利用双蚀刻形成切割道的光学偏转器制造方法技术

本发明专利技术提供了一种利用双蚀刻形成切割道的光学偏转器制造方法。在晶圆的前表面侧上形成晶圆级光学偏转器组件。然后，通过使用晶圆级光学偏转器组件的元件蚀刻晶圆的前表面侧，以形成前侧切割道。然后，将具有内腔的透明基板粘附到晶圆的前表面侧。然后，在晶圆的后表面侧上形成第二蚀刻掩模。然后，对晶圆的后表面侧进行蚀刻从而创建后侧切割道。然后，将具有环形边缘的粘性片粘附到晶圆的后表面侧。然后，移除透明基板。最终，对环形边缘进行扩展以加宽前侧切割道和后侧切割道，从而从晶圆逐个地拾取光学偏转器。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及一种用于制造能够应用于例如投影型显示系统的光学偏转器的方法。
技术介绍
近来，在投影型显示系统中，通过光学偏转器偏转来自光源的聚光并且然后将其投射到屏幕上。光学偏转器包括是通过使用半导体制造エ艺和微机械技术制造的微机电系统(MEMS)器件的ニ维光学偏转器芯片以及用于保护ニ维光学偏转器芯片的封装。一般来说，ニ维光学偏转器包括用于反射来自光源的聚光的镜、用于支撑镜的围绕镜的可移动框架、用于相对于镜的X轴振动(摇摆)镜的内致动器、围绕可移动框架的支撑体以及用于相对于垂直于X轴的镜的Y轴经由可移动框架摇摆镜的外致动器。作为第一示例，内致动器由扭杆型压电致动器构造以经由扭杆摇摆镜，并且外致动器由其它扭杆型压电致动器构造以经由其它扭杆摇摆可移动框架(參见JP2008-20701A)。而且，作为第二示例，内致动器由扭杆型压电致动器构造以经由扭杆摇摆镜，并且外致动器由弯折型压电致动器构造以摇摆可移动框架(參见JP2009-223165A)。此夕卜，作为第三示例，内致动器由弯折型压电致动器构造以摇摆镜，并且外致动器由其它弯折型压电致动器构造以摇摆可移动框架(參见JP2010-122480A和US2011/0292479A1)。光学偏转器的优点在于结构小且简単，并且驱动功率不大。为了高效地展示该优点，封装优选尽可能地小。在用于制造光学偏转器的第一现有技术方法中，通过使用树脂将光学偏转器芯片贴片到陶瓷封装，并且然后，在光学偏转器芯片的电极焊盘和陶瓷封装的电极焊盘之间执行引线键合操作。然而，在上述第一 现有技术方法中，由于在陶瓷封装中要求用于键合线的间隔，因此，陶瓷封装的尺寸将大于光学偏转器芯片。而且，由于陶瓷封装被烧结，因此，不能够减少陶瓷封装的台阶的大小和周边的宽度。因此，整个光学偏转器的尺寸将会较大。注意的是，如果减小光学偏转器芯片本身的大小，则可以能够减小整个光学偏转器。然而，在该情况下，光学偏转器芯片需要进行重新设计，从而增加了开发周期。在用于制造光学偏转器的第二现有技术方法中，采用无线晶圆级封装技术(參见JP2005-19966A)。即，其上布置有对应于光学偏转器芯片的多个MEMS芯片的硅晶圆被粘附到其上布置有密封帽的帽晶圆。然后，通过在硅晶圆内形成硅导通孔(TSV)以将MEMS芯片电连接到硅晶圆的外表面上的电极。最終，通过使用切割刀等等沿着划片线切割硅晶圆和帽晶圆以将与密封帽中的一个关联的MEMS芯片中的ー个彼此分离。因此，每个被切割的密封帽的大小与被切割的MEMS芯片的大小相同,从而将减小整个光学偏转器的大小。然而，在上述第二现有技术方法中，由于TSV需要形成在硅晶圆内，因此可能减小了制造产率，从而将増加制造成本。而且，即使硅晶圆包括有缺陷的MEMS芯片，则这样的有缺陷的MEMS芯片也将被密封帽组装，这也将会増加制造成本。此外，当使用切割刀通过切割处理切割硅晶圆时，在硅晶圆的MEMS芯片中将会产生非常小的缺陷(即，所谓的倾斜(tipping))，从而也将会降低制造产率，这将进一步增加制造成本。本申请要求2011年9月29日提交的日本专利申请No. 2011-215622的优先权，其公开通过引用整体并入这里。
技术实现思路
本公开的目的在于解决上述问题中的ー个或多个。根据本公开，在用于制造光学偏转器的方法中，在晶圆的前表面侧上形成晶圆级光学偏转器组件。然后，通过使用晶圆级光学偏转器组件的元件作为第一蚀刻掩模来蚀刻晶圆的前表面侧，以在晶圆的前表面侧上形成前侧切割道。然后，将具有内腔的透明基板暂时地粘附到晶圆的前表面侧，从而透明基板的内腔与晶圆级光学偏转器组件的可移动元件相対。然后，在晶圆的后表面侧上形成第二蚀刻掩摸。然后，通过使用第二蚀刻掩模对晶圆的后表面侧进行蚀刻，从而在晶圆的后表面侧上创建与晶圆级光学偏转器组件的可移动元件相対的空腔以及后侧切割道。在该情况下，后侧切割道对应于前侧切割道。然后，将具有环形边缘的粘性片粘附到晶圆的后表面侧。然后，从晶圆的前表面侧移除透明基板。最终，对环形边缘进行扩展以加宽前侧切割道和后侧切割道，从而从晶圆逐个地拾取光学偏转器。优选的是，晶圆包括绝缘体上硅晶圆，其按顺序包括硅器件层、ニ氧化硅Box层和硅处理层。前表面侧蚀刻的步骤包括使用ニ氧化硅Box层作为蚀刻停止层对硅器件层进行第一深反应离子蚀刻处理。而且，后表面侧蚀刻的步骤包括使用ニ氧化硅Box层作为蚀刻停止层对硅处理层进行第二深反应离子蚀刻处理。此外，蚀刻ニ氧化硅Box层的暴露部分。根据本公开，通过双蚀刻处理形成切割道，从而切割道的宽度能够被减小以增加集成度，并且能够降低制造成 本。而且，由于不需要诸如帽晶圆的晶圆级封装，因此不需要TSV。而且，不会在封装中组装有缺陷的光学偏转器。因此，将可以降低制造成本附图说明接合附图，根据详细实施方式的下面的描述，本公开的上述和其它优点以及特征将是更加明显的。图1是示出应用了本公开的光学偏转器的透视图；图2是图1的光学偏转器的截面图；图3是用于示出根据本公开的制造图1和图2的光学偏转器的方法的实施方式的流程图；图4A至图41是用于解释图3的步骤301的截面图；图5A至图5H是用于解释图3的步骤302至309的截面图；以及图6A和图6B分别是用于解释图3的扩展步骤309的平面图和截面图。具体实施方式在是示出应用了本公开的光学偏转器的透视图的图1中，该光学偏转器由下述构件构成用于反射聚光(未示出)的圆镜I ;用于经由一对扭杆31和32支撑镜I的围绕镜I的可移动框架2 ;—对扭杆型的内压电致动器41和42,其固定在可移动框架2与扭杆31和32之间并且用作用于相对于镜I的X轴经由扭杆31和32摇摆镜I的悬臂；围绕可移动框架2的支撑体5 ;以及ー对弯折型的外压电致动器6a和6b，其固定在支撑体5与可移动框架2之间并且用作用于相对于垂直于X轴的镜I的Y轴经由可移动框架2摇摆镜I的悬臂。扭杆31和32被沿着X轴布置，并且ー些末端耦接到可移动框架2的内周并且其它末端耦接到镜I的外周。因此，扭杆31和32由内压电致动器41和42扭转以相对于X轴摇摆镜I。内压电致动器41由沿着Y轴彼此相对并且夹持扭杆31的压电悬臂41-a和41_b构成。压电悬臂41-a和41-b的ー些末端耦接到可移动框架2的内周并且其它末端耦接到扭杆31。在该情况下,压电悬臂41-a的挠曲方向与压电悬臂41-b的挠曲方向相反。类似地，内压电致动器42由沿着Y轴彼此相对并且夹持扭杆32的压电悬臂42_a和42-b构成。压电悬臂42-a和42-b的ー些末端耦接到可移动框架2的内周并且其它末端率禹接到扭杆32。在该情况下,压电悬臂42-a的挠曲方向与压电悬臂42-b的挠曲方向相 汉。支撑体5是矩形框架并且围绕可移动框架2。外压电致动器6a和6b由压电悬臂6a-l、6a-2、6a-3和6a-4以及6b-l、6b-2、6b-3和6b-4构成，并且耦接在支撑体5的内周与可移动框架2的外周之间，以便于相对于支撑体5摇摆与镜I关联的可移动框架2，即，相对于Y轴摇摆镜I。压电悬臂6a-l、6a-2、6a_3和6a_4从支撑体5串行耦接到可移动框架2。而且，压电悬臂6a-l、6a_2、6a_3和6a_4中的姆一个与镜I的X轴并行。因此，压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造光学偏转器的方法，所述方法包括：在晶圆的前表面侧形成晶圆级光学偏转器组件；使用所述晶圆级光学偏转器组件的元件作为第一蚀刻掩模蚀刻所述晶圆的前表面侧，以在所述晶圆的前表面侧中形成前侧切割道；将具有内腔的透明基板暂时地粘附到所述晶圆的前表面侧，使得所述透明基板的内腔与所述晶圆级光学偏转器组件的可移动元件相对；在所述晶圆的后表面侧上形成第二蚀刻掩模；使用所述第二蚀刻掩模蚀刻所述晶圆的后表面侧，使得在所述晶圆的后表面侧中形成后侧切割道和与所述晶圆级光学偏转器组件的可移动元件相对的空腔，所述后侧切割道与所述前侧切割道相对应；在蚀刻所述晶圆的后表面侧之后，将具有环形边缘的粘性片粘附到所述晶圆的后表面侧；在将所述粘性片粘附到所述晶圆的后表面侧之后，从所述晶圆的前表面侧移除所述透明基板；以及在移除了所述透明基板之后，扩展所述环形边缘以加宽所述前侧切割道和所述后侧切割道以从所述晶圆逐个地拾取光学偏转器。

【技术特征摘要】
2011.09.29 JP 2011-2156221.一种用于制造光学偏转器的方法，所述方法包括 在晶圆的前表面侧形成晶圆级光学偏转器组件； 使用所述晶圆级光学偏转器组件的元件作为第一蚀刻掩模蚀刻所述晶圆的前表面侧，以在所述晶圆的前表面侧中形成前侧切割道； 将具有内腔的透明基板暂时地粘附到所述晶圆的前表面侧，使得所述透明基板的内腔与所述晶圆级光学偏转器组件的可移动元件相对； 在所述晶圆的后表面侧上形成第二蚀刻掩模； 使用所述第二蚀刻掩模蚀刻所述晶圆的后表面侧，使得在所述晶圆的后表面侧中形成后侧切割道和与所述晶圆级光学偏转器组件的可移动元件相对的空腔，所述后侧切割道与所述前侧切割道相对应； 在蚀刻所述晶圆的后表面侧之后，将具有环形边缘的粘性片粘附到所述晶圆的后表面侧； 在将所述粘性片粘附到所述晶圆的后表面侧之后，从所述晶圆的前表面侧移除所述透明基板；以及 在移除了所述透明基板之后，扩展所述环形边缘以加宽所述前侧切割道和所述后侧切割道以从所述晶圆逐个地拾取光学偏转器。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述晶圆包括绝缘体上硅晶圆，所述绝缘体上硅晶圆按顺序包括硅器件层、二氧化硅Box层和硅处理层。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述前表面侧蚀刻的步骤包括使用所述二氧化硅Box层作为蚀刻...

【专利技术属性】
技术研发人员：安田喜昭，
申请(专利权)人：斯坦雷电气株式会社，
类型：发明
国别省市：