麥克風(fēng)mems減薄工藝方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種麥克風(fēng)MEMS減薄工藝方法，該方法在進(jìn)行晶圓減薄工藝前，先將麥克風(fēng)的通孔細(xì)化為多個微孔，并在微孔內(nèi)填滿介質(zhì)膜，在晶圓減薄完成后，再去除所述介質(zhì)膜，形成所要求尺寸的通孔。本發(fā)明通過將大通孔微量化，并填充介質(zhì)膜，作為晶圓減薄時的支撐物，減薄后再去除介質(zhì)膜形成通孔，確保了晶圓減薄過程中有足夠的支撐力，從而改善了減薄過程中因支撐力不足而導(dǎo)致的碎片問題。
【專利說明】麥克風(fēng)MEMS減薄工藝方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及集成電路制造領(lǐng)域，特別是涉及麥克風(fēng)MEMS減薄工藝方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在麥克風(fēng)(Microphone)的MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))工藝流程中存在大量的大尺寸的通孔，這些大尺寸通孔的存在會導(dǎo)致晶圓在減薄過程中由于支撐物的大量減少帶來的壓力變化而發(fā)生大量碎片。如果采用臨時鍵合的工藝，所需成本高，同時存在鍵合分離后通孔中膠殘留以及晶圓在鍵合分離過程中的傳送問題；而如果采用直接填充的方式，又無法將大尺寸的通孔填滿。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種麥克風(fēng)MEMS減薄工藝方法，該方法簡單且成本低，可以改善麥克風(fēng)MEMS工藝流程中減薄時的碎片問題。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的麥克風(fēng)MEMS減薄工藝方法，在進(jìn)行晶圓減薄工藝前，先將麥克風(fēng)的通孔細(xì)化為多個微孔，并在微孔內(nèi)填滿介質(zhì)膜，在晶圓減薄完成后，再去除所述介質(zhì)膜，形成所要求尺寸的通孔。
[0005]具體地說，包括以下步驟:
[0006]I)改良光刻版，將麥克風(fēng)通孔的掩膜細(xì)化為多個微孔組合的掩膜；
[0007]2)在晶圓上涂覆一層光刻膠，使用步驟I)的光刻版對圖形進(jìn)行曝光顯影；
[0008]3)干法刻蝕，形成多個微孔，然后去除光刻膠；
[0009]4)使用氧化的方法在微孔內(nèi)形成氧化膜；
[0010]5)在晶圓正面貼附一層正面保護(hù)膜，然后將晶圓減薄至目標(biāo)厚度；
[0011]6)去除正面保護(hù)膜，然后濕法去除微孔內(nèi)的氧化膜。
[0012]所述步驟I)中，通孔⑶為10?200微米，細(xì)化的微孔⑶為I?10微米，微孔的間距與微孔的CD相同。
[0013]所述步驟2)中，晶圓的厚度為200?800微米；光刻膠的厚度為I?10微米。
[0014]所述步驟3)中，干法刻蝕的深度為40?300微米，且刻蝕深度比晶圓最終減薄厚度深5?15微米。
[0015]所述步驟4)中，氧化膜的厚度大于等于微孔間距的一半。
[0016]所述步驟5)，正面保護(hù)物可以采用厚度為100?400微米的UV型或普通藍(lán)膜。晶圓的減薄可以使用太古工藝。
[0017]所述步驟6)中，濕法刻蝕需要有大于等于30%的過刻量。濕法刻蝕液可以使用氫氟酸溶液，也可以使用對硅有很高選擇比的其他溶液。
[0018]本發(fā)明的麥克風(fēng)MEMS減薄工藝方法，通過將大通孔微量化，然后在通孔內(nèi)填滿介質(zhì)膜，作為晶圓減薄時的支撐物，減薄后再去除介質(zhì)膜形成通孔，確保了在減薄過程中提供足夠的支撐力，從而改善了減薄過程中因支撐力不足而導(dǎo)致的碎片問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為一片含有麥克風(fēng)芯片的晶圓的示意圖。
[0020]圖2為本發(fā)明的麥克風(fēng)MEMS減薄工藝方法示意圖。
[0021]圖3?圖8為本發(fā)明的麥克風(fēng)MEMS減薄工藝流程示意圖。其中:
[0022]圖3為725微米娃晶圓的不意圖。
[0023]圖4為晶圓表面涂覆光刻I父并用改良后的光刻版曝光顯影后的不意圖。
[0024]圖5為深孔刻蝕并去膠后的示意圖。
[0025]圖6為深孔熱氧化后的示意圖。
[0026]圖7為太古減薄并揭膜后的示意圖。
[0027]圖8為濕法去除氧化膜后的側(cè)視效果圖。
[0028]圖9為按照本發(fā)明的工藝流程制作的一個麥克風(fēng)芯片的俯視圖。
[0029]圖中附圖標(biāo)記說明如下:
[0030]1:晶圓
[0031]2:麥克風(fēng)芯片
[0032]3:大尺寸通孔

【具體實施方式】
[0033]為對本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、特點與功效有更具體的了解，現(xiàn)結(jié)合附圖，詳述如下:
[0034]本發(fā)明的麥克風(fēng)MEMS減薄工藝方法，參見圖2所示，是先將芯片上的大尺寸孔分成多個小孔，然后通過氧化的方式在孔內(nèi)填充氧化膜等介質(zhì)膜，作為晶圓減薄時的支撐物，在晶圓減薄后再濕法去除介質(zhì)膜形成通孔。其具體工藝流程如下:
[0035]步驟I,進(jìn)行光刻版改良,將原先⑶(Critical Dimens1n,關(guān)鍵尺寸)100微米的掩膜細(xì)化為直徑為2微米、間隔為2微米的小CD組合。
[0036]步驟2，準(zhǔn)備一片厚度為725微米的硅晶圓，如圖3所示。
[0037]步驟3，在晶圓上涂一層厚度4微米的光刻膠，使用改良后的光刻版對圖形進(jìn)行曝光顯影，如圖4所示。
[0038]步驟4，使用干法刻蝕的方法刻出深度為105微米的深孔，并用光刻膠灰化機(jī)臺將光刻膠去除，如圖5所示。
[0039]步驟5，使用熱氧化的方法在深孔內(nèi)形成厚度約1.5微米的氧化膜，如圖6所示。
[0040]步驟6，在晶圓正面貼附一層厚度170微米的藍(lán)膜，使用太古減薄工藝將晶圓減薄到100微米，如圖7所示。
[0041]步驟7，使用太古配套的揭膜設(shè)備去除正面的藍(lán)膜，將晶圓浸泡于49%的氫氟酸溶液中約5分鐘，去除深孔內(nèi)的氧化膜，如圖8所示。
[0042]步驟8，取出晶圓，減薄流程完成，最后形成的麥克風(fēng)芯片如圖9所示。
【權(quán)利要求】
1.麥克風(fēng)MEMS減薄工藝方法，其特征在于，在進(jìn)行晶圓減薄工藝前，先將麥克風(fēng)的通孔細(xì)化為多個微孔，并在微孔內(nèi)填滿介質(zhì)膜，在晶圓減薄完成后，再去除所述介質(zhì)膜，形成所要求尺寸的通孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟包括: 1)改良光刻版，將麥克風(fēng)通孔的掩膜細(xì)化為多個微孔組合的掩膜； 2)在晶圓上涂覆一層光刻膠，使用步驟I)的光刻版對圖形進(jìn)行曝光顯影； 3)干法刻蝕，形成多個微孔，然后去除光刻膠； 4)使用氧化的方法在微孔內(nèi)形成氧化膜； 5)在晶圓正面貼附一層正面保護(hù)膜，然后將晶圓減薄至目標(biāo)厚度； 6)去除正面保護(hù)膜，然后濕法去除微孔內(nèi)的氧化膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟I)，通孔CD為10?200微米，細(xì)化的微孔⑶為I?10微米，微孔的間距與微孔的⑶相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟2)，晶圓的厚度為200?800微米。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟2)，光刻膠的厚度為I?10微米。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟3)，刻蝕深度為40?300微米，且刻蝕深度比晶圓最終減薄厚度深5?15微米。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟4)，氧化膜的厚度大于等于微孔間距的一半。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟5)，所述正面保護(hù)物為厚度為100?400微米的藍(lán)膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟5)，使用太古工藝將晶圓減薄至目標(biāo)厚度。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟6)，濕法刻蝕至超過30%的過刻量。
【文檔編號】H01L21/306GK104282547SQ201410268499
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月17日
【發(fā)明者】郁新舉 申請人:上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司