[发明专利]聚酰亚胺涂布及烘烤方法

说明书

技术领域

本发明涉及MEMS技术领域，尤其涉及一种低成本、低缺陷密度的聚酰亚胺涂布及烘烤方法。

背景技术

MEMS(微机电系统)是一种先进的制造技术平台。它是以半导体制造技术为基础发展起来的。MEMS技术采用了半导体技术中的光刻、腐蚀、薄膜等一系列的现有技术和材料。使用先进的MEMS微加工技术可以制造出性能优越的红外传感器。当今，红外传感器的应用越来越广泛，例如在医学上进行非接触式快速测量体温方面，这在需要对大范围人群测温方面有着重要意义；此外它还应用于科学研究和军事上，比如红外线光谱仪、导弹导向、热成像、激光侦测等用途。在民用商业方面，红外传感器也被广泛应用于遥控器、防盗器等常见民用设备上。

由于红外传感器的形貌一般是吸收红外，需要一个较大的水平表面来接收红外辐射，主流生产方法多采用表面牺牲层工艺制作。其中，聚酰亚胺高粘度聚酰亚胺被广泛运用于MEMS红外传感器制造工艺的牺牲层。

但在现有的加工工艺中，由于高粘度聚酰亚胺特有的粘度系数，PI涂胶后会在硅片表面形成大小约为1-7um左右的气泡缺陷且硅片背面有部分胶残留，气泡缺陷形貌如图2和图3所示。气泡缺陷在晶片表面的分布没有规律，一旦在像元区域形成，由于有气泡区域失去了PI的支撑作用，在后续工艺中就会形成断裂，直接会形成坏斑，进而影响成像质量，气泡的连续分布甚至会造成一个片子直接报废。

因此，希望提出一种高粘度聚酰亚胺涂布及烘烤工艺方法，来有效的降低气泡缺陷。

发明内容

本发明提供了一种可以降低气泡缺陷的聚酰亚胺涂布及烘烤方法。

根据本发明所提供的一种聚酰亚胺涂布及烘烤方法依次包括以下步骤：

a)在晶圆表面涂布增粘剂；

b)对所述涂布过增粘剂的晶圆进行第一烘烤；

c)对所述第一烘烤过的晶圆进行第一冷却；

d)在所述第一冷却后的晶圆表面涂布聚酰亚胺；

e)对所述涂布有聚酰亚胺的晶圆进行第二烘烤；

f)对所述第二烘烤过的晶圆进行第二冷却；

g)对所述第二冷却后的晶圆进行紫外烘烤，所述紫外烘烤工艺采用真空吸盘与深紫外灯共同加热的模式。

与现有技术相比，采用本发明提供的技术方案具有如下优点：相对于现有技术的聚酰亚胺涂布及烘烤方法，本发明实施例的聚酰亚胺涂布及烘烤方法增加了采用真空吸盘与深紫外灯共同加热的模式的紫外烘烤步骤，减少了由于PI胶由于粘度大而产生的气泡缺陷问题，进而提高了产品成品率及成像品质。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤a)在晶圆表面涂布增粘剂后对晶圆进行增粘剂浸润。

在晶圆表面涂布增粘剂后对晶圆进行增粘剂浸润，能进一步减少气泡缺陷。

根据本发明的一个实施例，对晶圆进行增粘剂浸润的时间为15-25秒。

对晶圆进行增粘剂浸润的时间为15-25秒，相比于其他时间长度，能进一步减少气泡缺陷。

根据本发明的一个实施例，所述步骤d)具体包括：旋转晶圆，采用喷涂旋转式对晶圆进行聚酰亚胺涂布；对涂布后的晶圆进行静置；旋转晶圆进行匀胶。

喷涂旋转式涂布的方式减少了涂胶时间，相对于现有技术的聚酰亚胺涂布及烘烤方法单片耗胶量大的缺点，减少单片耗胶量；相对于现有技术聚酰亚胺涂布及烘烤方法晶圆背面胶残留的缺点，减少了晶圆背面的胶残留。

根据本发明的一个实施例，所述涂布的时间为20-25秒。

涂布的时间为20-25秒，可进一步减少单片耗胶量。

根据本发明的一个实施例，对晶圆进行静置的时间为25-35秒。

对晶圆进行静置的时间为25-35秒，相比于其它静置时间，进一步减小了晶圆表面气泡缺陷。

根据本发明的一个实施例，匀胶的具体步骤为：

首先调整晶圆转速为第一转速，进行一定时间的第一步匀胶；

然后调整晶圆转速至第二转速，进行一定时间的第二步匀胶；

最后调整晶圆转速至第三转速，进行一定时间的第三步匀胶。

三步匀胶进一步消除了晶圆背面胶残留，减少了晶圆表面气泡缺陷。

根据本发明的一个实施例，所述第一转速小于第三转速小于第二转速。

根据本发明的一个实施例，所述步骤e)中对所述涂布有聚酰亚胺的晶圆进行第二烘烤的时间为25-35秒。

对所述涂布有聚酰亚胺的晶圆进行第二烘烤的时间为25-35秒，即相对于现有技术减少了第二烘烤的时间，进一步减少了气泡缺陷。