[發明專利]一種面向TSV的可偏心式旋涂一體化裝置

在審

• 申請號: 202110760044.4
• 申請日: 2021-07-06
• 公開（公告）號: CN113560122A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 丁英濤;任安潤;陳志銘;蘇育文
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: B05C5/00
• 分類號: B05C5/00;B05C13/02;B05C9/14;B05C15/00;B05C21/00;B05C11/10;H01L21/768
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種面向TSV的可偏心式旋涂一體化裝置，該旋涂一體化裝置在真空密封箱內部設置有夾層；偏心式旋涂裝置包括可偏心式轉臺和至少一個可插拔式托盤；可偏心式轉臺能夠繞豎直軸線旋轉地支撐于真空密封箱的底部；可插拔式托盤卡接于可偏心式轉臺的頂部，并且能夠相對可偏心式轉臺偏心設置；可調節式滴膠管位于可偏心式轉臺的頂部；防護裝置置于夾層頂部，并遮擋在可偏心式轉臺的周圍；傳送裝置位于夾層內；加熱裝置與傳送裝置一一對應，并位于傳送裝置的底部。上述旋涂一體化裝置能夠在同一個真空密封箱內完成不同工藝步驟，無需對樣片進行來回轉移，大大降低了工藝復雜度，縮短了工藝時間，避免了樣品的污染。

技術領域

本發明涉及微電子技術領域，具體涉及一種面向TSV的可偏心式旋涂一體化裝置。

背景技術

在過去幾十年，集成電路規模遵循著摩爾定律不斷向前發展，而當晶體管的尺寸減小到幾十納米甚至幾納米，特征尺寸接近物理極限時，再通過減小晶體管尺寸的方法增加集成電路的集成度，將變得非常困難。

三維集成的關鍵技術是穿透硅通孔(Through-Silicon-Via，TSV)制造，TSV的實現依賴于襯底的深孔刻蝕、深孔側壁沉積介質層/擴散阻擋層/粘附層/種子層、深孔內部電鍍填充以及表面的銅化學機械拋光等過程。

為保證其金屬導體和襯底之間的有效電絕緣，兩者之間的漏電電流需要降至最低，這就要求絕緣介質層除具備優良絕緣性能以外，還必須能夠實現在TSV側壁上的均勻覆蓋。通常，三維垂直互連結構的絕緣介質層沉積是通過能與互補金屬氧化物半導體(CMOS)工藝兼容的熱氧化工藝或者化學氣相沉積(CVD)工藝實現的。近年來，相對于傳統的二氧化硅，高分子聚合物具有更小的相對介電常數和較低的楊氏模量，同時具有低成本等優點，并且可以通過旋涂等簡單工藝方式在TSV側壁形成均勻的絕緣介質層，使得它具有更好的電學、力學和熱學性能,所以越來越多的國內外研究者將目光集中于使用低介電材料制備三維垂直互連結構絕緣層。

目前使用高分子聚合物材料制備三維垂直互連結構絕緣介質層的方案，均采用傳統工藝設備裝置，即每一步使用對應的裝置，如加熱采用真空烘箱，甩膠采用同心勻膠機等。這些方案均需樣品在幾種裝置之間來回轉移，使得工藝復雜度較高，工藝時間長，生產效率低，同時在轉移過程中還極易造成樣品的污染。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種面向TSV的可偏心式旋涂一體化裝置，該旋涂一體化裝置能夠在同一個真空密封箱內完成不同工藝步驟，無需對樣品進行來回轉移，大大降低了工藝復雜度，縮短了工藝時間，避免了樣品的污染。

本發明采用以下具體技術方案：

一種面向TSV的可偏心式旋涂一體化裝置，該可偏心式旋涂一體化裝置包括真空密封箱以及設置于所述真空密封箱內的可調節式滴膠管、防護裝置、偏心式旋涂裝置、傳送裝置和加熱裝置；

所述真空密封箱內部為腔室，頂部設置有開口、真空壓力表以及用于關閉所述開口的腔室蓋子，并在所述腔室的中部設置有夾層；

所述偏心式旋涂裝置包括可偏心式轉臺和至少一個可插拔式托盤；所述可偏心式轉臺能夠繞豎直軸線旋轉地支撐于所述真空密封箱的底部；所述可插拔式托盤卡接于所述可偏心式轉臺的頂部，并且能夠相對所述可偏心式轉臺偏心設置；

所述可調節式滴膠管位于所述可偏心式轉臺的頂部，用于向所述可插拔式托盤頂部的工件滴膠；

所述防護裝置置于夾層頂部，并遮擋在所述可偏心式轉臺的周圍；

所述傳送裝置位于所述夾層內，用于在所述可插拔式托盤和所述加熱裝置之間搬運所述工件；

所述加熱裝置與所述傳送裝置一一對應，并位于所述傳送裝置的底部，用于對所述工件進行加熱。

更進一步地，所述可偏心式轉臺的頂部設置有多個梳齒結構；