芯片的分離方法以及晶圓與流程
本發明涉及芯片技術領域，特別是涉及一種芯片的分離方法以及晶圓。
背景技術：
芯片如微流控芯片由于體積小、成本低、便于攜帶、分析速度快、分析所需樣品少等特點在生命科學、醫學、食品和環境衛生檢查等領域得到了廣泛應用。
其中，硅基的微流控芯片由于生產工藝與集成電路相似，利用成熟的集成電路生產工藝很容易實現微流控芯片的大規模批量化生產，生產效率高，但也存在相應的弊端，主要表現為批量化生產的芯片在劃片時，切割刀片在高轉速下容易使得晶圓產生碎屑，在切割過程中，冷卻液通過切割刀片帶動進入切割部位進行冷卻并移除切割時產生的碎屑，而由于芯片的孔道處于開放狀態，不可避免的冷卻液會帶著碎屑進入到微流控芯片的孔道內，影響芯片的性能。
因此，亟需一種新的芯片的分離方法以及晶圓。
技術實現要素：
本發明實施例提供一種芯片的分離方法以及晶圓，芯片的分離方法能夠滿足芯片的分離成型要求，同時能夠避免碎屑進入芯片的孔道內，保證芯片的性能。
一方面，根據本發明實施例提出了一種芯片的分離方法，包括：
提供陣列基體，陣列基體包括底板以及多個具有孔道的芯片單元，多個芯片單元間隔分布于底板；在陣列基板上沉積預定厚度的固相介質，并使得固相介質填充于孔道；在陣列基板上鍵合蓋板，蓋板覆蓋芯片單元，以形成晶圓；切割晶圓并形成多個切割體，每個切割體包括芯片單元；去除切割體的上固相介質，以成型具有孔道的芯片。
根據本發明實施例的一個方面，去除切割體上的固相介質，以成型具有孔道的芯片的步驟具體包括：提供固相介質用腐蝕液；將切割體置于腐蝕液中預定時間，通過腐蝕液作用于固相介質并使得固相介質與孔道分離，以成型具有孔道的芯片。
根據本發明實施例的一個方面，去除切割體上的固相介質，以成型具有孔道的芯片的步驟還包括：加熱所述腐蝕液，和/或，使切割體相對腐蝕液振動。
根據本發明實施例的一個方面，底板由硅片制成，蓋板由硅片制成，固相介質為金，腐蝕液包括碘和碘化鉀；或者，固相介質為鋁，腐蝕液包括磷酸、硝酸以及醋酸的混合溶液。
根據本發明實施例的一個方面，底板由硅片制成，蓋板由玻璃片制成，固相介質為氮化硅，腐蝕液包括磷酸；或者，固相介質為氧化硅，腐蝕液包括與氟化銨混合液。
根據本發明實施例的一個方面，在陣列基板上鍵合蓋板，蓋板覆蓋芯片單元，以形成晶圓的步驟之前，芯片的分離方法還包括：采用化學機械拋光去除至少部分固相介質，以使底板設置芯片單元的表面至少部分暴露于固相介質的外側并形成鍵合區域。
根據本發明實施例的一個方面，在陣列基板上鍵合蓋板，蓋板覆蓋芯片單元，以形成晶圓的步驟之前，芯片的分離方法還包括：采用化學機械拋光去除至少部分固相介質，以使底板設置芯片單元的表面的外緣處對應固相介質的厚度為
根據本發明實施例的一個方面，固相介質的熔點大于400℃。
另一方面，根據本發明實施例提出了一種晶圓，包括：陣列基體，包括底板以及多個具有孔道的芯片單元，多個芯片單元間隔分布于底板；固相介質，沉積于陣列基體并填充孔道；蓋板，與陣列基板鍵合并覆蓋芯片單元。
根據本發明實施例的另一個方面，固相介質為金、鋁、氧化硅或者氮化硅。
根據本發明實施例提供的芯片的分離方法以及晶圓，芯片的分離方法通過在陣列基體上直接沉積預定厚度的固相介質，并使得固相介質填充于芯片單元的孔道，使得陣列基板與蓋板在鍵合后形成的晶圓被切割成多個切割體時，固相介質能夠阻止晶圓在被切割的過程中產生的碎屑進入芯片單元的孔道內，當切割完成后通過去除各切割體內沉積的固相介質即可，不僅能夠滿足具有孔道的芯片的成型要求，同時還能夠使得成型的芯片具有更好的性能。
附圖說明
下面將參考附圖來描述本發明示例性實施例的特征、優點和技術效果。
圖1是本發明一個實施例的芯片的分離方法的流程示意圖；
圖2是本發明實施例晶圓的分解圖；
圖3是本發明另一個實施例的芯片的分離方法的流程示意圖；
圖4是本發明實施例的芯片的分離方法中固相介質被去除后陣列基板與固相介質的示意圖；
圖5是本發明又一個實施例的芯片的分離方法的流程示意圖；
圖6是本發明再一個實施例的芯片的分離方法的流程示意圖。
其中：
10-陣列基體；
11-底板；111-承載面；112-外周面；113-底面；12-芯片單元；
20-固相介質；
30-蓋板；
x-厚度方向。
在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標記。附圖并未按照實際的比例繪制。
具體實施方式
下面將詳細描述本發明的各個方面的特征和示例性實施例。在下面的詳細描述中，提出了許多具體細節，以便提供對本發明的全面理解。但是，對于本領域技術人員來說很明顯的是，本發明可以在不需要這些具體細節中的一些細節的情況下實施。下面對實施例的描述僅僅是為了通過示出本發明的示例來提供對本發明的更好的理解。在附圖和下面的描述中，至少部分的公知結構和技術沒有被示出，以便避免對本發明造成不必要的模糊；并且，為了清晰，可能夸大了部分結構的尺寸。此外，下文中所描述的特征、結構或特性可以以任何合適的方式結合在一個或更多實施例中。
下述描述中出現的方位詞均為圖中示出的方向，并不是對本發明的芯片的分離方法以及晶圓的具體結構進行限定。在本發明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以間接相連。對于本領域的普通技術人員而言，可視具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
為了更好地理解本發明，下面結合圖1至圖6根據本發明實施例的用于芯片的分離方法以及晶圓進行詳細描述。
請一并參閱圖1以及圖2，圖1示出了本發明一個實施例的芯片的分離方法的流程示意圖，圖2示出了本發明實施例晶圓的分解圖。
本發明實施例提供一種芯片的分離方法，包括：
s100、提供陣列基體10，陣列基體10包括底板11以及多個具有孔道的芯片單元12，多個芯片單元12間隔分布于底板11。
s200、在陣列基體10上沉積預定厚度的固相介質20，并使得固相介質20填充于孔道。
s300、在陣列基體10上鍵合蓋板30，蓋板30覆蓋芯片單元12，以形成晶圓。
s400、切割晶圓并形成多個切割體，每個切割體包括芯片單元12；
s500、去除切割體上的固相介質20，以成型具有孔道的芯片。
本發明實施例提供的芯片的分離方法，能夠滿足芯片的切割成型要求，同時能夠避免碎屑進入芯片的孔道內，保證芯片的性能。
可選的，在步驟s100中，提供的陣列基體10可以是提前預制好的，當然也可以是現場預制的。可選的，底板11可以為圓形板，底板11在自身厚度方向x具有相對設置的底面113、承載面111以及圍合底面113設置的外周面112，多個芯片單元12位于承載面111所在側。可選的，多個芯片單元12在底板11上可以行列分布，相鄰兩個芯片單元12彼此之間相互間隔并形成切割區域。
可選的，在步驟s200中，在陣列基體10上沉積預定厚度的固相介質20具體可以在多個芯片單元12所在的承載面111側沉積固相介質20，沉積的厚度可以根據固相介質20的形式以及陣列基體10的尺寸要求設置，只要使得固相介質20能夠填充于各芯片單元12的孔道即可。
在一些可選的實施例中，固相介質20可以覆蓋陣列基體10遠離其底面113的承載面111，易于固相介質20的沉積，進而能夠更好的保證孔道的填充要求。
可選的，在步驟s300中，所提供的蓋板30的結構形狀可以與底板11的結構形狀相匹配，可選的，其同樣可以為圓形板，蓋板30在底板11的厚度方向x上與底板11相互層疊并通過鍵合的方式相互連接，以覆蓋各芯片單元12。
在一些可選的示例中，在步驟s400中，可以通過切割相鄰兩個芯片單元12之間的間隔區域(即切割區域)使得芯片單元12彼此分離，形成多個切割體。由于每個芯片單元12的孔道內均被固相介質20填充，因此在對晶圓進行切割時，固相介質20能夠阻止晶圓在被切割的過程中產生的碎屑進入芯片單元12的孔道內。
在步驟s500中，當切割完成后去除各切割體內的沉積的固相介質20，既能夠滿足具有孔道的芯片的成型要求，同時還能夠使得成型的芯片具有更好的性能。且只需要通過沉積的方式形成固相介質20即可，操作流程簡單，并節約工時。
在一些可選的實施例中，上述各實施例提供的芯片的分離方法，其固相介質20的熔點大于等于400℃。通過限定固相介質20的熔點采用上述數值范圍，即能夠滿足對孔道的填充效果，避免碎屑進入孔道內，同時，還能夠避免蓋板30與陣列基體10在鍵合時因升溫導致固相介質20相變問題的發生，進而避免因相變導致孔道內出現孔隙的問題發生。
請一并參閱圖3，圖3示出了本發明另一個實施例的芯片的分離方法的流程示意圖。
在一些可選的實施例中，上述各實施例提供的芯片的分離方法，其步驟s500具體包括：
s510、提供固相介質20用腐蝕液；
s520、將切割體置于腐蝕液中預定時間，通過腐蝕液作用于固相介質20并使得固相介質20與孔道分離，以成型具有孔道的芯片。
通過利用腐蝕液與固相介質20作用使其與孔道分離的方式，操作簡單，能夠保證固相介質20與孔道的分離效果的可靠性。
可選的，腐蝕液的成分具體可以根據固相介質20的材質進行設定，只要能夠保證與固相介質20反應，使固相介質20與孔道分離均可。
在一些可選的實施例中，底板11可以由硅片制成，蓋板30也可以由硅片制成，此時，固相介質20可以為金屬介質，在一些可選的示例中，固相介質20可以為金，在步驟s300中，陣列基體10在與蓋板30鍵合時，金可以與硅通過形成金硅共熔物而達到鍵合。在步驟s500時，金對應的腐蝕液可以為碘與碘化鉀的混合溶液，只要滿足與切割體上的固相介質20反應并使其與孔道分離即可。
可以理解的是，固相介質20不限于為金，在一些其他的示例中，固相介質20也可以為鋁，此時，腐蝕液可以包括磷酸、硝酸以及醋酸的混合溶液，磷酸為主要成分。可選的，腐蝕液包含磷酸、硝酸以及醋酸的比例可以為16：1：3，腐蝕液采用該種成分比例能夠進一步優化鋁的分離效果，保證成型的芯片的性能。
可以理解的是，當固相介質20采用金屬介質時，金屬介質不限于為金以及鋁，也可以為其他金屬介質，只要能夠滿足孔道的填充要求，同時固相介質20本身的熔點大于蓋板30與陣列基體10之間的鍵合溫度均可，在此就不一一列舉。
可以理解的是，固相介質20并不限于為金屬介質，在一些其他的示例中，固相介質20也可以為非金屬介質，一些可選的示例中，固相介質20可以為氧化硅，此時，對應的腐蝕液可以為與氟化銨混合液。
當然，在有些示例中，固相介質20當采用非金屬介質時，固相介質20還可以為氮化硅，此時腐蝕液可以采用磷酸溶液，可選為85％的磷酸溶液，同樣可以滿足固相介質20對孔道的填充要求以及晶圓切割后固相介質20與孔道的分離要求。
在一些可選的實施例中，上述各實施例提供的芯片的分離方法，其步驟s500還可以進一步包括對加熱腐蝕液的步驟，以提高腐蝕液的溫度，進而提高腐蝕液與固相介質20的反應速率。
腐蝕液所需溫度可以根據固相介質20的材質以及腐蝕液的成分進行限定，在一些可選的示例中，以固相介質20為氮化硅，腐蝕液采用磷酸溶液為例，可以將腐蝕液升溫至130℃～150℃之間的任意數值，包括130℃、150℃兩個端值，通過對腐蝕液進行升溫，使得固相介質20與孔道的分離速率提高1.5倍及以上。
作為一種可選的實施方式，上述各實施例提供的芯片的分離方法，其步驟s500進一步包括使得切割體在腐蝕液中振動步驟，通過使得切割體在腐蝕液中振動，能夠進一步加快固相介質20與孔道的分離速率。在一些可選的實施例中，可以通過超聲波等方式使得切割體振動，進而滿足提高固相介質20與孔道的分離速率的要求。
請一并參閱圖4以及圖5，圖4示出了本發明實施例的芯片的分離方法中固相介質20被去除后陣列基體10與固相介質20的示意圖，圖5示出了本發明又一個實施例的芯片的分離方法的流程示意圖。
作為一種可選的實施方式，上述各實施例提供的芯片的分離方法，在步驟s300之前，芯片的分離方法還包括步驟s600：
去除至少部分固相介質20，以使底板11設置芯片單元12的表面至少部分暴露于固相介質20的外側并形成鍵合區域。通過將底板11設置芯片單元12的表面至少部分暴露于固相介質20的外側并形成鍵合區域，使得在執行步驟s300時，能夠有效的避免固相介質20對鍵合產生影響，保證蓋板30與陣列基體10之間鍵合連接的穩定性。
例如，在固相介質20為鋁、氧化硅或者氮化硅時，均可通過去除至少部分固相介質20，以使底板11設置芯片單元12的表面至少部分暴露于固相介質20的外側并形成鍵合區域保證蓋板30與陣列基體10之間的鍵合要求。
在一些可選的實施例中，可以采用化學機械拋光去除至少部分固相介質20，以使底板11設置芯片單元12的表面至少部分暴露于固相介質20的外側并形成鍵合區域。采用化學機械拋光方式，可以精準的控制固相介質20被去除的厚度以及去除的位置。
請一并參閱圖6，圖6示出了本發明再一個實施例的芯片的分離方法的流程示意圖，當然，在一些其他的示例中，上述實施例提供的芯片的分離方法，在步驟s300之前，芯片的分離方法還可以包括步驟s700：
去除至少部分固相介質20，使得底板11設置芯片單元12的表面的外緣處對應固相介質20的厚度為
同樣的，在一些可選的實施例中，可以采用化學機械拋光去除至少部分固相介質20，以使底板11設置芯片單元12的表面的外緣處對應固相介質20的厚度為
由此，本發明實施例提供的芯片的分離方法，通過在陣列基體10上直接沉積預定厚度的固相介質20，并使得固相介質20填充于孔道，使得陣列基體10與蓋板30在鍵合后形成的晶圓別切割成多個切割體時，固相介質20能夠阻止晶圓在被切割的過程中產生的碎屑進入芯片單元12的孔道內，當切割完成后去除各切割體內的沉積的固相介質20，既能夠滿足具有孔道的芯片的成型要求，同時還能夠使得成型的芯片具有更好的性能。
作為一種可選的實施方式，本發明實施例還提供一種新的晶圓，包括陣列基體10、固相介質20以及蓋板30，陣列基體10包括底板11以及多個具有孔道的芯片單元12，多個芯片單元12間隔分布于底板11。固相介質20沉積于陣列基體10并填充孔道，蓋板30與陣列基體10鍵合并覆蓋芯片單元12。
可選的，陣列基體10以及蓋板30的結構形式同上述在芯片的分離方法中的介紹，在此就不重復贅述。
在一些可選的實施例中，固相介質20可以覆蓋陣列基體10遠離底板11的底面113一側的承載面111，更利于固相介質20的沉積，且能夠保證各芯片單元12的孔道的填充需求。
在一些可選的示例中，固相介質20可以為金屬介質，例如可以為金、鋁，當然，在一些其他的示例中，也可以為非金屬介質，例如可以為氧化硅或者氮化硅等，上述四種固相介質20的成分只是舉例說明幾種可選的實施方案，但不限于此，只要能夠滿足孔道的填充需求，且能夠避免對陣列基體10與蓋板30之間的鍵合連接產生影響，同時能夠保證被劃片切割后可以通過相應的腐蝕液去除均可。
由此，本發明實施例提供的晶圓，由于在芯片單元12的孔道內沉積有固相介質20，使得晶圓在被劃片分離，以成型芯片的過程中，固相介質20能夠有效的阻擊切割產生的碎屑進入孔道內，進而保證分離成型的芯片的功能。
雖然已經參考優選實施例對本發明進行了描述，但在不脫離本發明的范圍的情況下，可以對其進行各種改進并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結構沖突，各個實施例中所提到的各項技術特征均可以任意方式組合起來。本發明并不局限于文中公開的特定實施例，而是包括落入權利要求的范圍內的所有技術方案。
技術特征：
1.一種芯片的分離方法，其特征在于，包括：
提供陣列基體，所述陣列基體包括底板以及多個具有孔道的芯片單元，多個所述芯片單元間隔分布于所述底板；
在所述陣列基體上沉積預定厚度的固相介質，并使得所述固相介質填充于所述孔道；
在所述陣列基體上鍵合蓋板，所述蓋板覆蓋所述芯片單元，以形成晶圓；
切割所述晶圓并形成多個切割體，每個所述切割體包括所述芯片單元；
去除所述切割體上的所述固相介質，以成型具有所述孔道的芯片。
2.根據權利要求1所述的芯片的分離方法，其特征在于，所述去除所述切割體上的所述固相介質，以成型具有所述孔道的芯片的步驟具體包括：
提供所述固相介質用腐蝕液；
將所述切割體置于所述腐蝕液中預定時間，通過所述腐蝕液作用于所述固相介質并使得所述固相介質與所述孔道分離，以成型具有所述孔道的所述芯片。
3.根據權利要求2所述的芯片的分離方法，其特征在于，所述去除所述切割體上的所述固相介質，以成型具有所述孔道的芯片的步驟還包括：
加熱所述腐蝕液，和/或，使所述切割體相對所述腐蝕液振動。
4.根據權利要求2所述的芯片的分離方法，其特征在于，所述底板由硅片制成；
所述蓋板由硅片制成，所述固相介質為金，所述腐蝕液包括碘和碘化鉀，或者，所述固相介質為鋁，所述腐蝕液包括磷酸、硝酸以及醋酸的混合溶液。
5.根據權利要求2所述的芯片的分離方法，其特征在于，所述底板由硅片制成，所述蓋板由玻璃片制成；
所述固相介質為氮化硅，所述腐蝕液包括磷酸；或者，所述固相介質為氧化硅，所述腐蝕液包括與氟化銨混合液。
6.根據權利要求1至5任意一項所述的芯片的分離方法，其特征在于，在所述陣列基體上鍵合蓋板，所述蓋板覆蓋所述芯片單元，以形成晶圓的步驟之前，所述芯片的分離方法還包括：
采用化學機械拋光去除至少部分所述固相介質，以使所述底板設置所述芯片單元的表面至少部分暴露于所述固相介質的外側并形成鍵合區域。
7.根據權利要求1至5任意一項所述的芯片的分離方法，其特征在于，在所述陣列基體上鍵合蓋板，所述蓋板覆蓋所述芯片單元，以形成晶圓的步驟之前，所述芯片的分離方法還包括：
采用化學機械拋光去除至少部分所述固相介質，以使所述底板設置所述芯片單元的表面的外緣處對應所述固相介質的厚度為
8.根據權利要求1至5任意一項所述的芯片的分離方法，其特征在于，所述固相介質的熔點大于400℃。
9.一種晶圓，其特征在于，包括：
陣列基體，包括底板以及多個具有孔道的芯片單元，多個所述芯片單元間隔分布于所述底板；
固相介質，沉積于所述陣列基體并填充所述孔道；
蓋板，與所述陣列基體鍵合并覆蓋所述芯片單元。
10.根據權利要求9所述的晶圓，其特征在于，所述固相介質為金、鋁、氧化硅或者氮化硅。
技術總結
本發明涉及一種芯片的分離方法以及晶圓，芯片的分離方法包括：提供陣列基體，陣列基體包括底板以及多個具有孔道的芯片單元，多個芯片單元間隔分布于底板；在陣列基體上沉積預定厚度的固相介質，并使得固相介質填充于孔道；在陣列基體上鍵合蓋板，蓋板覆蓋芯片單元，以形成晶圓；切割晶圓并形成多個切割體，每個切割體包括芯片單元；去除切割體的上固相介質，以成型具有孔道的芯片。本發明實施例提供的芯片的分離方法以及晶圓，芯片的分離方法能夠滿足芯片的切割成型要求，同時能夠避免碎屑進入芯片的孔道內，保證芯片的性能。
