本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種光刻膠低溫固化厚膜的制備方法。包括：1)在晶圓上涂覆光敏性樹脂組合物膠液，勻膠，前烘，得到厚膜；2)曝光；3)顯影；4)固化，得到含第一層固化膜的晶圓；5)貼覆干膜：在上述晶圓的第一層固化膜上貼覆干膜作為后續(xù)繼續(xù)勻膠的支撐膜；6)在所述干膜上繼續(xù)重復(fù)步驟1)
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種光刻膠低溫固化厚膜的制備方法
[0001]本專利技術(shù)屬于光刻膠領(lǐng)域，具體涉及一種光刻膠低溫固化厚膜的制備方法。
技術(shù)介紹
[0002]自感光性樹脂，即本身賦予了感光性的光敏性樹脂組合物的制備方法提出以后，和以前使用的樹脂材料相比，光敏性樹脂組合物極大的簡化了光刻圖案固化膜的制造工序。其中具有代表性的光敏性材料有正負(fù)型光敏聚酰亞胺(PSPI)和光敏聚苯并噁唑(PSPBO)，這些光敏性涂覆材料在絕緣層中被大量使用。
[0003]另一方面，隨著電子設(shè)備功能的進一步提高，具有再布線層的封裝結(jié)構(gòu)也在被研究，其中FOWLP(Fan Out Wafer Level Package)備受關(guān)注。用于再布線層的絕緣材料需要具有低溫固化性和低應(yīng)力的特性。因此一些主流公司在不斷地研發(fā)推進作為用于絕緣層的低溫固化感光性材料，例如HD日立化成公司推出的AH
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1170/AH
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3000產(chǎn)品，該產(chǎn)品應(yīng)力低，且具有良好的粘附性，同時AH
?
3000還提高了耐冷熱循環(huán)性能，該產(chǎn)品的固化膜約10μm厚(日立化成技術(shù)報告No.59(2016
·
12月))。
[0004]然而，隨著半導(dǎo)體元件的高集成化和小型化發(fā)展，存在封裝基板的薄膜化、小型化及低成本化等要求，提出使用凸塊下金屬(UBM)層的封裝結(jié)構(gòu)(參考專利(申請公布號：CN 106796399 A))，在去除了上述UBM層的封裝結(jié)構(gòu)中，由于通過最外層的圖案固化膜增強凸塊來確保可靠性，因此需要使用較厚的固化膜(＞10μm),因此涂覆、前烘后的光刻膠膜至少20μm以上。
[0005]由于光透射率的原因，當(dāng)厚度增加到20μm以上就會導(dǎo)致UV光透光性下降，從而無法再進行精細(xì)加工。為了得到分辨率較高的圖案，正型光刻膠的很多研究者采用提高曝光時間，顯影時間的方法，導(dǎo)致正型光刻膠厚膜的曝光能量較高。另外，光刻膠過厚時，已曝光的光刻膠下面難以接觸到顯影液，想得到完整的光刻圖案，就需要增加較長的顯影時間，進而導(dǎo)致膜厚損失較大。同樣的對于負(fù)型光刻膠，光照透光性的下降，使得特別是底部的膠液交聯(lián)不充分，在顯影的過程中曝光區(qū)也會變得更容易溶解。另外如果增加曝光能量還會導(dǎo)致負(fù)型膠液的分辨率更差。
技術(shù)實現(xiàn)思路
[0006]本專利技術(shù)的目的在于提供一種低溫固化厚度大于15μm的固化膜的制備方法，該工藝降低了厚膜的曝光能量，提高了留膜率及圖案分辨率，同時該固化膜還有優(yōu)異的力學(xué)熱學(xué)及耐化性能。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案如下：
[0008]一種光刻膠低溫固化厚膜的制備方法，包括如下步驟：
[0009]1)在晶圓上涂覆光敏性樹脂組合物膠液，勻膠，前烘，得到厚膜；
[0010]2)曝光；
[0011]3)顯影；
[0012]4)固化，得到含第一層固化膜的晶圓；
[0013]5)貼覆干膜：在上述晶圓的第一層固化膜上貼覆干膜作為后續(xù)繼續(xù)勻膠的支撐膜；
[0014]6)在所述干膜上繼續(xù)重復(fù)步驟1)
?
4)勻膠、曝光、顯影及固化操作，得到含有二層固化膜的晶圓；
[0015]7)在所得含有二層固化膜的晶圓上以步驟5)的方法再次貼覆一層干膜，然后重復(fù)步驟1)
?
3)中勻膠、曝光、顯影操作，將得到的光刻圖形烘烤，得到最終的光刻圖案固化膜。
[0016]上述方法步驟1)中，所述光敏性樹脂組合物可為正型感光性樹脂組合物或負(fù)型感光性樹脂組合物，所述勻膠采用12吋Track設(shè)備實現(xiàn)，
[0017]勻膠設(shè)定的轉(zhuǎn)速可為1000rpm*30s
?
3000rpm*30s，具體可為；2000rpm*30s；
[0018]所述前烘在恒溫?zé)崤_中進行，所述前烘的溫度可為100
?
120℃，所述前烘的時間可為3
?
5min；
[0019]所得厚膜的厚度可為10
±
1μm；
[0020]上述方法步驟2)中，所述曝光采用的曝光設(shè)備為12吋光刻機Canon FPA
?
5520iV；
[0021]所述曝光的能量可為100mj/cm2?
3000mj/cm2，具體可為200
?
1000mj/cm2；
[0022]對曝光掩模版不做要求；
[0023]上述方法步驟3)中，所述顯影采用12吋Track設(shè)備的顯影單元進行；
[0024]所述顯影的操作為：將曝光后的帶有光刻膠膜的晶圓置于顯影單元，使晶圓在200rpm
?
350rpm轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)動，噴灑顯影液(負(fù)型膠液：噴灑有機溶劑顯影液(環(huán)戊酮，購自安耐吉))正型膠液噴灑2.38％TMAH堿性顯影液)8
?
12s，使晶圓表面完全敷上顯影液，靜止顯影時間45
?
80s；之后噴灑漂洗液(負(fù)型膠液：噴灑PGME，正型膠液：噴灑去離子水)去除殘留顯影液和反應(yīng)殘留物，提高轉(zhuǎn)速到2000
?
3000rpm將晶圓甩干，即可；
[0025]上述方法步驟4)中，所述固化采用鼓風(fēng)充氮烘箱進行，固化過程中氧含量低于100ppm，固化的溫度為180
?
250℃，固化的時間為30min
?
4h；
[0026]上述方法步驟5)中，所述干膜的厚度可為3
?
5μm；所述干膜可為市售的光敏性干膜；也可為通過如下方法制備得到的干膜：
[0027]在PET支撐板上涂覆膠液，烘烤，將PET支撐板上的膠膜轉(zhuǎn)移到含第一層固化膜的晶圓上，即可；
[0028]其中，所述膠液可為步驟1)中的光敏性樹脂組合物膠液；
[0029]利用涂膜機以5mm/s—100mm/s的線速度在PET支撐板上涂約10
?
20μm厚的膠膜；
[0030]涂覆膠膜大小根據(jù)使用的晶圓尺寸而定；
[0031]所述烘烤的溫度可為60
?
100℃，時間可為5
?
15min，
[0032]利用膠膜與PET之間的粘附力和膠膜與晶圓粘附力的差別，可以通過貼膜機將PET支撐板上的膠膜轉(zhuǎn)移到晶圓上，去除邊緣多余的干膜；
[0033]剝離轉(zhuǎn)移過程中使用的壓力為20Kpa
?
100Kpa，溫度為50
?
100℃；
[0034]步驟6)中，所述曝光的能量比步驟2)中的曝光能量高100
?
300mj/cm2；
[0035]所述顯影的時間可為50
?
70s；
[0036]步驟7)中，所述曝光的能量比步驟2)中的曝光能量高100
?
300mj/cm2；
[0037]所述顯影的時間可為50
?
70s；
[0038]上述方法步驟7)中，所述烘烤在充氮鼓風(fēng)烘箱內(nèi)進行，所述烘烤的溫本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種光刻膠低溫固化厚膜的制備方法，包括如下步驟：1)在晶圓上涂覆光敏性樹脂組合物膠液，勻膠，前烘，得到厚膜；2)曝光；3)顯影；4)固化，得到含第一層固化膜的晶圓；5)貼覆干膜：在上述晶圓的第一層固化膜上貼覆干膜作為后續(xù)繼續(xù)勻膠的支撐膜；6)在所述干膜上繼續(xù)重復(fù)步驟1)
?
4)勻膠、曝光、顯影及固化操作，得到含有二層固化膜的晶圓；7)在所得含有二層固化膜的晶圓上以步驟5)的方法再次貼覆一層干膜，然后重復(fù)步驟1)
?
3)中勻膠、曝光、顯影操作，將得到的光刻圖形烘烤，得到最終的光刻圖案固化膜。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟1)中，所述光敏性樹脂組合物為正型感光性樹脂組合物或負(fù)型感光性樹脂組合物；勻膠設(shè)定的轉(zhuǎn)速為1000rpm*30s
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3000rpm*30s；所述前烘的溫度為100
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120℃，所述前烘的時間為3
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5min；所得厚膜的厚度大約10μm。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于：步驟2)中，所述曝光的能量為100mj/cm2?
3000mj/cm2。4.根據(jù)權(quán)利要求1
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3中任一項所述的方法，其特征在于：步驟3)中，所述顯影的操作為：將曝光后的帶有光刻膠膜的晶圓置于顯影單元，使晶圓在200rpm
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350rpm轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)動，噴灑顯影液8
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12s，靜止顯影時間45
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80s；之后噴灑漂洗液去除殘留顯影液和反應(yīng)殘留物，提高轉(zhuǎn)速到2000
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3000rpm將晶圓甩干，...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：馮云云，賈斌，豆秀麗，常唯淑，王偉，唐新穎，王奇，李濤，
申請(專利權(quán))人：明士北京新材料開發(fā)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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