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    必赢客重庆时时彩论坛: 一种在微电子或光电子芯片上的光刻胶沉积的方法.pdf

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    一种 微电子 光电子 芯片 光刻 沉积 方法
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    摘要
    申请专利号:

    CN201110054010.X

    申请日:

    2011.03.08

    公开号:

    CN102163547A

    公开日:

    2011.08.24

    当前法律状态:

    终止

    有效性:

    无权

    法律详情: 未缴年费专利权终止 IPC(主分类):H01L 21/027申请日:20110308授权公告日:20120725终止日期:20180308|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H01L 21/027申请日:20110308|||公开
    IPC分类号: H01L21/027; G03F7/16 主分类号: H01L21/027
    申请人: 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
    发明人: 黄寓洋; 崔国新; 殷志珍; 张宇翔; 冯成义; 张耀辉
    地址: 215123 江苏省苏州市工业园区独墅湖高教区若水路398号
    优先权:
    专利代理机构: 代理人:
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201110054010.X

    授权公告号:

    |||102163547B||||||

    法律状态公告日:

    2019.03.01|||2012.07.25|||2011.10.05|||2011.08.24

    法律状态类型:

    专利权的终止|||授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明涉及一种在微电子或光电子芯片上的光刻胶沉积的方法,这种方法包括以下步骤:首先选取与芯片(4)厚度一致的基片(1),在基片(1)上沉积硬掩膜层(2)和光刻胶(3),用芯片(4)作为掩膜,光刻出中央开口的图形;腐蚀形成第一通孔(6),深刻蚀得到第二通孔(7);接着将光刻胶(3)和硬掩膜层(2)去除,得到甩胶套(8);然后将芯片(4)放入甩胶套(8)的第二通孔(7),甩胶套(8)固定在支撑薄膜(9)上,支持薄膜(9)固定在甩胶机上;将光刻胶(10)滴在芯片(4)表面进行甩胶,得到芯片表面厚度均匀的光刻胶(11)。该技术能够有效减少光刻胶边的厚度,提高芯片面积的利用率,并增加后续工艺的完整性。

    权利要求书

    1.一种在微电子或光电子芯片上的光刻胶沉积的方法,其特征在于:包括以下步骤:1)选取与芯片(4)厚度一致的基片(1);2)在基片(1)上沉积硬掩膜层(2);3)在硬掩膜层(2)上沉积光刻胶(3),用芯片(4)作为掩膜,使用光刻技术在光刻胶(3)上光刻出中央开口的图形;4)使用腐蚀液腐蚀掉与光刻胶中央开口部分(5)对应的硬掩膜层,形成带第一通孔(6)的硬掩膜层(2),第一通孔(6)与芯片的大小一致;5)使用刻蚀技术对基片(1)进行深刻蚀,将基片(1)刻穿,得到大小及高度与芯片(4)一致的第二通孔(7);6)将带有第二通孔(7)的基片(1)上的光刻胶(3)和硬掩膜层(2)去除,至此得到甩胶套(8);7)将芯片(4)放入甩胶套(8)中央的第二通孔(7);8)将装有芯片(4)的甩胶套(8)固定在支撑薄膜(9)上,并将支持薄膜(9)固定在甩胶机上;9)将光刻胶(10)滴在芯片(4)表面并充分扩散,待充分填充芯片(4)与甩胶套(8)之间的间隙后,启动甩胶机进行甩胶,得到芯片(4)表面厚度均匀的光刻胶(11)。2.根据权利要求1所述的在微电子或光电子芯片上的光刻胶沉积的方法,其特征在于:硬掩膜层(2)的沉积方法是等离子体增强化学气相淀积或微波电子回旋共振-化学气相沉积。3.根据权利要求1所述的在微电子或光电子芯片上的光刻胶沉积的方法,其特征在于:所述刻蚀技术是感应耦合等离子体刻蚀或反应离子刻蚀或湿法刻蚀或等离子刻蚀。4.根据权利要求1所述的在微电子或光电子芯片上的光刻胶沉积的方法,其特征在于:所述基片(1)是硅片或塑料片或石英玻璃片。5.根据权利要求3所述的在微电子或光电子芯片上的光刻胶沉积的方法,其特征在于:选用硅片时,硬掩膜层(2)材料是二氧化硅。6.根据权利要求4所述的在微电子或光电子芯片上的光刻胶沉积的方法,其特征在于:所述的硅片在300μm~400μm时,二氧化硅硬掩膜层(2)厚度是2~5μm。7.根据权利要求4所述的在微电子或光电子芯片上的光刻胶沉积的方法,其特征在于:所述腐蚀液是氢氟酸。8.根据权利要求1所述的在微电子或光电子芯片上的光刻胶沉积的方法,其特征在于:所述支撑薄膜(9)是粘性薄膜,甩胶套(8)粘贴在支撑薄膜(9)上。

    说明书

    一种在微电子或光电子芯片上的光刻胶沉积的方法

    技术领域

    本发明涉及一种在微电子或光电子芯片上的光刻胶沉积的方法。

    背景技术

    在半导体行业,出于时间和成本的考虑,许多微电子芯片是采用多项目晶圆(Multi?Project?Wafer)拼版实现的,芯片面积比较??;同时在研究领域,很多光电子芯片面积也较小,它们的尺寸甚至会小于5mm×5mm。在这样的小芯片上进行半导体加工是一个很大的挑战。在半导体加工中的关键步骤-光刻,主要是通过甩胶的方式将光刻胶涂布在芯片上。这样的方式会在片子边缘形成很厚很宽的胶边。胶边覆盖住内部的图案,会造成光刻和显影的不均匀。内部的像素由于胶较薄,曝光和显影都比较充分,可以形成良好的光刻胶图案。但边缘处由于光刻胶较厚,曝光和显影会出现不完全的现象,不能形成图案,从而造成边缘处工艺失效。为了解决这个问题,通常是在边缘处留出一定的空白不进行加工,这样会造成材料的浪费。特别是对于小芯片,利用率更低,材料浪费严重。为解决这个问题,我们发明了使用专用甩胶套进行光刻胶沉积的方法。

    发明内容

    本发明为克服以上不足而提供一种使用专用甩胶套在微电子或光电子芯片上进行光刻胶沉积的方法。

    为达到本发明的目的,这种在微电子或光电子芯片上的光刻胶沉积的方法,包括以下步骤:

    1)选取与芯片厚度一致的基片;

    2)在基片上沉积硬掩膜层;

    3)在硬掩膜层上沉积光刻胶,用芯片作为掩膜,使用光刻技术在光刻胶上光刻出中央开口的图形;

    4)使用腐蚀液腐蚀掉与光刻胶中央开口部分对应的硬掩膜层,形成带第一通孔的硬掩膜层,第一通孔与芯片的大小一致;

    5)使用刻蚀设备对基片进行深刻蚀,将基片刻穿,得到大小及高度与芯片一致的第二通孔;

    6)将带有第二通孔的基片上的光刻胶和硬掩膜层去除,至此得到甩胶套;

    7)将芯片放入甩胶套中央的第二通孔;

    8)将装有芯片的甩胶套固定在支撑薄膜上,并将支持薄膜固定在甩胶机上;

    9)将光刻胶滴在芯片表面并充分扩散,待充分填充芯片与甩胶套之间的间隙后,启动甩胶机进行甩胶,得到芯片表面厚度均匀的光刻胶。

    硬掩膜层的沉积方法是等离子体增强化学气相淀积或微波电子回旋共振-化学气相沉积。

    刻蚀技术是感应耦合等离子体刻蚀或反应离子刻蚀或湿法刻蚀或等离子刻蚀。

    基片是硅片或塑料片或石英玻璃片。选用硅片时,硬掩膜层材料是二氧化硅;硅片在300μm~400μm二氧化硅硬掩膜层厚度是2~5μm;腐蚀液是氢氟酸。

    支撑薄膜是粘性薄膜,甩胶套粘贴在支撑薄膜上。

    本发明的优点在于,可以在小面积微电子或者光电子芯片上沉积厚度大于10微米的光刻胶,能够有效减少光刻胶边的厚度,提高芯片面积的利用率,并增加后续工艺的完整性,实现对这种芯片的半导体加工;除此外,该工艺操作实现简单,在提高甩胶质量的同时也有效控制了工艺制造成本,可行性高。

    附图说明

    图1是本发明实施例1专用甩胶套的制作流程图。

    图2是实施例2专用甩胶套的制作流程图。

    图3是使用专用甩胶套进行甩胶过程图。

    图4是芯片使用/不使用甩胶套光刻胶形貌的对比图。

    图5是测量图4光刻胶胶边形貌数据曲线图。

    图6是图4所示芯片进行铟柱沉积和剥离以后的芯片形貌对比图。

    图7是在芯片上沉积铟柱阵列局部示意图。

    具体实施方式

    下面将结合附图用实施例对本发明进一步说明:

    这种在微电子或光电子芯片上的光刻胶沉积方法具体包括专用甩胶套的制作和使用专用甩胶套进行甩胶两大???。专用甩胶套??榉直鹂墒敌幸韵铝街质凳├?/p>

    实施例1

    本实施例的专用甩胶套的制作流程如图1所示,首先选取和芯片4厚度一致的基片1,这里选择硅片作为基片1;在基片1上使用等离子体增强化学气相淀积或微波电子回旋共振-化学气相沉积法沉积硬掩膜层2,选用二氧化硅作为硬掩膜层2的材料;接着在硬掩膜层2上沉积光刻胶3,用芯片4作为掩膜,使用光刻技术在光刻胶3上光刻出中央开口的图形;使用腐蚀液腐蚀掉与光刻胶3中央开口部分5对应的硬掩膜层2,形成带第一通孔6的硬掩膜层2,第一通孔6与芯片4大小一致,腐蚀液是氢氟酸;使用丙酮将光刻胶3去除,利用硬掩膜层2作为掩膜应用刻蚀技术对硅片1进行深刻蚀,将基片1刻穿,得到大小及高度与芯片4一致的第二通孔7,刻蚀技术是感应耦合等离子体刻蚀或反应离子刻蚀或湿法刻蚀或等离子刻蚀;将带第二通孔7的硅片1上的硬掩膜层2去除,至此得到甩胶套8。

    实施例2

    本实施例的专用甩胶套的制作流程如图2所示,首先选取和芯片4厚度一致的基片1,这里选择硅片作为基片1;在基片1上使用等离子体增强化学气相淀积或微波电子回旋共振-化学气相沉积法沉积硬掩膜层2,选用二氧化硅作为硬掩膜层2的材料;接着在硬掩膜层2上沉积光刻胶3,用芯片4作为掩膜,使用光刻技术在光刻胶3上光刻出中央开口的图形;使用腐蚀液腐蚀掉与光刻胶3中央开口部分5对应的硬掩膜层2,形成带第一通孔6的硬掩膜层2,第一通孔6与芯片4大小一致,腐蚀液是氢氟酸;利用光刻胶3和硬掩膜层2作为掩膜应用刻蚀技术对硅片1进行深刻蚀,将基片1刻穿,得到大小及高度与芯片4一致的第二通孔7,此方法光刻胶3和硬掩膜层2充当了双重掩膜,刻蚀技术是感应耦合等离子体刻蚀或反应离子刻蚀或湿法刻蚀或等离子刻蚀;将带第二通孔7的硅片1上的硬掩膜层2去除,至此得到甩胶套8。

    对于专用甩胶套的制作工艺,在基片材料的选择上可以选择硅片或塑料或石英玻璃;选用硅片作为基片1时,当硅片进行刻蚀300μm~400μm时,需要二氧化硅硬掩膜层2厚度在2-5μm之间;选用塑料或石英玻璃作为基片时,相应在其基片上加工的第二通孔7的大小和高度也必须与芯片4一致。

    参考图3使用专用甩胶套进行甩胶的工艺流程包括,首先将芯片4放入甩胶套8中央的第二通孔7中,接着将装有芯片4的甩胶套8整体粘贴至支撑薄膜9上,这里选用粘性薄膜作为支撑薄膜9,并将支撑薄膜9固定在甩胶机上。将光刻胶10滴在芯片4表面并充分扩散,待充分填充芯片4与甩胶套8之间的间隙后,启动甩胶机进行甩胶,得到芯片4表面厚度均匀的光刻胶11。由于甩胶套8的厚度与芯片4厚度严格一致,因此甩胶套8与芯片4顶部和底部都是平齐的;甩胶过程中,大部分胶边将会由芯片4四周转移至甩胶套8四周,从而极大减小了芯片4四周的胶边沉积情况。

    对于这种在微电子或光电子芯片上的光刻胶沉积方法以下将结合在小片CMOS驱动电路上进行光刻和铟柱沉积的实际应用进行详细说明。

    按照图1的流程,首先选取和芯片4厚度一致的硅片,在硅片上使用等离子体增强化学气相淀积技术沉积2μm二氧化硅硬掩膜层2,接着在二氧化硅硬掩膜层2上沉积光刻胶3,用芯片4作为掩膜,使用MA6光刻机在光刻胶3上光刻出中央开口的图形;使用氢氟酸腐蚀掉与光刻胶3中央开口部分5对应的硬掩膜层2,形成带第一通孔6的硬掩膜层2,第一通孔6与芯片4大小一致;使用丙酮将光刻胶3去除,利用硬掩膜层2作为掩膜应用感应耦合等离子体刻蚀机对硅片进行深刻蚀,将硅片刻穿,得到大小及高度与芯片4一致的第二通孔7;将带第二通孔7的硅片1上的硬掩膜层2去除,至此得到甩胶套8。选用芯片A和芯片B,芯片A和芯片B大小和厚度严格一致,芯片A不使用甩胶套8进行甩胶,将芯片B使用甩胶套8按照图3的流程进行甩胶;由于需要沉积的铟柱高度须大于5μm,故使用光刻胶11是AZ4620光刻胶。甩胶完成后芯片A和芯片B形貌如图4所示,其中A、B分别为不使用/使用甩胶套的情况;根据图4所示芯片形貌使用台阶仪选取图上所标箭头为起始测量点,测量光刻胶的厚度,所得数据绘制成图5所示光刻胶胶边形貌数据曲线图;图5上曲线a显示的是芯片A的测量数据,曲线b显示的是芯片B的测量数据;显然,使用甩胶套以后,胶边情况明显好转,光刻胶最厚处由20μm降低至15μm,且胶边宽度由1000μm减小至500μm。然后将芯片A和芯片B使用热蒸发设备进行铟柱沉积和剥离以后形成如图6所示芯片形貌,其中A、B分别为不使用、使用甩胶套的情况;可见,若不使用甩胶套进行甩胶,铟柱沉积阵列存在边角缺失,而使用甩胶套以后,成功制得了完整的铟柱阵列。最终我们还可以通过图7(使用甩胶套,在CMOS驱动电路上成功沉积的64×64的铟柱阵列局部的SEM图片)观察得到铟柱的沉积效果。

    本发明技术能够成功运用在微电子和光芯片上进行光刻胶沉积,特别是小芯片上,提高了芯片整体的利用率,将少了材料的浪费,有效的降低成本,并能提升芯片的性能,促进小芯片的技术革新与发展。

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