[發(fā)明專利]雙面布線封裝的圓片級大厚度光敏BCB背面制作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110324631.5
• 申請日: 2011-10-21
• 公開（公告）號: CN103065985A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設計）人: 湯佳杰;羅樂;徐高衛(wèi);陳驍
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術研究所
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;H01L21/768
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 潘振甦

1.一種雙面布線封裝的圓片級大厚度光敏BCB背面的制作方法，其特征在于在制作好晶圓正面之后，在背面先進行表面處理，先涂覆BCB的增粘劑，再涂覆厚度大于20μm的光敏BCB，使用烘箱進行前烘，光刻后將BCB再次放入烘箱進行顯影前軟烘，根據(jù)顯影檢測工藝確定顯影時間并顯影，甩干或吹干，進行顯影后軟烘，最后放入烘箱進行固化，等離子體處理殘膠。

2.按權利要求1所述的方法，其特征在于具體步驟是：

a)在已經(jīng)完成正面制作工藝的硅片的背面，進行表面處理，先是將硅片用水清洗并甩干后，使用O₂或N₂等離子體表面預處理；涂膠前在熱板上烘數(shù)十秒或涂覆Dow’s?AP3000增粘劑；

b)在硅片上濺射一層種子層并光刻電鍍形成第一層布線和器件；為適應高頻應用，布線層厚度需達到3μm以上；

c)準備硅陪片，用以確定在相同工藝條件下步驟a)所述的硅片上BCB的顯影時間。在硅片背面和硅陪片的表面進行等離子體預處理；

d)懸涂BCB，前烘。

分別在步驟c)所述的硅片背面和硅陪片的表面懸涂20μm以上的光敏BCB層，靜置10～20分鐘使其平坦，在充滿氮氣氣氛的120℃烘箱中前烘10分鐘；

e)BCB顯影檢測試驗

將陪片放入光敏BCB顯影液DS3000中顯影，直到硅陪片的表面出現(xiàn)干涉條紋視為顯影結束點，記錄下顯影時間；

f)BCB光刻，顯影前軟烘及BCB顯影，形成BCB層間通孔：

①根據(jù)公式D：曝光劑量，I(t)：光強，計算光刻時間，并曝光；

②曝光后將硅片放在充滿氮氣氣氛的120℃烘箱中烘3分鐘，鞏固光刻效果；

③在40℃的BCB顯影液DS3000中顯影，顯影時間在硅陪片顯影結束的時間基礎上，增加50％～100％，甩干或吹干；

④在充滿氮氣氣氛的120℃烘箱中烘3分鐘堅膜；

g)固化

在充滿氮氣的200℃石英管內(nèi)固化40分鐘，達到60％的固化率，以適應多層互連的可靠性要求；

h)清除殘余有機物

使用體積比5∶1的O₂/SF₆氣體進行表面清潔，去除顯影過程中殘余的有機物；

i)在BCB介質(zhì)層上進行硅片背面的第二層金屬布線和器件制造，濺射一層種子層并光刻電鍍形成第二層布線和器件，為適應高頻應用，布線層厚度需達到3μm以上。

3.按權利要求2所述的方法，其特征在于步驟a中所述的O₂或N₂等離子體表面預處理的流量為200ml/min，功率為200W。

4.按權利要求1或2所述的方法，其特征在于使用穿硅通孔TSV作為雙面布線的連線，形成層間互連。

5.按權利要求4所述的方法，其特征在于所述層間互連是由背面光敏BCB光刻顯影形成錐臺形的通孔。

6.按權利要求1或2所述的方法，其特征在于根據(jù)光敏BCB厚度不同，則曝光劑量參數(shù)不同，BCB的厚度為20-25μm，曝光劑量為3000mJ/cm²，而大于25μm的BCB層則應增加曝光劑量300-500J/cm²，而小于20μm?BCB層則應相應減少曝光劑量300-500mJ/cm²。

7.按權利要求4所述的方法，其特征在于所述的雙面布線中在硅片(101)的正面沉積介質(zhì)層(104)，第一層布線和器件層(103)，第二層布線和器件層(105)；在硅片(101)背面沉積介質(zhì)層(202)，第一層布線和器件層(201)，第二層布線和器件層(203)；通過穿硅通孔TSV陣列102將兩面互連起來；其中介質(zhì)層均為大于20μm的大厚度BCB，TSV是通過干刻，濺射，光刻和電鍍方法制備的。