TWI320944B - Method for fabricating flow channel capable of balancing air pressure - Google Patents

Description

九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於-種可平衡氣體壓力之流道的製作方法，尤指— 種可避免晶圓於進行雙面製程時_力差而受損之方法。 【先前技術】 相較於半導體元件的結構，微機電元件由於兼具電子與機械雙 重特性’因此其結構往往較複雜，而需雙面製程加以製作。 在現行製作微機電元件的製程中，例如製作微_器、微致動器 與微鏡面結構等製程中，必須先對晶圓之正面進行正面製程以製 作出腔體，隨著將晶圓之正面貼附於—承載晶圓，再對晶圓之背 面進行背面製程。，然而，當晶圓之正面貼附於承載晶圓時，晶圓 正面之腔體會被承載晶圓與黏著層封_形成—賴空間。現行 製程往往係在真空狀態下進彳于，在此狀況下當晶.圓進行背面製程 時由於赠内之壓力與製程環境之壓力差，容易使微機電結構破 裂，特別是在制薄晶_狀況下，關題更崎嚴重而待改進。 【發明内容】 本發明之目的之一在於提供一種製作可平衡氣體壓力之流道 的方法，以提升雙面製程之良率。 根據本發明之一較佳實施例，係提供一種製作可平衡氣體壓力 之流道的方法。首先提供一元件晶圓，該元件晶圓包含有一正面。 1320944 接著對該元件晶圓進行一正面製程，該正面製程包含於該元件晶 圓之該正面形成複數個腔體，且該等腔體之間未互相導通。隨後 於该元件晶圓之該正面形成複數條流道，且該等腔體藉由該等流 道而互相導通。接著提供一承載晶圓，並將該元件晶圓之該正面 貼附於該承載曰曰圓上。§玄承載晶圓覆蓋於該元件晶圓之該等腔體 上，且藉由該等流道使該等腔體内之壓力與該等腔體外之壓力達 到平衡。 為了使貴審查委員能更近一步了解本發明之特徵及技術内 容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖。然而所附圖式僅 供參考與輔助說明用，並非用來對本發明加以限制者。 【實施方式】 請參考第1圖至第5圖。第1圖至第5圖為本發明一較佳實施 例之製作可平衡氣體壓力之流道的方法示意圖，其中第丨圖與第3 圖為上視圖’第2圖、第4圖與第5圖為剖面示意圖。如第i圖 與第2圖所示，首先提供一元件晶圓3〇，例如一矽晶圓，且元件 晶圓30包含有一正面32。接著對元件晶圓3〇進行一正面製程， 正面裝私依欲製作之微機電元件不同而可為各式半導體或微機電 製程，例如沉積、微影、蝕刻與摻雜等製程。於本實施例中，正 面製程包含有於元件晶圓30之正面32形成複數個腔趙34，其中 腔體34㈣作可視腔體34的形狀與深寬比等而翻 如反應性離子__)，或枝式_例如_氫氧化卸溶液或 6 氫氧化四甲基錢(TMAH)溶液作為触刻液，且各腔體34之間未互 相導通。 接著如第3圖所示’進行一切割製程，利用切割刀具於元件晶 圓30之正面32形成複數條流道％，其中流道允之深度小於腔體 34之深度，其作用在於使腔體34之間互相導通，但不影響腔體 34之結構。於本實施例中，流道％係呈現縱向之條狀排列，但不 限於此，在使腔體34可藉由流道36與外界環境連通的前提下， 机道36亦可為橫向之條狀排列、斜向之絲㈣或轉狀排列等。 如第4圖所示，随後提供一承載晶圓4〇，並於承載晶圓之 表面形成一黏著層42。黏著層42的材質可為光阻、笨環丁烯 (benZOCycl〇butene，BCB)、聚亞醯胺_咖_、蠟乾膜、熱釋 放膠帶(thermal release tape)或紫外線膠帶(uv tape)等或其它任何 可於後續製程輕易以蝕刻、加熱或照光等方式加以去除者。 如第5圖所示，利用黏著層42將元件晶圓3〇之正面&貼附 於承載晶圓40之表面，隨後再對元件晶圓3〇進行一背面製程， 待背面製程完畢後，再去除黏著層42 ^由於流道36的設置，使得 承載晶圓40覆蓋於元件晶圓3〇之腔體34上時，腔體34會與外 界環境流通而使得腔體34内之壓力與腔體34外之壓力達到平衡 而具有相同壓力。 實施::之二第11圖。第6圖至第11圓為本發明另-較佳 干^圈^視圖’第7圖至第8圖與第ω圖至第11圖為别面 不忍圖》如第6 @與第7圖麻，首先提供_元 =Γ有一正面52。接著對元件晶圓50進行-正面製程， 製程包含有於元件晶圓50之正面52形成複數個腔趙 54,且各腔體54之間未互相導通。 接著如第8圓與第9圖所示，於元件晶圓5〇之52正面塗佈一 犧牲層56。犧牲層56可選用一感紐犧牲層，且在此狀況下可利 用-微影製程去除部分感紐齡層，_成概鑛道％。另 外’犧牲層56亦可使用非感光性材質，在此狀況下可於犧牲層％ 上形成另一光阻層（圖未示;)，並利用微影製程與蝕刻製程於犧牲層 56中形成複數個流道58。同樣地，流道58的作用在於使腔體54 之間互相導通。於本實施例中，流道58係呈現矩陣狀排列，但不 限於此而亦可如前一實施例呈縱向之條狀排列，或為橫向之條狀 排列、斜向之條狀排列等。 如第10圖所示’隨後提供一承載晶圓60，並於承載晶圓60 之表面形成一黏著層62。黏著層62的材質可為前述實施例所揭露 之材質，或其它任何適合具有黏著性並可於後續製程輕易以蝕 刻、加熱或照光等方式加以去除之材質。 TV 62 50 52 a圓60之表面’隨後再對 待背面製程完畢後，再去=圓進仃，製程， 畢4再去除黏者層62。由於流道58的設置，㈣ 界環^ 6G覆蓋於元件晶圓％之腔體％上時，腔體％會與外 而:有Z:得腔體54内之壓力與腔體54外之峨到平衡 由+述可知’本㈣糊連驗體之流道職㈣内之氣體壓 ’使得7L件晶圓在進行f面製辦，賴内之壓力與腔體外之 壓力達到平_可避倾機電結構_力差產生破裂。本發明之 去可大巾胃提升雙面製程之良率，制是對於薄晶圓(晶圓厚度小 於200微米)之雙面製程而言，且本發明之方法利用承載晶圓作載 具的作法亦可直接_現行機台的傳送架構，而不錢更機台的 設計。· · 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範 圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。 【圖式簡單說明】 第1圖至第5圖為本發明一較佳實施例之製作可平衡氣體壓力之 流道的方法示意圖。 第6圖至第11圖為本發明另一較佳實施例之製作可平衡氣體壓力 之流道的方法示意圖。 1320944 【主要元件符號說明】 30 元件晶圓 32 正面 34 腔體 36 流道 40 承載晶圓 42 黏著層 50 元件晶圓 52 正面 54 腔體 56 犧牲層 58 流道 60 承載晶圓 62 黏著層

Claims (1)

1. 十、申請專利範圍： I.一種製作可平衡氣體壓力之流道的方法，包含： 提供一元件晶圓，該元件晶圓包含有一正面； 對該元件㈣進行-正面_，該正面_包含_元件晶圓 之該正面形成複數個腔體，且該等腔體之間未互相導通； 於該元件晶圓之該正面形賴數條流道，且料鋪藉由該等 流道而互相導通；以及 提供-承載晶1]，並將該元件晶圓之該正面貼附於該承載晶圓 上’其中該承載晶圓覆蓋於該元件晶圓之該等腔體上且 藉由該等流道使該等腔體内之愿力與該等腔體外之壓力達 到平衡。

   2.如請求項1所述之方法， 3.如請求項1所述之方法， 其中該等流道係利用一切割製程形成 〇 其中該等流道係利用一蝕刻製程形成 〇 4 月长項1所述之方法’其中形成該等流道之步驟包含： =疋件Ba圓之該正面塗佈—感紐犧牲層 ;以及 仃微衫製私’去除部分該感光性犧牲層，以形成該等流道 5.如請求項1所述之方法， 其中該等流道係呈條狀排列。 .如3月求項1所述之方法， 其中該等流道係呈矩陣狀排列。 A j320944 7.如請求項1所述之方法，其中該元件晶圓係為〜薄晶圓。 8·如法’奸含於該元件晶^紅面貼附於 該承載甜圓上之後，對該树晶圓進行一背面製程。 9.如請求項1所述之方法，其中該元件 層貼附於該承載晶圓上。 〜正面係利用-黏著 10·如請求項9所述之方法，其中該 環丁烯、聚亞醯胺、蠟、乾 1 之材質包含有光阻'苯 細、熱釋玫膠帶或紫外線膠帶。

   圓式： 12