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PI 聚酰亚胺在晶圆制造的烘烤工艺(PI烤箱)
来源: | 作者:隽思半导体设备部 | 发布时间: 2024-04-02 | 235 次浏览 | 分享到:

光敏性聚酰亚胺在晶圆制造工艺的反应过程如下:

1.涂布和预烘烤:聚酰亚胺前质涂布到晶圆表面,并经过热板预烘焙。

2.曝光/显影:聚酰亚胺前质是一种负胶,在曝光的区域产生交联,没有曝光的地方被显影液冲洗除去。

3、热固化:留下的被曝光区域经过热固化后变为聚酰亚胺膜层。

   预烘烤也叫软烘烤,其作用主要是用相对较低的温度,移去聚酰亚胺前质涂布后残余的溶剂,使膜层的流动性降低,以便于接下来的曝光定义图形,提高膜层与晶圆的附着力,减少膜层在旋转过程中的应力,同时提高膜层的抗机械摩擦能力。

预烘烤的方式分为:烘箱(洁净烘箱)烘烤,及高精度热板加热法。一般在先进的晶圆制造厂内,都选用热板加热法,其优点是溶剂由里向外挥发的,有利于溶剂的充分挥发,另外热板法传热快,温度均匀,时间短。热板法是最方便的连续生产解决方案

   PI固化必须在一个通风良好,充氮气的PI固化烤箱中进行,因为在固化过程中有挥发性物质生成。为了去处高温固化过程中酰亚胺化反应产生的副产物必需有一个良好的通风,在排气管中需要安装一个合适的 taps.烘培炉气体环境中的氧气含量越低越好。为了得到最好的机械性能最好低于20ppm但不能高于50ppm。

   区别与正光刻胶较低的烘烤温度(约100~130℃),聚酰亚胺要求比较高的固化温度(320~360℃),升温时以线形升温为佳,3~5℃每分钟,达到最终固化温度后最少保持 30分钟,但最长不要超过60分钟,因为在此温度条件下更长的固化时间对聚酰亚胺地机械以及热性能没有明显的改变。在PI烤箱固化过程中会发生重量减少,并且伴随着膜厚减少大约 40~50%,但对图案的清晰度影响不大。固化完成后的降温也最好保持线形,并且需等晶圆冷却到低于200℃后反可从PI烤箱中取出。