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一种光刻处理方法

阅读:704发布:2020-05-08

专利汇可以提供一种光刻处理方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 主要用于微 机电系统 (MEMS)工艺及 晶圆 级封装(WLCSP)等领域。本发明公开了一种 光刻 处理方法,包括:均胶、前烘、光刻、显影、坚膜、泛曝光及回流等步骤。与 现有技术 相比,本发明解决了尺寸较大的晶圆级封装结构在高温回流时不能形成圆润拱形的问题,提晶圆级封装过程中空腔 支撑 层的宽度和 质量 。,下面是一种光刻处理方法专利的具体信息内容。

1.一种光刻处理方法,包括以下步骤:
均胶和前烘,在处理好的晶片上旋涂一层感光的光刻胶
曝光,对均胶前烘后的晶片进行曝光;
显影和坚膜,利用正胶显影液处理曝光后的晶片进行显影和坚膜处理;高温回流;
其特征在于:在坚膜和高温回流步骤之间新增泛曝光步骤,将坚膜好的光刻胶经过一次泛曝光后再进行高温回流。
2.如权利要求1所述的一种光刻处理方法,其特征在于:将坚膜好的光刻胶经过一次泛曝光后,等待10-20分钟,再进行高温回流。
3.如权利要求1或2所述的一种光刻处理方法,其特征在于:所述曝光步骤的曝光剂量为200-700mj/cm2。
4.如权利要求1或2所述的一种光刻处理方法,其特征在于:所述高温回流的时间为10-
30分钟。

说明书全文

一种光刻处理方法

技术领域

[0001] 本发明涉及微机电系统(MEMS)工艺及晶圆级封装(WLCSP)领域,尤其是一种光刻处理方法。

背景技术

[0002] 通常,作为芯片单元制造并执行某些功能的器件极易受到分,颗粒和高温的损害,因此需要被封装。器件的例子包括诸如声表面波滤波器(SAWF)和微机电系统(MEMS)的微观机构等。
[0003] 目前微机电系统(MEMS)行业发展的大环境下,晶圆片级芯片规模封装技术(Wafer Level Chip Scale Packaging,简称WLCSP)迅速崛起,朝着小型化、高质量、低功耗的方向发展。
[0004] 附图1展示了晶圆级封装常规封装结构的示意图。要实现这种空腔2的封装结构,则需要用一种材料撑起顶部材料1,然后再去除撑起材料。业内一般采用的方式是使用回流工艺使得光刻胶形成一个拱形,在光刻胶上覆上一层保护层,然后在保护层上开孔去掉下面的光刻胶,形成空腔。现有的光刻处理工艺是通过对显影后的光刻胶进行充分烘焙,使得光刻胶变软并发生流动。
[0005] 目前主要有以下技术难点:对于尺寸较大的晶圆级封装结构,经过高温回流的光刻胶难以形成圆润的拱形。
[0006] 本发明目的在于提供一种光刻处理方法,使得光刻胶回流特性最佳,形成的上述圆润拱形做到最大,形成最佳空腔,从而突破晶圆级封装受腔体大小限制的技术瓶颈

发明内容

[0007] 本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷,提供一种光刻处理方法,有利于尺寸较大的晶圆级封装结构在经过高温回流时形成圆润的拱形,提高晶圆级封装工艺中空腔支撑层的宽度和质量。
[0008] 实现本发明目的的技术方案是:
[0009] 一种光刻处理方法,包括以下步骤:
[0010] 均胶和前烘,在处理好的晶片上旋涂一层感光的光刻胶;
[0011] 曝光,对均胶前烘后的晶片进行曝光;
[0012] 显影和坚膜,利用正胶显影液处理曝光后的晶片进行显影和坚膜处理;高温回流;
[0013] 在坚膜和高温回流步骤之间新增泛曝光步骤,将坚膜好的光刻胶经过一次泛曝光后再进行高温回流。
[0014] 优选地,将坚膜好的光刻胶经过一次泛曝光后,等待10-20分钟,再进行高温回流。目的是让光刻胶4在发生铰链反应的时候更加充分,对高温回流的效果有推进作用,将光刻胶4做成边圆润的状态。
[0015] 优选地,所述曝光步骤的曝光剂量为200-700mj/cm2。
[0016] 优选地,所述高温回流的时间为10-30分钟。
[0017] 采用上述技术方案后,本发明具有以下积极的效果:
[0018] (1)改变光刻胶未回流的菱角方正状态,防止顶部材料受损;
[0019] (2)提高光刻胶高温回流特性,形成圆润的拱形。由于光刻胶在发生铰链反应之后呈现的是酸特性,此时光刻胶的高温回流状态和未经过曝光的光刻胶高温回流状态完全不一致,经过曝光之后的酸性光刻胶的高温回流特性要不原始的光刻胶的高温回流特性要提高20%左右。按照此种方法可以制作出一个大规格的空腔支撑层。为晶圆级封装技术中的大腔体应用提供技术方案。

附图说明

[0020] 为了使本发明的内容更容易被清楚地理解,下面根据具体实施例并结合附图,对本发明作进一步详细的说明。下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021] 图1是晶圆级封装常规封装结构示意图;
[0022] 图2是常规光刻处理方法的步骤及效果图;
[0023] 图3是本发明提供的一种光刻处理方法的参考示意图;
[0024] 图4是本发明提供的一种光刻处理方法的步骤及效果图。
[0025] 图中:1、顶部材料;2、空腔;3、晶片;4、光刻胶。

具体实施方式

[0026] 下面将结合本发明附图,对本发明技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0027] 结合图2所示,现有光刻处理方法的步骤如下:
[0028] S1:匀胶和前烘;
[0029] S2:曝光;
[0030] S3:显影和坚膜,此时光刻胶呈现的菱角方正状态不适合在上面覆膜,产生的边角应会损伤薄膜,影响整个封装的质量,需要高温回流做成边角圆润的状态,适合覆膜。
[0031] S5:高温回流,但当WLCSP尺寸变大的时候即使经过高温回流不会形成圆润的拱形,如图2中S6状态所示。
[0032] 发明所述光刻处理方法在上述坚膜和高温回流步骤之间新增一次泛曝光解决这种瓶颈。
[0033] (实施例一)
[0034] 结合图3和图4所示,本发明实施例一所提供的光刻处理方法如下:
[0035] S1:均胶和前烘,在处理好的晶片3上以4000RPM的速率旋涂一层感光的光刻胶4,胶厚为5μm。对涂胶后的晶片3进行前烘处理,烘焙温度为100℃,烘焙时间为2分钟;
[0036] S2:曝光,对涂胶前烘后的晶片3进行曝光,曝光剂量为300mJ/cm2;
[0037] S3:显影和坚膜,利用2.38%浓度氢化钠处理曝光后的晶片3进行显影,处理时间50秒,显影处理后再进行坚膜处理,温度为110℃,时间为90秒。
[0038] S4:泛曝光,将坚膜好的光刻胶4再经过一次泛曝光,曝光剂量为400mj/cm2,紫外光泛曝光(对整枚晶片进行全部无掩膜版无差别充分曝光)照射涂好正性光刻胶4的晶片3,此时所述光刻胶4呈现的是曝光之后的光刻胶特性,整体呈现酸性。
[0039] S5:高温回流,烘焙温度为200℃,烘焙时间为20分钟。
[0040] 随着泛曝光之后等待的时间不同,所形成的空腔拱形规格不同。表1公开了泛曝光之后分别等待0分钟、5分钟、10分钟、15分钟、20分钟和30分钟后高温回流,所形成的空腔拱形规格分别为172um、185um、199.3um、200um、204um和202um。
[0041] 表1实施例一中泛曝光等待时间差异对空腔拱形规格影响试验数据
[0042]
[0043] (实施例二)
[0044] 本实施例与实施例1基本相同,其区别特征在于:泛曝光之后等待10分钟,再进行2
高温回流;所述曝光步骤的曝光剂量为200-700mj/cm 。表2公开了曝光剂量分别为200mj/cm2、300mj/cm2、400mj/cm2、500mj/cm2、600mj/cm2和700mj/cm2状态下,所形成的的空腔拱形规格分别为180um、193um、199um、198um、199um和199um。
[0045] 表2实施例二中曝光剂量差异对空腔拱形规格影响试验数据
[0046]
[0047] (实施例三)
[0048] 本实施例与实施例1基本相同,其区别特征在于:泛曝光之后等待10分钟,再进行高温回流;所述曝光步骤的曝光剂量为10-60分钟。表3公开了高温回流时间分别为10分钟、15分钟、20分钟、25分钟、30分钟和60分钟状态下,所形成的的空腔拱形规格分别为190um、
193um、198.6um、199um、200um和200um。
[0049] 表3实施例三中高温回流时间差异对空腔拱形规格影响试验数据
[0050]
[0051] 以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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