RU2676222C2 - Способ улучшения адгезии индиевых микроконтактов с помощью ультразвуковой обработки - Google Patents
Способ улучшения адгезии индиевых микроконтактов с помощью ультразвуковой обработки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2676222C2 RU2676222C2 RU2017104432A RU2017104432A RU2676222C2 RU 2676222 C2 RU2676222 C2 RU 2676222C2 RU 2017104432 A RU2017104432 A RU 2017104432A RU 2017104432 A RU2017104432 A RU 2017104432A RU 2676222 C2 RU2676222 C2 RU 2676222C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- indium
- microcontacts
- layer
- etching
- mask
- Prior art date
Links
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 45
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 title 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims abstract description 20
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000003491 array Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000004880 explosion Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract 4
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 claims abstract 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Использование: для изготовления индиевых микроконтактов в матричных фотоприемниках. Сущность изобретения заключается в том, что способ улучшения адгезии индиевых микроконтактов с помощью ультразвуковой обработки на полупроводниковых пластинах с матрицами БИС считывания или фотодиодными матрицами включает формирование металлического подслоя под индий, формирование защитной фоторезистивной маски с окнами в местах микроконтактов, напыление слоя индия, изготовление индиевых микроконтактов одним из способов: удаление защитной маски со слоем индия вокруг микроконтактов (метод взрыва), формирование маски для травления на слое индия с последующим травлением слоя одним из известных способов (химическое травление, ионное травление) с последующим удалением слоев фоторезиста, при этом после формирования системы микроконтактов проводится обработка пластин в ультразвуковой ванне в течение нескольких минут. Технический результат: обеспечение возможности высокой адгезии индиевых микроконтактов и высокой однородности ее значений в пределах больших массивов. 5 ил.
Description
Изобретение относится к технологии изготовления индиевых микроконтактов в матричных фотоприемниках ИК-излучения и БИС считывания фотосигнала.
В настоящее время широко используется способ изготовления гибридных ИК МФПУ методом перевернутого монтажа фоточувствительных элементов с БИС считывания при помощи индиевых микроконтактов.
Известно, что одними из методов изготовления микроконтактов являются:
- метод обратной фотолитографии («метод взрыва», lift-off) [В.М. Акимов, Е.А. Климанов, В.П. Лисейкин, А.Р. Микертумянц, М.В. Седнев, В.В. Сергеев, И.А. Шелоболин О "взрывном" способе изготовления систем металлизации и микроконтактов в БИС считывания фотосигнала // Прикладная физика, 2010, №4; Jutao Jiang, Stanley Tsao et. al.. Fabrication of indium bumps for hybrid FPA applications. Infrared Physics and Technology. 45(2004) 143-151];
- метод ионного травления;
- метод химического травления.
Известен также способ формирования высоких и однородных индиевых микроконтактов методом переплавки в парах слабой кислоты при температуре несколько выше температуры плавления индия (~170-200°С) ранее созданных микроконтактов одним из перечисленных выше методов [J Jiang, S. Tsao, Т.О Sullivan, G.J. Brawn. Infrared Physics and Technology, 45 (2004), p. l43-151.
Все указанные методы имеют следующий недостаток:
при формировании индиевых микроконтактов выполняется несколько операций напыления металлических слоев: создание подслоя под индий (например, Cr-Ni, V-Al-V, Mo-Au, Ti-TiN и других) и напыление слоя индия с последующим удалением индия вокруг микроконтактов различными методами, указанными выше. При этом металлические слои, как правило напыляются различными методами: для напыления подслоя используется ионное распыление соответствующих металлических мишеней, а слоя индия - метод термического испарения. Данное обстоятельство часто приводит к невозможности последовательного напыления всех слоев в одной вакуумной установке без разгерметизации. Разгерметизация, в свою очередь, может приводить к окислению металлов подслоя, приводящему к ухудшению адгезии индиевых микроконтактов к металлическому подслою и значительному разбросу ее значений в многоэлементных структурах.
Известен способ изготовления микроконтактов с помощью создания металлической маски поверх слоя фоторезиста с последующим проявлением этого слоя [Шелоболин И.А., Лисейкин В.П., Климанов Е.А., Седнев М.В., Микертумянц А.Р. Способ изготовления индиевых столбиков. Патент на изобретение №2419178], принятый в качестве ближайшего аналога.
Задачей изобретения является создание технологии изготовления индиевых микроконтактов с помощью известных методов, перечисленных выше, позволяющей обеспечить высокую адгезию индиевых микроконтактов и высокую однородность ее значений в пределах больших массивов.
При этом используется взаимная диффузия индия и металла подслоя при приложении ультразвуковых колебаний, приводящая к разрушению окисного слоя между металлами и улучшению адгезии между ними.
Технический результат достигается тем, что на полупроводниковой пластине методом вакуумного напыления изготавливают металлические площадки (подслой) для формирования индиевых микроконтактов, наносят слой позитивного фоторезиста, на который после экспонирования через фотошаблон с рисунком окон под микроконтакты и проявлением напыляют слой индия, методом фотолитографии формируют маску для травления индия и производят травление индия одним из перечисленных методов; затем удаляют слои фоторезиста и проводят обработку пластины в ультазвуковой ванне в течение нескольких минут.
В другом варианте на полупроводниковой пластине наносят слой позитивного фоторезиста, на который после экспонирования через фотошаблон с рисунком окон под микроконтакты и проявлением напыляют слои металла (подслой), а затем слой индия (в другой установке или через интервал времени), методом фотолитографии формируют маску для травления индия и производят травление индия одним из перечисленных методов; затем удаляют слои фоторезиста и проводят обработку пластины в ультазвуковой ванне в течение нескольких минут.
Последовательность технологической цепочки предлагаемого способа иллюстрируется на фиг. 1-5, где:
на фиг. 1 показан процесс экспонирования фоторезиста через фотошаблон,
на фиг. 2 показан процесс термической обработки фоторезиста;
на фиг. 3 показан процесс напыления индия;
на фиг. 4 показан процесс растворения фоторезиста:
на фиг. 5 изображен процесс ультразвуковой обработки микроконтактов.
На фигурах представлены следующие элементы:
1 - фотошаблон;
2 - слой фоторезиста;
3 - подложка;
4 - индий.
Способ изготовления микроконтактов осуществляется в следующей последовательности:
- на полупроводниковую пластину с металлическими площадками под индиевые микроконтакты наносится слой позитивного фоторезиста с последующей сушкой;
- проводится экспонирование фоторезиста с помощью фотошаблона с заданной конфигурацией контактных площадок (фиг. 1);
- проводится проявление фоторезиста в стандартном проявителе для позитивного фоторезиста (1% раствор КОН) (фиг. 4);
- проводится напыление слоя индия заданной толщины на маску фоторезиста (фиг. 5).
Далее проводится формирование индиевых микроконтактов одним из способов:
- растворением нижнего слоя фоторезиста с одновременным удалением индия (метод взрыва);
- методом травления,
для чего:
- проводится формирование маски фоторезиста для травления индия;
- проводится травление индия одним из известных способов (химическое, ионное) для формирования микроконтактов;
- проводится удаление фоторезиста в растворе диметилформамида или смеси диметилформамида с моноэтаноламином, или плазмохимическим травлением в кислородной плазме.
Далее проводится обработка пластины в ультразвуковой ванне в течение нескольких минут.
Claims (4)
- Способ улучшения адгезии индиевых микроконтактов с помощью ультразвуковой обработки на полупроводниковых пластинах с матрицами БИС считывания или фотодиодными матрицами, включающий формирование металлического подслоя под индий, формирование защитной фоторезистивной маски с окнами в местах микроконтактов, напыление слоя индия, изготовление индиевых микроконтактов одним из способов:
- - удалением защитной маски со слоем индия вокруг микроконтактов (метод взрыва),
- - формированием маски для травления на слое индия с последующим травлением слоя одним из известных способов (химическое травление, ионное травление) с последующим удалением слоев фоторезиста,
- отличающийся тем, что после формирования системы микроконтактов проводится обработка пластин в ультразвуковой ванне в течение нескольких минут.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017104432A RU2676222C2 (ru) | 2017-02-10 | 2017-02-10 | Способ улучшения адгезии индиевых микроконтактов с помощью ультразвуковой обработки |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017104432A RU2676222C2 (ru) | 2017-02-10 | 2017-02-10 | Способ улучшения адгезии индиевых микроконтактов с помощью ультразвуковой обработки |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2017104432A RU2017104432A (ru) | 2018-08-13 |
| RU2017104432A3 RU2017104432A3 (ru) | 2018-10-09 |
| RU2676222C2 true RU2676222C2 (ru) | 2018-12-26 |
Family
ID=63177099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017104432A RU2676222C2 (ru) | 2017-02-10 | 2017-02-10 | Способ улучшения адгезии индиевых микроконтактов с помощью ультразвуковой обработки |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2676222C2 (ru) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06188455A (ja) * | 1992-12-18 | 1994-07-08 | Daido Steel Co Ltd | 半導体光電素子に対するｉｔｏ膜形成方法 |
| CN101847592A (zh) * | 2010-04-09 | 2010-09-29 | 中国科学院上海微***与信息技术研究所 | 一种基于电镀工艺制备铟焊球阵列方法 |
| JP2011243746A (ja) * | 2010-05-18 | 2011-12-01 | Renesas Electronics Corp | 半導体装置の製造方法 |
| RU2522769C1 (ru) * | 2013-01-09 | 2014-07-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Министерство промышленности и торговли Российской Федерации | Способ изготовления индиевых микроконтактов с помощью позитивного обращаемого фоторезиста |
| RU2537085C1 (ru) * | 2013-07-08 | 2014-12-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Министерство промышленности и торговли Российской Федерации | Способ снижения омического сопротивления индиевых микроконтактов с помощью термического отжига |
| RU2571436C1 (ru) * | 2014-10-20 | 2015-12-20 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Способ изготовления индиевых микроконтактов |
| JP6188455B2 (ja) * | 2013-07-01 | 2017-08-30 | キヤノン株式会社 | 制御装置、撮像システム、画角制御方法、プログラム、および、記憶媒体 |
-
2017
- 2017-02-10 RU RU2017104432A patent/RU2676222C2/ru active IP Right Revival
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06188455A (ja) * | 1992-12-18 | 1994-07-08 | Daido Steel Co Ltd | 半導体光電素子に対するｉｔｏ膜形成方法 |
| CN101847592A (zh) * | 2010-04-09 | 2010-09-29 | 中国科学院上海微***与信息技术研究所 | 一种基于电镀工艺制备铟焊球阵列方法 |
| JP2011243746A (ja) * | 2010-05-18 | 2011-12-01 | Renesas Electronics Corp | 半導体装置の製造方法 |
| RU2522769C1 (ru) * | 2013-01-09 | 2014-07-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Министерство промышленности и торговли Российской Федерации | Способ изготовления индиевых микроконтактов с помощью позитивного обращаемого фоторезиста |
| JP6188455B2 (ja) * | 2013-07-01 | 2017-08-30 | キヤノン株式会社 | 制御装置、撮像システム、画角制御方法、プログラム、および、記憶媒体 |
| RU2537085C1 (ru) * | 2013-07-08 | 2014-12-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Министерство промышленности и торговли Российской Федерации | Способ снижения омического сопротивления индиевых микроконтактов с помощью термического отжига |
| RU2571436C1 (ru) * | 2014-10-20 | 2015-12-20 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Способ изготовления индиевых микроконтактов |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2017104432A (ru) | 2018-08-13 |
| RU2017104432A3 (ru) | 2018-10-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11545610B2 (en) | Piezoelectric sensor, pressure detecting device, manufacturing methods and detection method | |
| RU2419178C1 (ru) | Способ изготовления индиевых столбиков | |
| TW201602374A (zh) | 成膜遮罩、成膜遮罩之製造方法及觸控面板之製造方法 | |
| RU2676222C2 (ru) | Способ улучшения адгезии индиевых микроконтактов с помощью ультразвуковой обработки | |
| RU2468469C1 (ru) | Способ изготовления индиевых столбиков | |
| WO2017114404A1 (zh) | 一种硅片边缘的保护方法及光刻曝光装置 | |
| RU2537085C1 (ru) | Способ снижения омического сопротивления индиевых микроконтактов с помощью термического отжига | |
| KR102236193B1 (ko) | 다공성 3d 탄소 전극 기반 중금속 센서 및 그 제조방법 | |
| WO2021102661A1 (zh) | 一种光阻剥离液的隔离结构、tft阵列及其制备方法 | |
| RU2522769C1 (ru) | Способ изготовления индиевых микроконтактов с помощью позитивного обращаемого фоторезиста | |
| US3592691A (en) | Photoresist removal method | |
| RU2492545C1 (ru) | Способ изготовления индиевых микроконтактов ионным травлением | |
| CN102981359B (zh) | 光刻方法 | |
| US10147598B2 (en) | Manufacturing method for insulation layer, manufacturing method for array substrate and array substrate | |
| CN116544300A (zh) | 一种InAs/GaSb II类超晶格红外探测器的制备方法 | |
| KR100859640B1 (ko) | 반도체 제조 장치의 시스닝 공정을 위한 테스트 웨이퍼 제조 방법 | |
| JP3653960B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| KR20150049651A (ko) | 식각장치, 이를 이용한 식각방법 및 표시장치의 제조방법 | |
| CN105261558A (zh) | 一种半导体器件的制作方法 | |
| TW502313B (en) | Reusable monitor wafer | |
| CA2173932A1 (en) | Method for manufacturing an array of microelectrodes | |
| JPS6047950A (ja) | Ｆｅｔマルチセンサ | |
| JPS6074521A (ja) | パタ−ン形成方法 | |
| JPS61198051A (ja) | 半導体イオンセンサの電極形成方法 | |
| JPH01243555A (ja) | 半導体装置の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190211 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20200110 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner |