[发明专利]一种MEMS晶圆芯片的分离方法

说明书

本申请公开了一种MEMS晶圆芯片的分离方法，包括对MEMS晶圆进行划片，利用不同的切割道划分出多个芯片区域；在所述切割道所在的位置贴上保护膜，保持所述芯片区域暴露在外面；对所述MEMS晶圆进行裂片；去除所述保护膜，并对所述MEMS晶圆进行扩膜，分离出芯片。上述MEMS晶圆芯片的分离方法，能够降低分离成本，且避免崩边和硅渣硅粉造成的不利影响，提高产品良率和生产效率。

技术领域

本发明属于MEMS芯片技术领域，特别是涉及一种MEMS晶圆芯片的分离方法。

背景技术

微机电系统(MEMS，Micro-Electro-Mechanical System)是一种集微电子技术和微加工技术于一体的系统，MEMS技术可将机械构件、驱动部件、电控系统、数字处理系统等集成为一个整体的微型单元，具有微小、智能、可执行、可集成、工艺兼容性好、成本低等诸多优点。MEMS技术的发展开辟了一个全新的技术领域和产业，利用MEMS技术制作的微传感器、微执行器、微型构件、微机械光学器件、真空微电子器件、电力电子器件等在航空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事，物联网等领域中都有着十分广阔的应用。芯片分离技术是指，利用刀片切割(Blade Dicing)或激光切割(Laser Dicing)或划切(Scratch Dicing)等方式，按照晶圆特有的切割道街区进行切割分离，从而使晶圆分离成一颗一颗的芯片，再进行后续封装，制作成相应的器件。MEMS芯片的微机械结构多采用微桥、悬臂梁、移动部件和质量块等，该类型结构承受水压和气压的能力较弱，在对芯片进行加工的过程中必须保证不能破坏这些决定芯片性能的微机械结构，因此如何使MEMS晶圆芯片分离而又使芯片表面不产生不易去除的颗粒显得尤为重要。

对于MEMS产品的分离，现有技术中有如下两种方式：一是采用全切透工艺，但这样的话，单芯作业的后端封测工作效率比较低，具体的，就是说MEMS晶圆先进行结构释放就不利于后面的切割操作，因为传统的切割有冲水和清洗工艺，会破坏MEMS结构，甚至造成MEMS结构整体从ASIC电路上剥离，且切割过程中会产生大量的硅屑硅渣，对MEMS结构造成沾污，易导致MEMS结构失效，甚至造成晶圆直接报废；二是采用半切透裂片工艺，一种是使用隐形激光切割(Stealth Dicing)，缺点是设备昂贵且工艺复杂，隐形激光切割对晶圆切割道的布局有特殊要求，若单独为隐形激光切割设计图形结构将会挤压芯片空间，减少单位面积芯片产出，而且对切割道内材质有严格要求，只能是硅材质，其他材质将会反射激光，同时MEMS晶圆结构脆弱，减薄工艺复杂且容易破坏正面芯片结构，另一种是使用裂片设备进行裂片使芯片分离，在使用裂片机进行裂片时，切割道内将会崩出很多细小的硅渣硅粉，这些硅渣一旦掉落至MEMS芯片表面，由于MEMS芯片结构的脆弱性，使用其他物理及化学方法将很难去除这些颗粒，影响晶圆良率和后续封装的可靠性，还可以先对晶圆正面进行涂胶保护，然后进行Plasma Dicing切割，再对MEMS结构进行释放，这就需要先进行光刻，然而光刻设备及Plasma Dicing设备成本都高。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种MEMS晶圆芯片的分离方法，能够降低分离成本，且避免崩边和硅渣硅粉造成的不利影响，提高产品良率和生产效率。

本发明提供的一种MEMS晶圆芯片的分离方法，包括：

对MEMS晶圆进行划片，利用不同的切割道划分出多个芯片区域；

在所述切割道所在的位置贴上保护膜，保持所述芯片区域暴露在外面；

对所述MEMS晶圆进行裂片；

去除所述保护膜，并对所述MEMS晶圆进行扩膜，分离出芯片。

优选的，在上述MEMS晶圆芯片的分离方法中，所述在所述切割道所在的位置贴上保护膜为：

在所述切割道所在的位置贴上UV膜。

优选的，在上述MEMS晶圆芯片的分离方法中，所述去除所述保护膜为：