CN109887851A - 一种采用铝金属制作再分布层的制程 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用铝金属制作再分布层的制程,该铝金属制作再分布层的制程包括晶圆沉积铝金属—表面平坦化—光刻胶定义图形—蚀刻金属—剥离光刻胶的工艺步骤。本发明中,通过在蚀刻金属工艺步骤中,通过向晶圆表面喷洒水雾与氯气结合形成盐酸来破坏其铝膜表面致密氧化膜,接着氯气与铝发生反应生成氯化铝,从而完成晶圆表面的刻蚀,有效避免金属氧化物的阻碍影响干蚀刻的进行,提高蚀刻效率,用PVD方法在晶圆表面形成一层铝金属,然后用光刻胶定义需要的图形,再利用干式蚀刻法蚀刻掉不需要的铝金属,最后剥离光刻胶,铝金属可以大大简化再分布层的制作流程,而且可以提高再分布层的平整度,配合CMP制程可以制作更多的层数。
Description
技术领域
本发明涉及晶圆级先进封装制程技术领域,具体涉及一种采用铝金属制作再分布层的制程。
背景技术
随着半导体工业的发展,摩尔定律已经接近极限,业界开始用系统整合的方式来提升系统的效能。这些制程都是用再分布层的线路把晶圆的接点重新分布,然后用铜柱的方式和电路板连接。
目前业界先进封装的再分布层线路都是采用铜金属,因为铜金属不会形成挥发性的副产物,无法用干式蚀刻制程制作很细线路,铜是用电化学的方式作业,会有废水的问题,因为电流的丛聚效应,图形电镀出的金属均匀性不佳,会使得再分布层的厚度不均匀,甚至导致再分布层的层数受到限制,现有的干蚀刻设备不能够满足现有工艺需要。
发明内容
为了克服上述的技术问题,本发明的目的在于提供一种采用铝金属制作再分布层的制程,通过在蚀刻金属工艺步骤中,通过向晶圆表面喷洒水雾与氯气结合形成盐酸来破坏其铝膜表面致密氧化膜,接着氯气与铝发生反应生成氯化铝,从而完成晶圆表面的刻蚀,有效避免金属氧化物的阻碍影响干蚀刻的进行,提高蚀刻效率;用PVD方法在晶圆表面形成一层铝金属,然后用光刻胶定义需要的图形,再利用干式蚀刻法蚀刻掉不需要的铝金属,最后剥离光刻胶,铝金属可以大大简化再分布层的制作流程,而且可以提高再分布层的平整度,配合CMP制程可以制作更多的层数;蚀刻气体可通过进气弯管注入到蚀刻仓内部,通过限位气管完成上压板和活动托架之间的气体连接,并通过第一气孔盘和第二气孔盘将蚀刻气体喷向晶圆表面,针对性强,相比于将蚀刻气体充斥密封腔体蚀刻,蚀刻效率更高;通过控制MYT3-23液压推动器带动主水管及其侧壁连接的出水弯管对多层叠加底托架和活动托架进行喷水,结构合理,喷水均匀,在驱动电机的作用下能够带动固定晶圆的底托架和活动托架,能够高效去除晶圆表面氧化物反应后的杂质,有利于保证晶圆成品质量。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种采用铝金属制作再分布层的制程,该铝金属制作再分布层的制程包括晶圆沉积铝金属—表面平坦化—光刻胶定义图形—蚀刻金属—剥离光刻胶的工艺步骤,具有步骤如下:
(1)晶圆沉积铝金属:将晶圆和铝金属放置在PVD设备内,在真空条件下利用气体放电或者加热的方式使铝金属蒸发,经过蒸发或者溅射后,在电场的作用下,在晶圆表面生成铝涂层;
(2)表面平坦化:将步骤(1)表面生成有铝涂层的晶圆放置在CMP机台上,在一定的下压力及由超细颗粒、化学氧化剂和液体介质组成的混合液的存在下相对于一个抛光垫作旋转运动,借助磨粒的机械磨削及化学氧化剂的腐蚀作用来完成生成有铝涂层的晶圆表面材料的去除,并获得光洁表面;
(3)光刻胶定义图形:将步骤(2)平坦化的晶圆进行清洗,清洗后对其进行烘干,然后通过涂胶机在晶圆表面涂布光刻胶,然后再将涂布光刻胶的晶圆进行烘干,接着晶圆放置在光刻机的工作平台上,在晶圆上部放置掩膜版,开启光刻机对晶圆进行曝光,从而将掩膜版上图形转移至光刻胶表面;
(4)蚀刻金属:将步骤(3)获得的晶圆放置在干蚀刻设备内,然后向晶圆表面喷洒水雾,接着向蚀刻腔体内通入含氯气体,水雾与氯气反应形成盐酸和次氯酸,通过盐酸与晶圆表层曝光区域铝膜表面的氧化铝进行反应,破坏其表面致密氧化膜,接着氯气与铝发生反应生成氯化铝,从而完成晶圆表面的刻蚀;
(5)剥离光刻胶:机台通过液刀,低压喷嘴等将剥离液均匀喷洒至步骤(4)已完成蚀刻或者步骤(3)定义图形失败的晶圆表面,剥离液将光刻胶浸润,软化,然后通过高压喷嘴喷出的剥离液击打已被软化的光刻胶,将光刻胶击碎,分解,形成微胞,接着利用药液循环作用,洗净基板表面残留光刻胶,并降低剥离液内光刻胶含量,防止产生光刻胶回粘在基板上,从而完成光刻胶的剥离。
进一步在于:步骤(3)所述的光刻胶为正性光刻胶。
进一步在于:步骤(2)表面平坦化获得光洁表面后可反复进行步骤(1)和步骤(2)制取多层再分布层。
进一步在于:步骤(4)所述的干蚀刻设备包括仓体及其顶部盖设的仓盖,所述仓体的内部通过隔板自上而下分隔有蚀刻仓和电机仓,所述蚀刻仓的外壁连接有与蚀刻仓内部连通的第一气阀和第二气阀,所述蚀刻仓的外壁连接有贯穿并延伸至蚀刻仓内部的进水管,所述蚀刻仓的内壁位于进水管的上部固定有两个呈上、下分布且指向蚀刻仓中心的滑架,所述两个滑架的外部均滑动连接有滑块,两个所述滑块与竖直设立的主水管外壁焊接,所述蚀刻仓的内壁介于两个滑架中间位置固定有伸缩杆端部与主水管外壁焊接的MYT3-23液压推动器,所述主水管的外壁等距连通有多个指向仓体轴线的出水弯管,所述主水管的顶端为封闭端,所述主水管的底端通过软管与进水管连通;
所述电机仓的内部固定有电机轴轴线与仓体轴线重合并延伸至蚀刻仓内部的驱动电机,所述驱动电机的电机轴通过联轴器与底托架传动连接,所述底托架包括圆托盘,所述圆托盘的底部中心位置处焊接有与驱动电机电机轴连接的主轴,所述圆托盘的上表面围绕其轴线等角度焊接有四个限位圆杆,所述圆托盘的上表面介于相邻限位圆杆中间位置处开设有第一凹槽;
所述仓盖的内顶面中心位置处通过密封轴承活动连接有上压板,所述上压板包括第二气盘,所述第二气盘的顶面中心连通有与仓盖中心密封轴承内壁卡接并延伸至仓盖上部的气管轴,所述气管轴的顶端通过密封轴承与仓盖顶面通过固定架固定的进气弯管连通,所述第二气盘的底面等角度连通有四个第二连接气座,所述第二气盘底面中心位置处连通有第二气孔盘;
所述蚀刻仓的内部通过上压板和底托架夹持固定有多个相互拼接的活动托架,所述活动托架包括第一气盘,所述第一气盘的顶面等角度连通有四个限位气管,所述第一气盘的底面等角度连通有四个第一连接气座,所述第一气盘的底部中心连通有第一气孔盘,所述第一气盘的上表面介于相邻限位气管中间位置处开设有第二凹槽。
进一步在于:所述四个第一连接气座分别与四个限位气管或四个限位圆杆为上下卡合构件。
进一步在于:所述四个第二连接气座与四个限位气管为上下卡合构件。
进一步在于:所述出水弯管的数量与活动托架和底托架数量之和相同,所述出水弯管的端部连接有雾化喷头,且雾化喷头底部与相邻第一气盘或相邻圆托盘上表面在垂直面上投影的距离相同。
进一步在于:该干蚀刻设备的具体操作步骤为:
步骤一:将进气弯管与蚀刻气体供给装置进行连接,将外接水管与进水管连接,将第一气阀与缓冲气体供给装置连接,将第二气阀与废气回收装置连接;
步骤二:打开仓盖,先将需要蚀刻的晶圆放置在底托架的圆托盘上,通过限位圆杆夹持固定,然后通过限位圆杆与活动托架底部的第一连接气座进行卡接,然后将晶圆放置在活动托架的第一气盘上部,通过限位气管对晶圆进行卡接,接着逐个放置活动托架,使得上部活动托架的第一连接气座与下部的活动托架的限位气管进行卡接,直至安装最后一个活动托架并完成晶圆的固定;
步骤三:将仓盖底部连接的上压板通过其下部的第二连接气座与最上部活动托架的限位气管进行卡接,并将仓盖与仓体完整密封连接;
步骤四:控制MYT3-23液压推动器带动主水管向着仓体中心位置移动,使得出水弯管对准晶圆中心位置,通过外接水管向出水弯管供水,使得晶圆表面附着水雾,然后控制MYT3-23液压推动器带动主水管向着仓体外壁位置回移;
步骤五:将蚀刻气体通过进气弯管注入到蚀刻仓内部,通过限位气管完成上压板和活动托架之间的气体连接,通过第一气孔盘和第二气孔盘将蚀刻气体喷向晶圆表面,蚀刻气体先与水雾反应形成酸,通过酸与氧化物反应,破坏其表面致密氧化层,然后控制驱动电机带动底托架旋转,将晶圆表面的产物和多余的水渍通过离心的方式分离,再通过蚀刻气体对晶圆表面镀层进行蚀刻;
步骤六:通过第一气阀通入缓冲气体对蚀刻仓内部气体进行冲释,混合后的气体通过第二气阀排入废气回收装置进行净化或收集。
本发明的有益效果:
1、用PVD方法在晶圆表面形成一层铝金属,然后用光刻胶定义需要的图形,再利用干式蚀刻法蚀刻掉不需要的铝金属,最后剥离光刻胶,铝金属可以大大简化再分布层的制作流程,而且可以提高再分布层的平整度,配合CMP制程可以制作更多的层数;
2、在蚀刻金属工艺步骤中,通过向晶圆表面喷洒水雾,接着向蚀刻腔体内通入含氯气体,水雾与氯气反应形成盐酸和次氯酸,通过盐酸与晶圆表层曝光区域铝膜表面的氧化铝进行反应,破坏其表面致密氧化膜,接着氯气与铝发生反应生成氯化铝,从而完成晶圆表面的刻蚀,有效避免金属氧化物的阻碍影响干蚀刻的进行,提高蚀刻效率;
3、蚀刻仓内部驱动电机通过联轴器与底托架传动连接,仓盖的内顶面中心位置处通过密封轴承活动连接有上压板,蚀刻仓的内部通过上压板和底托架夹持固定有多个相互拼接的活动托架,蚀刻气体可通过进气弯管注入到蚀刻仓内部,通过限位气管完成上压板和活动托架之间的气体连接,并通过第一气孔盘和第二气孔盘将蚀刻气体喷向晶圆表面,针对性强,相比于将蚀刻气体充斥密封腔体蚀刻,蚀刻效率更高;
4、蚀刻仓的内壁位于进水管的上部固定有两个呈上、下分布的滑架,两个滑架的外部均滑动连接有滑块,两个滑块均与竖直设立的主水管外壁焊接,蚀刻仓的内壁介于两个滑架中间位置固定有伸缩杆端部与主水管外壁焊接的MYT3-23液压推动器,主水管的外壁等距连通有多个向仓体轴线的出水弯管,该种结构,通过控制MYT3-23液压推动器带动主水管及其侧壁连接的出水弯管对多层叠加底托架和活动托架进行喷水,结构合理,喷水均匀,在驱动电机的作用下能够带动固定晶圆的底托架和活动托架,能够高效去除晶圆表面氧化物反应后的杂质,有利于保证晶圆成品质量。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的工艺流程图;
图2是本发明中干蚀刻设备的内部结构示意图;
图3是本发明中底托架的结构示意图;
图4是本发明中活动托架的结构示意图;
图5是本发明中上压板的结构示意图。
图中:1、驱动电机;2、电机仓;3、底托架;31、主轴;32、第一凹槽;33、圆托盘;34、限位圆杆;4、第一气阀;5、第二气阀;6、蚀刻仓;7、活动托架;71、第二凹槽;72、限位气管;73、第一连接气座;74、第一气盘;75、第一气孔盘;8、仓盖;9、上压板;91、气管轴;92、第二气孔盘;93、第二连接气座;94、第二气盘;10、进气弯管;11、固定架;12、滑块;13、滑架;14、主水管;15、MYT3-23液压推动器;16、仓体;17、出水弯管;18、进水管;19、软管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、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它实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5所示,一种采用铝金属制作再分布层的制程(工艺),该铝金属制作再分布层的制程包括晶圆沉积铝金属—表面平坦化—光刻胶定义图形—蚀刻金属—剥离光刻胶的工艺步骤,具有步骤如下:
(1)晶圆沉积铝金属:将晶圆和铝金属放置在PVD设备内,在真空条件下利用气体放电或者加热的方式使铝金属蒸发,经过蒸发或者溅射后,在电场的作用下,在晶圆表面生成铝涂层;
(2)表面平坦化:将步骤(1)表面生成有铝涂层的晶圆放置在CMP机台上,在一定的下压力及由超细颗粒、化学氧化剂和液体介质组成的混合液的存在下相对于一个抛光垫作旋转运动,借助磨粒的机械磨削及化学氧化剂的腐蚀作用来完成生成有铝涂层的晶圆表面材料的去除,并获得光洁表面;
(3)光刻胶定义图形:将步骤(2)平坦化的晶圆进行清洗,清洗后对其进行烘干,然后通过涂胶机在晶圆表面涂布光刻胶,然后再将涂布光刻胶的晶圆进行烘干,接着晶圆放置在光刻机的工作平台上,在晶圆上部放置掩膜版,开启光刻机对晶圆进行曝光,从而将掩膜版上图形转移至光刻胶表面;
(4)蚀刻金属:将步骤(3)获得的晶圆放置在干蚀刻设备内,然后向晶圆表面喷洒水雾,接着向蚀刻腔体内通入含氯气体,水雾与氯气反应形成盐酸和次氯酸,通过盐酸与晶圆表层曝光区域铝膜表面的氧化铝进行反应,破坏其表面致密氧化膜,接着氯气与铝发生反应生成氯化铝,从而完成晶圆表面的刻蚀;
(5)剥离光刻胶:机台通过液刀,低压喷嘴等将剥离液均匀喷洒至步骤(4)已完成蚀刻或者步骤(3)定义图形失败的晶圆表面,剥离液将光刻胶浸润,软化,然后通过高压喷嘴喷出的剥离液击打已被软化的光刻胶,将光刻胶击碎,分解,形成微胞,接着利用药液循环作用,洗净基板表面残留光刻胶,并降低剥离液内光刻胶含量,防止产生光刻胶回粘在基板上,从而完成光刻胶的剥离。
步骤(3)所述的光刻胶为正性光刻胶,步骤(2)表面平坦化获得光洁表面后可反复进行步骤(1)和步骤(2)制取多层再分布层。
步骤(4)的干蚀刻设备包括仓体16及其顶部盖设的仓盖8,仓体16的内部通过隔板自上而下分隔有蚀刻仓6和电机仓2,蚀刻仓6的外壁连接有与蚀刻仓6内部连通的第一气阀4和第二气阀5,蚀刻仓6的外壁连接有贯穿并延伸至蚀刻仓6内部的进水管18,蚀刻仓6的内壁位于进水管18的上部固定有两个呈上、下分布且指向蚀刻仓6中心的滑架13,两个滑架13的外部均滑动连接有滑块12,两个滑块12与竖直设立的主水管14外壁焊接,蚀刻仓6的内壁介于两个滑架13中间位置固定有伸缩杆端部与主水管14外壁焊接的MYT3-23液压推动器15,主水管14的外壁等距连通有多个指向仓体16轴线的出水弯管17,主水管14的顶端为封闭端,主水管14的底端通过软管19与进水管18连通;
电机仓2的内部固定有电机轴轴线与仓体16轴线重合并延伸至蚀刻仓6内部的驱动电机1,驱动电机1的电机轴通过联轴器与底托架3传动连接,底托架3包括圆托盘33,圆托盘33的底部中心位置处焊接有与驱动电机1电机轴连接的主轴31,圆托盘33的上表面围绕其轴线等角度焊接有四个限位圆杆34,圆托盘33的上表面介于相邻限位圆杆34中间位置处开设有第一凹槽32;
仓盖8的内顶面中心位置处通过密封轴承活动连接有上压板9,上压板9包括第二气盘94,第二气盘94的顶面中心连通有与仓盖8中心密封轴承内壁卡接并延伸至仓盖8上部的气管轴91,气管轴91的顶端通过密封轴承与仓盖8顶面通过固定架11固定的进气弯管10连通,第二气盘94的底面等角度连通有四个第二连接气座93,第二气盘94底面中心位置处连通有第二气孔盘92;
蚀刻仓6的内部通过上压板9和底托架3夹持固定有多个相互拼接的活动托架7,活动托架7包括第一气盘74,第一气盘74的顶面等角度连通有四个限位气管72,第一气盘74的底面等角度连通有四个第一连接气座73,第一气盘74的底部中心连通有第一气孔盘75,第一气盘74的上表面介于相邻限位气管72中间位置处开设有第二凹槽71。
四个第一连接气座73分别与四个限位气管72或四个限位圆杆34为上下卡合构件,四个第二连接气座93与四个限位气管72为上下卡合构件,出水弯管17的数量与活动托架7和底托架3数量之和相同,出水弯管17的端部连接有雾化喷头,且雾化喷头底部与相邻第一气盘74或相邻圆托盘33上表面在垂直面上投影的距离相同。
该干蚀刻设备的具体操作步骤为:
步骤一:将进气弯管10与蚀刻气体供给装置进行连接,将外接水管与进水管18连接,将第一气阀4与缓冲气体供给装置连接,将第二气阀5与废气回收装置连接;
步骤二:打开仓盖8,先将需要蚀刻的晶圆放置在底托架3的圆托盘33上,通过限位圆杆34夹持固定,然后通过限位圆杆34与活动托架7底部的第一连接气座73进行卡接,然后将晶圆放置在活动托架7的第一气盘74上部,通过限位气管72对晶圆进行卡接,接着逐个放置活动托架7,使得上部活动托架7的第一连接气座73与下部的活动托架7的限位气管72进行卡接,直至安装最后一个活动托架7并完成晶圆的固定;
步骤三:将仓盖8底部连接的上压板9通过其下部的第二连接气座93与最上部活动托架7的限位气管72进行卡接,并将仓盖8与仓体16完整密封连接;
步骤四:控制MYT3-23液压推动器15带动主水管14向着仓体16中心位置移动,使得出水弯管17对准晶圆中心位置,通过外接水管向出水弯管17供水,使得晶圆表面附着水雾,然后控制MYT3-23液压推动器15带动主水管14向着仓体16外壁位置回移;
步骤五:将蚀刻气体通过进气弯管10注入到蚀刻仓6内部,通过限位气管72完成上压板9和活动托架7之间的气体连接,通过第一气孔盘75和第二气孔盘92将蚀刻气体喷向晶圆表面,蚀刻气体先与水雾反应形成酸,通过酸与氧化物反应,破坏其表面致密氧化层,然后控制驱动电机1带动底托架3旋转,将晶圆表面的产物和多余的水渍通过离心的方式分离,再通过蚀刻气体对晶圆表面镀层进行蚀刻;
步骤六:通过第一气阀4通入缓冲气体对蚀刻仓6内部气体进行冲释,混合后的气体通过第二气阀5排入废气回收装置进行净化或收集。
本发明的有益效果:
1、用PVD方法在晶圆表面形成一层铝金属,然后用光刻胶定义需要的图形,再利用干式蚀刻法蚀刻掉不需要的铝金属,最后剥离光刻胶,铝金属可以大大简化再分布层的制作流程,而且可以提高再分布层的平整度,配合CMP制程可以制作更多的层数;
2、在蚀刻金属工艺步骤中,通过向晶圆表面喷洒水雾,接着向蚀刻腔体内通入含氯气体,水雾与氯气反应形成盐酸和次氯酸,通过盐酸与晶圆表层曝光区域铝膜表面的氧化铝进行反应,破坏其表面致密氧化膜,接着氯气与铝发生反应生成氯化铝,从而完成晶圆表面的刻蚀,有效避免金属氧化物的阻碍影响干蚀刻的进行,提高蚀刻效率;
3、蚀刻仓6内部驱动电机1通过联轴器与底托架3传动连接,仓盖8的内顶面中心位置处通过密封轴承活动连接有上压板9,蚀刻仓6的内部通过上压板9和底托架3夹持固定有多个相互拼接的活动托架7,蚀刻气体可通过进气弯管10注入到蚀刻仓6内部,通过限位气管72完成上压板9和活动托架7之间的气体连接,并通过第一气孔盘75和第二气孔盘92将蚀刻气体喷向晶圆表面,针对性强,相比于将蚀刻气体充斥密封腔体蚀刻,蚀刻效率更高;
4、蚀刻仓6的内壁位于进水管18的上部固定有两个呈上、下分布的滑架13,两个滑架13的外部均滑动连接有滑块12,两个滑块12均与竖直设立的主水管14外壁焊接,蚀刻仓6的内壁介于两个滑架13中间位置固定有伸缩杆端部与主水管14外壁焊接的MYT3-23液压推动器15,主水管14的外壁等距连通有多个向仓体16轴线的出水弯管17,该种结构,通过控制MYT3-23液压推动器15带动主水管14及其侧壁连接的出水弯管17对多层叠加底托架3和活动托架7进行喷水,结构合理,喷水均匀,在驱动电机1的作用下能够带动固定晶圆的底托架3和活动托架7,能够高效去除晶圆表面氧化物反应后的杂质,有利于保证晶圆成品质量。
干蚀刻设备工作原理:使用时,将进气弯管10与蚀刻气体供给装置进行连接,将外接水管与进水管18连接,将第一气阀4与缓冲气体供给装置连接,将第二气阀5与废气回收装置连接,然后打开仓盖8,先将需要蚀刻的晶圆放置在底托架3的圆托盘33上,通过限位圆杆34夹持固定,然后通过限位圆杆34与活动托架7底部的第一连接气座73进行卡接,然后将晶圆放置在活动托架7的第一气盘74上部,通过限位气管72对晶圆进行卡接,接着逐个放置活动托架7,使得上部活动托架7的第一连接气座73与下部的活动托架7的限位气管72进行卡接,直至安装最后一个活动托架7并完成晶圆的固定,接着将仓盖8底部连接的上压板9通过其下部的第二连接气座93与最上部活动托架7的限位气管72进行卡接,并将仓盖8与仓体16完整密封连接,然后控制MYT3-23液压推动器15带动主水管14向着仓体16中心位置移动,使得出水弯管17对准晶圆中心位置,通过外接水管向出水弯管17供水,使得晶圆表面附着水雾,然后控制MYT3-23液压推动器15带动主水管14向着仓体16外壁位置回移,然后将蚀刻气体通过进气弯管10注入到蚀刻仓6内部,通过限位气管72完成上压板9和活动托架7之间的气体连接,通过第一气孔盘75和第二气孔盘92将蚀刻气体喷向晶圆表面,蚀刻气体先与水雾反应形成酸,通过酸与氧化物反应,破坏其表面致密氧化层,然后控制驱动电机1带动底托架3旋转,将晶圆表面的产物和多余的水渍通过离心的方式分离,再通过蚀刻气体对晶圆表面镀层进行蚀刻,最后通过第一气阀4通入缓冲气体对蚀刻仓6内部气体进行冲释,混合后的气体通过第二气阀5排入废气回收装置进行净化或收集。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种采用铝金属制作再分布层的制程,其特征在于,该铝金属制作再分布层的制程包括晶圆沉积铝金属—表面平坦化—光刻胶定义图形—蚀刻金属—剥离光刻胶的工艺步骤,具有步骤如下:
(1)晶圆沉积铝金属:将晶圆和铝金属放置在PVD设备内,在真空条件下利用气体放电或者加热的方式使铝金属蒸发,经过蒸发或者溅射后,在电场的作用下,在晶圆表面生成铝涂层;
(2)表面平坦化:将步骤(1)表面生成有铝涂层的晶圆放置在CMP机台上,在一定的下压力及由超细颗粒、化学氧化剂和液体介质组成的混合液的存在下相对于一个抛光垫作旋转运动,借助磨粒的机械磨削及化学氧化剂的腐蚀作用来完成生成有铝涂层的晶圆表面材料的去除,并获得光洁表面;
(3)光刻胶定义图形:将步骤(2)平坦化的晶圆进行清洗,清洗后对其进行烘干,然后通过涂胶机在晶圆表面涂布光刻胶,然后再将涂布光刻胶的晶圆进行烘干,接着晶圆放置在光刻机的工作平台上,在晶圆上部放置掩膜版,开启光刻机对晶圆进行曝光,从而将掩膜版上图形转移至光刻胶表面;
(4)蚀刻金属:将步骤(3)获得的晶圆放置在干蚀刻设备内,然后向晶圆表面喷洒水雾,接着向蚀刻腔体内通入含氯气体,水雾与氯气反应形成盐酸和次氯酸,通过盐酸与晶圆表层曝光区域铝膜表面的氧化铝进行反应,破坏其表面致密氧化膜,接着氯气与铝发生反应生成氯化铝,从而完成晶圆表面的刻蚀;
(5)剥离光刻胶:机台通过液刀,低压喷嘴等将剥离液均匀喷洒至步骤(4)已完成蚀刻或者步骤(3)定义图形失败的晶圆表面,剥离液将光刻胶浸润,软化,然后通过高压喷嘴喷出的剥离液击打已被软化的光刻胶,将光刻胶击碎,分解,形成微胞,接着利用药液循环作用,洗净基板表面残留光刻胶,并降低剥离液内光刻胶含量,防止产生光刻胶回粘在基板上,从而完成光刻胶的剥离。
2.根据权利要求1所述的一种采用铝金属制作再分布层的制程,其特征在于,步骤(3)所述的光刻胶为正性光刻胶。
3.根据权利要求1所述的一种采用铝金属制作再分布层的制程,其特征在于,步骤(2)表面平坦化获得光洁表面后可反复进行步骤(1)和步骤(2)制取多层再分布层。
4.根据权利要求1所述的一种采用铝金属制作再分布层的制程,其特征在于,步骤(4)所述的干蚀刻设备包括仓体(16)及其顶部盖设的仓盖(8),所述仓体(16)的内部通过隔板自上而下分隔有蚀刻仓(6)和电机仓(2),所述蚀刻仓(6)的外壁连接有与蚀刻仓(6)内部连通的第一气阀(4)和第二气阀(5),所述蚀刻仓(6)的外壁连接有贯穿并延伸至蚀刻仓(6)内部的进水管(18),所述蚀刻仓(6)的内壁位于进水管(18)的上部固定有两个呈上、下分布且指向蚀刻仓(6)中心的滑架(13),所述两个滑架(13)的外部均滑动连接有滑块(12),两个所述滑块(12)与竖直设立的主水管(14)外壁焊接,所述蚀刻仓(6)的内壁介于两个滑架(13)中间位置固定有伸缩杆端部与主水管(14)外壁焊接的MYT3-23液压推动器(15),所述主水管(14)的外壁等距连通有多个指向仓体(16)轴线的出水弯管(17),所述主水管(14)的顶端为封闭端,所述主水管(14)的底端通过软管(19)与进水管(18)连通;
所述电机仓(2)的内部固定有电机轴轴线与仓体(16)轴线重合并延伸至蚀刻仓(6)内部的驱动电机(1),所述驱动电机(1)的电机轴通过联轴器与底托架(3)传动连接,所述底托架(3)包括圆托盘(33),所述圆托盘(33)的底部中心位置处焊接有与驱动电机(1)电机轴连接的主轴(31),所述圆托盘(33)的上表面围绕其轴线等角度焊接有四个限位圆杆(34),所述圆托盘(33)的上表面介于相邻限位圆杆(34)中间位置处开设有第一凹槽(32);
所述仓盖(8)的内顶面中心位置处通过密封轴承活动连接有上压板(9),所述上压板(9)包括第二气盘(94),所述第二气盘(94)的顶面中心连通有与仓盖(8)中心密封轴承内壁卡接并延伸至仓盖(8)上部的气管轴(91),所述气管轴(91)的顶端通过密封轴承与仓盖(8)顶面通过固定架(11)固定的进气弯管(10)连通,所述第二气盘(94)的底面等角度连通有四个第二连接气座(93),所述第二气盘(94)底面中心位置处连通有第二气孔盘(92);
所述蚀刻仓(6)的内部通过上压板(9)和底托架(3)夹持固定有多个相互拼接的活动托架(7),所述活动托架(7)包括第一气盘(74),所述第一气盘(74)的顶面等角度连通有四个限位气管(72),所述第一气盘(74)的底面等角度连通有四个第一连接气座(73),所述第一气盘(74)的底部中心连通有第一气孔盘(75),所述第一气盘(74)的上表面介于相邻限位气管(72)中间位置处开设有第二凹槽(71)。
5.根据权利要求4所述的一种采用铝金属制作再分布层的制程,其特征在于,所述四个第一连接气座(73)分别与四个限位气管(72)或四个限位圆杆(34)为上下卡合构件。
6.根据权利要求4所述的一种采用铝金属制作再分布层的制程,其特征在于,所述四个第二连接气座(93)与四个限位气管(72)为上下卡合构件。
7.根据权利要求4所述的一种采用铝金属制作再分布层的制程,其特征在于,所述出水弯管(17)的数量与活动托架(7)和底托架(3)数量之和相同,所述出水弯管(17)的端部连接有雾化喷头,且雾化喷头底部与相邻第一气盘(74)或相邻圆托盘(33)上表面在垂直面上投影的距离相同。
8.根据权利要求4所述的一种采用铝金属制作再分布层的制程,其特征在于,该干蚀刻设备的具体操作步骤为:
步骤一:将进气弯管(10)与蚀刻气体供给装置进行连接,将外接水管与进水管(18)连接,将第一气阀(4)与缓冲气体供给装置连接,将第二气阀(5)与废气回收装置连接;
步骤二:打开仓盖(8),先将需要蚀刻的晶圆放置在底托架(3)的圆托盘(33)上,通过限位圆杆(34)夹持固定,然后通过限位圆杆(34)与活动托架(7)底部的第一连接气座(73)进行卡接,然后将晶圆放置在活动托架(7)的第一气盘(74)上部,通过限位气管(72)对晶圆进行卡接,接着逐个放置活动托架(7),使得上部活动托架(7)的第一连接气座(73)与下部的活动托架(7)的限位气管(72)进行卡接,直至安装最后一个活动托架(7)并完成晶圆的固定;
步骤三:将仓盖(8)底部连接的上压板(9)通过其下部的第二连接气座(93)与最上部活动托架(7)的限位气管(72)进行卡接,并将仓盖(8)与仓体(16)完整密封连接;
步骤四:控制MYT3-23液压推动器(15)带动主水管(14)向着仓体(16)中心位置移动,使得出水弯管(17)对准晶圆中心位置,通过外接水管向出水弯管(17)供水,使得晶圆表面附着水雾,然后控制MYT3-23液压推动器(15)带动主水管(14)向着仓体(16)外壁位置回移;
步骤五:将蚀刻气体通过进气弯管(10)注入到蚀刻仓(6)内部,通过限位气管(72)完成上压板(9)和活动托架(7)之间的气体连接,通过第一气孔盘(75)和第二气孔盘(92)将蚀刻气体喷向晶圆表面,蚀刻气体先与水雾反应形成酸,通过酸与氧化物反应,破坏其表面致密氧化层,然后控制驱动电机(1)带动底托架(3)旋转,将晶圆表面的产物和多余的水渍通过离心的方式分离,再通过蚀刻气体对晶圆表面镀层进行蚀刻;
步骤六:通过第一气阀(4)通入缓冲气体对蚀刻仓(6)内部气体进行冲释,混合后的气体通过第二气阀(5)排入废气回收装置进行净化或收集。
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