[发明专利]一种MEMS麦克风芯片切割方法

说明书

技术领域

本发明涉及MEMS麦克风封装技术领域，特别涉及一种MEMS麦克风切割方法。

背景技术

随着社会的进步和技术的发展，利用MEMS（微机电系统）工艺集成的MEMS麦克风开始被批量应用到手机、笔记本等电子产品中。这种MEMS麦克风和传统的EMC(驻集体)麦克风相比，体积更小，密封性能更好，可靠性更高。随着智能移动设备的体积不断减小且性能和一致性提高，对MEMS麦克风的封装要求也越来越严密。

MEMS麦克风的一个核心器件是MEMS麦克风芯片，此芯片可以完成物理声音和电信号频率之间的转换。附图1是一种常规的麦克风芯片结构，它包括硅衬底101、衬底101中形成有上下贯通的贯穿孔（cavity）102；衬底101上方设置一个由背电极103、振动膜104构成的平行板电容器，振动膜受外界声音频率影响发生振动，使平行板电容值发生变化，产生电信号，实现声电转换功能；在衬底101上方，还具有一层氮化硅材料105，以起到固定、保护振动膜103的作用。

一般的麦克风芯片制作在硅晶圆上，一张硅晶圆有上千颗甚至上万颗芯片，需要通过划片把麦克风芯片分开成独立麦克风芯片。由于制造工艺的局限性，现有的MEMS麦克晶圆的划片普遍采用镭射切割方式。图2是一张常规的加工后的MEMS麦克风芯片的晶圆，需要沿切割道（虚线）201划片从而将这些麦克风芯片202分离开来。镭射切割采用激光熔透技术，平均每15-20um深会产生一个熔透层，对于一张厚度为500um的晶圆，则需要产生约30层熔透层。这个过程较为费时，相当于扫描了一张晶圆30次，效率很低。而且由于镭射切割对金属反射的光线很灵敏，因此晶圆中用于芯片电路和性能测试的PCM（脉冲编码调制）结构203只能制造在各个芯片单元内，占用了一部分原本放置MEMS麦克风芯片的位置。另外，切割道上无法放置任何结构。

另一种常用的划片方式为水刀划片，该方法成本低廉，被利用在大部分的芯片划片上，但是该方法在切割晶圆的同时需要用大压力的水进行冲洗，对于常规的MEMS麦克风芯片，振动膜极其脆弱易被损坏，且易被污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够实现水刀划片，且保证振动膜在切割过程中不易损坏或污染的麦克风芯片切割方法。

为达成上述目的，本发明提供一种MEMS麦克风芯片的切割方法。所述芯片包括具有贯穿孔的衬底以及设置在所述贯穿孔上方、由振动膜和背电极构成的平行板电容器，所述切割方法包括：

步骤S1，在所述衬底下方贴附下层膜；

步骤S2，在所述振动膜上方以一定间隔设置上层膜，所述上层膜为UV膜；

步骤S3，通过水刀切割MEMS麦克风晶圆以分离多个所述MEMS麦克风芯片；以及

步骤S4，通过紫外线照射去除所述上层膜。

优选地，所述振动膜通过隔离层固定于所述背电极上方，且至少部分所述隔离层覆盖于所述振动膜上；步骤S2中通过将所述上层膜贴附于所述隔离层覆盖所述振动膜的部分，以使所述上层膜间隔地设置于所述振动膜上方。

优选地，步骤S4包括：从所述MEMS麦克风芯片的振动膜一侧进行紫外线灯照射以降低所述上层膜的粘附性；以及倒置所述MEMS麦克风晶圆，以使所述上层膜脱落。

优选地，所述紫外线灯的功率大于等于750瓦，照射时间为20-30秒。

优选地，所述下层膜的粘附性大于所述上层膜的粘附性。

优选地，所述上层膜的厚度为20～30μm。

优选地，所述下层膜为UV膜，其厚度大于所述上层膜的厚度。

优选地，所述隔离层覆盖所述振动膜的部分的厚度为30～50μm。

优选地，所述隔离层的材料为氮化硅。

优选地，所述MEMS麦克风晶圆上具有切割道，当实施水刀切割时水刀沿着所述切割道行进以分离多个所述MEMS麦克风芯片；所述切割道上设置有脉冲编码调制器。

本发明的优点在于，通过在MEMS麦克芯片的振动膜上方悬空设置一层UV膜，可避免MEMS麦克风芯片在切割过程中受到污染，且采用水刀切割的方式可有效降低成本。另一方面在切割完成后UV膜可通过紫外线照射去除，MEMS麦克芯片的性能并未受到影响。

附图说明

图1为现有技术的MEMS麦克风芯片结构的示意图；

图2为现有技术的MEMS麦克风芯片晶圆镭射切割的示意图；

图3为本发明一实施例的MEMS麦克风芯片切割方法的流程图；

图4为本发明一实施例的MEMS麦克风芯片结构的示意图；