KR100748145B1 - Method of Fabricating Devices Incorporating Microelectromechanical Systems Using at Least One UV Curable Tape - Google Patents
Method of Fabricating Devices Incorporating Microelectromechanical Systems Using at Least One UV Curable Tape Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은, 기판(14)에, 상기 기판(14)의 한쪽 면(12) 위에 배치되는 MEMS 층(18)을 위치시키는 것을 포함하는, 자외선에 의해 경화되는 테이프를 사용하는 MEMS(microelestromechanical systems)를 포함하는 장치를 제조하는 방법에 관한 것이다. 적어도 상기 MEMS 층(18)을 구비한 면(12)의 반대쪽의 기판(14)의 면(22)으로부터 상기 기판(14)에 적어도 한개의 작업이 수행된다. 고정테이프(38)가 상기 기판의 면(22)에 부착된다. 그 후, 개별적인 칩(20)을 형성하기 위하여 추가적인 층(10)에 적어도 한개의 작업이 수행된다. 상기 각각의 칩(20)은 기판(24)의 일부분과, 적어도 한개의 MEMS 층(18), 및 추가적인 층(10)의 일부분으로 이루어진다. 그 후, 상기 개별적인 칩들(20)은, 자외선에 노출됨으로써 상기 테이프(38)로부터 분리될 수 있다.
The present invention relates to a microelestromechanical system (MEMS) using a tape cured by ultraviolet radiation, comprising positioning a MEMS layer 18 disposed on one side 12 of the substrate 14 on a substrate 14. It relates to a method of manufacturing a device comprising a. At least one operation is performed on the substrate 14 from the surface 22 of the substrate 14 opposite to the surface 12 having at least the MEMS layer 18. A fixing tape 38 is attached to the surface 22 of the substrate. Thereafter, at least one operation is performed on the additional layer 10 to form individual chips 20. Each chip 20 consists of a portion of the substrate 24, at least one MEMS layer 18, and a portion of the additional layer 10. The individual chips 20 can then be separated from the tape 38 by exposure to ultraviolet light.
MEMS, 칩, 기판, 자외선, 경화, 접착, 고정테이프, 고정수단, 분리. MEMS, Chips, Substrates, Ultraviolet Light, Curing, Adhesion, Fixing Tape, Fixing Means, Separation
Description
본 발명은 마이크로 일렉트로 메커니컬 시스템(MEMS)을 포함하는 장치의 제조에 관한 것으로, 특히 적어도 한개의 자외선에 의해 경화되는(UV curable) 테이프를 사용한 MEMS 장치를 제조하는 방법에 관한 것이다. 설명의 간결을 위하여, 이하에서 상기 장치는 MEMS 장치로, 마이크로 일렉트로 메커니컬 시스템을 포함하는 장치의 부분은 MEMS 층(MEMS layer)으로 칭하기로 한다.The present invention relates to the manufacture of a device comprising a micro electro mechanical system (MEMS), and more particularly to a method of manufacturing a MEMS device using at least one UV curable tape. For simplicity, the device is referred to hereinafter as the MEMS device, and the part of the device including the micro electro mechanical system is referred to as the MEMS layer.
함께 출원된 출원들Applications filed together
본 발명에 따른 다양한 방법, 시스템, 및 장치는, 본 출원인 또는 승계인에 의해 본 출원과 동시에 함께 출원된 다음의 출원서에 개시되어 있다.Various methods, systems, and apparatuses in accordance with the present invention are disclosed in the following application filed concurrently with the present application by the applicant or successor.
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상기 함께 출원된 출원서에 개시된 내용은 교차 참조에 의해 여기에 포함된다.The contents disclosed in the above co- filed application are incorporated herein by cross reference.
본 발명에 따르면, MEMS 장치를 제조하는 방법이 제공되는데, 상기 방법은,
기판 및 상기 기판의 한쪽 면에 배치되는 MEMS 층을 제공하는 단계와;
상기 기판의 한쪽 면에 MEMS 층을 보호하기 위하여 배치되는 추가적인 층을 부착하는(applying) 단계와;
상기 MEMS 층을 구비한 면의 반대쪽의 기판의 면으로부터 후면 에칭(back etching)을 포함한 적어도 한개의 작업을 수행함으로써, 상기 기판을, 각 개별적인 부분이 상기 MEMS 층의 적어도 한개의 MEMS 부분을 구비하는 개별적인 부분으로 분리시키는 단계와;
상기 기판을 개별적인 부분으로 분리시키는 단계에 연속하여, 상기 기판의 반대 면에 고정수단을 부착하는 단계와;
상기 추가적인 층에 에칭 작업을 포함한 적어도 한개의 작업을 수행함으로써, 각각의 칩은 상기 기판의 개별적인 한개의 부분과, 적어도 한개의 MEMS 층, 및 추가적인 층의 일부분으로 이루어진 개별적인 칩을 형성하는 단계; 및
상기 개별적인 칩들을 상기 고정수단으로부터 분리하기 위하여, 상기 고정수단으로부터 떼어 놓는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 개별적인 칩을 형성하는 단계는, 상기 기판에 고정수단을 부착하는 단계 이후에 수행되는 것이 바람직하다.
상기 제조방법은, 고정수단을 기판에 접착하는(bonding) 단계를 포함한다.
바람직한 실시예에서, 상기 제조방법은, 상기 고정수단이 자외선에 노출됨에 의하여 경화되는 접착제에 의하여 상기 기판에 접착되고, 각 칩을 상기 고정수단으로부터 개별적으로 제거하기 위해 상기 고정수단으로부터 한번에 한개의 칩이 분리될 수 있도록, 상기 고정수단의 국부적인 부분을 자외선에 노출시키는 단계를 더 포함한다.
상기 제조방법은, 자외선이 파지수단을 투과하여 고정수단의 접착제를 경화시키도록, 자외선 투과성이 있는 파지수단을 상기 고정수단에 부착하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제조방법은, 상기 각 칩을 운반수단에 의하여 상기 고정수단으로부터 분리시키는 단계를 포함하는 것이 유리하다.
상기 각 칩을 고정수단으로부터 분리시키는 단계는, 각 칩을 개별적으로 자외선 광원(source) 위에서 왕복이동시키는 것을 포함한다.According to the present invention, there is provided a method of manufacturing a MEMS device, the method comprising:
Providing a substrate and a MEMS layer disposed on one side of the substrate;
Applying an additional layer disposed on one side of the substrate to protect the MEMS layer;
Performing at least one operation including back etching from the side of the substrate opposite the side with the MEMS layer, wherein each individual portion comprises at least one MEMS portion of the MEMS layer. Separating into separate parts;
Following the step of separating the substrate into individual portions, attaching the fixing means to the opposite side of the substrate;
Performing at least one operation including an etching operation on the additional layer, each chip forming an individual chip consisting of an individual portion of the substrate, at least one MEMS layer, and a portion of the additional layer; And
Separating the individual chips from the holding means, separating the individual chips from the holding means.
The forming of the individual chips is preferably performed after attaching the fixing means to the substrate.
The manufacturing method includes the step of bonding the fixing means to the substrate.
In a preferred embodiment, the manufacturing method is one chip at a time from the fixing means, wherein the fixing means is adhered to the substrate by an adhesive that is cured by exposure to ultraviolet light and each chip is individually removed from the fixing means. Exposing the localized portion of the fastening means to ultraviolet light so that it can be separated.
The manufacturing method preferably further comprises the step of attaching the holding means with ultraviolet transmission to the holding means such that ultraviolet light penetrates the holding means to cure the adhesive of the holding means.
The manufacturing method advantageously comprises the step of separating each chip from the holding means by a conveying means.
The step of separating each chip from the holding means comprises reciprocating each chip individually over an ultraviolet light source.
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이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명할 것인데, 도1 내지 도8은, 본 발명에 따른 MEMS 장치를 제조하는 방법의 여러 단계를 도시한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, in which FIGS. 1 to 8 illustrate various steps of a method of manufacturing a MEMS device according to the present invention.
본 발명에 따른 MEMS 장치를 제조하는 방법의 초기 단계에서, 도1에서 10으로 나타내진 바와 같이, 층(layer, 10)이 웨이퍼(14) 또는 실리콘 기판의 제1면 (12)에 부착되도록 위치된다. In the initial stages of the method of manufacturing a MEMS device according to the invention, as shown in FIG. 1, the
상기 웨이퍼(14)는 그 제1표면(12) 상에 표면 기계처리된 MEMS 층(16)을 구비한다. 상기 MEMS 층(16)은 개별적인 MEMS 요소(18)를 포함한다.The
본 발명은, 잉크젯 프린트헤드의 제조에 있어서 특별한 실시예를 가진다. 설명의 편의를 위하여, 본 발명은 상기 실시예와 관련하여 설명될 것이다. 상기 층(10)은, 노즐보호구 또는 실리콘 기판(14)의 표면(12)에 부착되는 웨이퍼이다. 각각의 개별적인 MEMS 요소(18)는, 노즐조립체의 형태로 되어 있다. 상기 각각의 노즐조립체(18)는, 잉크 분사 노즐 및 그와 관련된 액츄에이터(actuator)를 포함한다. 상기 액츄에이터는 필요에 따라 잉크 분사에 영향을 주기 위하여 노즐에 작용한다.The present invention has particular embodiments in the manufacture of inkjet printheads. For convenience of explanation, the present invention will be described in connection with the above embodiment. The
제조방법의 목적은 개별적인 MEMS 칩(20)을 형성하는 것이다(도8참조).The purpose of the manufacturing method is to form individual MEMS chips 20 (see Fig. 8).
그러므로, 상기 노즐보호층(10)이 웨이퍼(14)에 부착된 후에, 상기 웨이퍼(14)는, 도3에 도시한 바와 같이, 반대면(22)이 노출되도록 뒤집혀진다.Therefore, after the nozzle
그 후, 상기 웨이퍼(14) 상에 다양한 작업이 수행된다. 특히, 상기 웨이퍼(14)는, 상기 실리콘 웨이퍼를 분리된 부분(24)으로 나누기 위하여, 표면(22)부터 표면(12)까지 후면 에칭 처리된다(back etched). 더우기, 본 발명의 본 실시예에 있어서, 잉크 도입 구멍(ink inlet aperture,26)은, 상기 부분(24)을 통과하도록 에칭되어 형성된다. 상기 각 부분(24)은 다수의 MEMS 요소(18) 및 결합패드(28)를 포함한다는 것에 유의하여야 한다. 또한, 도1에 더 뚜렷하게 도시한 바와 같이, 상기 층(10)은, 상기 MEMS 요소(18) 및 결합패드(28)가 본체(32)에 의해 보호되도록, 상기 웨이퍼(14)의 표면(12)과 이격되어 상기 층(10)의 본체(32)를 지지하는 다수의 지주부(strut,30)를 구비한다. 상기 지주부(30)는, 체임버(34,36)를 형성한다. 상기 체임버(24)는 상기 부분(24)의 결합패드(28) 위에 위치하는 반면에, 상기 체임버(36)는 상기 부분(24)의 MEMS 요소(18) 위에 위치한다.Thereafter, various operations are performed on the
도5에 도시한 바와 같이, 접착테이프(38) 형태의 고정수단이 층(14)의 표면(22)에 접착된다. 상기 테이프(38)는, 경화될 수 있는 접착제(curable adhesive)에 의하여 상기 층(14)에 접착된다. 상기 접착제는, 자외선 (ultraviolet light)에 노출된 경우에, 접착 특성, 즉 "점착성(tackiness)"이 사라진다는 의미에서, 경화되는 특징을 가진다.As shown in Fig. 5, fastening means in the form of an
사용되는 설비에 따라서, 유리, 석영, 알루미나(alumina), 또는 다른 투명한 핸들 웨이퍼(40)의 형태인 파지수단(handling means)이 상기 테이프(30)의 반대면에 구비된다. Depending on the equipment used, holding means in the form of glass, quartz, alumina, or other
상기 웨이퍼(40), 테이프(38), 실리콘 웨이퍼(14), 및 노즐 보호층(10)이 적 층구조(laminate,42)를 이룬다. 그 후, 상기 적층구조(42)는, 도7에 도시한 바와 같이, 뒤집혀진다.The
소정의 작업이 층(10) 상에 수행된다. 더욱 구체적으로는, 통로(44)가 외부면(46)부터 체임버(36)까지 에칭되어 형성된다. 또한, 개별 노즐보호부(48)가, 도7에 50으로 나타낸 재료를 제거하도록 에칭함으로써 형성된다. 상기 재료의 제거는, 각 칩(20)의 결합패드(28)를 노출시킨다. 상기 작업을 완료하면, 개별 칩(20)이 형성된다.Certain operations are performed on
본 실시예에서, 각 칩(20)은, 그 위에 형성된 다수의 MEMS 요소(18)의 배열을 구비한다.In this embodiment, each
상기 적층구조(42)는, 도8에서 화살표(52)로 도시한 바와 같이, 왕복운동하는 xy 웨이퍼 스테이지(미도시) 상에 위치된다. 각 MEMS 칩(20)은, 떼어낼 필요가 있는 경우에, 화살표(54)로 나타낸 바와 같이, 가리개(56)를 통하여 자외선에 노출된다. 이는, 한개의 특정한 MEMS 칩(20)의 아래쪽 부분의 테이프(40)의 접착제를 순간적으로 경화시켜, 상기 MEMS 칩(20)이 상기 테이프(38)로부터 제거될 수 있게 한다. 상기 MEMS 칩(20)은, 진공픽업(vacuum pickup,58) 등의 운반수단에 의하여, 상기 테이프(38)로부터 제거된다, The
따라서, 본 발명의 장점은, 개별적인 MEMS 칩(20)을 제조하는 다양한 작업의 수행이 편하게 되고, 포장을 위하여 MEMS 칩(20)의 운반이 편하게 되는 제조방법을 제공한다는 것이다. 논의되는 장치들은 미크론 단위(micron dimension)로 나타냈다는 점이 이해되어야 한다. 따라서, 상기 장치 위의 MEMS 요소(18)는 극도로 취약하다.Thus, an advantage of the present invention is that it provides a manufacturing method that facilitates the performance of various operations of manufacturing individual MEMS chips 20 and facilitates the transport of
노즐 보호층(10)의 제공과 자외선에 의해 경화되는 테이프(38)의 사용은, 상기 MEMS 칩(20)이, 떼어내기 에칭(release etching)에 의해 떼어내진 후에도 고체 또는 액체에 접촉하지 않도록 한다. The provision of the nozzle
전술한 발명의 사상의 범위로부터 벗어나지 않고, 상기 특정의 실시예로써 나타내진 발명에 다양한 변화 및/또는 수정이 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 이해되어질 것이다. 따라서, 본 실시예는 모든 관점에 있어서, 설명을 위한 것이지 한정하는 것이 아니라는 것이 이해되어야 한다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes and / or modifications can be made to the inventions shown by the specific embodiments without departing from the scope of the above-described invention. Therefore, it is to be understood that the present embodiment is in all respects illustrative and not restrictive.
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2000
- 2000-05-24 KR KR1020027015680A patent/KR100748145B1/en not_active IP Right Cessation
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