[发明专利]双面布线封装的圆片级大厚度光敏BCB背面制作方法

权利要求书

1.一种双面布线封装的圆片级大厚度光敏BCB背面的制作方法，其特征在于在制作好晶圆正面之后，在背面先进行表面处理，先涂覆BCB的增粘剂，再涂覆厚度大于20μm的光敏BCB，使用烘箱进行前烘，光刻后将BCB再次放入烘箱进行显影前软烘，根据显影检测工艺确定显影时间并显影，甩干或吹干，进行显影后软烘，最后放入烘箱进行固化，等离子体处理残胶。

2.按权利要求1所述的方法，其特征在于具体步骤是：

a)在已经完成正面制作工艺的硅片的背面，进行表面处理，先是将硅片用水清洗并甩干后，使用O₂或N₂等离子体表面预处理；涂胶前在热板上烘数十秒或涂覆Dow’s AP3000增粘剂；

b)在硅片上溅射一层种子层并光刻电镀形成第一层布线和器件；为适应高频应用，布线层厚度需达到3μm以上；

c)准备硅陪片，用以确定在相同工艺条件下步骤a)所述的硅片上BCB的显影时间。在硅片背面和硅陪片的表面进行等离子体预处理；

d)悬涂BCB，前烘。

分别在步骤c)所述的硅片背面和硅陪片的表面悬涂20μm以上的光敏BCB层，静置10～20分钟使其平坦，在充满氮气气氛的120℃烘箱中前烘10分钟；

e)BCB显影检测试验

将陪片放入光敏BCB显影液DS3000中显影，直到硅陪片的表面出现干涉条纹视为显影结束点，记录下显影时间；

f)BCB光刻，显影前软烘及BCB显影，形成BCB层间通孔：

①根据公式D：曝光剂量，I(t)：光强，计算光刻时间，并曝光；

②曝光后将硅片放在充满氮气气氛的120℃烘箱中烘3分钟，巩固光刻效果；

③在40℃的BCB显影液DS3000中显影，显影时间在硅陪片显影结束的时间基础上，增加50％～100％，甩干或吹干；

④在充满氮气气氛的120℃烘箱中烘3分钟坚膜；

g)固化

在充满氮气的200℃石英管内固化40分钟，达到60％的固化率，以适应多层互连的可靠性要求；

h)清除残余有机物

使用体积比5∶1的O₂/SF₆气体进行表面清洁，去除显影过程中残余的有机物；

i)在BCB介质层上进行硅片背面的第二层金属布线和器件制造，溅射一层种子层并光刻电镀形成第二层布线和器件，为适应高频应用，布线层厚度需达到3μm以上。

3.按权利要求2所述的方法，其特征在于步骤a中所述的O₂或N₂等离子体表面预处理的流量为200ml/min，功率为200W。

4.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于使用穿硅通孔TSV作为双面布线的连线，形成层间互连。

5.按权利要求4所述的方法，其特征在于所述层间互连是由背面光敏BCB光刻显影形成锥台形的通孔。

6.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于根据光敏BCB厚度不同，则曝光剂量参数不同，BCB的厚度为20-25μm，曝光剂量为3000mJ/cm²，而大于25μm的BCB层则应增加曝光剂量300-500J/cm²，而小于20μm BCB层则应相应减少曝光剂量300-500mJ/cm²。

7.按权利要求4所述的方法，其特征在于所述的双面布线中在硅片(101)的正面沉积介质层(104)，第一层布线和器件层(103)，第二层布线和器件层(105)；在硅片(101)背面沉积介质层(202)，第一层布线和器件层(201)，第二层布线和器件层(203)；通过穿硅通孔TSV阵列102将两面互连起来；其中介质层均为大于20μm的大厚度BCB，TSV是通过干刻，溅射，光刻和电镀方法制备的。