[發(fā)明專利]一種超微霧化噴涂方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010566053.1
• 申請日: 2010-11-30
• 公開（公告）號: CN102019264A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宗潤福;汪明波
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽芯源微電子設(shè)備有限公司
• 主分類號: B05D1/36
• 分類號: B05D1/36;B05B7/02;B05B17/06;B05C9/14
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 張志偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體微觀結(jié)構(gòu)的加工技術(shù)，更具體的說，本發(fā)明是一種可以提高產(chǎn)能的化學(xué)品霧化噴涂加工工藝方法。

背景技術(shù)

三維疊層封裝、微機電系統(tǒng)(MEMS)封裝、垂直集成傳感器陣列以及臺面MOS功率器件倒裝焊技術(shù)等IC集成封裝技術(shù)從2D向3D的轉(zhuǎn)變開發(fā)，要求在形貌起伏很大的晶圓表面均勻涂布保護隔離介質(zhì)層(例如光致抗蝕劑、液態(tài)光成像阻焊劑等)，傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)涂膠方法適合在平坦表面均勻涂布光刻膠，很難滿足晶圓三維微結(jié)構(gòu)的要求，霧化噴涂技術(shù)應(yīng)運而生。

現(xiàn)有霧化噴涂技術(shù)中，預(yù)加工的晶圓有2種加工方式：一是通過噴嘴在旋轉(zhuǎn)晶圓上掃描，利用掃描速度和晶圓轉(zhuǎn)動速度的變化，使霧化液體顆粒噴敷在晶圓表面，這種方式變量多、難控制，從而造成表面均勻性不好；另一種方式是通過一個噴嘴在晶圓上方來回“之”字型掃描進而涂覆整個晶圓，這種方式均勻性較好，但是生產(chǎn)產(chǎn)率大大降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是提供一種超微霧化噴涂方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的表面均勻性不好，生產(chǎn)率較低等問題。

本發(fā)明技術(shù)方案如下：

一種超微霧化噴涂方法，兩個或兩個以上噴嘴同態(tài)沿X-Y軸做二維掃描運動，將霧化后化學(xué)液涂覆于整個晶圓，旋轉(zhuǎn)晶圓，進行第二次噴涂，再重復(fù)旋轉(zhuǎn)噴涂，直到達到目標厚度。

所述的超微霧化噴涂方法，噴嘴是超聲波噴嘴或者二流體噴嘴，化學(xué)液超微霧化，霧化后液體顆粒的直徑在0.1-200微米，霧化后液體小顆粒在加壓氣體的作用下加速噴向晶圓表面，晶圓處于加熱狀態(tài)，使化學(xué)品粘附于晶圓表面。

所述的超微霧化噴涂方法，氣體壓力控制在0.5-1.5巴之間。

所述的超微霧化噴涂方法，晶圓在被噴涂時處于加熱狀態(tài)，加熱溫度控制在50-120℃。

所述的超微霧化噴涂方法，晶圓在被噴涂時處于固定狀態(tài)。

所述的超微霧化噴涂方法，噴嘴位于待噴涂晶圓的垂直上方，噴嘴離待噴涂晶圓的距離在15-30毫米范圍內(nèi)。

所述的超微霧化噴涂方法，晶圓旋轉(zhuǎn)角度取30°的整倍數(shù)。

所述的超微霧化噴涂方法，流進各噴嘴的液體流量控制在1-8ml/min。

所述的超微霧化噴涂方法，噴嘴沿Y軸方向的掃描間距控制在4-10mm范圍內(nèi)，噴嘴沿X軸方向的掃描速度控制在40-180mm/min。

所述的超微霧化噴涂方法，噴嘴之間的距離S≥R+D，R為晶圓的半徑，D為噴嘴在晶圓上形成斑圈的大小。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明采用兩個或兩個以上噴嘴同時工作的方式，大幅度提高產(chǎn)率。單噴嘴涂覆，產(chǎn)率是7-8片/小時，采用雙噴嘴產(chǎn)率可達15片/小時，產(chǎn)率隨著噴嘴的增加可近乎成倍提高。

2、本發(fā)明的噴嘴可采用二流體噴嘴，成本降低，適用于更多的化學(xué)品，且不易堵塞，便于維護。

3、本發(fā)明各噴嘴的液體、氣體采用獨立管道供給，互不干擾，可保證精度。

4、本發(fā)明噴嘴工作時晶圓處于加熱狀態(tài)，可使附著于晶圓的液體迅速固化，防止液體流動，使尖角有涂層覆蓋且凹槽處不堆積過厚涂層，提高涂層均勻性。

5、本發(fā)明可以提高產(chǎn)率，提高涂層均勻性，可以實現(xiàn)兩個或兩個以上噴嘴同態(tài)超微霧化噴涂。

附圖說明：

圖1是本發(fā)明的一個實施例的待噴涂晶圓的俯視圖。

圖2是圖1中所示晶圓A-A剖面線的剖面示意圖。

圖3是本發(fā)明的一個實施例的掃描示意圖。

圖4是本發(fā)明的一個實施例的液體供應(yīng)管路圖。

圖5是本發(fā)明的一個實施例的氣體供應(yīng)管路圖。

圖中，301、X軸；302、Y軸；303、第一噴嘴；304、第二噴嘴；305、噴嘴之間的距離S；306、晶圓；307、軌跡；308、Y軸方向的掃描間距P；309、移動塊；401、化學(xué)品罐；402、流量控制泵；403、第三噴嘴；501、調(diào)壓閥；502、壓力表；503、第四噴嘴；504、開關(guān)。

具體實施方式：

參考非限定性實施方案可以更全面的說明本發(fā)明及其各種特征和優(yōu)點，這些實施方案示例在附圖中，并詳述在下面對優(yōu)選實施方案的說明中。

本發(fā)明用超微霧化噴涂法加工微觀結(jié)構(gòu)(例如：微電子結(jié)構(gòu))，這些結(jié)構(gòu)一般是刻蝕而成。涂層作為掩膜用于保護這些結(jié)構(gòu)，至少要使其不會受到后續(xù)工藝中所用化學(xué)品很大的影響。

圖1是本優(yōu)選實施案例中待噴涂晶圓的俯視圖。圖2是圖1中所示晶圓A-A剖面線的剖視圖，晶圓表面凹凸不平。