[發(fā)明專利]用于處理MEMS晶圓的工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202080040917.8
• 申請日: 2020-05-11
• 公開（公告）號: CN113905891B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尼古拉斯·阿納爾;特洛伊·帕西奧拉·奎波;安格斯·諾斯
• 申請（專利權(quán)）人: 馬姆杰特科技有限公司
• 主分類號: B41J2/16
• 分類號: B41J2/16
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 張華卿;楊明釗

處理MEMS晶圓的方法包括以下步驟：(i)將第一載體襯底附接到MEMS晶圓的第一側(cè)，第一載體襯底經(jīng)由第一晶圓鍵合帶和無硅剝離帶附接，剝離帶接觸MEMS晶圓的第一側(cè)；(ii)對MEMS晶圓的相反的第二側(cè)執(zhí)行晶圓處理步驟；(iii)通過暴露于能量源從MEMS晶圓的第一側(cè)釋放第一載體襯底，該能量源選擇性地從MEMS晶圓的第一側(cè)釋放晶圓鍵合帶；以及(iv)將剝離帶從MEMS晶圓的第一側(cè)剝離。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于處理MEMS晶圓的臨時晶圓鍵合工藝。開發(fā)這種工藝主要是為了使敏感的MEMS裝置(比如噴墨裝置)受到來自常規(guī)晶圓鍵合帶的污染物的污染最小化。

發(fā)明背景

本申請人已開發(fā)了一系列如在例如WO?2011/143700、WO?2011/143699和WO?2009/089567中所描述的噴墨打印機(jī)，其內(nèi)容通過引用并入本文。打印機(jī)采用與單次進(jìn)給打印介質(zhì)經(jīng)過打印頭的進(jìn)給機(jī)構(gòu)相結(jié)合的固定頁寬打印頭。因此，打印機(jī)提供了比傳統(tǒng)掃描噴墨打印機(jī)高得多的打印速度。

為了使硅的量最小化，并因此使頁寬打印頭的成本最小化，每個打印頭IC都經(jīng)由集成CMOS/MEMS方法進(jìn)行制造，以提供高的噴嘴封裝密度。典型的打印頭IC包含有6,400個噴嘴裝置，這就是說在包含有11個打印頭IC的A4打印頭中有70,400個噴嘴裝置。

MEMS制造需要用于處理硅晶圓的各種技術(shù)。為了對硅晶圓的一側(cè)執(zhí)行MEMS處理(例如蝕刻、沉積、研磨等)，晶圓的相反側(cè)可以臨時附接到載體襯底，比如玻璃處理晶圓。典型地使用晶圓鍵合帶將硅晶圓臨時附接到載體襯底。各種晶圓鍵合帶為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，但通常分為兩類：UV離型帶和熱離型帶。UV離型帶在暴露于UV線時失去其粘合性能，而熱離型帶則在受熱時失去其粘合性能。US?6846692和WO?2008/141359(其各自的內(nèi)容通過援引并入本文)描述了使用UV離型帶和熱離型帶處理MEMS晶圓的各種工藝。有利地，UV離型帶和熱離型帶可以組合使用在硅晶圓的相反側(cè)上以提供從晶圓的第一側(cè)選擇性去除第一載體襯底，同時將第二載體襯底固位在晶圓的相反側(cè)。

去除載體襯底和晶圓鍵合帶通常之后是灰化步驟(例如使用氧等離子體)，以便從MEMS硅晶圓上去除任何有機(jī)污染物。對于具有數(shù)千個噴墨噴嘴的MEMS噴墨裝置，污染物尤其成問題。如果污染物部分地阻塞噴墨噴嘴或進(jìn)入噴嘴室并沉積在噴墨執(zhí)行機(jī)構(gòu)(例如電阻加熱元件)上，則裝置的性能可能受到損害，從而在由受污染晶圓制造的所得打印頭中產(chǎn)生不期望的打印偽影。在某些情況下，由于晶圓污染導(dǎo)致的打印偽影可能在數(shù)百萬次墨料噴射中被“燒掉”。然而，預(yù)燒期浪費(fèi)墨料并且對于用戶或制造商來說是非常不期望的。因此，使整個MEMS制造過程中的污染物最小化對于使晶圓產(chǎn)量以及MEMS工藝產(chǎn)生的產(chǎn)品的質(zhì)量最大化至關(guān)重要。

雖然氧化灰化有效從硅晶圓去除有機(jī)污染物，但它不能去除無機(jī)污染物。因此，期望提供使無機(jī)污染物污染的風(fēng)險最小化的MEMS晶圓處理工藝。尤其期望識別無機(jī)污染物源并提供適用于MEMS噴墨打印頭制造的晶圓處理工藝，該工藝減輕任何無機(jī)污染物源。

發(fā)明概述

在第一方面，提供了一種用于處理MEMS晶圓的方法，包括以下步驟：

(i)將第一載體襯底附接到MEMS晶圓的第一側(cè)，第一載體襯底通過無硅剝離帶和第一晶圓鍵合帶進(jìn)行附接，剝離帶接觸MEMS晶圓的第一側(cè)；

(ii)對MEMS晶圓的相反的第二側(cè)執(zhí)行一個或多個晶圓處理步驟；

(iii)通過暴露于能量源從MEMS晶圓的第一側(cè)釋放第一載體襯底，該能量源選擇性地從剝離帶釋放第一晶圓鍵合帶；以及

(iv)將剝離帶從MEMS晶圓的第一側(cè)剝離。