[發明專利]聚酰亞胺鈍化膜鈍化制備工藝

無效

• 申請號: 201210566860.2
• 申請日: 2012-12-24
• 公開（公告）號: CN103207520A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 邱月瓴;蘇潔梅;劉期斌;劉從吉;周小燕;劉小會;王鷗;胡衛英
• 申請（專利權）人: 西南技術物理研究所
• 主分類號: G03F7/00
• 分類號: G03F7/00;G03F7/16;G03F7/26;H01L31/18
• 代理公司: 成飛(集團)公司專利中心 51121
• 代理人: 郭純武

技術領域

本發明是關于硅基雙四象限光電探測器的光敏芯片制備工藝，具體主要涉及硅基雙四象限光電探測器的光敏芯片制備工藝中的聚酰亞胺膜鈍化制作工藝的改進技術。

背景技術

近年來,隨著材料科學的不斷發展,探測器芯片的所謂軟錯誤、信號延遲、降低制造成本等因素使聚酰亞胺(PI)在微電子領域得到廣泛應用。在硅基光電探測器芯片制造過程中,為了提高器件的電學性能和可靠性,在光電探測器芯片表面常采用氮化硅、二氧化硅或磷硅玻璃(PSG)等有機材料來做鈍化保護膜。雖然這些材料的鈍化效果良好,但制造成本高，制備這些材料需要增加專用的設備。其次是在硅基光電探測器現有鈍化膜制備工藝中，由于灰塵、纖維、光刻版損壞、光刻版對位不準確等原因都有可能造成鈍化膜的破損。由于空氣中的灰塵和纖維等因素，鈍化膜制備工藝過程中將不可避免的引起鈍化膜的針孔，而鈍化膜破損將會導致Na+、潮氣等進入到探測器芯片內部，從而可能導致探測器的電學性能不合格。

目前現有技術通常采用圖1所示的的鈍化膜制備工藝，由于上述鈍化工藝長期一成不變，并且在實際的操作過程中，PI-5鈍化膜的制備工藝合格率較低，表1是SPD-044器件在2009～2010年PI-5鈍化膜制作工藝的合格率統計，

表1?2009～2010年PI-5鈍化膜制備工藝合格率統計表

本發明是對上述現有技術的進一步改進和發展。

發明內容

本發明的目的在于提供一種工藝可靠，返工幾率低，合格率高，易于實現的硅基光電探測器芯片表面鈍化膜的制備工藝方法。

本發明的上述目的可以通過以下措施來達到，一種聚酰亞胺鈍化膜制備工藝，其特征在于包括如下步驟:?在曝光和顯影工序步驟之間增加顯影前鏡檢檢查、補正膠步驟，及時對曝光后的光刻膠進行檢查，對鈍化區域內正膠破損的芯片，用正膠覆蓋針孔和破損處，然后放入85℃的烘箱中，10min后進入下步工藝。

本發明采用具有耐高溫、低介電常數和低介電損耗的優良的性能,在半導體工藝中可承受高達450℃的溫度循環的聚酰亞胺。聚酰亞胺這溶液良好的流平性,在硅片上可形成致密的、呈一定彈性和韌性，且熱膨派系數小，絕緣性、抗輻射性優于一般無機材料的薄膜和高分辨率的刻蝕圖形，此外，聚酰亞胺的結構中兩個芳香環的稠和，使非定域電子的活動范圍擴大,每個五節環上的兩個羥基也起著擴大非定域電子區的作用。這些區域主要是由于氧原子和氮原子存在非成對電子所致,這些電子參與了苯環上的共振環,于是出現了較大面積的負電荷區,從而使帶有正電荷的Na⁺的活動受到很大阻力，因而具有抗Na⁺玷污能力。同時,?聚酰亞胺膜也可有效地阻擋潮氣,增加光電探測器芯片的抗潮濕能力,從而改善了探測器的電學性能。

本發明在顯影前增加了一步“鏡檢、補正膠”工藝，雖然光刻工藝的操作步驟增多了，但是工藝質量得到很好的控制，有效消除了產生的工藝針孔，經過多次實驗證明，使PI-5鈍化膜制作工藝一次性合格率大幅提高，減少了返工的數量，降低了成本。本發明在曝光和顯影之間增加了顯影前檢查、補正膠步驟，及時對曝光后的光刻膠進行檢查，并可以對鈍化區域內正膠破損的芯片立即采取補救措施，避免了該步工藝針孔的產生，有效控制了聚酰亞胺膜制作缺陷，從而降低了工藝誤差，提高了工藝可靠性，減少返工幾率，提高了產品合格率。改進后的工藝，可以有效保證聚酰亞胺膜的完整性，提高器件合格率及可靠性。

表2?本發明PI-5鈍化膜制備工藝合格率統計表