[发明专利]一种硅上凹槽无空洞有机介质填充方法

权利要求书

1.一种硅上凹槽无空洞有机介质填充方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，在硅晶片上制备凹槽结构，去除凹槽表面的化学污渍和颗粒残留；

S2，对硅晶片上凹槽结构采用纯氧等离子处理；

S3，将增粘剂平铺至凹槽结构表面；

S4，采用有机溶剂对凹槽结构表面进行预湿，使有机溶剂吸附在凹槽结构表面上；

S5，在制备有凹槽结构的硅晶片上旋涂有机介质；

S6，通过至少两次抽真空排除凹槽结构内的气泡；

S7，对有机介质进行固化。

2.如权利要求1所述的一种硅上凹槽无空洞有机介质填充方法，其特征在于，所述S1中凹槽结构开口10～60μm，深度100～150μm，凹槽间距100μm～10000μm。

3.如权利要求1所述的一种硅上凹槽无空洞有机介质填充方法，其特征在于，所述S2中等离子处理时间为60～360s。

4.如权利要求1所述的一种硅上凹槽无空洞有机介质填充方法，其特征在于，所述S3中采用600～1200rpm转速旋涂增粘剂，旋涂完增粘剂后静置60～300s。

5.如权利要求1所述的一种硅上凹槽无空洞有机介质填充方法，其特征在于，所述S4中采用的有机溶剂为PGMEA或PGME，预湿旋涂速度为50～300rpm，预湿后静置30～180s。

6.如权利要求1所述的一种硅上凹槽无空洞有机介质填充方法，其特征在于，所述S5中旋涂有机介质包括以下步骤：

S5.1，滴胶阶段，转速10～30rpm，持续10～30s；

S5.2，介质填充阶段，转速100～200rpm，持续120～360s，使表面介质流入凹槽结构内；

S5.3，匀胶阶段，转速增至400～800rpm，去除余胶，使硅晶片表面胶介质初步成膜；

S5.4，表面介质成膜阶段，转速增至1000～1500rpm，获得表面平整的有机介质膜。

7.如权利要求1所述的一种硅上凹槽无空洞有机介质填充方法，其特征在于，所述S7中对有机介质进行固化包括以下步骤：

S7.1，溶剂挥发阶段，升温速率0.5～2℃/min；

S7.2，气泡挥发阶段，升温速率0.5～2℃/min，持续时间30～120min；

S7.3，介质固化阶段，升温速率1～2℃/min，保温时间60～120min；

S7.4，降温阶段，降温速率3～5℃/min。

8.如权利要求1所述的一种硅上凹槽无空洞有机介质填充方法，其特征在于，所述有机介质为光敏性材料时，所述S6和S7之间还包括以下步骤：

对光敏性有机介质填充后的硅晶片进行软烤和曝光；所述光敏性有机介质为正性光刻胶，曝光时对凹槽结构内介质进行保护，曝光后凹槽表面介质通过显影除去；所述光敏性有机介质为负性光刻胶，曝光后凹槽内介质固化，通过显影去除凹槽结构表面多余的有机介质。