基于101.6mm(4英寸)砷化镓晶圆的130nm光刻工艺研究

首次采用扫描式光刻机开展基于101.6mm(4英寸)砷化镓晶圆的130nm光刻工艺研究,通过研究Si片与GaAs片表面状态的差异,确认基于扫描式光刻机实现GaAs晶圆130nm光刻工艺需以GaAs片为基础调整设备状态,较好地实现了GaAs晶圆130nm光刻图形。同时尝试采用不同工艺方法(蒸发Ti金属薄膜、涂覆PMGI光刻胶以及生长SiN薄膜)处理GaAs晶圆表面,有效提高了圆片焦平面参数稳定性。进一步研究了图像倾斜参数对曝光图形形貌以及线宽均匀性的影响。     

AZ4620光刻胶的喷雾式涂胶工艺

对于一些MEMS应用,需要在形貌起伏很大的晶圆表面均匀地涂布光刻胶。喷雾式涂胶工艺满足了这些要求。研究了几种稀释的AZ4620光刻胶溶液的雾化喷涂性能,在沈阳芯源微电子设备有限公司KS-M200-1SP喷雾式涂胶机上进行了雾化喷涂试验,分别对裸片及深孔不同尺寸的晶圆进行喷雾式涂胶实验;特别研究了决定喷涂薄膜膜厚和均匀性...     

硅通孔用光刻胶雾化喷涂技术

IC 3D集成需要穿透硅互连技术,也就是需要实现晶圆一侧到另一侧的电互连。很多穿透硅互连技术的应用需要在表面起伏很大的晶圆表面光刻图形,这就要先在晶圆表面均匀涂布光刻胶层。文章研究了光刻胶AZ4620的雾化喷涂性能,在沈阳芯源微电子设备有限公司KS-M200-1SP喷雾式涂胶机上进行了雾化喷涂试验,对光刻胶流量、扫描速...     

用于3D封装的带TSV的超薄芯片新型制作方法

提出了一种应用于3D封装的带有硅通孔(TSV)的超薄芯片的制作方法。具体方法为通过刻蚀对硅晶圆打孔和局部减薄,然后进行表面微加工,最后从硅晶圆上分离出超薄芯片。利用两种不同的工艺实现了TSV的制作和硅晶圆局部减薄,一种是利用深反应离子刻蚀(DRIE)依次打孔和背面减薄,另一种是先利用KOH溶液湿法腐蚀局部减薄,再利用DRIE刻蚀打孔。通过实验优化了KOH和异丙醇(IPA)的质量分数分别为40%和10%。这种方法的优点在于制作出的超薄芯片翘曲度相较于CMP减薄的小,而且两个表面都可以进行表面微加工,使集成度提高。利用这种方法已经在实验室制作出了厚50μm的带TSV的超薄芯片,表面粗糙度达到0.02μm,并无孔洞地电镀填满TSV,然后在两面都制作了凸点,在表面进行了光刻、溅射和剥离等表面微加工工艺。实验结果证实了该方法的可行性。     

硅基射频微系统三维异构集成技术

<正>南京电子器件研究所根据射频组件芯片化的发展趋势,在国内首先提出了硅基射频微系统架构,在203.2 mm(8英寸)硅晶圆上,建立起了TSV射频转接板的设计/工艺能力,通过基于TSV射频转接板的三维异构集成先进工艺技术,制备出硅基首款38 GHz异构集成收发芯片,研制出4层硅片堆叠集成的X波段硅基变频芯片,形成了1.0版本的射频微系统工艺规则和多用户流程能力。TSV尺寸(30:200)μm,可以支持4层硅片的圆片级堆叠。该工艺架构在DC-40 GHz的微波性能已通过了验证。     

高深宽比硅通孔的SAPS兆声波清洗技术

硅通孔(TSV)是三维系统集成的关键技术和发展趋势,目前已经可以实现深宽比为10∶1的TSV结构,且向着更高深宽比方向发展。在TSV制造工艺中,硅通孔刻蚀后的清洗是目前的关键技术难点之一。针对TSV刻蚀的工艺特点和TSV结构的特点,基于气体交替技术的硅刻蚀反应副产物种类以及清洗过程清洗液在TSV孔内的流体特性进行分析,探讨了一种基于现有清洗液,利用空间交变相位移(SAPS)兆声波技术进行TSV刻蚀后的清洗方法,并阐述了该清洗工艺的特点及前后工艺间的相互影响。研究结果表明,SAPS兆声波清洗能高效去除深孔内刻蚀残余产物,在TSV工艺集成中有较好的应用前景。     

用于监测硅片应力的红外光弹仪

为检测硅片在制造工艺中的应力变化,研制了可用于硅片应力检测/监测的红外光弹(IRPE)系统,获得了芯片的红外光弹图像.利用该系统得出了硅通孔(TSV)结构在退火过程中的应力变化,并发现虽然制造技术和工艺完全一样,但每个TSV的初始残余应力是不同的.不同的TSV取得零应力的温度点也不相同,然而当温度达到一定值时,所有TSV都将保持零应力状态.此外,该系统也用于晶圆键合质量的评价,相对于一般红外显微镜,其检测效果更佳,与超声法相比,其检测效果相当,但效率更高且不需耦合剂.     

一种基于TSV和激光刻蚀辅助互连的改进型CIS封装

提出了一种基于硅通孔(TSV)和激光刻蚀辅助互连的改进型CMOS图像传感器(CIS)圆片级封装方法.对CIS芯片电极背部引出的关键工艺,如锥形TSV形成、TSV绝缘隔离、重布线(RDL)等进行了研究.采用低温电感耦合等离子体增强型化学气相淀积(ICPECVD)的方法实现TSV内绝缘隔离;采用激光刻蚀开口和RDL方法实现CIS电极的背部引出;通过采用铝电极电镀镍层的方法解决了激光刻蚀工艺中聚合物溢出影响互连的问题,提高了互连可靠性.对锥形TSV刻蚀参数进行了优化.最终在4英寸(1英寸=2.54 cm)硅/玻璃键合圆片上实现了含有276个电极的CIS圆片级封装.电性能测试结果表明,CIS圆片级封装具有良好的互连导电性,两个相邻电极间平均电阻值约为7.6Ω.     

薄膜电路通孔结构光刻胶喷涂工艺

采用经稀释的光刻胶在喷胶机上对打孔的基片进行了雾化喷涂试验,在通孔结构表面实现了光刻胶的均匀涂覆。在同一基片上选取了十个通孔,采用扫面电镜对基片表面、通孔边缘及通孔侧壁中部和底部四处的光刻胶厚度进行了测量,得到的平均膜厚分别为10.2、8.8、6.1和5.3μm,各处厚度均匀性均小于±10%。     

EPG 535光刻胶氧离子刻蚀工艺的研究

采用反应离子刻蚀(RIE)技术,对EPG 535光刻胶和碲锌镉(CZT)基体刻蚀工艺进行研究,采用原子力显微镜(AFM)法测试CZT基体刻蚀前后的表面质量,探讨了EPG 535光刻胶刻蚀速率和CZT基体表面粗糙度的影响因素。结果表明,当RF功率为60 W、氧气气压为1.30 Pa、氧气流量为40 cm3/min,光刻胶达到最大刻蚀速率;随着RF功率降低,刻蚀后CZT基体的表面粗糙度降低。实验优化的刻蚀参数为:RF功率40 W、氧气气压1.30 Pa、氧气流量40 cm3/min。