CN113318941A - 在晶圆表面的聚酰亚胺前驱体的旋涂方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种在晶圆表面的聚酰亚胺前驱体的旋涂方法和系统。所述旋涂方法包括以下步骤：控制喷头静止在晶圆中心并喷涂所述聚酰亚胺前驱体；控制所述喷头从所述晶圆中心向所述晶圆的边缘移动并喷涂所述聚酰亚胺前驱体，所述喷头移动的同时控制所述晶圆旋转，其中，所述喷头喷涂持续的时长小于等于所述晶圆旋转的时长；控制所述晶圆继续旋转。本发明通过控制喷头一边喷涂一边移动的同时控制晶圆旋转，使得喷涂的聚酰亚胺前驱体在晶圆上沿径向有更大范围的分布，有利于聚酰亚胺前驱体的均匀涂布，从而减少了单片晶圆需要的液量，降低了原料成本，减少了有机废液的排放量。

Description

在晶圆表面的聚酰亚胺前驱体的旋涂方法和系统
技术领域
本发明属于半导体封装的技术领域，尤其涉及一种在晶圆表面的聚酰亚胺前驱体的旋涂方法和系统。
背景技术
目前在半导体封装技术领域中，在集成电路硅片(以下称晶圆)表面旋涂聚酰亚胺前驱体的方法为：晶圆依靠真空吸附在连接旋转马达的吸盘上，喷头移动到静止的晶圆中心，以0.6毫升/秒的速率喷涂聚酰亚胺前驱体，完成后喷头回起始位置。随后马达驱动晶圆旋转，借助离心力将液体逐步旋开，达到均匀涂布整个晶圆的效果。
由于聚酰亚胺前驱体的粘滞度高，在2000cS(厘斯托克斯)以上，流动性低，需要较大液量才能涂满整片晶圆，单片需要液量6毫升左右，原料成本高，有机废液的排放量大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中聚酰亚胺前驱体需要较大液量才能涂满整片晶圆，单片需要液量6毫升左右，原料成本高，有机废液的排放量大的缺陷，提供一种在晶圆表面的聚酰亚胺前驱体的旋涂方法和系统。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
本发明提供一种在晶圆表面的聚酰亚胺前驱体的旋涂方法，包括以下步骤：
控制喷头静止在晶圆中心并喷涂聚酰亚胺前驱体；
控制喷头从晶圆中心向晶圆的边缘移动并喷涂聚酰亚胺前驱体，喷头移动的同时控制晶圆旋转，其中，喷头喷涂持续的时长小于等于晶圆旋转的时长；
控制晶圆继续旋转。
较佳地，控制喷头静止在晶圆中心并喷涂聚酰亚胺前驱体的步骤包括：
控制喷头静止在晶圆中心并以第一喷涂速率匀速喷涂聚酰亚胺前驱体，控制喷涂持续第一喷涂持续时长。
较佳地，控制喷头从晶圆中心向晶圆的边缘移动并喷涂聚酰亚胺前驱体，喷头移动的同时控制晶圆旋转的步骤包括：
控制喷头从晶圆中心沿直线向晶圆的边缘以第一移动速度匀速移动并以第二喷涂速率匀速喷涂聚酰亚胺前驱体，控制喷涂持续第二喷涂持续时长，喷头移动的同时控制晶圆以第一旋转速度旋转，控制旋转持续第一旋转时长。
较佳地，控制晶圆继续旋转的步骤包括：
控制晶圆以第二旋转速度旋转并持续第二旋转时长，其中，第二旋转速度大于第一旋转速度；
控制晶圆以第三旋转速度旋转并持续第三旋转时长，其中，第三旋转速度大于第二旋转速度；
控制晶圆以第四旋转速度旋转并持续第四旋转时长，其中，第四旋转速度大于第三旋转速度。
较佳地，第一移动速度为20毫米/秒；和/或，
第一喷涂速率和第二喷涂速率均为0.4毫升/秒，第一喷涂持续时长加上第二喷涂持续时长大于等于6秒并且小于等于10秒；和/或，
第一旋转速度为100rpm(每分钟转数)，第一旋转时长为10秒；和/或，
第二旋转速度为300rpm，第二旋转时长为10秒；和/或，
第三旋转速度为800rpm，第三旋转时长为10秒；和/或，
第四旋转速度为3000rpm，第四旋转时长为30秒。
本发明还提供一种在晶圆表面的聚酰亚胺前驱体的旋涂系统。旋涂系统包括第一控制模块、第二控制模块和第三控制模块；
第一控制模块用于控制喷头静止在晶圆中心并喷涂聚酰亚胺前驱体；
第二控制模块用于控制喷头从晶圆中心向晶圆的边缘移动并喷涂聚酰亚胺前驱体，喷头移动的同时第二控制模块还用于控制晶圆旋转，其中，喷头喷涂持续的时长小于等于晶圆旋转的时长；
第三控制模块用于控制晶圆继续旋转。
较佳地，第一控制模块具体用于控制喷头静止在晶圆中心并以第一喷涂速率匀速喷涂聚酰亚胺前驱体，控制喷涂持续第一喷涂持续时长。
较佳地，第二控制模块用于控制喷头从晶圆中心沿直线向晶圆的边缘以第一移动速度匀速移动并以第二喷涂速率匀速喷涂聚酰亚胺前驱体，控制喷涂持续第二喷涂持续时长，喷头移动的同时控制晶圆以第一旋转速度旋转，控制旋转持续第一旋转时长。
较佳地，第三控制模块包括第一控制单元、第二控制单元和第三控制单元；
第一控制单元用于控制晶圆以第二旋转速度旋转并持续第二旋转时长，其中，第二旋转速度大于第一旋转速度；
第二控制单元用于控制晶圆以第三旋转速度旋转并持续第三旋转时长，其中，第三旋转速度大于第二旋转速度；
第三控制单元用于控制晶圆以第四旋转速度旋转并持续第四旋转时长，其中，第四旋转速度大于第三旋转速度。
较佳地，第一移动速度为20毫米/秒；和/或，
第一喷涂速率和第二喷涂速率均为0.4毫升/秒，第一喷涂持续时长加上第二喷涂持续时长大于等于6秒并且小于等于10秒；和/或，
第一旋转速度为100rpm，第一旋转时长为10秒；和/或，
第二旋转速度为300rpm，第二旋转时长为10秒；和/或，
第三旋转速度为800rpm，第三旋转时长为10秒；和/或，
第四旋转速度为3000rpm，第四旋转时长为30秒。
本发明的积极进步效果在于：通过控制喷头一边喷涂一边移动的同时控制晶圆旋转，使得喷涂的聚酰亚胺前驱体在晶圆上沿径向有更大范围的分布，有利于聚酰亚胺前驱体的均匀涂布，从而减少了单片晶圆需要的液量，降低了原料成本，减少了有机废液的排放量。
附图说明
图1为本发明的实施例1的在晶圆表面的聚酰亚胺前驱体的旋涂方法的流程图。
图2为本发明的实施例2的在晶圆表面的聚酰亚胺前驱体的旋涂方法的步骤S13的流程图。
图3为本发明的实施例3的在晶圆表面的聚酰亚胺前驱体的旋涂系统的结构示意图。
图4为本发明的实施例3的在晶圆表面的聚酰亚胺前驱体的旋涂系统的喷涂结构示意图。
图5为本发明的实施例4的在晶圆表面的聚酰亚胺前驱体的旋涂系统的第三控制模块的结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
本实施例提供一种在晶圆表面的聚酰亚胺前驱体的旋涂方法。参照图1，所述旋涂方法包括以下步骤：
步骤S11、控制喷头静止在晶圆中心并喷涂聚酰亚胺前驱体；
步骤S12、控制喷头从晶圆中心向晶圆的边缘移动并喷涂聚酰亚胺前驱体，喷头移动的同时控制晶圆旋转，其中，喷头喷涂持续的时长小于等于晶圆旋转的时长；
步骤S13、控制晶圆继续旋转。
在本实施例中，步骤S12中通过控制喷头一边喷涂一边移动的同时控制晶圆旋转，使得喷涂的聚酰亚胺前驱体在晶圆上沿径向比在晶圆中心静止喷涂有更大范围的分布。喷涂之后，通过控制晶圆继续旋转借助离心力将液体进一步旋开。
本实施例提供的在晶圆表面的聚酰亚胺前驱体的旋涂方法，通过控制喷头一边喷涂一边移动的同时控制晶圆旋转，使得喷涂的聚酰亚胺前驱体在晶圆上沿径向有更大范围的分布，有利于聚酰亚胺前驱体的均匀涂布，从而减少了单片晶圆需要的液量，降低了原料成本，减少了有机废液的排放量。
实施例2
本实施例的在晶圆表面的聚酰亚胺前驱体的旋涂方法是在实施例1的基础上改进，具体地：
具体实施时，步骤S11包括：
控制喷头静止在晶圆中心并以第一喷涂速率匀速喷涂聚酰亚胺前驱体，控制喷涂持续第一喷涂持续时长。
具体实施时，步骤S12包括：
控制喷头从晶圆中心沿直线向晶圆的边缘以第一移动速度匀速移动并以第二喷涂速率匀速喷涂聚酰亚胺前驱体，控制喷涂持续第二喷涂持续时长，喷头移动的同时控制晶圆以第一旋转速度旋转，控制旋转持续第一旋转时长。
本实施例中，参照图2，步骤S13包括以下步骤：
步骤S131、控制晶圆以第二旋转速度旋转并持续第二旋转时长，其中，第二旋转速度大于第一旋转速度；
步骤S132、控制晶圆以第三旋转速度旋转并持续第三旋转时长，其中，第三旋转速度大于第二旋转速度；
步骤S133、控制晶圆以第四旋转速度旋转并持续第四旋转时长，其中，第四旋转速度大于第三旋转速度。
在本实施例中，第一移动速度为20毫米/秒；和/或，
第一喷涂速率和第二喷涂速率均为0.4毫升/秒，第一喷涂持续时长加上第二喷涂持续时长大于等于6秒并且小于等于10秒；和/或，
第一旋转速度为100rpm(每分钟转数)，第一旋转时长为10秒；和/或，
第二旋转速度为300rpm，第二旋转时长为10秒；和/或，
第三旋转速度为800rpm，第三旋转时长为10秒；和/或，
第四旋转速度为3000rpm，第四旋转时长为30秒。
在一种可选的实施方式中，第一喷涂持续时长为3秒，第二喷涂持续时长为3秒，单片晶圆喷涂的液量为2.4毫升。
在一种可选的实施方式中，第一喷涂持续时长为3秒，第二喷涂持续时长为7秒，单片晶圆喷涂的液量为4毫升。
本实施例中，进一步控制喷头的喷涂速率、喷头的移动速度、晶圆的旋转速度以及相应的持续的时长，使得聚酰亚胺前驱体的涂布更加均匀，单片晶圆喷涂的液量进一步减少，单片晶圆喷涂的液量最少为2.4毫升，最多为4毫升。
本实施例提供的在晶圆表面的聚酰亚胺前驱体的旋涂方法，通过控制喷头一边喷涂一边移动的同时控制晶圆旋转，使得喷涂的聚酰亚胺前驱体在晶圆上沿径向有更大范围的分布，有利于聚酰亚胺前驱体的均匀涂布，通过进一步控制喷头的喷涂速率、喷头的移动速度、晶圆的旋转速度以及相应的持续的时长，进一步优化聚酰亚胺前驱体的涂布流程，从而进一步减少了单片晶圆需要的液量，降低了原料成本，减少了有机废液的排放量。
实施例3
本实施例提供一种在晶圆表面的聚酰亚胺前驱体的旋涂系统。参照图3和图4，所述旋涂系统包括第一控制模块1、第二控制模块2和第三控制模块3；
第一控制模块1用于控制喷头4静止在晶圆5的中心并喷涂聚酰亚胺前驱体，图4中实线的喷头4表示喷头4静止在晶圆5的中心；
第二控制模块2用于控制喷头4从晶圆5的中心向晶圆5的边缘移动并喷涂聚酰亚胺前驱体，喷头4移动的同时第二控制模块2还用于控制晶圆5旋转，其中，喷头4喷涂持续的时长小于等于晶圆5旋转的时长，图4中虚线箭头表示喷头4的移动方向，虚线的喷头4表示喷头4在移动，实线箭头表示晶圆5旋转的方向；
第三控制模块3用于控制晶圆5继续旋转。
在一种可选的实施方式中，晶圆5固设在可旋转吸盘6上，第三控制模块3控制晶圆5旋转即第三控制模块3控制可旋转吸盘6旋转。
在本实施例中，通过第二控制模块2控制喷头4一边喷涂一边移动的同时控制晶圆5旋转，使得喷涂的聚酰亚胺前驱体在晶圆5上沿径向比在晶圆5的中心静止喷涂有更大范围的分布。喷涂之后，通过第三控制模块3控制晶圆5继续旋转借助离心力将液体进一步旋开。
本实施例提供的在晶圆表面的聚酰亚胺前驱体的旋涂系统，通过控制喷头一边喷涂一边移动的同时控制晶圆旋转，使得喷涂的聚酰亚胺前驱体在晶圆上沿径向有更大范围的分布，有利于聚酰亚胺前驱体的均匀涂布，从而减少了单片晶圆需要的液量，降低了原料成本，减少了有机废液的排放量。
实施例4
本实施例的在晶圆表面的聚酰亚胺前驱体的旋涂系统是在实施例3的基础上改进，具体地：
具体实施时，第一控制模块1用于控制喷头4静止在晶圆5的中心并以第一喷涂速率匀速喷涂聚酰亚胺前驱体，控制喷涂持续第一喷涂持续时长。
第二控制模块2用于控制喷头4从晶圆5的中心沿直线向晶圆5的边缘以第一移动速度匀速移动并以第二喷涂速率匀速喷涂聚酰亚胺前驱体，控制喷涂持续第二喷涂持续时长，喷头4移动的同时控制晶圆5以第一旋转速度旋转，控制旋转持续第一旋转时长。
具体实施时，参照图5，第三控制模块3包括第一控制单元31、第二控制单元32和第三控制单元33。
第一控制单元31用于控制晶圆5以第二旋转速度旋转并持续第二旋转时长，其中，第二旋转速度大于第一旋转速度；
第二控制单元32用于控制晶圆5以第三旋转速度旋转并持续第三旋转时长，其中，第三旋转速度大于第二旋转速度；
第三控制单元33用于控制晶圆5以第四旋转速度旋转并持续第四旋转时长，其中，第四旋转速度大于第三旋转速度。
在本实施例中，第一移动速度为20毫米/秒；和/或，
第一喷涂速率和第二喷涂速率均为0.4毫升/秒，第一喷涂持续时长加上第二喷涂持续时长大于等于6秒并且小于等于10秒；和/或，
第一旋转速度为100rpm，第一旋转时长为10秒；和/或，
第二旋转速度为300rpm，第二旋转时长为10秒；和/或，
第三旋转速度为800rpm，第三旋转时长为10秒；和/或，
第四旋转速度为3000rpm，第四旋转时长为30秒。
在一种可选的实施方式中，第一喷涂持续时长为3秒，第二喷涂持续时长为3秒，单片晶圆5喷涂的液量为2.4毫升。
在一种可选的实施方式中，第一喷涂持续时长为3秒，第二喷涂持续时长为7秒，单片晶圆5喷涂的液量为4毫升。
本实施例中，本实施例提供的旋涂系统进一步控制喷头4的喷涂速率、喷头4的移动速度、晶圆5的旋转速度以及相应的持续的时长，使得聚酰亚胺前驱体的涂布更加均匀，单片晶圆5喷涂的液量进一步减少，单片晶圆5喷涂的液量最少为2.4毫升，最多为4毫升。
本实施例提供的在晶圆表面的聚酰亚胺前驱体的旋涂系统，通过控制喷头一边喷涂一边移动的同时控制晶圆旋转，使得喷涂的聚酰亚胺前驱体在晶圆上沿径向有更大范围的分布，有利于聚酰亚胺前驱体的均匀涂布，通过进一步控制喷头的喷涂速率、喷头的移动速度、晶圆的旋转速度以及相应的持续的时长，进一步优化聚酰亚胺前驱体的涂布流程，从而进一步减少了单片晶圆需要的液量，降低了原料成本，减少了有机废液的排放量。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种在晶圆表面的聚酰亚胺前驱体的旋涂方法，其特征在于，包括以下步骤：
控制喷头静止在晶圆中心并喷涂所述聚酰亚胺前驱体；
控制所述喷头从所述晶圆中心向所述晶圆的边缘移动并喷涂所述聚酰亚胺前驱体，所述喷头移动的同时控制所述晶圆旋转，其中，所述喷头喷涂持续的时长小于等于所述晶圆旋转的时长；
控制所述晶圆继续旋转。
2.如权利要求1所述的在晶圆表面的聚酰亚胺前驱体的旋涂方法，其特征在于，所述控制喷头静止在所述晶圆中心并喷涂所述聚酰亚胺前驱体的步骤包括：
控制喷头静止在所述晶圆中心并以第一喷涂速率匀速喷涂所述聚酰亚胺前驱体，控制喷涂持续第一喷涂持续时长。
3.如权利要求2所述的在晶圆表面的聚酰亚胺前驱体的旋涂方法，其特征在于，所述控制所述喷头从所述晶圆中心向所述晶圆的边缘移动并喷涂所述聚酰亚胺前驱体，所述喷头移动的同时控制所述晶圆旋转的步骤包括：
控制所述喷头从所述晶圆中心沿直线向所述晶圆的边缘以第一移动速度匀速移动并以第二喷涂速率匀速喷涂所述聚酰亚胺前驱体，控制喷涂持续第二喷涂持续时长，所述喷头移动的同时控制所述晶圆以第一旋转速度旋转，控制旋转持续第一旋转时长。
4.如权利要求3所述的在晶圆表面的聚酰亚胺前驱体的旋涂方法，其特征在于，控制所述晶圆继续旋转的步骤包括：
控制所述晶圆以第二旋转速度旋转并持续第二旋转时长，其中，所述第二旋转速度大于所述第一旋转速度；
控制所述晶圆以第三旋转速度旋转并持续第三旋转时长，其中，所述第三旋转速度大于所述第二旋转速度；
控制所述晶圆以第四旋转速度旋转并持续第四旋转时长，其中，所述第四旋转速度大于所述第三旋转速度。
5.如权利要求4所述的在晶圆表面的聚酰亚胺前驱体的旋涂方法，其特征在于，所述第一移动速度为20毫米/秒；和/或，
所述第一喷涂速率和所述第二喷涂速率均为0.4毫升/秒，所述第一喷涂持续时长加上所述第二喷涂持续时长大于等于6秒并且小于等于10秒；和/或，
所述第一旋转速度为100rpm，所述第一旋转时长为10秒；和/或，
所述第二旋转速度为300rpm，所述第二旋转时长为10秒；和/或，
所述第三旋转速度为800rpm，所述第三旋转时长为10秒；和/或，
所述第四旋转速度为3000rpm，所述第四旋转时长为30秒。
6.一种在晶圆表面的聚酰亚胺前驱体的旋涂系统，其特征在于，包括第一控制模块、第二控制模块和第三控制模块；
所述第一控制模块用于控制喷头静止在晶圆中心并喷涂所述聚酰亚胺前驱体；
所述第二控制模块用于控制所述喷头从所述晶圆中心向所述晶圆的边缘移动并喷涂所述聚酰亚胺前驱体，所述喷头移动的同时所述第二控制模块还用于控制所述晶圆旋转，其中，所述喷头喷涂持续的时长小于等于所述晶圆旋转的时长；
所述第三控制模块用于控制所述晶圆继续旋转。
7.如权利要求6所述的在晶圆表面的聚酰亚胺前驱体的旋涂系统，其特征在于，所述第一控制模块具体用于控制喷头静止在所述晶圆中心并以第一喷涂速率匀速喷涂所述聚酰亚胺前驱体，控制喷涂持续第一喷涂持续时长。
8.如权利要求7所述的在晶圆表面的聚酰亚胺前驱体的旋涂系统，其特征在于，所述第二控制模块用于控制所述喷头从所述晶圆中心沿直线向所述晶圆的边缘以第一移动速度匀速移动并以第二喷涂速率匀速喷涂所述聚酰亚胺前驱体，控制喷涂持续第二喷涂持续时长，所述喷头移动的同时控制所述晶圆以第一旋转速度旋转，控制旋转持续第一旋转时长。
9.如权利要求8所述的在晶圆表面的聚酰亚胺前驱体的旋涂系统，其特征在于，所述第三控制模块包括第一控制单元、第二控制单元和第三控制单元；
所述第一控制单元用于控制所述晶圆以第二旋转速度旋转并持续第二旋转时长，其中，所述第二旋转速度大于所述第一旋转速度；
所述第二控制单元用于控制所述晶圆以第三旋转速度旋转并持续第三旋转时长，其中，所述第三旋转速度大于所述第二旋转速度；
所述第三控制单元用于控制所述晶圆以第四旋转速度旋转并持续第四旋转时长，其中，所述第四旋转速度大于所述第三旋转速度。
10.如权利要求9所述的在晶圆表面的聚酰亚胺前驱体的旋涂系统，其特征在于，所述第一移动速度为20毫米/秒；和/或，
所述第一喷涂速率和所述第二喷涂速率均为0.4毫升/秒，所述第一喷涂持续时长加上所述第二喷涂持续时长大于等于6秒并且小于等于10秒；和/或，
所述第一旋转速度为100rpm，所述第一旋转时长为10秒；和/或，
所述第二旋转速度为300rpm，所述第二旋转时长为10秒；和/或，
所述第三旋转速度为800rpm，所述第三旋转时长为10秒；和/或，
所述第四旋转速度为3000rpm，所述第四旋转时长为30秒。
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