MEMS晶圓是怎么切割的？

      MEMS（Micro-Electro-Mechanical System）即微電子機(jī)械系統(tǒng)，一般由微機(jī)械結(jié)構(gòu)、微傳感器、微執(zhí)行器和控制電路組成，MEMS是通過(guò)半導(dǎo)體工藝實(shí)現(xiàn)不同能量形式之間的轉(zhuǎn)換的一種芯片。

      MEMS晶圓的劃片方法不同于典型IC的劃片。典型IC砂輪劃片是通過(guò)砂輪刀片高速旋轉(zhuǎn)來(lái)完成材料的去除，從而實(shí)現(xiàn)芯片切割。由于刀片的高速旋轉(zhuǎn)，往往需要使用純水進(jìn)行冷卻和沖洗，那么刀片高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的壓力和扭力，純水的沖洗產(chǎn)生的沖擊力以及切割下來(lái)的Si屑造成的污染都容易對(duì)MEMS芯片中機(jī)械微結(jié)構(gòu)造成不可逆的破壞。所以典型IC的砂輪劃片不適用MEMS晶圓的劃片。

      激光隱形切割作為激光切割晶圓的一種方案，很好的避免了砂輪劃片存在的問(wèn)題。激光隱形切割是通過(guò)將脈沖激光的單個(gè)脈沖通過(guò)光學(xué)整形，讓其透過(guò)材料表面在材料內(nèi)部聚焦，在焦點(diǎn)區(qū)域能量密度較高，形成多光子吸收非線性吸收效應(yīng)，使得材料改性形成裂紋。每一個(gè)激光脈沖等距作用，形成等距的損傷即可在材料內(nèi)部形成一個(gè)改質(zhì)層。在改質(zhì)層位置材料的分子鍵被破壞，材料的連接變的脆弱而易于分開(kāi)。切割完成后通過(guò)拉伸承載膜的方式，將產(chǎn)品充分分開(kāi)，并使得芯片與芯片之間產(chǎn)生間隙。這樣的加工方式避免了機(jī)械的直接接觸和純水的沖洗造成的破壞。目前激光隱形切割技術(shù)可應(yīng)用于藍(lán)寶石/玻璃/硅以及多種化合物半導(dǎo)體晶圓。

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