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聚酰亚胺钝化膜钝化制备工艺

阅读：1066发布：2020-06-30

IPRDB可以提供聚酰亚胺钝化膜钝化制备工艺专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提出的一种聚酰亚胺钝化膜制备工艺，旨在提供一种工艺可靠，返工几率低，合格率高，易于实现的硅基光电探测器芯片表面钝化膜的制备工艺方法。本发明通过下述技术方案予以实现：在曝光和显影工序步骤之间增加显影前检查、补正胶步骤，及时对曝光后的光刻胶进行检查，对钝化区域内正胶破损的芯片，用正胶覆盖针孔和破损处，然后放入85℃的烘箱烘10min后进入下步工艺。本发明在显影前增加了一步“镜检、补正胶”工艺，虽然光刻工艺的操作步骤增多了，但是工艺质量得到很好的控制，有效消除了产生的工艺针孔，使PI-5钝化膜制作工艺一次性合格率大幅提高，减少了返工的数量，降低了成本。，下面是聚酰亚胺钝化膜钝化制备工艺专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种聚酰亚胺钝化膜制备工艺，其特征在于包括如下步骤: 在曝光和显影工序步骤之间增加显影前镜检检查、补正胶步骤，及时对曝光后的光刻胶进行检查，对钝化区域内正胶破损的芯片，用正胶覆盖针孔和破损处，然后放入85℃的烘箱烘10min后进入下步工艺。

2. 如权利要求1所述的种聚酰亚胺钝化膜制备工艺，其特征在于，在涂正胶工序中，在涂有聚酰亚胺胶膜的芯片表面涂正光刻胶，第一次转速 2000rad/min，旋转时间5s；第二次转速6800rad/min，旋转时间8s。

3.如权利要求1所述的种聚酰亚胺钝化膜制备工艺，其特征在于，在显微镜下检查曝光后的光刻正胶（3）是否完整，如出现针孔（6）或正胶破损，则在不影响光刻图形的前提下，用正胶覆盖针孔（6）和破损处。

说明书全文

聚酰亚胺钝化膜钝化制备工艺

技术领域

[0001] 本发明是关于硅基双四象限光电探测器的光敏芯片制备工艺，具体主要涉及硅基双四象限光电探测器的光敏芯片制备工艺中的聚酰亚胺膜钝化制作工艺的改进技术。

背景技术

[0002] 近年来,随着材料科学的不断发展,探测器芯片的所谓软错误、信号延迟、降低制造成本等因素使聚酰亚胺(PI)在微电子领域得到广泛应用。在硅基光电探测器芯片制造过程中,为了提高器件的电学性能和可靠性,在光电探测器芯片表面常采用氮化硅、二氧化硅或磷硅玻璃(PSG)等有机材料来做钝化保护膜。虽然这些材料的钝化效果良好,但制造成本高，制备这些材料需要增加专用的设备。其次是在硅基光电探测器现有钝化膜制备工艺中，由于灰尘、纤维、光刻版损坏、光刻版对位不准确等原因都有可能造成钝化膜的破损。由于空气中的灰尘和纤维等因素，钝化膜制备工艺过程中将不可避免的引起钝化膜的针孔，而钝化膜破损将会导致Na+、潮气等进入到探测器芯片内部，从而可能导致探测器的电学性能不合格。

[0003] 目前现有技术通常采用图1所示的的钝化膜制备工艺，由于上述钝化工艺长期一成不变，并且在实际的操作过程中，PI-5钝化膜的制备工艺合格率较低，表1是SPD-044器件在2009～2010年PI-5钝化膜制作工艺的合格率统计，表1 2009～2010年PI-5钝化膜制备工艺合格率统计表
本发明是对上述现有技术的进一步改进和发展。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种工艺可靠，返工几率低，合格率高，易于实现的硅基光电探测器芯片表面钝化膜的制备工艺方法。

[0005] 本发明的上述目的可以通过以下措施来达到，一种聚酰亚胺钝化膜制备工艺，其特征在于包括如下步骤: 在曝光和显影工序步骤之间增加显影前镜检检查、补正胶步骤，及时对曝光后的光刻胶进行检查，对钝化区域内正胶破损的芯片，用正胶覆盖针孔和破损处，然后放入85℃的烘箱中，10min后进入下步工艺。

[0006] 本发明采用具有耐高温、低介电常数和低介电损耗的优良的性能,在半导体工艺中可承受高达450℃的温度循环的聚酰亚胺。聚酰亚胺这溶液良好的流平性,在硅片上可形成致密的、呈一定弹性和韧性，且热膨派系数小，绝缘性、抗辐射性优于一般无机材料的薄膜和高分辨率的刻蚀图形，此外，聚酰亚胺的结构中两个芳香环的稠和，使非定域电子的活动范围扩大,每个五节环上的两个羟基也起着扩大非定域电子区的作用。这些区域主要是由于氧原子和氮原子存在非成对电子所致,这些电子参与了苯环上的共振环,于是出现+ +了较大面积的负电荷区,从而使带有正电荷的Na 的活动受到很大阻力，因而具有抗Na 玷污能力。同时, 聚酰亚胺膜也可有效地阻挡潮气,增加光电探测器芯片的抗潮湿能力,从而改善了探测器的电学性能。

[0007] 本发明在显影前增加了一步“镜检、补正胶”工艺，虽然光刻工艺的操作步骤增多了，但是工艺质量得到很好的控制，有效消除了产生的工艺针孔，经过多次实验证明，使PI-5钝化膜制作工艺一次性合格率大幅提高，减少了返工的数量，降低了成本。本发明在曝光和显影之间增加了显影前检查、补正胶步骤，及时对曝光后的光刻胶进行检查，并可以对钝化区域内正胶破损的芯片立即采取补救措施，避免了该步工艺针孔的产生，有效控制了聚酰亚胺膜制作缺陷，从而降低了工艺误差，提高了工艺可靠性，减少返工几率，提高了产品合格率。改进后的工艺，可以有效保证聚酰亚胺膜的完整性，提高器件合格率及可靠性。

[0008] 表2 本发明PI-5钝化膜制备工艺合格率统计表季度制作PI-5钝化膜数量合格数量合格率
2040 1974 96.8%
3511 3445 98.1%
从表1、表2可以明显的得出改进工艺后对PI-5膜合格率的提高，说明改进措施对减少PI-5膜针孔十分有效，从而降低了工艺误差，提高了工艺可靠性，减少返工几率，提高了产品合格率。

附图说明

[0009] 图1为本发明PI-5膜钝化工艺改进前的流程示意图。

[0010] 图2为现有技术工艺曝光后曝光后光刻正胶出现针孔的示意图。

[0011] 图3为改进后的工艺增加镜检、补正胶的工艺步骤示意图。

[0012] 图中：1芯片，2聚酰亚胺膜，3光刻正胶，4掩模板，5紫外光，6针孔，7补正胶。

具体实施方式

[0013] 参阅图3。在以下实施例中，采用常规工艺，按如下步骤进行：1.清洗：对待制膜的芯片1进行清洁处理。

[0014] 2.涂聚酰亚胺膜2胶（PI-5）：用旋转匀胶机涂覆，第一次转速 2200rad/min，旋转时间5s；第二次转速 7200rad/min，旋转时间12s，然后放入125℃烘箱内预烘210分钟。

[0015] 3.涂正胶：在涂有聚酰亚胺胶膜的芯片表面涂正光刻胶3，第一次转速 2000rad/min，旋转时间5s；第二次转速6800rad/min，旋转时间8s。

[0016] 4.曝光：曝光时间90s，在85℃的烘箱内坚膜5min。然后根据本发明增加镜检、补正工序；5.镜检、补正胶7：在显微镜下检查曝光后的光刻正胶3是否完整，如出现针孔6或正胶破损，则在不影响光刻图形的前提下，用正胶覆盖针孔6和破损处，然后放入85℃的烘箱中烘10min后进入下步工艺。

[0017] 6.显影：用镊子夹住硅片在正胶显影液中轻轻来回晃动，使光敏区PI-5胶膜完全去掉，显影时间以实际情况为准，参考范围40s～120s。

[0018] 7.检查；8.去胶：
9.亚胺化。

标题	发布/更新时间	阅读量
一种铝合金无铬钝化液及其制备方法-专利编号CN104451643B	2020-05-11	780
钝化液-专利编号CN105483685A	2020-05-13	583
钝化方法-专利编号CN105374886B	2020-05-11	226
钝化机-专利编号CN106978615A	2020-05-12	607
铝钝化剂-专利编号CN106119825A	2020-05-11	577
一种铝合金无铬钝化液及其制备方法-专利编号CN104451643A	2020-05-11	882
钝化方法-专利编号CN105374886A	2020-05-12	612
钝化方法-专利编号CN1478155A	2020-05-12	169
铝钝化剂-专利编号CN104593759B	2020-05-13	132
铝钝化剂-专利编号CN104593759A	2020-05-13	354

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