[实用新型]用于高深宽比深孔结构晶圆或薄胶喷涂晶圆的喷嘴装置

说明书

本实用新型公开了一种用于高深宽比深孔结构晶圆或薄胶喷涂晶圆的喷嘴装置，属于集成电路制造晶圆工艺中的喷胶装置技术领域。该喷嘴装置包括液体输送管、雾化装置和除灰化装置，所述液体输送管与所述雾化装置相连接，所述雾化装置与所述除灰化装置相连接；所述雾化装置用于将所述液体输送管输送的喷胶用光刻胶光刻胶或保护隔离层雾化成液滴，并将小尺寸液滴作用于晶圆表面，通过调节雾化装置中电压以及共振频率即可调节喷胶速率，以满足不同工艺需求。该喷嘴针对带有深孔结构的晶圆喷涂光刻胶或保护隔离层，以及需喷涂薄胶(2μm以下)工艺的晶圆，能够解决常规喷胶方式难以满足工艺需求如高深宽比深孔结构晶圆以及薄胶喷涂晶圆喷涂。

技术领域

本实用新型涉及集成电路制造晶圆工艺中的喷胶装置技术领域，具体涉及一种用于高深宽比深孔结构晶圆或薄胶喷涂晶圆的喷嘴装置，该装置用于晶圆表面均匀喷涂光刻胶或保护隔离层，适用于半导体领域上的三维(3D)封装，尤其是TSV(硅通孔)制程、MEMS(微机电系统)制程等喷胶工艺处理。

背景技术

三维叠层封装、微机电系统(MEMS)封装、垂直集成传感器阵列以及台面MOS功率器件倒装焊技术等IC集成封装技术从2D向3D的转变开发，要求在高深宽比深孔结构晶圆表面，或需要喷涂一层薄胶的晶圆表面均匀涂布光刻胶或保护隔离层，传统的喷胶方式为采用超声波雾化喷嘴，雾化液滴尺寸18μm以上，对于高深宽比(深宽比＞2:1，或宽度窄，宽度＜30μm)深孔结构如30μm宽、100μm深的深孔结构，无法将光刻胶或保护隔离层均匀喷涂至深孔顶部、拐角处、侧壁、底部各处，或无法将光刻胶或保护隔离层在深孔中填满，甚至在深孔开口处光刻胶或保护隔离层黏附在一起，将深孔开口堵死，导致晶圆在后续加工工艺中出现缺陷，无法满足制程要求。

传统超声波雾化喷嘴，雾化液滴尺寸18μm以上，针对厚度2μm以下的薄胶工艺喷涂也存在很多弊端，表面均匀性差，甚至部分晶圆存在无涂敷情况。针对以上情况，亟待开发一种适用于高深宽比深孔结构晶圆或薄胶喷涂晶圆的喷涂设备。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述不足之处，本实用新型的目的在于提供一种用于高深宽比深孔结构晶圆或薄胶喷涂晶圆的喷嘴装置，该装置能够实现晶圆上深孔顶部(T1-1、T1-2)、上拐角处(T2-1、T2-2)、侧壁(T3-1、T3-2、T4-1、T4-2)、下拐角(T5-1、T5-2、)和底部(T6)的光刻胶或保护隔离层的均匀涂敷，或能够实现将深孔均匀填满，以及薄胶均匀涂敷。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种用于高深宽比深孔结构晶圆或薄胶喷涂晶圆的喷嘴装置，包括液体输送管、雾化装置和除灰化装置，所述液体输送管与所述雾化装置相连接，所述雾化装置与所述除灰化装置相连接；其中：

液体输送管：用于将喷胶用光刻胶或保护隔离层输送至所述雾化装置；

雾化装置：用于将所述液体输送管输送的喷胶用光刻胶或保护隔离层雾化成液滴，并将液滴直接作用于晶圆表面；所述雾化装置包括雾化片；

除灰化装置：用于将灰化后的小液滴吸附出去，或者溶解喷洒时产生的微小液滴，以达到理想净化效果。

该喷嘴装置还包括外壳和密封盖，密封盖设于外壳顶部，外壳与密封盖形成一个密闭空间，外壳高度范围0.5-30mm；所述雾化装置设于该密闭空间内。

所述液体输送管伸入所述密封盖后连接临时储液槽，临时储液槽位于所述雾化片上方；所述雾化片上设有多个通孔，通孔的排布方式为环形排布、圆形排布、蜂窝排布或线性排布；雾化片上通孔大小范围为1-20μm，根据不同工艺需求设计通孔的排布方式、通孔数量和通孔大小。

所述雾化片上具有震荡片(压电陶瓷片)，可通过调节震荡片电压的大小以及共振频率的大小，即可调节喷胶速率与出液状态，以满足不同工艺需求；电压范围为20-60V，共振频率50-130KHZ。