基板结构化方法技术

本公开涉及用于结构化半导体基板的方法和装置。在一个实施例中，一种基板结构化方法包括将抗蚀剂层施加到可选地设置在载体上的基板。使用紫外线辐射或激光烧蚀对抗蚀剂层进行图案化。然后，通过微喷砂将抗蚀剂层的图案化部分转印到基板上，以在基板中形成期望的特征，同时抗蚀剂层的未曝光或未烧蚀部分屏蔽基板的其余部分。然后将基板暴露于蚀刻工艺和剥离工艺中以去除抗蚀剂层并释放载体。离工艺中以去除抗蚀剂层并释放载体。离工艺中以去除抗蚀剂层并释放载体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基板结构化方法

技术介绍


[0001]本公开的实施例总体涉及用于结构化半导体基板的方法和装置。更具体地，本文描述的实施例涉及用于使用微喷砂(micro
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blasting)和激光烧蚀技术来结构化半导体基板的方法和装置。相关技术说明
[0002]由于对小型化电子器件和部件的需求不断增长，集成电路已发展成为复杂的2.5D和3D器件，在单个芯片上可以包含数百万个晶体管、电容器和电阻器。芯片设计的发展已导致更大的电路密度，从而提高了集成电路的处理能力和速度。对具有更大电路密度的更快处理能力的需求对在制造此种集成电路芯片中使用的材料、结构和工艺提出了对应的要求。然而，除了朝向更高集成度和更高性能的这些趋势之外，还一直在追求降低制造成本。
[0003]常规地，由于易于形成特征和经由所述特征的连接以及与有机复合物相关联的相对较低的封装制造成本，已经在有机封装基板上制造集成电路芯片。然而，随着电路密度的增加和电子元件的进一步小型化，由于用于维持器件规模和相关联的性能要求的材料结构分辨率的限制，有机封装基板的利用变得不切实际。最近，已经利用放置在有机封装基板上的无源硅中介层作为再分布层来制造2.5D和3D集成电路，以补偿与有机封装基板相关联的某些限制。硅中介层的利用受到高带宽密度、低功耗芯片间通信以及先进封装应用中异构集成需求的潜力的驱动。但是，在硅中介层中形成特征(诸如，硅穿孔(TSV))仍然是困难且高成本的。特别地，高成本由高深宽比的硅通孔蚀刻、化学机械平面化和半导体后道工序(BEOL)互连施加。
[0004]因此，本领域需要用于先进封装应用的改进的基板结构化方法。

技术实现思路

[0005]在一个实施例中，提供了一种用于基板结构化的方法。所述方法包括：用第一粘合层将基板粘合到载板；用第二粘合层将抗蚀剂层粘合到基板；以及用电磁辐射图案化抗蚀剂层。所述方法还包括：将粉末粒子推进抵靠在经图案化的抗蚀剂层上以在基板中形成经结构化的图案，并且将基板暴露于蚀刻工艺以从经结构化的图案去除碎屑并平滑化基板一个或多个表面。通过释放第二粘合层将抗蚀剂层从基板剥离，并且通过释放第一粘合层将基板从载板剥离。
[0006]在一个实施例中，提供了一种用于基板结构化的方法。所述方法包括：在硅太阳能基板上形成抗蚀剂层，通过将抗蚀剂层暴露于电磁辐射来图案化抗蚀剂层，在高压下将粉末粒子的流朝向基板推进以从基板移除和去除材料并形成经结构化的图案，并且将基板暴露于蚀刻工艺以从经结构化的图案去除碎屑并平滑化基板的一个或多个表面。
[0007]在一个实施例中，提供了一种用于基板结构化的方法。所述方法包括：用第一粘合层将第一抗蚀剂层粘合在基板的第一表面上；用第二粘合层将第二抗蚀剂层粘合在基板的
第二表面上；以及图案化第一抗蚀剂层和第二抗蚀剂层。所述方法还包括：将粉末粒子朝向基板的第一表面推进以在基板的第一表面中形成一个或多个图案化结构，将粉末粒子朝向基板的第二表面推进以使一个或多个图案化结构在基板的在第一表面与第二表面之间的整个厚度上延伸，以及将基板暴露于蚀刻工艺以从基板去除碎屑并平滑化基板的一个或多个表面。
附图说明
[0008]为了能够详细地理解本公开的上述特征的方式，可以通过参考实施例来获得对以上简要概述的本公开的更详细的描述，所述实施例中的一些在附图中图示。然而，应注意，附图仅图示示例性实施例，因此不应被认为是对其范围的限制，并且可以允许其他等效实施例。
[0009]图1图示了根据本文描述的实施例的基板结构化工艺的流程图。
[0010]图2A至图2F示意性地图示了根据本文描述的实施例的在基板结构化工艺的不同阶段处的基板的横截面视图。
[0011]图3A至图3F示意性地图示了根据本文描述的实施例的在基板结构化工艺的不同阶段处的基板的横截面视图。
[0012]图4A至图4E示意性地图示了根据本文描述的实施例的在基板结构化工艺的不同阶段处的基板的横截面视图。
[0013]图5图示了根据本文描述的实施例的基板结构化工艺的流程图。
[0014]图6A至图6D示意性地图示了根据本文描述的实施例的在基板结构化工艺的不同阶段处的基板的横截面视图。
[0015]为了便于理解，在可能的情况下使用相同的附图标记来表示附图中共有的相同元件。可以预期的是，一个实施例的元件和特征可以被有益地并入其他实施例中，而无需进一步叙述。
具体实施方式
[0016]本公开涉及用于结构化半导体基板的方法和装置。在一个实施例中，一种基板结构化的方法包括将抗蚀剂层施加到可选地设置在载板上的基板上。使用紫外线辐射或激光烧蚀对抗蚀剂层进行图案化。然后通过微喷砂将抗蚀剂层的图案化部分转印到基板上，同时抗蚀剂层的未曝光或未烧蚀部分屏蔽基板的其余部分。然后将基板暴露于蚀刻工艺和剥离工艺以去除抗蚀剂层并释放载体。在另一个实施例中，通过激光烧蚀在基板中形成期望的特征。
[0017]图1图示了用于结构化基板102的代表性方法100的流程图。图2A至图2F和图3A至图3F图示了图1的结构化工艺的不同阶段处的基板102的示意性横截面视图。因此，在必要时对图2A至图2F和图3A至图3F的参考将被包括在图1和方法100的讨论中。此外，用于结构化基板102的方法100具有多个操作。可以以任何顺序或同时执行操作(除非上下文排除了可能性)，并且所述方法可以包括一个或多个其他操作，所述一个或多个其他操作在定义的操作中的任一者之前、在两个定义的操作之间或在所有定义的操作之后执行(除非上下文排除了可能性)。
[0018]通常，方法100包括在操作110处将抗蚀剂膜施加到基板102。在一些实施例中，在施加抗蚀剂膜之前，基板102可选地耦合到载板。在操作120处，方法100包括将基板102暴露于电磁或激光辐射以图案化抗蚀剂膜。在操作130处，对基板102进行微喷砂以在基板102中形成诸如盲孔、通孔或空腔之类的结构。所述方法还包括在操作140处蚀刻基板102以去除碎屑和在微喷砂工艺期间形成的表面微裂纹，而经图案化的抗蚀剂膜仍保持完整。随后，在操作150处去除经图案化的抗蚀剂层，此后，在操作160处可以将基板进一步暴露于载板剥离工艺。
[0019]基板102由任何合适的基板材料形成，包括但不限于III
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V族化合物半导体材料、硅、晶体硅(例如，Si<100>或Si<111>)、氧化硅、硅锗、掺杂或未掺杂硅、掺杂或未掺杂的多晶硅、氮化硅、石英、硼硅酸盐玻璃、玻璃、蓝宝石、氧化铝和陶瓷。在一个实施例中，基板102为封装基板。在一个实施例中，基板102是单晶p型或n型硅基板。在一个实施例中，基板102是多晶p型或n型硅基板。在另一个实施例中，基板102是p型或n型硅太阳能基板。除非另有说明，否则本文所述的实施例和示例是用具有在约50μm和约1000μm之间，诸如在约90μm和约780μm之间的厚度的基板来执行的。例如，基板102具有在约100μm本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于基板结构化的方法，包括以下步骤：将基板粘合到载板，所述基板经由第一粘合层粘合到所述载板；在所述基板上形成抗蚀剂层，所述抗蚀剂层经由第二粘合层粘合到所述基板；经由电磁辐射图案化所述抗蚀剂层；图案化所述基板以在所述基板中形成经结构化的图案，通过将粉末粒子的流推进抵靠在经图案化的所述抗蚀剂层上来图案化所述基板；将所述基板暴露于蚀刻工艺以从所述基板中的所述经结构化的图案去除碎屑，所述蚀刻工艺进一步平滑化所述基板的一个或多个表面；通过释放所述第二粘合层将所述抗蚀剂层从所述基板剥离；以及通过释放所述第一粘合层将所述基板从所述载板剥离。2.如权利要求1所述的方法，其中所述基板是单晶p型硅基板。3.如权利要求1所述的方法，其中所述基板是硅太阳能基板。4.如权利要求3所述的方法，其中所述基板具有的厚度小于约200μm。5.如权利要求1所述的方法，其中通过激光烧蚀来图案化所述抗蚀剂层。6.如权利要求1所述的方法，其中所述粉末粒子包括陶瓷材料。7.如权利要求6所述的方法，其中所述粉末粒子包括氧化铝。8.如权利要求6所述的方法，其中所述粉末粒子包括碳化硅。9.如权利要求6所述的方法，其中所述粉末粒子具有的直径在约15μm和约40μm之间。10.如权利要求6所述的方法，其中用于推进所述粉末粒子的流的流体压力在约50psi和约150psi之间。11.一种基板结构化方法，包括以下步骤：在硅太阳能基板上形...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈翰文，S，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：