RU2676222C2 - Method of improving adhesion of indium microcontacts using ultrasound processing - Google Patents
Method of improving adhesion of indium microcontacts using ultrasound processing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2676222C2 RU2676222C2 RU2017104432A RU2017104432A RU2676222C2 RU 2676222 C2 RU2676222 C2 RU 2676222C2 RU 2017104432 A RU2017104432 A RU 2017104432A RU 2017104432 A RU2017104432 A RU 2017104432A RU 2676222 C2 RU2676222 C2 RU 2676222C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- indium
- microcontacts
- layer
- etching
- mask
- Prior art date
Links
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 45
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 title 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims abstract description 20
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000003491 array Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000004880 explosion Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract 4
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 claims abstract 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии изготовления индиевых микроконтактов в матричных фотоприемниках ИК-излучения и БИС считывания фотосигнала.The invention relates to a manufacturing technology 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 одними из методов изготовления микроконтактов являются:It is known that some of the methods for making microcontacts are:
- метод обратной фотолитографии («метод взрыва», lift-off) [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; Jutao Jiang, Stanley Tsao et. al.. Fabrication of indium bumps for hybrid FPA applications. Infrared Physics and Technology. 45(2004) 143-151];- reverse photolithography method (“explosion method”, lift-off) [V.M. Akimov, E.A. Klimanov, V.P. Liseikin, A.R. Mikertumyants, M.V. Sednev, V.V. Sergeev, I.A. Shelobolin On the "explosive" method of manufacturing metallization systems and microcontacts in the LSI for reading the photo signal // Applied Physics, 2010, No. 4; Jutao Jiang, Stanley Tsao et. al .. Fabrication of indium bumps for hybrid FPA applications. Infrared Physics and Technology. 45 (2004) 143-151];
- метод ионного травления;- ion etching method;
- метод химического травления.- chemical etching method.
Известен также способ формирования высоких и однородных индиевых микроконтактов методом переплавки в парах слабой кислоты при температуре несколько выше температуры плавления индия (~170-200°С) ранее созданных микроконтактов одним из перечисленных выше методов [J Jiang, S. Tsao, Т.О Sullivan, G.J. Brawn. Infrared Physics and Technology, 45 (2004), p. l43-151.There is also a known method of forming high and uniform indium microcontacts by melting in weak acid vapors at a temperature slightly higher than the melting point of indium (~ 170-200 ° C) of previously created microcontacts using one of the above methods [J Jiang, S. Tsao, T.O Sullivan GJ Brawn. Infrared Physics and Technology, 45 (2004), p. l43-151.
Все указанные методы имеют следующий недостаток:All of these methods have the following disadvantage:
при формировании индиевых микроконтактов выполняется несколько операций напыления металлических слоев: создание подслоя под индий (например, Cr-Ni, V-Al-V, Mo-Au, Ti-TiN и других) и напыление слоя индия с последующим удалением индия вокруг микроконтактов различными методами, указанными выше. При этом металлические слои, как правило напыляются различными методами: для напыления подслоя используется ионное распыление соответствующих металлических мишеней, а слоя индия - метод термического испарения. Данное обстоятельство часто приводит к невозможности последовательного напыления всех слоев в одной вакуумной установке без разгерметизации. Разгерметизация, в свою очередь, может приводить к окислению металлов подслоя, приводящему к ухудшению адгезии индиевых микроконтактов к металлическому подслою и значительному разбросу ее значений в многоэлементных структурах.when forming indium microcontacts, several operations of deposition of metal layers are performed: the creation of a sublayer for indium (for example, Cr-Ni, V-Al-V, Mo-Au, Ti-TiN and others) and the deposition of an indium layer with the subsequent removal of indium around the microcontacts by various methods above. In this case, metal layers are usually sprayed by various methods: for spraying the sublayer, ion sputtering of the corresponding metal targets is used, and the indium layer is used by thermal evaporation. This circumstance often leads to the impossibility of sequentially spraying all layers in one vacuum unit without depressurization. Depressurization, in turn, can lead to oxidation of the metals of the sublayer, leading to a deterioration in the adhesion of indium microcontacts to the metal sublayer and a significant scatter of its values in multi-element structures.
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.
Задачей изобретения является создание технологии изготовления индиевых микроконтактов с помощью известных методов, перечисленных выше, позволяющей обеспечить высокую адгезию индиевых микроконтактов и высокую однородность ее значений в пределах больших массивов.The objective of the invention is to create a manufacturing technology of indium microcontacts using the known methods listed above, which allows for high adhesion of indium microcontacts and high uniformity of its values within large arrays.
При этом используется взаимная диффузия индия и металла подслоя при приложении ультразвуковых колебаний, приводящая к разрушению окисного слоя между металлами и улучшению адгезии между ними.In this case, the mutual diffusion of indium and the metal of the sublayer is used when ultrasonic vibrations are applied, which leads to the destruction of the oxide layer between the metals and improved adhesion between them.
Технический результат достигается тем, что на полупроводниковой пластине методом вакуумного напыления изготавливают металлические площадки (подслой) для формирования индиевых микроконтактов, наносят слой позитивного фоторезиста, на который после экспонирования через фотошаблон с рисунком окон под микроконтакты и проявлением напыляют слой индия, методом фотолитографии формируют маску для травления индия и производят травление индия одним из перечисленных методов; затем удаляют слои фоторезиста и проводят обработку пластины в ультазвуковой ванне в течение нескольких минут.The technical result is achieved by the fact that on a semiconductor wafer metal plates (sublayer) are made by vacuum deposition to form indium microcontacts, a layer of positive photoresist is applied, on which an indium layer is sprayed through a photo mask with a window pattern under the microcontacts and developed, a mask is formed by photolithography etching indium and etching indium using one of these methods; then the layers of the photoresist are removed and the plate is processed in an ultrasonic bath for several minutes.
В другом варианте на полупроводниковой пластине наносят слой позитивного фоторезиста, на который после экспонирования через фотошаблон с рисунком окон под микроконтакты и проявлением напыляют слои металла (подслой), а затем слой индия (в другой установке или через интервал времени), методом фотолитографии формируют маску для травления индия и производят травление индия одним из перечисленных методов; затем удаляют слои фоторезиста и проводят обработку пластины в ультазвуковой ванне в течение нескольких минут.In another embodiment, a layer of positive photoresist is deposited on a semiconductor wafer, on which, after exposure through a photo mask with a window pattern for microcontacts and development, metal layers (sublayer) are deposited, and then an indium layer (in another installation or after a time interval), a mask is formed by photolithography for etching indium and etching indium using one of these methods; then the layers of the photoresist are removed and the plate is processed in an ultrasonic bath for several minutes.
Последовательность технологической цепочки предлагаемого способа иллюстрируется на фиг. 1-5, где:The sequence of the process chain of the proposed method is illustrated in FIG. 1-5, where:
на фиг. 1 показан процесс экспонирования фоторезиста через фотошаблон,in FIG. 1 shows the process of exposing a photoresist through a photomask,
на фиг. 2 показан процесс термической обработки фоторезиста;in FIG. 2 shows a heat treatment process for a photoresist;
на фиг. 3 показан процесс напыления индия;in FIG. 3 shows the deposition process of indium;
на фиг. 4 показан процесс растворения фоторезиста:in FIG. 4 shows the process of dissolving a photoresist:
на фиг. 5 изображен процесс ультразвуковой обработки микроконтактов.in FIG. 5 shows the process of ultrasonic processing of microcontacts.
На фигурах представлены следующие элементы:The figures show the following elements:
1 - фотошаблон;1 - photo template;
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 позитивного фоторезиста с последующей сушкой;- a layer of positive photoresist is applied to a semiconductor wafer with metal pads for indium microcontacts, followed by drying;
- проводится экспонирование фоторезиста с помощью фотошаблона с заданной конфигурацией контактных площадок (фиг. 1);- exposure of the photoresist is carried out using a photomask with a given configuration of the contact pads (Fig. 1);
- 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 (Fig. 4);
- проводится напыление слоя индия заданной толщины на маску фоторезиста (фиг. 5).- a layer of indium of a given thickness is sprayed onto the photoresist mask (Fig. 5).
Далее проводится формирование индиевых микроконтактов одним из способов:Next, the formation of indium microcontacts is carried out in one of the ways:
- растворением нижнего слоя фоторезиста с одновременным удалением индия (метод взрыва);- dissolution of the lower layer of the photoresist with the simultaneous removal of indium (explosion method);
- методом травления,- etching method,
для чего:for what:
- проводится формирование маски фоторезиста для травления индия;- a photoresist mask is formed for etching indium;
- проводится травление индия одним из известных способов (химическое, ионное) для формирования микроконтактов;- indium is etched by one of the known methods (chemical, ionic) to form microcontacts;
- проводится удаление фоторезиста в растворе диметилформамида или смеси диметилформамида с моноэтаноламином, или плазмохимическим травлением в кислородной плазме.- the photoresist is removed in a solution of dimethylformamide or a mixture of dimethylformamide with monoethanolamine, or by plasma-chemical etching in oxygen plasma.
Далее проводится обработка пластины в ультразвуковой ванне в течение нескольких минут.Next, the plate is processed in an ultrasonic bath for several minutes.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017104432A RU2676222C2 (en) | 2017-02-10 | 2017-02-10 | Method of improving adhesion of indium microcontacts using ultrasound processing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017104432A RU2676222C2 (en) | 2017-02-10 | 2017-02-10 | Method of improving adhesion of indium microcontacts using ultrasound processing |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2017104432A RU2017104432A (en) | 2018-08-13 |
RU2017104432A3 RU2017104432A3 (en) | 2018-10-09 |
RU2676222C2 true RU2676222C2 (en) | 2018-12-26 |
Family
ID=63177099
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017104432A RU2676222C2 (en) | 2017-02-10 | 2017-02-10 | Method of improving adhesion of indium microcontacts using ultrasound processing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2676222C2 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06188455A (en) * | 1992-12-18 | 1994-07-08 | Daido Steel Co Ltd | Ito film formation method for semiconductor photoelectric element |
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 |
JP2011243746A (en) * | 2010-05-18 | 2011-12-01 | Renesas Electronics Corp | Semiconductor device manufacturing method |
RU2522769C1 (en) * | 2013-01-09 | 2014-07-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Министерство промышленности и торговли Российской Федерации | Method of producing indium microcontacts using positive reversible photoresist |
RU2537085C1 (en) * | 2013-07-08 | 2014-12-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Министерство промышленности и торговли Российской Федерации | Method of lowering of ohmic resistance of indium microcontacts using thermal annealing |
RU2571436C1 (en) * | 2014-10-20 | 2015-12-20 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Method for manufacturing indium microcontacts |
JP6188455B2 (en) * | 2013-07-01 | 2017-08-30 | キヤノン株式会社 | Control apparatus, imaging system, angle of view control method, program, and storage medium |
-
2017
- 2017-02-10 RU RU2017104432A patent/RU2676222C2/en active IP Right Revival
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06188455A (en) * | 1992-12-18 | 1994-07-08 | Daido Steel Co Ltd | Ito film formation method for semiconductor photoelectric element |
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 |
JP2011243746A (en) * | 2010-05-18 | 2011-12-01 | Renesas Electronics Corp | Semiconductor device manufacturing method |
RU2522769C1 (en) * | 2013-01-09 | 2014-07-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Министерство промышленности и торговли Российской Федерации | Method of producing indium microcontacts using positive reversible photoresist |
JP6188455B2 (en) * | 2013-07-01 | 2017-08-30 | キヤノン株式会社 | Control apparatus, imaging system, angle of view control method, program, and storage medium |
RU2537085C1 (en) * | 2013-07-08 | 2014-12-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Министерство промышленности и торговли Российской Федерации | Method of lowering of ohmic resistance of indium microcontacts using thermal annealing |
RU2571436C1 (en) * | 2014-10-20 | 2015-12-20 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Method for manufacturing indium microcontacts |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2017104432A (en) | 2018-08-13 |
RU2017104432A3 (en) | 2018-10-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11545610B2 (en) | Piezoelectric sensor, pressure detecting device, manufacturing methods and detection method | |
RU2419178C1 (en) | Method of making indium columns | |
RU2676222C2 (en) | Method of improving adhesion of indium microcontacts using ultrasound processing | |
TW201602374A (en) | Deposition mask, method for manufacturing deposition mask and method for manufacturing touch panel | |
RU2537085C1 (en) | Method of lowering of ohmic resistance of indium microcontacts using thermal annealing | |
RU2468469C1 (en) | Method of making indium columns | |
WO2017114404A1 (en) | Method for protecting edges of silicon wafer and lithography exposure device | |
WO2021102661A1 (en) | Isolation structure of photoresist stripping liquid, tft array and preparation method | |
KR102359184B1 (en) | Non-enzymatic glucose sensor and method for manufacturing | |
RU2522769C1 (en) | Method of producing indium microcontacts using positive reversible photoresist | |
US3592691A (en) | Photoresist removal method | |
RU2492545C1 (en) | Method of making indium microcontacts by ion etching | |
CN102981359B (en) | Photoetching method | |
US10147598B2 (en) | Manufacturing method for insulation layer, manufacturing method for array substrate and array substrate | |
WO2019109310A1 (en) | Thin film transistor and manufacturing method thereof, array substrate, and display device | |
KR100859640B1 (en) | method of production test wafer for seasoning in semi-conductor | |
JP3653960B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
CN105261558A (en) | Manufacturing method for semiconductor | |
TW502313B (en) | Reusable monitor wafer | |
CA2173932A1 (en) | Method for manufacturing an array of microelectrodes | |
JPS6047950A (en) | Fet multi-sensor | |
JPS6074521A (en) | Pattern forming process | |
JPS61198051A (en) | Formation of electrode for semiconductor ion sensor | |
JPH02302023A (en) | Formation of resist pattern | |
JPS5814742B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190211 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20200110 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner |