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晶圆级封装与后膜光刻胶(上)
厚膜光刻胶和光刻聚合物目前已广泛应用于先进封装技术中。焊接凸点需要很厚的光阻层和较高重复精度,但并不要求很陡的侧壁倾角;金凸点和铜布线则要求中等厚度的光阻膜,而且对侧壁的精度与倾角要求都很高。对于感光介电材料中的过孔而言,最好应有倾斜的侧壁倾角以便与介电层下的金属焊盘保持良好接触。所有这些应用均可采用贴近式掩膜整版曝光法以便经济地进行大批量生产。
来源: | 作者:pmoe2a7d5 | 发布时间: 2024-01-22 | 5245 次浏览 | 分享到:

 

  焊接凸点在倒装芯片中。因为金属凸点在电镀后经回流焊再形成焊球,因此对光阻层侧壁的垂直度没有要求。但是这项技术要求用较厚的光刻胶,通常在50100um之间。Clariant AZ 9200系列光阻材料的透明度要比90年代广泛应用的AZ 4000系列好很多,以AZ 9260为例,可以将掩模/晶圆间隙做得很大,甚至达到100um,并根据光阻层厚度对侧壁倾角作75°84°的调整。光阻层倾角随厚度的增加而增大,比如在同样100um间隙下,当光阻层厚度从21um增加到54um时,其侧壁倾角将从75°增大到84°

铜柱技术要求用更厚的光阻层。如果希望侧壁又光滑又精确,那么杜邦公司的MRC干膜是一种很好的选择,它的厚度可达200um,在间隙小于100um时,光阻层侧壁的倾角接近于90°。对于100um厚光阻层,其曝光时间很短,仅有10秒,而正性光阻层所需曝光量几乎要多一个数量级。当光阻层很厚时,这种干膜的边缘不会像正性光阻层那样呈锯齿状,不过在晶圆上涂敷干膜因成本过高并没有得到广泛应用。 当间距以及凸起的距离都更紧密时,通常采用金凸点(例如TABCOG)。这种方式在电镀后不需进行再流焊,因此最初光阻膜与最终金属凸点的形状是一样的,此时光阻层侧壁的质量就非常重要。AZ 9260,它可以在20um的较大间隙做出10um20um高的金属凸点。如果线宽与光阻层厚度之比不大于1:3,则可选择负性的JSR THB 130N,因为它即使在100um间距的情况下也可以形成垂直的侧壁。光阻材料需要用氮作净化,超过100um的光阻层都有固定的处理方式。对于凸点间距比较密的情况,比如在金凸点中,可以采用AZ 9260Tokyo Ohka正性光阻材料。如果使用了G线过滤器,那么用TOK PMER P-LA900PM将可得到很高的光阻层透明度,而代价是需要很高的曝光量(6-8J/cm2,相比之下AZ 9200系列只需要2J/cm2)。尽管它的产量较低,但在日本仍得到广泛的使用,用它得到的实际厚度为30um,而AZ 9260可以很容易做到60um厚。

用于晶圆级二次布线的光敏Cyclotene (BCB)工艺 

  近些年来已开发出多种用于高频IC的低k值介电材料。这种负性感光聚合物可采用与凸点技术相同的贴近式工具制模,同样可以采用全幅曝光,并通过掩模与晶圆间的间隙选择所需的侧壁倾角。在实际中采用倾斜的侧壁以便焊接导线从膜的顶部到晶圆焊盘能够圆滑地连接。