[發(fā)明專利]一種帶有薄膜背腔結(jié)構(gòu)的MEMS芯片裂片方法及支撐工裝

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810093882.9
• 申請(qǐng)日: 2018-01-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108328570A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉福民;張樹(shù)偉;邱飛燕;馬高印;孫鵬;梅崴;梁德春;莊海涵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航天控制儀器研究所
• 主分類號(hào): B81C99/00
• 分類號(hào): B81C99/00
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專利中心 11009
• 代理人: 范曉毅

1.一種帶有薄膜背腔結(jié)構(gòu)的MEMS芯片裂片方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

1)在晶圓正面進(jìn)行MEMS芯片加工工藝，完成MEMS芯片正面工藝的制備；

2)將晶圓正面與玻璃陪片貼在一起，在晶圓背面進(jìn)行背腔的刻蝕，刻蝕的同時(shí)完成刻蝕槽的制備；

3)將刻蝕完成的晶圓與玻璃陪片分離，然后將刻蝕完成的晶圓背面貼在UV膜，將晶圓正面朝下放置在支撐工裝上，在UV膜面用球形滾動(dòng)裝置順著刻蝕槽的方向按壓滾動(dòng)，使芯片沿刻蝕槽分開(kāi)；

4)對(duì)完成步驟3)的晶圓上粘貼的UV膜進(jìn)行擴(kuò)膜，得到MEMS芯片單元。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有薄膜背腔結(jié)構(gòu)的MEMS芯片裂片方法，其特征在于：在步驟2)中，用高溫膠帶將晶圓正面與玻璃陪片貼在一起，通過(guò)ICP刻蝕工藝在晶圓背面進(jìn)行背腔的刻蝕。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有薄膜背腔結(jié)構(gòu)的MEMS芯片裂片方法，其特征在于：在步驟1)中，MEMS芯片為熱膜式MEMS空氣流量計(jì)芯片。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶有薄膜背腔結(jié)構(gòu)的MEMS芯片裂片方法，其特征在于：MEMS芯片加工工藝包括：晶片表面制備介質(zhì)膜層，其中，介質(zhì)膜層為氧化硅層和氮化硅層，氧化硅層通過(guò)熱氧化和PECVD沉積工藝形成，氮化硅層通過(guò)PECVD和LPCVD工藝形成；在介質(zhì)膜層的上表面制備金屬薄膜層，金屬薄膜層通過(guò)電子束鍍膜工藝來(lái)形成；金屬薄膜層圖形化；再次沉積介質(zhì)膜層，通過(guò)腐蝕或者剝離工藝制備出金屬引線pad。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶有薄膜背腔結(jié)構(gòu)的MEMS芯片裂片方法，其特征在于：金屬薄膜層圖形化為通過(guò)濕法腐蝕形成或通過(guò)剝離工藝來(lái)形成。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有薄膜背腔結(jié)構(gòu)的MEMS芯片裂片方法，其特征在于：在步驟3)中，利用貼膜機(jī)將晶圓背面貼在厚度為70μm的UV膜上。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有薄膜背腔結(jié)構(gòu)的MEMS芯片裂片方法，其特征在于：在步驟3)中，滾動(dòng)裝置在UV膜上沿刻蝕槽方向進(jìn)行滾動(dòng)按壓時(shí)的滾動(dòng)速度控制在2-10mm/s，按壓力為5-10N。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有薄膜背腔結(jié)構(gòu)的MEMS芯片裂片方法，其特征在于：在步驟3)中，球形滾動(dòng)裝置的球體為實(shí)體球或空心球，球體的材料為樹(shù)脂類輕體材料，球的直徑為3-10cm。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有薄膜背腔結(jié)構(gòu)的MEMS芯片裂片方法，其特征在于：在步驟3)中，支撐工裝包括下底座(8)和環(huán)形側(cè)壁(9)；其中，

所述環(huán)形側(cè)壁(9)與所述下底座(8)一體連接；

所述下底座(8)的中心線與所述環(huán)形側(cè)壁(9)的中心線重合。

10.一種用于帶有薄膜背腔結(jié)構(gòu)的MEMS芯片裂片的支撐工裝，其特征在于包括下底座(8)和環(huán)形側(cè)壁(9)；其中，

所述環(huán)形側(cè)壁(9)與所述下底座(8)一體連接；

所述下底座(8)的中心線與所述環(huán)形側(cè)壁(9)的中心線重合。