[发明专利]光刻胶填充深孔的方法

说明书

技术领域

本发明涉及微电子封装技术领域，具体涉及TSV CIS技术中的孔填充技术。

背景技术

对于采用后通孔技术对CIS（CMOS图像传感器）产品进行封装时，多采用从芯片背面制孔，目的是与芯片正面的金属焊盘进行互连。对于互连后的CIS（CMOS图像传感器）产品需要对TSV进行无孔的光刻胶填充，并且要作为最终的钝化层。而现在的旋涂工艺很难做到无孔的填充，气泡的存在影响了器件的可靠性。

现有技术中，在2011年的ECTC(电子元件技术会议)上，M. Bouchoucha提出通过旋涂的方式对TSV进行填充，旋涂后TSV内部存在气泡，通过加热的方式降低聚合物的粘滞度，使得TSV完全填充，此方法需要将聚合物加热到较高温度，会影响到CIS产品的可靠性。

2009年的EPTC（电子封装技术会议）上， P. Chausse提出利用溶剂对TSV孔进行润湿，一次旋涂进行填充，对于低深宽比的TSV有较佳的填充效果。但如果深宽比较高，一次旋涂很难做到TSV的无孔填充。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供可以实现高深宽比TSV的无孔洞光刻胶填充的填充方法。

本发明的技术方案是：

一种深孔光刻胶填充方法，利用真空处理的方法包括以下步骤：

a.完成TSV的电镀填孔，实现金属互连；

b.第一次旋涂工艺，使得光刻胶部分进入TSV；

c.将旋涂后的晶圆放置到真空设备中，并抽真空，使得TSV孔内部残留的气体排出；

d.对晶圆进行预烘烤，使得第一次涂覆的光刻胶固化；

e.进行第二次的旋涂工艺，使得光刻胶进行填充；

f.进行第二次的真空处理，使得TSV孔内部残留的气体排出；

g.进行第二次的预烘烤工艺，使得涂覆的光刻胶固化，从而使得TSV孔完全填充。

另一种深孔光刻胶填充方法，利用光刻胶溶剂进行浸润，并进行真空处理的方法包括以下步骤：

a.完成TSV的电镀填孔，实现金属互连；

b.第一次旋涂工艺，使得光刻胶部分进入TSV；

c.利用光刻胶溶剂对晶圆进行浸润；

d.将浸润后的晶圆放置到真空设备中，并抽真空，使得TSV孔内部残留的气体排出；

e.对晶圆进行预烘烤，使第一次涂覆的光刻胶固化； 

f.进行第二次的光刻胶旋涂工艺，使得光刻胶完全填充TSV孔。

有益效果： 本发明通过两次旋涂的方式，并且在第一次旋涂后，不经过软烘，可选择性的利用光刻胶溶剂进行润湿，使得光刻胶得以稀释，更有利于气泡的逃逸，然后将晶圆放置在真空设备中，使得TSV内部的气泡逃逸。一次旋涂可以对TSV侧壁部分浸润，有利于二次旋涂时孔的填充。之后进行第二次的旋涂，得到无孔填充。

附图说明

图1(a)是本发明第一种方法电镀后晶圆示意图；

图1(b)是本发明第一种方法第一次旋涂光刻胶工艺图；

图1(c)是本发明第一种方法中真空设备处理示意图；

图1(d)是本发明第一种方法软烘工艺示意图；

图1(e）是本发明第一种方法第二次旋涂光刻胶工艺示意图；

图1(f)是本发明第一种方法第二次旋涂真空处理示意图；

图1(g)是本发明第一种方法第二次旋涂软烘工艺得到TSV无孔填充示意图；

图2(a)是本发明第二种方法电镀后晶圆图；

图2(b)是本发明第二种方法第一次旋涂光刻胶工艺图；

图2(c)是本发明第二种方法光刻胶溶剂浸润图；

图2(d)是本发明第二种方法真空设备处理图；

图2(e)是本发明第二种方法软烘工艺示意图；

图2(f)是本发明第二种方法第二次光刻胶旋涂工艺以及软烘工艺结果示意图。

图中：1—硅基底、2—金属互连层、3—铝 pad、4—二氧化硅绝缘层、5—光刻胶、6—气泡、7—真空设备、8—光刻胶溶剂。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体内容作进一步说明。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方式或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。