專利名稱：一種大規(guī)模紅外焦平面探測(cè)器銦柱生長(zhǎng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種大規(guī)模紅外焦平面探測(cè)器銦柱生長(zhǎng)方法。
背景技術(shù)：
目前，紅外焦平面探測(cè)技術(shù)具有光譜響應(yīng)波段寬、可獲得更多目標(biāo)信息、能晝夜工作等顯著優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)主流的焦平面探測(cè)器采用讀出電路將信號(hào)讀出，用銦柱互連的方式將探測(cè)器陣列芯片與讀出電路集成在一起。如今隨著焦平面探測(cè)器的高速發(fā)展，需制備出陣列規(guī)模更大、成像效果更好的探測(cè)器芯片，因此探測(cè)器芯片的尺寸會(huì)逐漸變大，同時(shí)通過(guò)縮小像元間距的方式來(lái)使得探測(cè)器芯片尺寸不會(huì)成倍的增加，這就意味著銦柱的底面積也要跟隨像元間距的縮小而減小?，F(xiàn)有的銦柱生長(zhǎng)工藝是采用厚膠光刻的方式產(chǎn)生圖形，再在膠上采用熱蒸發(fā)的方式沉積銦，再采用剝離的工藝去掉光刻膠，從而加工出銦柱。在實(shí)際工藝和后續(xù)的研究中發(fā)現(xiàn)，在銦柱底面尺寸減小后，現(xiàn)有的銦柱生長(zhǎng)工藝會(huì)導(dǎo)致銦柱底部殘?jiān)?，無(wú)法保證銦柱的形貌的一致性。以這種銦柱為基礎(chǔ)互連后，會(huì)降低探測(cè)器芯片和讀出電路的連通率，出現(xiàn)大量的盲元。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種大規(guī)模紅外焦平面探測(cè)器銦柱生長(zhǎng)方法，用以解決采用已有的銦柱生長(zhǎng)方法生成的銦柱底部易出現(xiàn)殘?jiān)?，進(jìn)而導(dǎo)致探測(cè)器出現(xiàn)盲元的問(wèn)題。具體地，本發(fā)明提供的一種大規(guī)模紅外焦平面探測(cè)器銦柱生長(zhǎng)方法，包括步驟1，在紅外焦平面探測(cè)器芯片上沉積光刻膠；步驟2，對(duì)沉積的光刻膠進(jìn)行全面曝光處理；步驟3，在曝光后的光刻膠上繼續(xù)沉積光刻膠；步驟4，利用光刻機(jī)對(duì)沉積的光刻膠進(jìn)行光刻處理；步驟5，在光刻處理后的芯片上沉積銦后剝離光刻膠，得到生長(zhǎng)的銦柱。進(jìn)一步地，本發(fā)明所述方法中，所述步驟2中對(duì)沉積的光刻膠進(jìn)行全面曝光處理的方式包括將沉積光刻膠的紅外焦平面探測(cè)器芯片放置在光刻機(jī)上，利用光刻機(jī)在不安裝光刻板的條件下對(duì)沉積的光刻膠進(jìn)行曝光處理。進(jìn)一步地，本發(fā)明所述方法中，所述步驟2中，曝光處理的曝光時(shí)間為15 30s。進(jìn)一步地，本發(fā)明所述方法中，所述步驟1和步驟3中沉積的光刻膠的厚度為 10 20微米。進(jìn)一步地，本發(fā)明所述方法中，所述步驟1和步驟3中，采用勻膠機(jī)沉積所述光刻膠。
進(jìn)一步地，本發(fā)明所述方法中，所述步驟5中，采用熱蒸發(fā)的方式沉積銦。進(jìn)一步地，本發(fā)明所述方法中，剝離光刻膠的方式包括將沉積銦后的芯片浸泡在丙酮溶液中，并在浸泡特定時(shí)間后，進(jìn)行超聲處理。其中，所述浸泡特定時(shí)間為1 2小時(shí)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果如下本發(fā)明所述方法，利用兩層光刻膠進(jìn)行銦柱的剝離，銦柱底部沒(méi)有殘?jiān)?，形貌一致性好。在芯片和讀出電路上生長(zhǎng)出這種銦柱，然后用合適的條件進(jìn)行倒裝焊接，能夠有效提高探測(cè)器芯片和讀出電路倒裝焊接的連通率，降低探測(cè)器的盲元率，適合在大規(guī)模紅外探測(cè)器互連工藝中使用。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種大規(guī)模紅外焦平面探測(cè)器銦柱生長(zhǎng)方法的流程圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例二中沉積第一層光刻膠后的芯片結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例二中沉積第二層光刻膠后的芯片結(jié)構(gòu)圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例二中光刻出銦柱圖形后的芯片結(jié)構(gòu)圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例二中生長(zhǎng)銦膜后的芯片結(jié)構(gòu)圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例二中剝離光刻膠后的芯片結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。為了解決現(xiàn)有技術(shù)中銦柱生長(zhǎng)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種大規(guī)模紅外焦平面探測(cè)器銦柱生長(zhǎng)方法，該方法能夠改善銦柱的形貌，提高探測(cè)器芯片和讀出電路倒裝焊接后的連通率，降低探測(cè)器的盲元率。下面通過(guò)幾個(gè)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述方法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)闡述。實(shí)施例一本發(fā)明實(shí)施例提供一種大規(guī)模紅外焦平面探測(cè)器銦柱生長(zhǎng)方法，如圖1所示，包括如下步驟步驟S101，在紅外焦平面探測(cè)器芯片上，采用勻膠機(jī)沉積光刻膠；該步驟中，沉積光刻膠的厚度為10 20微米。步驟S102，對(duì)沉積的光刻膠進(jìn)行全面曝光；該步驟中，全面曝光的曝光時(shí)間為15 30s ；
該步驟中，對(duì)沉積的光刻膠進(jìn)行全面曝光的方式優(yōu)選但不限于為將沉積光刻膠的芯片放置在光刻機(jī)上，利用光刻機(jī)在不安裝光刻板的條件下對(duì)涂覆的光刻膠進(jìn)行曝光處理。步驟S103，采用勻膠機(jī)，在曝光處理后的光刻膠上繼續(xù)沉積光刻膠；該步驟中，沉積光刻膠的厚度為10 20微米。步驟S104，利用光刻機(jī)，在沉積的光刻膠上進(jìn)行光刻處理；該步驟中，所述光刻處理的方式采用傳統(tǒng)的光刻方式，包括前烘、曝光、顯影等操作；其中，所述曝光為利用光刻機(jī)在安裝光刻板的條件下進(jìn)行的曝光操作。由于上述光刻處理操作均屬于公知技術(shù)，所以對(duì)于各操作的詳細(xì)實(shí)現(xiàn)過(guò)程在此不做詳述。步驟S105，在光刻處理后的芯片表面沉積銦；該步驟中，沉積銦時(shí)，采用熱蒸發(fā)的方式實(shí)現(xiàn)，沉積時(shí)真空度為10_4psi，樣品盤溫度控制在25攝氏度。步驟S106，對(duì)沉積銦后的芯片進(jìn)行剝離光刻膠處理，得到生長(zhǎng)的銦柱。該步驟中，所述剝離光刻膠是將沉積銦后的芯片浸泡在丙酮溶液中，浸泡預(yù)定時(shí)間為1至2小時(shí)，然后將盛有丙酮溶液的燒杯放入超聲機(jī)中，超聲剝離掉光刻膠，得到生長(zhǎng)的銦柱。實(shí)施例二本發(fā)明實(shí)施例提供一種大規(guī)模紅外焦平面探測(cè)器銦柱生長(zhǎng)方法，該方法是實(shí)施例一所述方法的一種具體實(shí)現(xiàn)方式，本實(shí)施例所述方法包括步驟1，在紅外焦平面探測(cè)器芯片上，采用勻膠機(jī)沉積厚度為12 μ m的光刻膠；沉積光刻膠的芯片如圖2所示，圖中“1”為光刻膠。步驟2，將沉積光刻膠的芯片放置在曝光機(jī)的曝光臺(tái)上，利用光刻機(jī)不加光刻板對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光；本實(shí)施例中，曝光時(shí)間為20s。步驟3，采用勻膠機(jī)再在芯片上沉積厚度為12μπι的光刻膠；再次沉積光刻膠的芯片如圖3所示，圖中“2”表示再次沉積的光刻膠。步驟4，利用光刻機(jī)在沉積的光刻膠上，通過(guò)選擇合適的光刻板，光刻出銦柱圖形； 如圖4所示，為光刻出銦柱圖形后的芯片。步驟5，采用熱蒸發(fā)的方式在芯片表面沉積銦；沉積時(shí)真空度為10_4psi，樣品盤溫度控制在25攝氏度，沉積的銦膜厚為15 μ m，具體如圖5所示。步驟6，沉積工作完成后，芯片浸泡在丙酮溶液中，浸泡預(yù)定時(shí)間為1至2小時(shí)，然后將盛有丙酮溶液的燒杯放入超聲機(jī)中，設(shè)定合適超聲功率和時(shí)間，將光刻膠完全去除干凈；該步驟中，剝離光刻膠后的芯片如圖6所示。綜上所述，本發(fā)明所述方法，由于第一層光刻膠已經(jīng)被曝光過(guò)一次，并且是全面被曝光，所以在光刻的顯影操作時(shí)，第一層光刻膠中圖形的尺寸會(huì)大于第二層的尺寸，進(jìn)而使得在沉積銦的過(guò)程中，不會(huì)出現(xiàn)由于銦層較厚剝離不成功的問(wèn)題，顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種大規(guī)模紅外焦平面探測(cè)器銦柱生長(zhǎng)方法，其特征在于，包括 步驟1，在紅外焦平面探測(cè)器芯片上沉積光刻膠；步驟2，對(duì)沉積的光刻膠進(jìn)行全面曝光處理；步驟3，在曝光后的光刻膠上繼續(xù)沉積光刻膠；步驟4，利用光刻機(jī)對(duì)沉積的光刻膠進(jìn)行光刻處理；步驟5，在光刻處理后的芯片上沉積銦后剝離光刻膠，得到生長(zhǎng)的銦柱。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟2中對(duì)沉積的光刻膠進(jìn)行全面曝光處理的方式包括將沉積光刻膠的紅外焦平面探測(cè)器芯片放置在光刻機(jī)上，利用光刻機(jī)在不安裝光刻板的條件下對(duì)沉積的光刻膠進(jìn)行曝光處理。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步驟2中，所述曝光處理的曝光時(shí)間為15 30s。
4.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步驟1和步驟3中沉積的光刻膠的厚度為10 20微米。
5.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步驟1和步驟3中，采用勻膠機(jī)沉積所述光刻膠。
6.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步驟5中，采用熱蒸發(fā)的方式沉積銦。
7.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步驟5中，剝離光刻膠的方式包括 將沉積銦后的芯片浸泡在丙酮溶液中，并在浸泡特定時(shí)間后，進(jìn)行超聲處理。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述浸泡特定時(shí)間為1 2小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大規(guī)模紅外焦平面探測(cè)器銦柱生長(zhǎng)方法，所述方法包括步驟1，在紅外焦平面探測(cè)器芯片上涂覆設(shè)定厚度的光刻膠；步驟2，對(duì)涂覆的光刻膠進(jìn)行全面曝光處理；步驟3，在曝光后的光刻膠上繼續(xù)涂覆設(shè)定厚度的光刻膠；步驟4，利用光刻機(jī)對(duì)涂覆的光刻膠進(jìn)行光刻處理；步驟5，在光刻處理后的紅外焦平面探測(cè)器芯片上沉積銦后剝離光刻膠，得到生長(zhǎng)的銦柱。本發(fā)明所述方法利用兩層光刻膠進(jìn)行銦柱的剝離，使得銦柱底部沒(méi)有殘?jiān)?、形貌一致性好，進(jìn)而有效提高了探測(cè)器芯片和讀出電路倒裝焊接的連通率，以及有效降低了探測(cè)器的盲元率。
文檔編號(hào)H01L31/18GK102544217SQ201210011829
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月16日
發(fā)明者支淑英, 白謝輝, 郭喜 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十一研究所