專利名稱：進(jìn)行雙面工藝的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種進(jìn)行雙面工藝的方法，尤指一種可有效保護(hù)晶片正面的結(jié)構(gòu)圖案的進(jìn)行雙面工藝的方法。
背景技術(shù)：
微機(jī)電元件，例如壓力感應(yīng)元件(pressure sensor)或是微型麥克風(fēng)元件(microphone)，由于與傳統(tǒng)半導(dǎo)體元件比較具有更為復(fù)雜的機(jī)械設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，例如懸膜結(jié)構(gòu)，因此往往必須利用雙面工藝加以制作。然而雙面工藝步驟繁雜，因此在制作時(shí)往往面臨許多困難。舉例來說，與半導(dǎo)體元件比較，微機(jī)電元件的懸膜結(jié)構(gòu)由于結(jié)構(gòu)脆弱，因此在進(jìn)行切割工藝容易產(chǎn)生破裂等問題。另外，在進(jìn)行背面工藝時(shí)晶片的正面結(jié)構(gòu)也容易受損。
一般而言，微機(jī)電元件的切割工藝是在正面工藝與背面工藝均完成后，利用切割刀具將晶片割切為多個(gè)管芯。然而利用切割刀具進(jìn)行切割工藝會(huì)產(chǎn)生下列問題(1)切割刀具的切割寬度極限約為100微米，當(dāng)元件尺寸縮小時(shí)切割道尺寸會(huì)成為晶片集成度無法提升的主因；(2)當(dāng)晶片集成度提升時(shí)，切割工藝的工藝時(shí)間也會(huì)隨之增加，而影響生產(chǎn)效率；(3)使用切割刀具會(huì)產(chǎn)生大量碎屑，故需利用清潔溶液對(duì)晶片進(jìn)行清洗工藝，而此舉易使較脆弱的懸膜結(jié)構(gòu)破裂。
在現(xiàn)有技術(shù)中除了利用切割刀具進(jìn)行切割工藝之外，還有利用蝕刻方式進(jìn)行切割工藝的方法。請(qǐng)參考圖1至圖3，圖1至圖3為公知利用蝕刻方式進(jìn)行切割工藝的方法示意圖。如圖1所示，提供晶片10，并在晶片10的正面形成犧牲層12與結(jié)構(gòu)層14。接著在結(jié)構(gòu)層14的表面形成光致抗蝕劑圖案16，并利用光致抗蝕劑圖案16作為硬掩模進(jìn)行蝕刻工藝，以在晶片10的正面界定正面切割道18。
如圖2所示，去除光致抗蝕劑圖案16，并翻轉(zhuǎn)晶片10，再利用黏著層20將結(jié)構(gòu)層14接合于承載晶片22上。隨后在晶片10的背面形成另一光致抗蝕劑圖案24，并利用光致抗蝕劑圖案24作為硬掩模進(jìn)行干式蝕刻工藝界定背面切割道26與微機(jī)電元件的腔體28。如圖3所示，去除光致抗蝕劑圖案24，并進(jìn)行濕式蝕刻工藝，去除犧牲層12以形成懸膜結(jié)構(gòu)30。
由于公知技術(shù)系利用濕式蝕刻去除犧牲層12，因此若黏著層20的材料與犧牲層12的蝕刻選擇比不佳，則在蝕刻過程中蝕刻液容易經(jīng)由背面切割道26侵蝕結(jié)構(gòu)層14的正面造成懸膜結(jié)構(gòu)30受損。另一方面，若選擇使用保護(hù)能力較佳的材料作為黏著層20，則懸膜結(jié)構(gòu)30亦可能因堆疊于上方的黏著層20所產(chǎn)生的應(yīng)力作用而發(fā)生破裂的問題。。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種進(jìn)行雙面工藝的方法，以有效保護(hù)晶片正面的結(jié)構(gòu)圖案。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種進(jìn)行雙面工藝的方法。首先，提供一晶片，且所述晶片的正面包含有一結(jié)構(gòu)圖案。接著在所述結(jié)構(gòu)圖案上界定多條正面切割道，再在所述正面切割道內(nèi)填入一填充層。隨后利用一黏著層將所述結(jié)構(gòu)圖案與一承載晶片接合，并于所述晶片的背面界定多條背面切割道。最后移除所述正面切割道內(nèi)的所述填充層。
為了使能更近一步了解本發(fā)明的特征及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明與附圖。然而附圖僅供參考與輔助說明用，并非用來對(duì)本發(fā)明加以限制。


圖1至圖3為公知利用蝕刻方式進(jìn)行切割工藝的方法示意圖。
圖4至圖13為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行雙面工藝的方法。
附圖標(biāo)記說明10晶片12犧牲層14結(jié)構(gòu)層 16光致抗蝕劑圖案18正面切割道 20黏著層22承載晶片24光致抗蝕劑圖案26背面切割道 28腔體
30懸膜結(jié)構(gòu)50晶片51犧牲層 52結(jié)構(gòu)圖案54掩模圖案56正面切割道58填充層 60黏著層62承載晶片64掩模圖案66背面切割道 68腔體70懸膜結(jié)構(gòu)72可擴(kuò)張膠帶具體實(shí)施方式
請(qǐng)參考圖4至圖13，圖4至圖13為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行雙面工藝的方法。如圖4所示，首先提供晶片50，且晶片50的正面包含有結(jié)構(gòu)圖案52，其中結(jié)構(gòu)圖案52根據(jù)制作元件的不同而具有不同的結(jié)構(gòu)，而本實(shí)施例是以制作具有懸膜結(jié)構(gòu)的元件為例，因此結(jié)構(gòu)圖案52與晶片50之間還包含有犧牲層51，例如二氧化硅層。接著在結(jié)構(gòu)圖案52上形成一掩模圖案54，例如一光致抗蝕劑圖案。
圖5所示，隨后進(jìn)行一正面蝕刻工藝以在結(jié)構(gòu)圖案52中界定正面切割道56，其中正面切割道56的深度可僅達(dá)結(jié)構(gòu)圖案52，或也可深及晶片50但未貫穿晶片50。如圖6所示，去除掩模圖案54，并在結(jié)構(gòu)圖案52的表面形成填充層58，且填充層58還填入正面切割道56內(nèi)，其中填充層58的材料可為光致抗蝕劑、苯環(huán)丁烯(BCB)、聚酰亞胺(polyimide)或環(huán)氧樹脂(epoxy)等材料，但不限于此。如圖7所示，接著去除位于結(jié)構(gòu)圖案52表面的填充層58。去除填充層58的方法可利用一濕式工藝?yán)缡褂糜袡C(jī)溶劑、或利用一干式工藝?yán)缫匝鯕獾入x子體或研磨等方式，將位于結(jié)構(gòu)圖案52表面的填充層58去除。然而填充正面切割道56的方式并不限于上述圖6與圖7的方式，而可根據(jù)材料特性不同將填充層58直接填入正面切割道56內(nèi)。
如圖8所示，接著將晶片50翻轉(zhuǎn)，并利用黏著層60將結(jié)構(gòu)圖案52接合于承載晶片62上，其中黏著層60可為熱釋放膠帶、紫外光膠帶等易于去除且不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力問題并造成結(jié)構(gòu)圖案52損傷的材料，但不限于此而也可為其它適合的材料。隨后，在晶片50的背面形成另一掩模圖案64，例如一光致抗蝕劑圖案，其中掩模圖案64暴露出欲形成的背面切割道與腔體的位置。
如圖9所示，利用掩模圖案64作為硬掩模并進(jìn)行背面蝕刻工藝，以界定背面切割道66與腔體68，其中背面切割道66的位置對(duì)應(yīng)于正面切割道56的位置，而腔體68的位置則對(duì)應(yīng)后續(xù)欲形成懸膜結(jié)構(gòu)的位置。另外，背面蝕刻工藝可為一干式蝕刻工藝，例如等離子體蝕刻工藝，或是一濕式蝕刻，例如使用氫氧化鉀(potassium hydroxide，KOH)溶液、乙二胺鄰苯二酚(ethylenediamine-pyrocatechol-water，EDP)溶液或氫氧化四甲基銨溶液蝕刻液tetramethyl ammonium hydroxide，TMAH)作為蝕刻液的濕式蝕刻工藝。
如圖10所示，去除掩模圖案64，隨后并進(jìn)行一濕式蝕刻工藝，經(jīng)由腔體68去除犧牲層51以使結(jié)構(gòu)圖案52形成懸膜結(jié)構(gòu)70。值得說明的是由于正面切割道56內(nèi)填充有填充層58，因此在濕式蝕刻工藝中可有效保護(hù)結(jié)構(gòu)圖案58的正面受到蝕刻液的傷害。如圖11所示，接著去除填充于正面切割道56內(nèi)的填充層58，例如利用有機(jī)溶劑或是利用氧氣等離子體等方式，完成切割工藝。
如圖12所示，接著將晶片50的背面貼附于一用于擴(kuò)片的可擴(kuò)張膠帶72上。如圖13所示，最后將黏著層60移除，即可利用拉撐可擴(kuò)張膠帶72進(jìn)行后續(xù)自動(dòng)擴(kuò)片和分離晶片工藝，其中移除黏著層60的方式可視黏著層60的材料使用不同方法。舉例來說，若黏著層60為熱釋放膠帶，則可利用加熱方式加以移除，而若黏著層60為紫外光膠帶，則可利用照射紫外光方式加以移除。
綜上所述，本發(fā)明進(jìn)行雙面工藝的方法具有下列優(yōu)點(diǎn)(1)高度自動(dòng)化；(2)可避免懸膜結(jié)構(gòu)在切割過程因清洗工藝而受損；(3)正面切割道中所填充的填充層提供了進(jìn)行背面濕式蝕刻工藝的可行性；(4)懸膜結(jié)構(gòu)上不具有其它材料層，可避免應(yīng)力造成懸膜結(jié)構(gòu)破裂等問題。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的等同變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種進(jìn)行雙面工藝的方法，包含有提供一晶片，且所述晶片的正面包含有一結(jié)構(gòu)圖案；在所述結(jié)構(gòu)圖案上界定多條正面切割道；在所述正面切割道內(nèi)填入一填充層；利用一黏著層將所述結(jié)構(gòu)圖案與一承載晶片接合；在所述晶片的背面界定多條背面切割道；以及移除所述正面切割道內(nèi)的所述填充層。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述正面切割道利用一正面蝕刻工藝界定。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述正面切割道深及所述晶片但并未貫穿所述晶片。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述正面切割道內(nèi)填入所述填充層的步驟包含有在所述結(jié)構(gòu)圖案上形成所述填充層，所述填充層覆蓋于所述結(jié)構(gòu)圖案的表面并填入所述正面切割道內(nèi)；以及移除覆蓋于所述結(jié)構(gòu)圖案的表面的所述填充層。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述填充層的材料包含有光致抗蝕劑、苯環(huán)丁烯、聚酰亞胺或環(huán)氧樹脂。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述黏著層包含有一熱釋放膠帶或一紫外光膠帶。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述晶片的背面界定所述背面切割道時(shí)，也同時(shí)界定多個(gè)懸膜結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述背面切割道與所述懸膜結(jié)構(gòu)是利用一背面蝕刻工藝界定。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述背面蝕刻工藝為一等離子體蝕刻工藝。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述背面蝕刻工藝為一濕式蝕刻。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述濕式蝕刻是使用氫氧化鉀溶液、乙二胺鄰苯二酚溶液或氫氧化四甲基銨溶液蝕刻液作為蝕刻液。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中覆蓋于所述結(jié)構(gòu)圖案的表面的所述填充層利用一濕式工藝移除。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其中覆蓋于所述結(jié)構(gòu)圖案的表面的所述填充層利用一干式工藝移除。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，在移除所述正面切割道內(nèi)的所述填充層后，還包含有將所述晶片的背面貼附于一可擴(kuò)張膠帶上；移除所述黏著層；以及進(jìn)行一自動(dòng)擴(kuò)片和晶片分離工藝。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種進(jìn)行雙面工藝的方法。首先，提供一晶片，且該晶片的正面包含有一結(jié)構(gòu)圖案。接著在該結(jié)構(gòu)圖案上界定多條正面切割道，再在該等正面切割道內(nèi)填入一填充層。隨后利用一黏著層將該結(jié)構(gòu)圖案與一承載晶片接合，并在該晶片的背面界定多條背面切割道。最后移除所述正面切割道內(nèi)的填充層。
文檔編號(hào)H01L21/02GK1975982SQ20051012692
公開日2007年6月6日 申請(qǐng)日期2005年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月28日
發(fā)明者楊辰雄 申請(qǐng)人:探微科技股份有限公司