[发明专利]用于由微波固化调整聚合物的热膨胀系数(CTE)的方法

说明书

本文提供固化聚酰亚胺以调整热膨胀系数的方法。一些实施方式中，于基板上固化聚合物层的方法包括：(a)施加可变频率的微波能量至该基板，以将该聚合物层及该基板加热至第一温度；和(b)调整该可变频率的微波能量，以将该聚合物层及该基板的温度增加至第二温度，用以固化该聚合物层。

技术领域

本公开内容一般地涉及使用微波能量来固化聚合物。

背景技术

生产的多个阶段期间，多层的各式各样导电及非导电聚合材料被施加至半导体晶片。聚酰亚胺是半导体制造中频繁使用的聚合材料。聚酰亚胺经常用作半导体晶片的绝缘材料。

在半导体工业中的聚合物应用中，热膨胀系数(CTE)是一项重要的聚合物性质。举例而言，在扇出晶片层级封装中，经常使用多层聚酰亚胺。热工艺期间，聚酰亚胺的CTE对其他相邻材料(诸如环氧树脂或金属)的不匹配可能通过增加晶片弯曲、图案碎裂、及聚合物/金属脱层(delamination)而造成产率损失。

因此，发明人已开发固化诸如聚酰亚胺之类的聚合物以调整热膨胀系数的改良方法。

发明内容

本文提供固化聚酰亚胺以调整热膨胀系数的方法。一些实施方式中，于基板上固化聚合物层的方法包括：(a)施加可变频率的微波能量至该基板，以将该聚合物层及该基板加热至第一温度；和(b)调整该可变频率的微波能量，以将该聚合物层及该基板的温度增加至第二温度，用以固化该聚合物层。

一些实施方式中，于基板上固化聚合物层的方法包括：(a)施加可变频率的微波能量至该基板，以将该聚合物层及该基板加热至约170摄氏度至约200摄氏度的第一温度达第一时段之久；以及(b)调整该可变频率的微波能量，以将该聚合物层及该基板的温度增加至约300摄氏度至约400摄氏度的第二温度达第二时段之久，用以固化该聚合物层，其中在微波处理腔室内于真空下执行(a)-(b)。

一些实施方式中，于基板上固化聚酰亚胺层的方法包括：(a)施加可变频率的微波能量至该基板，以将该聚酰亚胺层及该基板加热至约170摄氏度至约200摄氏度的第一温度，该可变频率的微波能量的微波频率范围是从约5.85GHz至约6.65GHz且扫描速率为每频次约0.25微秒，其中该聚酰亚胺层与该基板是以第一速率从约25摄氏度加热至该第一温度，该第一速率为每秒约0.01摄氏度至约4摄氏度，且其中该聚酰亚胺层维持在该第一温度达第一时段之久，该第一时段为约10分钟至约60分钟；以及(b)调整该可变频率的微波能量，以将该聚酰亚胺层及该基板的温度增加至约300摄氏度至约400摄氏度的第二温度，用以固化该聚酰亚胺层，其中该聚酰亚胺层及该基板是以第二速率从该第一温度加热至该第二温度，该第二速率为每秒约0.01摄氏度至约4摄氏度，且其中该聚酰亚胺层维持在该第二温度达第二时段之久，该第二时段为约5分钟至约60分钟，其中在微波处理腔室内于真空下执行(a)-(b)。

下文中描述本公开内容的其他与进一步的实施方式。

附图说明

以上简要概述的以及在下文中更详细讨论的本公开内容的实施方式可以通过参照绘示于附图中的本公开内容中的说明性实施方式来获得。然而，附图仅绘示本公开内容的典型实施方式，因而不应视为对本公开内容的范围的限制，因为本公开内容可允许其他等同有效实施方式。

图1描绘根据本公开内容的一些实施方式的在半导体基板上固化聚合物层的方法的流程图。

图2描绘根据本公开内容的一些实施方式的用于聚合物微波固化工艺的处理腔室的示意性侧视图。

图3描绘根据本公开内容的一些实施方式的聚合物微波固化工艺的温度分布曲线(temperature profile)的图表。

为了便于了解，尽可能地使用相同的附图标号标示各图共通的相同元件。这些图式并未按比例绘制且可能为了清晰而简化。一个实施方式的元件及特征在没有进一步描述下可有利地并入其他实施方式中。

具体实施方式