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晶圆封装与后膜光刻胶(下)
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。
来源: | 作者:pmoe2a7d5 | 发布时间: 2024-01-23 | 7410 次浏览 | 分享到:

工艺中需要考虑的问题 

  如果要使用厚膜光刻胶,那么涂敷、烘干与曝光等许多工艺参数都与通常的1um厚光阻材料不同,需要重新设定。在涂敷过程中,厚的光刻胶会在晶圆边缘形成锯齿形。可以用很多方法减少这种情况的发生,如多次涂敷且中速固化或者用溶剂将凸起部分软化,然后再慢慢将其去掉等。BCB是一个特例,因为它在涂敷到晶圆上面后会迅速固化。建议使用一种旋转式密封罩如SUSS ACS 200涂敷系统,这样光阻材料就可以在固化前先散开。与敞开式滚涂方式相比这种方法只需要约一半的材料,可节省近50%,而且涂敷均匀性也有所增强。

  光阻层较厚时预烘会比较困难,而且溶剂挥发也比较慢。此时用干膜光阻材料如杜邦公司的MRC比较好一些,因为这种膜可以直接一层一层地贴于晶圆上。在特别厚的光阻层上不会使用BCB,所以溶剂很容易挥发,因此预烘时只需离加热板仅几毫米即可获得较高质量的涂层分布。各种类型的厚膜Novolak光阻材料的固化既困难又耗时,通常美国使用AZ 4620,欧洲用AZ 4562,而日本则用TOK PMER P-LA900PMAZ LP。同样,新的AZ 9260在涂敷后固化时所表现的性能与以前的产品都相同,在接触到加热板时其中的溶剂不会突然冒出来,而是在光阻层中产生气缝与气泡。换句话说,溶剂应充分排出,因为残留的溶剂会影响到侧壁的垂直度而形成鼓肚形。厚度在30um以下的光阻层可在110温度下通过几个贴近式加热板进行预烘和固化,然后与加热板直接接触或离100um间隙保持57分钟以进行适度排气。厚度超过30um的采用多次涂敷方式,每次涂敷均用约60的加热板进行固化。如果一次性涂敷30um以上,那么建议在60下固化1小时。

  光阻层越厚,所需曝光量也应增加,但是不能无限地增加曝光强度,因为强度超过400mW/cm2后会对很厚的正性光阻层造成损坏,这也许是因为光阻材料过热造成的。不过也只有多次涂敷才会遇到这类问题,因为整版作贴近掩膜对位曝光时其强度不会超过100mW/cm2Cyclotene是一种中等厚度的光敏负性聚合物,它能够承受高强度曝光,但所需用量要随曝光强度而增加,同样强度在50100mW/cm2会比较理想。厚膜光刻胶的显影时间比薄膜要长,而且正性光阻材料的显影液浓度还要更高。一般的显影时间为5分钟,显影液采用AZ 400 K和去离子水混合溶液,比例为1:3。搅拌显影法应该适用于度为