RU2522769C1 - Method of producing indium microcontacts using positive reversible photoresist - Google Patents

Method of producing indium microcontacts using positive reversible photoresist Download PDF

Info

Publication number
RU2522769C1
RU2522769C1 RU2013100590/28A RU2013100590A RU2522769C1 RU 2522769 C1 RU2522769 C1 RU 2522769C1 RU 2013100590/28 A RU2013100590/28 A RU 2013100590/28A RU 2013100590 A RU2013100590 A RU 2013100590A RU 2522769 C1 RU2522769 C1 RU 2522769C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
microcontacts
photoresist
indium
layer
mask
Prior art date
Application number
RU2013100590/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Васильевич Седнев
Константин Олегович Болтарь
Евгений Алексеевич Климанов
Артем Рубенович Микертумянц
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Министерство промышленности и торговли Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Министерство промышленности и торговли Российской Федерации filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Министерство промышленности и торговли Российской Федерации
Priority to RU2013100590/28A priority Critical patent/RU2522769C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2522769C1 publication Critical patent/RU2522769C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: semiconductor plate with metal pads for forming indium microcontacts is coated with a layer of positive reversible photoresist which, after exposure through a photomask with a pattern of the microcontacts, is subjected to special heat treatment (image reversal), followed by blanket exposure and development; an indium layer is sprayed onto the obtained negative-profile photoresist mask; the photoresist layer is then dissolved with simultaneous peeling of the indium layer in the gaps between microcontacts (explosion process), leaving the latter on the metal pads.
EFFECT: simple technique and shorter time for making indium microcontacts by lift-off photolithography.
6 dwg

Description

Изобретение относится к вопросам изготовления индиевых микроконтактов в матричных фотоприемниках ИК-излучения и БИС считывания фотосигнала.The invention relates to the manufacture of indium microcontacts in matrix photodetectors of infrared radiation and LSI readout of the photo signal.

В настоящее время широко используется способ изготовления гибридных ИК МФПУ методом перевернутого монтажа фоточувствительных элементов с БИС считывания при помощи индиевых микроконтактов.Currently, a widely used method for the manufacture of hybrid IR MFPs by the method of inverted mounting of photosensitive elements with LSI readout using indium microcontacts.

Известно, что одним из распространенных методов изготовления микроконтактов является метод обратной фотолитографии («метод взрыва», lift-off) [1. В.М. Акимов, Е.А. Климанов, В.П. Лисейкин, А.Р. Микертумянц, М.В. Седнев, В.В. Сергеев, И.А. Шелоболин. О "взрывном" способе изготовления систем металлизации и микроконтактов в БИС считывания фотосигнала // Прикладная физика, 2010, №4. 2. Jutao Jiang, Stanley Tsao et. al.. Fabrication of indium bumps for hybrid FPA applications. Infrared Physics and Technology. 45(2004). 143-151].It is known that one of the common methods for making microcontacts is the reverse photolithography method (“explosion method”, lift-off) [1. V.M. Akimov, E.A. Klimanov, V.P. Liseikin, A.R. Mikertumyants, M.V. Sednev, V.V. Sergeev, I.A. Shelobolin. About the "explosive" method of manufacturing metallization systems and microcontacts in the LSI for reading a photo signal // Applied Physics, 2010, No. 4. 2. Jutao Jiang, Stanley Tsao et. al .. Fabrication of indium bumps for hybrid FPA applications. Infrared Physics and Technology. 45 (2004). 143-151].

Указанный метод имеет следующий недостаток:The specified method has the following disadvantage:

при формировании индиевых микроконтактов достаточно большой высоты (порядка 10 мкм) необходимо использовать фоторезистивную маску с отрицательным углом проявления и толщиной, значительно превышающей толщину слоя индия, что требует использования специальных фоторезистов, не выпускаемых отечественной промышленностью.when forming indium microcontacts of a sufficiently high height (of the order of 10 μm), it is necessary to use a photoresist mask with a negative manifestation angle and a thickness significantly exceeding the thickness of the indium layer, which requires the use of special photoresists not manufactured by the domestic industry.

Другим способом получения отрицательного угла проявления является использование негативных фоторезистов, к недостаткам которых относится их невысокая разрешающая способность.Another way to obtain a negative angle of manifestation is to use negative photoresists, the disadvantages of which are their low resolution.

Известен способ изготовления микроконтактов с помощью создания металлической маски поверх слоя фоторезиста с последующим проявлением этого слоя [Шелоболин И.А., Лисейкин В.П., Климанов Е.А., Седнев М.В., Микертумянц А.Р. Способ изготовления индиевых столбиков. Патент на изобретение №2419178], принятый в качестве ближайшего аналога.A known method of manufacturing microcontacts by creating a metal mask on top of a photoresist layer with the subsequent manifestation of this layer [Shelobolin I.A., Liseikin V.P., Klimanov E.A., Sednev M.V., Mikertumyants A.R. A method of manufacturing indium columns. Patent for the invention No. 2419178], adopted as the closest analogue.

Данный метод позволяет получать отрицательный профиль фоторезиста с использованием позитивного фоторезиста. Недостатком метода является существенное усложнение и удлинение технологического процесса.This method allows you to get a negative photoresist profile using a positive photoresist. The disadvantage of this method is a significant complication and lengthening of the process.

Задачей изобретения является создание технологии изготовления индиевых микроконтактов с помощью позитивного обращаемого фоторезиста, позволяющей достичь упрощения технологии и сокращения времени изготовления микроконтактов методом обратной фотолитографии.The objective of the invention is to create a manufacturing technology of indium microcontacts using positive reversible photoresist, which allows to achieve a simplification of the technology and reduce the time of manufacture of microcontacts by reverse photolithography.

При этом используется свойство некоторых позитивных фоторезистов к обращению изображения с образованием негативного образа маски.In this case, the property of some positive photoresists is used to reverse the image with the formation of a negative image of the mask.

Технический результат достигается тем, что на полупроводниковую пластину с металлическими площадками для формирования индиевых микроконтактов наносят слой позитивного обращаемого фоторезиста, который после экспонирования через фотошаблон с рисунком микроконтактов подвергается специальной термической обработке (обращение изображения) с последующим сплошным экспонированием и проявлением; на полученную фоторезистивную маску с отрицательным профилем напыляют слой индия; затем растворяют слой фоторезиста с одновременным отслаиванием слоя индия в зазорах между микроконтактами (процесс «взрыва»), оставляя последний на металлических площадках.The technical result is achieved by the fact that a layer of positive reversible photoresist is applied to a semiconductor wafer with metal pads to form indium microcontacts, which, after exposure through a photo mask with a microcontact pattern, is subjected to special heat treatment (image inversion), followed by continuous exposure and development; a layer of indium is sprayed onto the resulting photoresistive mask with a negative profile; then the photoresist layer is dissolved with the simultaneous peeling of the indium layer in the gaps between the microcontacts (the “explosion” process), leaving the latter on metal sites.

Последовательность технологической цепочки предлагаемого способа иллюстрируется на фиг.1-6, где:The sequence of the technological chain of the proposed method is illustrated in figures 1-6, where:

на фиг.1 показан процесс экспонирования фоторезиста через фотошаблон,figure 1 shows the process of exposure of the photoresist through a photomask,

на фиг.2 показан процесс термической обработки фоторезиста,figure 2 shows the heat treatment process of the photoresist,

на фиг.3 показан процесс сплошного экспонирования фоторезиста,figure 3 shows the process of continuous exposure of the photoresist,

на фиг.4 показан процесс проявления фоторезиста,figure 4 shows the process of manifestation of the photoresist,

на фиг.5 изображен процесс напыления слоя индия,figure 5 shows the deposition process of a layer of indium,

на фиг.6 показан процесс удаления фоторезиста со слоем индия в зазорах между микроконтактами.figure 6 shows the process of removing a photoresist with a layer of indium in the gaps between the microcontacts.

На фигурах представлены следующие элементы:The figures show the following elements:

1 - фотошаблон,1 - photomask,

2 - слой фоторезиста,2 - photoresist layer,

3 - подложка,3 - substrate

4 - индий.4 - indium.

Способ изготовления микроконтактов осуществляется в следующей последовательности:A method of manufacturing microcontacts is carried out in the following sequence:

- на полупроводниковую пластину с металлическими площадками под индиевые микроконтакты наносится слой обращаемого позитивного фоторезиста с последующей сушкой при температуре 95°C в течение 30 минут;- a layer of reversed positive photoresist is applied to a semiconductor wafer with metal pads for indium microcontacts, followed by drying at a temperature of 95 ° C for 30 minutes;

- проводится экспонирование фоторезиста с помощью фотошаблона с заданной конфигурацией контактных площадок (фиг.1);- the exposure of the photoresist is carried out using a photomask with a given configuration of the contact pads (figure 1);

- проводится обращение изображения на маске фоторезиста с помощью его термообработки при температуре 115-125°C в течение 30 минут (фиг.2);- the image is converted on the mask of the photoresist using its heat treatment at a temperature of 115-125 ° C for 30 minutes (figure 2);

- проводится сплошное экспонирование пленки фоторезиста с засветкой 200-300 мДж/см в течение 50 секунд (фиг.3);- a continuous exposure of the photoresist film is carried out with a flash of 200-300 mJ / cm for 50 seconds (figure 3);

- проводится проявление фоторезиста в стандартном проявителе для позитивного фоторезиста (1% раствор КОН) (фиг.4);- the manifestation of photoresist in a standard developer for positive photoresist (1% KOH solution) is carried out (figure 4);

- проводится напыление слоя индия заданной толщины на маску фоторезиста (фиг.5);- a layer of indium of a given thickness is sprayed onto a photoresist mask (figure 5);

- проводится удаление фоторезиста в растворе диметилформамида или смеси диметилформамида с моноэтаноламином с одновременным удалением индия (фиг.6).- removes the photoresist in a solution of dimethylformamide or a mixture of dimethylformamide with monoethanolamine with the simultaneous removal of indium (Fig.6).

Таким образом, в данном способе для формирования фоторезистивной маски с отрицательным профилем вместо проявления позитивного фоторезистора через металлическую маску используется проявление позитивного обращаемого фоторезистора без использования металлической маски.Thus, in this method, for the formation of a photoresist mask with a negative profile, instead of manifesting a positive photoresistor through a metal mask, the manifestation of a positive reversible photoresist without using a metal mask is used.

Claims (1)

Способ изготовления индиевых микроконтактов с помощью позитивного обращаемого фоторезиста, включающий формирование на полупроводниковых пластинах с матрицами БИС считывания или фотодиодными матрицами металлического подслоя под индий, формирование защитной фоторезистивной маски с окнами с отрицательным профилем в местах микроконтактов, напыление слоя индия, удаление защитной маски со слоем индия вокруг микроконтактов, отличающийся тем, что для формирования фоторезистивной маски с отрицательным профилем вместо проявления позитивного фоторезиста через металлическую маску используется проявление позитивного обращаемого фоторезиста без использования металлической маски. A method of manufacturing indium microcontacts using positive reversible photoresist, including the formation of semiconductor wafers with LSI sensors or photodiode arrays of a metal sublayer under indium, the formation of a protective photoresist mask with windows with a negative profile at the points of microcontacts, the deposition of an indium layer, the removal of a protective mask with an indium layer around microcontacts, characterized in that for the formation of a photoresist mask with a negative profile instead of manifesting a positive Through a metal mask, a manifestation of a positive reversible photoresist without using a metal mask is used.
RU2013100590/28A 2013-01-09 2013-01-09 Method of producing indium microcontacts using positive reversible photoresist RU2522769C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013100590/28A RU2522769C1 (en) 2013-01-09 2013-01-09 Method of producing indium microcontacts using positive reversible photoresist

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013100590/28A RU2522769C1 (en) 2013-01-09 2013-01-09 Method of producing indium microcontacts using positive reversible photoresist

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2522769C1 true RU2522769C1 (en) 2014-07-20

Family

ID=51217479

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013100590/28A RU2522769C1 (en) 2013-01-09 2013-01-09 Method of producing indium microcontacts using positive reversible photoresist

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2522769C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2676222C2 (en) * 2017-02-10 2018-12-26 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Method of improving adhesion of indium microcontacts using ultrasound processing

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5091288A (en) * 1989-10-27 1992-02-25 Rockwell International Corporation Method of forming detector array contact bumps for improved lift off of excess metal
RU2248644C1 (en) * 2003-11-28 2005-03-20 Закрытое акционерное общество "Матричные технологии" Method for manufacturing indium microspheres for assembling integrated circuits
CN101847592A (en) * 2010-04-09 2010-09-29 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 Indium welded ball array preparing method based on electroplating technology
RU2419178C1 (en) * 2010-04-08 2011-05-20 Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик Министерство промышленности и торговли Российской Федерации Method of making indium columns
RU2468469C1 (en) * 2011-06-29 2012-11-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "НПО "ОРИОН" Method of making indium columns

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5091288A (en) * 1989-10-27 1992-02-25 Rockwell International Corporation Method of forming detector array contact bumps for improved lift off of excess metal
RU2248644C1 (en) * 2003-11-28 2005-03-20 Закрытое акционерное общество "Матричные технологии" Method for manufacturing indium microspheres for assembling integrated circuits
RU2419178C1 (en) * 2010-04-08 2011-05-20 Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик Министерство промышленности и торговли Российской Федерации Method of making indium columns
CN101847592A (en) * 2010-04-09 2010-09-29 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 Indium welded ball array preparing method based on electroplating technology
RU2468469C1 (en) * 2011-06-29 2012-11-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "НПО "ОРИОН" Method of making indium columns

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2676222C2 (en) * 2017-02-10 2018-12-26 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Method of improving adhesion of indium microcontacts using ultrasound processing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chu et al. Integrated polarization dependent photodetector and its application for polarization navigation
US7898049B2 (en) Touching microlens structure for a pixel sensor and method of fabrication
US9372286B2 (en) Method of forming dual size microlenses for image sensors
US20060046204A1 (en) Directly patternable microlens
US20060292731A1 (en) CMOS image sensor and manufacturing method thereof
TWI654752B (en) Solid-state imaging device and method of manufacturing same
JP2017223890A5 (en)
RU2419178C1 (en) Method of making indium columns
RU2522769C1 (en) Method of producing indium microcontacts using positive reversible photoresist
Wang et al. Single-layer nanowire polarizer integrated with photodetector and its application for polarization navigation
TWI222178B (en) Manufacturing method of image sensor device
WO2018103751A1 (en) Manufacturing method for fan-out packaging structure
JPH0412568A (en) Manufacture of solid-state image pickup device
CN103092008A (en) Non-photosensitive polyimide photo-etching process
JP2006261211A (en) Micro lens unit, solid-state imaging device, and its manufacturing method
KR100606900B1 (en) CMOS image sensor and method for fabricating the same
RU2468469C1 (en) Method of making indium columns
US20080063951A1 (en) Photo-mask for micro lens of cmos image sensor
US20060289912A1 (en) CMOS image sensor and manufacturing method thereof
RU2537085C1 (en) Method of lowering of ohmic resistance of indium microcontacts using thermal annealing
Ke et al. Monolithic integration technology between microlens arrays and infrared charge coupled devices
JP3845634B2 (en) Manufacturing method of CMOS image sensor
RU2676222C2 (en) Method of improving adhesion of indium microcontacts using ultrasound processing
JP2007305746A (en) Manufacturing method of semiconductor device and semiconductor device
KR100915752B1 (en) Method for Manufacturing A Image Sensor

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150110

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20160110