有源硅基板的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于基本电气元件领域，设及半导体器件的制造方法，特别设及一种有源 娃基板的制作方法。
【背景技术】
[0002] 基板是电子设备的核屯、部件，它承担着机械支撑、散热和导电等关键作用。为满 足电子产品小型化、多功能W及系统集成的需求，S维（3D)系统级封装方式越来越受到重 视。多巧片组件（MCM)的3D结构主要有S种类型，即埋置型3D、有源基板型3D和叠层型 3D。其中有源性基板具备体积最小、性能指标、组装密度和可靠性高的优点，因此高级的系 统级封装正在重点开展有源晶圆和埋置巧片3D基板研究。由于有源基板可通过单片生产 线上的薄膜多层布线加工技术，可利用现用设备和工艺资源进行研究，所W本项目优先考 虑有源娃基板研究。有源娃基板研究需解决常规多层布线基板存在的金属台阶覆盖性差和 金属层间寄生效应大等技术难题。
[0003] 非光敏BCB(苯并环了締）是一种新型低介电常数的有机介质材料，同传统的PI、 Si02/Si3N4介质材料比较，具备更低的介电常数、成膜固化温度\吸湿率和更高的平坦化 率、高透光率和抗化学腐蚀性，因此在微电子领域的未来应用方面是非常理想的材料。因此 采用BCB材料作为有源基板的层间其中非光敏BCB材料目前应用于微电子产业的许多方 面，如MCM-D，MCM-LD，MCM-CD。表面平整化，如平面层和高通孔电介质，中间电介质层，如Si 和GaAs。
[0004] 目前，国外已交普遍采用BCB介质材料，BCB材料分为光敏和非光敏两种类型，国 内也有厂研开展了研究和初步应用，但主要存在BCB介质与上、下层材料的粘附性问题和 其他加工难题。本发明采用了非光敏BCB材料，与光敏BCB相比，虽然加工复杂，但局部保 存期较长、工艺加工稳定性好的优点。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种有源娃基板的制作方法。
[0006] 为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0007] 有源娃基板的制作方法，包括W下步骤：
[000引 1)在有源晶圆片上制作第一层非光敏BCB介质层；
[0009] 2)在第一层BCB介质层上刻蚀第一通孔；
[0010] 3)在第一层BCB介质层上及第一通孔区域瓣射第一TiW/Au复合层；
[0011] 4)在第一TiW/Au复合层表面涂覆光刻胶并光刻得到第一导带图形；
[001引W在第一导带图形上带胶选择性电锻2-4ym的Au层；
[0013] 6)超声清洗去除光刻胶；
[0014] 7)去除步骤5)中被光刻胶覆盖区域的第一TiW/Au复合层；
[0015] 8)在步骤7)所得产品表面制作第二层非光敏BCB介质层；
[0016] 9)在第二层BCB介质层上刻蚀第二通孔；
[0017] 10)在第二层BCB介质层上及第二通孔区域瓣射第二TiW/Au复合层；
[0018] 11)在第二TiW/Au复合层表面涂覆光刻胶并光刻得到第二导带图形；
[0019]在第二导带图形表面带胶选择性电锻2-4 ym的Au层；
[0020] 13)超声清洗去除光刻胶；
[0021] 14)在步骤13)所得产品表面制作非光敏BCB纯化层；
[0022] 15)刻蚀BCB纯化层窗口。
[0023] 作为本发明的优选，步骤1)、步骤8)和步骤14)制作非光敏BCB层按如下步骤进 行：
[0024] a)清洗基体；
[0025] b)在基体表面涂覆BCB增粘剂并于90-110°C烘烤50-70S;
[0026] C)在BCB增粘剂表面涂覆的BCB层并于85-95°C烘烤100-150S;
[0027] d)于真空环境软固化BCB层；
[002引其中步骤1)、步骤14)中BCB层厚度为4. 5-5. 5ym，步骤8)中BCB层厚度为 9. 3-10. 7Um。
[0029] 作为本发明的进一步优选，步骤1)、步骤8)和步骤14)制作非光敏BCB层时步 骤d)软固化BCB层分级分段进行，其中步骤1)、步骤8)中峰值固化温度为200-220°C， 峰值温度恒温时间为30-50min，步骤14)中固化温度为240-260°C，峰值温度恒温时间为 55-65min。
[0030] 作为本发明的优选，步骤2)和步骤9)刻蚀通孔时首先在BCB层表面旋涂 18-22ym的光刻胶，然后光刻出通孔图形，接着反应离子刻蚀通孔区域BCB介质层，最后去 除光刻胶。
[003U作为本发明的优选，步骤3)和步骤10)首先瓣射40-70nm的TiW层，然后瓣射 120-2000nm的Au层。
[003引作为本发明的优选，步骤4)和步骤11)中光刻胶为60cp正胶，厚度为4. 5-5. 2um。
[0033] 作为本发明的优选，步骤7)首先采用氣气离子束刻蚀Au，刻蚀功率180-220W，刻 蚀时间250-350S，然后用双氧水溶液腐蚀TiW层。
[0034] 作为本发明的优选，步骤15)刻蚀BCB纯化层窗口时首先涂覆18-22um的光刻胶 并光刻出纯化层窗口图形，接着反应离子刻蚀窗口区域BCB纯化层，最后去除光刻胶。
[0035] 作为本发明的进一步优选，反应离子刻蚀BCB层时刻蚀气体为刻化和SFe，两者流 量分别为30ml/min和lOml/min，刻蚀功率为190-210W，刻蚀速率为130-150nm/min，刻蚀时 间为55-65min，所述光刻胶为830cp正胶。
[0036] 本发明的有益效果在于：
[0037] 本发明提供了一种基于薄膜工艺技术的有源娃基板的制作方法，本方法采用光 刻、瓣射、微电子电锻、BCB介质成膜、RIE刻蚀、离子束刻蚀等微电子工艺技术首先在晶圆 片上沉积BCB介质对进行表面平坦化，然后通过厚胶光刻和RIE刻蚀工艺在BCB介质层形 成通孔，再通过瓣射、光刻、选择性电锻金、离子束刻蚀等工艺形成Au导带，最终形成BCB介 质/TiW/Au/金属结构的二层金布线的多层布线有源基板结构。本发明所制得的有源娃基 板具备最短互连路径、巧片级精细布线，优良的CTE匹配性，散热性好和可靠性高的特点， 是一种理想的内埋置巧片多层布线基板；本发明制造有源娃基板过程中使用非光敏BCB介 质材料，与传统的PI、Si02/Si3N4介质材料相比，具备更低的介电常数、成膜固化温度、吸湿 率和更高的平坦化率、透光率、抗化学腐蚀性能，虽然整体工序略微复杂，但局部保存期延 长，工艺稳定性更好。
【附图说明】
[003引为了使本发明的目的、技术方案和有益效