[发明专利]MEMS晶圆的切割方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体晶圆的切割方法，尤其涉及一种MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems，微电子机械系统)晶圆的切割方法。

背景技术

目前，MEMS晶圆的切割方法主要有背面水刀半切透加裂片工艺，和激光工艺。众所周知，MEMS器件对颗粒极为敏感，切割工艺中产生的颗粒会影响器件的可靠性，严重的还会引起器件失效。就背面水刀半切透加裂片工艺而言，它虽然可以保护MEMS器件在切割过程中避免含硅粉的切割水沾污，但是后续的裂片工艺会产生不平整的裂片剖面，和裂痕不齐整的正面，严重的还会对芯片里面造成破坏；同时过程中还会产生较大颗粒，影响器件的可靠性。另外，背面水刀切割中，如果晶圆背面没有做双面光刻，会发生因对位偏移导致划偏到芯片上面的情形。而就激光切割工艺而言，虽然它产生的裂边齐整，但是对于多次激光的较厚晶圆而言，在激光的改质层处会产生大量的较大颗粒，这些颗粒如果掉落到芯片上面同样会引起MEMS器件的低良与失效。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，现有MEMS晶圆切割方法无法避免器件被脏水颗粒沾污、侧面大颗粒沾污以及崩边等缺陷，本发明旨在提供一种新的MEMS晶圆切割方法，实现MEMS晶圆无崩边、低沾污的切割效果。

为了解决上述技术问题，本发明所提出的技术方案是：一种MEMS晶圆的切割方法，其包括以下步骤：

将膜贴在晶圆的正面保护MEMS结构；

将激光聚焦于晶圆内部进行照射，自晶圆正面向晶圆内部的位置形成改质层，然后在晶圆背面与所述改质层相对应的位置进行激光照射，在晶圆背面形成标记槽；

沿标记槽的位置在晶圆背面进行水刀切割且不切到底，自晶圆背面向晶圆内部形成水刀切割槽，所述水刀切割槽远离晶圆背面的一端与改质层相连；和

沿改质层进行裂片引伸，直至各个MEMS结构之间完全分开。

进一步的，在不同实施方式中，其中保护MEMS结构的步骤中，将设有孔的第一膜贴在晶圆正面，所述孔与MEMS结构一一对应，再将完整的第二膜贴在第一膜的上面。

进一步的，在不同实施方式中，其中孔的尺寸略大于MEMS结构，MEMS结构对应孔的正中间位置。

进一步的，在不同实施方式中，其中形成改质层的步骤中，先后将激光聚焦于晶圆内部进行两次激光照射，形成第一改质层和第二改质层，所述第一改质层和第二改质层相互分离。

进一步的，在不同实施方式中，其中第一改质层的深度为自晶圆正面向晶圆内部0～25μm，第二改质层的深度为自晶圆正面向晶圆内部35～60μm，第一改质层和第二改质层的宽度为20～25μm。

进一步的，在不同实施方式中，其中第一改质层和第二改质层相距0～10μm。

进一步的，在不同实施方式中，其中标记槽的深度为3～5μm。

进一步的，在不同实施方式中，其中水刀切割槽的宽度为15～40μm。

进一步的，在不同实施方式中，其中水刀切割的步骤之后，裂片引伸的步骤之前，还包括对晶圆背面用高压去离子水清洗并甩干。

进一步的，在不同实施方式中，其中裂片引伸的步骤中，沿改质层进行裂片引伸，然后在晶圆背面贴膜，再将晶圆正面的膜揭掉，再次进行引伸，直至各个MEMS结构之间完全分开。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明MEMS晶圆的切割方法，先自晶圆正面向晶圆内部的浅层进行激光照射形成改质层，接着在晶圆背面进行水刀切割且不切到底，再用裂片引伸工艺将各个MEMS结构分开，本发明充分结合激光照射与水刀切割的优势，实现对MEMS晶圆的无崩边、低沾污切割，为当前MEMS器件的芯片分离技术难题提供了良好的解决方案。

附图说明

图1是本发明涉及的MEMS晶圆的切割方法中保护MEMS结构步骤的剖面示意图；

图2是本发明涉及的MEMS晶圆的切割方法中激光照射步骤的剖面示意图；

图3是本发明涉及的MEMS晶圆的切割方法中水刀切割步骤的剖面示意图；和

图4是本发明涉及的MEMS晶圆的切割方法中裂片引伸步骤的剖面示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式。

本发明涉及的MEMS晶圆的切割方法，其包括以下步骤：

第一步，保护MEMS结构，