[發明專利]玻璃晶圓鍍膜的方法

有效

• 申請號: 201610153175.5
• 申請日: 2016-03-17
• 公開（公告）號: CN105772364B
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 郭昭龍;趙海新
• 申請（專利權）人: 西安鈞盛新材料科技有限公司
• 主分類號: B05D1/40
• 分類號: B05D1/40;B05D3/02;B05D3/00;B05D1/18
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 楊引雪

本發明公開了一種玻璃晶圓鍍膜的方法，主要包括以下幾個步驟：1]玻璃晶圓清洗；2]玻璃晶圓干燥；3]玻璃晶圓鍍膜：將干燥后的玻璃晶圓送入鍍膜室，固定在旋涂機的鍍膜盤上，鍍膜室中通入揮發蒸汽，當整個鍍膜室中揮發蒸汽達到飽和時，將旋涂機轉速調至500rpm，向鍍膜盤中央滴入鍍膜液，然后逐漸將旋涂機轉速提高至2000?5000rpm，鍍膜液在玻璃晶圓上均勻鋪展開后完成初步鍍膜；其中，鍍膜液的溶劑與揮發蒸汽相同；4]低溫固化；5]高溫固化。本發明可有效解決鍍膜液中有機揮發組分在鍍膜未完成就已揮發而導致的鍍膜不均的問題，同時該鍍膜工藝簡單易操作、成本低，可有效降低鍍膜成本。

技術領域

本發明提供一種玻璃晶圓表面進行低成本鍍膜的方法。

背景技術

微機電系統(MEMS)是一種集微型機構、微型傳感器、微型執行器以及信號處理和控制電路、直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統。近年來隨著手機、平板電腦等電子消費品的快速發展，在該系統上應用的器件和技術越來越豐富和成熟，其中手機、電腦用CMOS圖像傳感器就是一種基于MEMS技術的系統。這種MEMS圖像傳感器由圖像采集鏡頭、CMOS器件、圖像信號處理系統、接口等部分組成，其中CMOS器件由蓋片玻璃和芯片組成。其制作工藝是將芯片晶圓與鍍膜玻璃晶圓進行壓合，然后進行劃片、電路設計等處理，得到CMOS器件。為了使圖像更加清晰、色彩更加真實，就需要盡可能的減少蓋片玻璃的反光，通過給玻璃晶圓鍍減反射增透膜可以達到這一目的。

傳統的物理鍍膜方法主要是通過物理手段，如熱蒸發、濺射、電子束轟擊等，使無機材料沉積在襯底上，形成薄膜。現今大部分工業化鍍膜采用磁控濺射法，但該法有設備復雜、對基底有一定要求、鍍膜環境通常在高溫下、鍍膜成本高的缺點。

目前玻璃晶圓常用的鍍膜方法是磁控濺射一層減反射增透薄膜，盡可能增加進入芯片的光能量，以此獲得最佳的圖像采集率。但是磁控濺射單層增透膜只能對特征波長的光線起到增透作用，比如在550nm增透，黃綠光的透過率高。因此這種膜會使得某種顏色的光透過達到98％以上，其他顏色的光透過只有80-91％，但是自然界真實景物的顏色是全光譜的，這樣一來所獲取的圖像經過顯示系統還原后色彩、亮度和真實的景物均存在一定的差別。隨著人們對電子消費品的要求越來越高，這樣的差別越來越不能被消費者所忍受，因此很多手機、電腦制造商都在尋找無色差MEMS圖像傳感器。

磁控濺射鍍膜需要大型真空設備，而且對玻璃晶圓的尺寸有嚴格的要求，導致生產效率相對于多孔鍍膜技術低下，而且設備投資大。這都影響MEMS圖像傳感器的大面積推廣使用和最終產品的競爭力。

因此單層鍍膜的CMOS器件不能完整再現真實景物。多層鍍膜雖然能夠實現寬光譜增透，但是膜層每增加一層，帶來的結果是成本呈幾何級數增加，嚴重影響產品的推廣使用。同時，通過該法鍍膜的玻璃晶圓成本也較高，未鍍膜的玻璃晶圓成本約為10美元/片，而鍍膜后的成本可增至30美元/片。成本的成倍增加使得鍍膜玻璃晶圓的使用率還較低。

因此，目前MEMS圖像傳感器面臨的兩大問題：1、色彩還原性差；2、生產成本高，設備投資大。

對于溶膠-凝膠法(Sol-Gel)的鍍膜方式。該工藝是將溶膠均勻的涂覆在基底上，使溶膠中的水解、縮聚反應繼續進行，隨著溶劑的揮發最終形成干燥的凝膠薄膜的過程。相較于物理濺射法，Sol-Gel法鍍膜具有鍍膜設備簡單易操作、成膜純度高、對基底形狀基本無要求、鍍膜成本低等優勢。溶膠-凝膠技術制備薄膜的方法通常有提拉法、旋涂法、彎月面法、涂布法、噴濺法等，可根據具體鍍膜情況進行選擇。而目前的溶膠-凝膠方式獲得的基片存在鍍膜不均勻的問題。

發明內容

為了解決現有的溶膠-凝膠法獲得的基片存在鍍膜不均勻的技術問題，本發明提出了一種新的玻璃晶圓鍍膜方法。

本發明的技術方案如下：

一種玻璃晶圓鍍膜的方法，其特殊之處在于：主要包括以下幾個步驟：