结构制成的压力感测元件为例，在封装或组装过程中，必须使得压力感测元件的单个表面能够与环境接触，否则将影响压力感测元件的灵敏度。或者，如图2所示，以具有光电元件的CMOS感测元件70为例，在封装制程中必须避免覆盖到感测单元。或者，如图3所示，以另一种具有光电元件的CMOS感测元件70为例，这种CMOS感测元件70必须使用透光的封装基板75。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于公开一种在制程中形成可分离界面的方法，可应用于半导体制程或微机电制程中，使得所制成的集成电路元件或微机电元件都不带制程基底。该方法是在半导体制程或微机电制程中的制程基底与集成电路元件或微机电元件的层与层之间施以各种可分离界面处理，使得后续制程中可由外力分离所述的可分离界面以实现集成电路元件或微机电元件与制程基底分离的目的。本专利技术的另一目的在于公开一种不带制程基底且具有可挠曲性的微机电薄膜，利用在制程中形成可分离界面，使所制成微机电薄膜可以摆脱制程基底的限制，并具有可挠曲性。该微机电薄膜的上下两面都可制成电子电路、微结构以及各种微机电元件，有更广泛的实际应用价值。-->附图说明图1是现有的集成电路元件或微机电元件必须与制程基底同时存在，且制程基底占据整个元件的比例超过80％的示意图。图2是具有光电元件的CMOS感测元件在封装时必须避免覆盖感测单元的示意图。图3是具有光电元件的CMOS感测元件使用透光的封装基板的示意图。图4是本专利技术利用接着度不佳的材料制作可分离界面的实施例的示意图。图5是本专利技术利用接合度不佳的制程制作可分离界面的实施例的示意图。图6是本专利技术利用加入一层易移除的材料制成可分离界面的实施例的示意图。图7是本专利技术所示的可分离界面的形成方法应用于制作各种微机电薄膜的流程图。图8是应用本专利技术所示的可分离界面的形成方法制作不带制程基底且具有可挠曲性的微机电薄膜的实施例的示意图。图9是电路接点与微结构可以分别制作在微机电薄膜的不同面，且微机电薄膜的其中一面构成电路连通时不会影响到另一面的微结构功能的示意图。-->图10是应用本专利技术所示的可分离界面的形成方法制成的微机电薄膜须在组装完成之后再将基底移除的示意图。主要元件符号说明：10…基底 15…陶瓷基底20…薄膜元件 21、22、24…微机电结构23…电路接点 30…可分离界面31…钨金属层 32…镍金属层33、34…聚乙酰胺 35…铜金属层36…蚀刻口 37…蚀刻阻罩40…刀锋 50…电路板52…电路接点 60…元件70…感测元件 75…封装基板具体实施方式本专利技术所公开的在半导体制程或微机电制程中形成可分离界面的方法有二种：第一种方法是利用控制层与层之间的接合界面的接着度，使层与层之间构成可分离界面；第二种方法则在层与层之间加入易移除的材料，由此形成层与层之间的可分离界面。其中，利用控制层与层之间的接合界面的低接着度而形成可分离界面的方法，即是利用接着度不佳的材料或制程，或结合接着度不佳的材料与制程，来控制接合界面的接着力的强弱，使相邻两层之间的接合界面相当薄弱但又足以完成所有制程。本专利技术所运用的接着度不佳的材料种类众多，例如，陶瓷与钨、钨与铜、钨与镍等。另外，配合材料本身的内应力，也可使接合界面更容易分离，例如，在钨表面溅镀铜之后，再以电镀方式在铜表面电镀镍，由于镍的厚度越厚其内应力越大，因此，当镍电镀过厚时，钨与铜的界面就会很容易剥离。-->另外，本专利技术所运用的接合度不佳的制程也很多，例如，在钨表面电镀镍的接合情形比以物理溅镀镍更差；或者，在钨或铜表面形成易脱落的氧化层；或者，在涂布聚乙酰胺(PI)时通常会事先涂布接着剂，若不加接着剂则接合度会较差，而聚乙酰胺的热烤固化条件也会影响其接着性。图4是本专利技术利用接着度不佳的材料制作可分离界面的实施例的示意图。首先进行步骤4a，在基底10上制作一0.5μm厚的钨金属层31，然后以溅镀方式制作一0.5μm厚的镍金属层32，再以电镀方式将镍金属层32增厚约20～50μm。此时，钨金属层31及镍金属层32之间形成一可分离界面30；然后进行步骤4b，在镍金属层32上面制作具有电路或微机电结构21的薄膜元件20；在完成步骤4b后，依次进行步骤4c及步骤4d，即在基底10外侧区域用外力破坏可分离界面30和取下薄膜元件20。例如，用刀锋40划过钨金属层31及镍金属层32之间就可破坏可分离界面30，并且可分离界面30的一端一旦被破坏，只要再稍向上施力就可轻易取下薄膜元件20。图5是本专利技术利用接合度不佳的制程制作可分离界面的实施例的示意图。首先进行步骤5a，在基底10上面连续涂布两层聚乙酰胺33与34，且在涂布第一层聚乙酰胺33时加上接着剂，并在适当的热烤固化温度下控制热烤固化时间，例如：在热烤固化温度120℃、180℃及240℃下，分别热烤3.5分钟，但涂布第二层聚乙酰胺34则不加接着剂，同样在适当的热烤固化温度下控制热烤固化时间，例如：在热烤固化温度120℃、180℃及240℃下，分别热烤3.5分钟。此时，在第一层聚乙酰胺33与第二层聚乙酰胺34之间便形成一可分离界面30。然后进行步骤5b，在第二层聚乙酰胺34上面制作具有电路或微机电结构21的薄膜元件20。在完成步骤5b后，接着进行步骤5c及步骤5d，即在基底10外侧区域用外力破坏可分离界面30和取下薄膜元件20，例如，用刀锋40划过钨金属层31及镍金属层32之间就可破坏可分离界面30，而可分离界面30的一端一旦被破坏，再稍-->向上施力就可轻易取下薄膜元件20。此本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可分离界面的制作方法，实施在制作集成电路元件或微机电元件的半导体制程或微机电制程中，使所制成的集成电路元件或微机电元件与在制程中所使用的制程基底分离，其特征在于，以接着度不佳的材料或制程，或结合接着度不佳的材料与制程，或以易被蚀刻去除的材料，在所述的制程基底与所述的集成电路元件或微机电元件的层与层之间构成一可分离界面，所述的可分离界面可用外力破坏，或用蚀刻方式去除。
【技术特征摘要】
1、一种可分离界面的制作方法，实施在制作集成电路元件或微机电元件的半导体制程或微机电制程中，使所制成的集成电路元件或微机电元件与在制程中所使用的制程基底分离，其特征在于，以接着度不佳的材料或制程，或结合接着度不佳的材料与制程，或以易被蚀刻去除的材料，在所述的制程基底与所述的集成电路元件或微机电元件的层与层之间构成一可分离界面，所述的可分离界面可用外力破坏，或用蚀刻方式去除。2、如权利要求1所述的可分离界面的制作方法，其特征在于，以陶瓷与钨、或以钨与铜、或以钨与镍、或以钨或铜的其中一种在表面形成易脱落的氧化层，或以涂布不加接着剂的聚乙酰胺，构成所述的接着度不佳的可分离界面。3、如权利要求1所述的可分离界面的制作方法，其特征在于，用易蚀刻的铜金属层，且制作在陶瓷材料的制程基底上形成易被蚀刻去除的可分离界面。4、一种使用可分离界面的微机电薄膜的制作方法，可制成不带制程基底结构且具有可挠曲性的微机电薄膜，其制作步骤包括：a)提供一刚性材料做制程基底；b)对步骤a)的制程基底制作可分离界面；用接着度不佳的材料或制程，或结合接着度不佳的材料与制程，或用易被蚀刻去除的材料，在所述的制程基底上面构成一可分离界面，且所述的可分离界面可用外力破坏，或用蚀刻方式去除；c)在步骤b)的制程基底的可分离界面上面，以半导体晶圆制程或微-->机电制程制作具备各种电子...
【专利技术属性】
技术研发人员：董玟昌，
申请(专利权)人：董玟昌，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]
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