[发明专利]用于形成微波可调谐复合薄膜介电层的方法

说明书

本文中提供一种使用可变微波频率来固化基板上的聚合物层的方法。在一些实施例中，使用可变微波频率来固化基板上的聚合物层的方法包括(a)在基板上形成第一薄膜聚合物层，所述第一薄膜聚合物层包括至少一种第一基底介电材料和至少一种微波可调谐材料；(b)将变频微波能量施加至基板和第一薄膜聚合物层，以将所述基板和所述第一薄膜聚合物层加热至第一温度；以及(c)调整施加至所述基板和所述第一薄膜聚合物层的变频微波能量，以调谐第一薄膜聚合物层的至少一种材料性质。

技术领域

本公开的实施例总体上涉及使用微波能量来固化聚合物。

背景技术

在各种生产阶段期间，将各种导电和非导电的聚合物材料的层施加至半导体晶片。举例而言，有机材料(例如，诸如聚酰亚胺、PBO(聚(对苯酚苯并恶唑)、酚醛、环氧树脂等)或无机材料(例如，诸如氧化物、氮氧化物、氮化物、碳化物等)频繁地用在半导体制造中，以用于形成互连件的介电层(例如，封装的重新分布层工艺(Redistribution Layer；RDL)或后段制程(Back-end of line；BEOL))。后段制程(BEOL)是IC制造的第二部分，其中各个器件与基板上的布线互连。

通常，所形成的介电层/膜具有固定的电气、热机械和化学性质。另外，当使用常规加热技术时，以上聚合物通常需要较长时间和较高温度来固化。这可导致处理量问题，以及引起基板上的缺陷。举例而言，当使用常规加热技术来固化聚合物时，聚合物的外表面通常比中心部分更快地固化。这可引起各种物理缺陷(诸如空隙的形成)，并且可能导致较差的机械性质，诸如降低的模量、增强的溶胀、溶剂吸收、和热膨胀系数。另外，由于在封装RDL工艺期间存在材料的热膨胀的差异，因此常规固化技术中使用的较高温度会引起大量翘曲。

因此，发明人已开发了形成具有可调谐材料性质的复合薄膜介电层的改进的方法，并且所述复合薄膜介电层可更快地且在更低温度下固化。

发明内容

本文中提供使用可变微波频率来固化基板上的聚合物层的方法。在一些实施例中，使用可变微波频率来固化基板上的聚合物层的方法包括：(a)在基板上形成第一薄膜聚合物层，所述第一薄膜聚合物层包括至少一种第一基底介电材料和至少一种微波可调谐材料；(b)将变频微波能量施加至基板和第一薄膜聚合物层，以将基板和第一薄膜聚合物层加热至第一温度；以及(c)调整施加至基板和第一薄膜聚合物层的变频微波能量，以调谐第一薄膜聚合物层的至少一种材料性质。

在一些实施例中，一种使用可变微波频率来固化基板上的聚合物层的方法可包括：(a)在基板上形成第一薄膜聚合物层，所述第一薄膜聚合物层包括：至少一种第一基底介电材料；以及至少一种微波可调谐材料，其中所述至少一种微波可调谐材料为以下各项中的至少一者：(1)加快固化工艺并减小固化温度的高极性添加剂材料，(2)电气、机械、热学或化学中的至少一者是基于暴露于微波而改性的微波响应性添加剂，或(3)非极性材料；b)将变频微波能量施加至基板和第一薄膜聚合物层，以将基板和第一薄膜聚合物层加热至第一温度；以及(c)调整施加至基板和第一薄膜聚合物层的变频微波能量，以调谐第一薄膜聚合物层的至少一种材料性质。

在一些实施例中，一种使用可变微波频率来固化基板上的多个聚合物层的方法包括：在基板上形成多个薄膜聚合物层，其中多个薄膜聚合物层中的每一者包括至少一种基底介电材料和至少一种微波可调谐材料；以及将不同的变频微波能量施加至多个薄膜聚合物层中的每一者，以使得多个薄膜聚合物层中的每一者已被调谐成表现出与相邻层不同的材料性质。

以下描述本公开的其他和进一步实施例。

附图说明

通过参考在附图中描绘的本公开的说明性实施例，可理解以上简要概述并在以下更详细地讨论的本公开的实施例。附图仅示出本公开的典型实施例，并且因此不应被视为对范围的限制，因为本公开可承认其他同等有效的实施例。

图1描绘根据本公开的一些实施例的在半导体基板上固化聚合物层的方法的流程图。