RU2676222C2 - Method of improving adhesion of indium microcontacts using ultrasound processing - Google Patents
Method of improving adhesion of indium microcontacts using ultrasound processing 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
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F71/00—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии изготовления индиевых микроконтактов в матричных фотоприемниках ИК-излучения и БИС считывания фотосигнала.The invention relates to a manufacturing technology of indium microcontacts in matrix photodetectors of infrared radiation and LSI readout of the photo signal.
В настоящее время широко используется способ изготовления гибридных ИК МФПУ методом перевернутого монтажа фоточувствительных элементов с БИС считывания при помощи индиевых микроконтактов.Currently, a widely used method for the manufacture of hybrid IR MFPs by the method of inverted mounting of photosensitive elements with LSI readout using indium microcontacts.
Известно, что одними из методов изготовления микроконтактов являются:It is known that some of the methods for making microcontacts are:
- 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];- reverse photolithography method (“explosion method”, lift-off) [V.M. Akimov, E.A. Klimanov, V.P. Liseikin, A.R. Mikertumyants, M.V. Sednev, V.V. Sergeev, I.A. Shelobolin On the "explosive" method of manufacturing metallization systems and microcontacts in the LSI for reading the photo signal // Applied Physics, 2010, No. 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;- ion etching method;
- метод химического травления.- chemical etching method.
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.There is also a known method of forming high and uniform indium microcontacts by melting in weak acid vapors at a temperature slightly higher than the melting point of indium (~ 170-200 ° C) of previously created microcontacts using one of the above methods [J Jiang, S. Tsao, T.O Sullivan GJ Brawn. Infrared Physics and Technology, 45 (2004), p. l43-151.
Все указанные методы имеют следующий недостаток:All of these methods have the following disadvantage:
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.when forming indium microcontacts, several operations of deposition of metal layers are performed: the creation of a sublayer for indium (for example, Cr-Ni, V-Al-V, Mo-Au, Ti-TiN and others) and the deposition of an indium layer with the subsequent removal of indium around the microcontacts by various methods above. In this case, metal layers are usually sprayed by various methods: for spraying the sublayer, ion sputtering of the corresponding metal targets is used, and the indium layer is used by thermal evaporation. This circumstance often leads to the impossibility of sequentially spraying all layers in one vacuum unit without depressurization. Depressurization, in turn, can lead to oxidation of the metals of the sublayer, leading to a deterioration in the adhesion of indium microcontacts to the metal sublayer and a significant scatter of its values in multi-element structures.
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.A known method of manufacturing microcontacts by creating a metal mask on top of a photoresist layer with the subsequent manifestation of this layer [Shelobolin I.A., Liseikin V.P., Klimanov E.A., Sednev M.V., Mikertumyants A.R. A method of manufacturing indium columns. Patent for the invention No. 2419178], adopted as the closest analogue.
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.The objective of the invention is to create a manufacturing technology of indium microcontacts using the known methods listed above, which allows for high adhesion of indium microcontacts and high uniformity of its values within large arrays.
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.In this case, the mutual diffusion of indium and the metal of the sublayer is used when ultrasonic vibrations are applied, which leads to the destruction of the oxide layer between the metals and improved adhesion between them.
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.The technical result is achieved by the fact that on a semiconductor wafer metal plates (sublayer) are made by vacuum deposition to form indium microcontacts, a layer of positive photoresist is applied, on which an indium layer is sprayed through a photo mask with a window pattern under the microcontacts and developed, a mask is formed by photolithography etching indium and etching indium using one of these methods; then the layers of the photoresist are removed and the plate is processed in an ultrasonic bath for several minutes.
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.In another embodiment, a layer of positive photoresist is deposited on a semiconductor wafer, on which, after exposure through a photo mask with a window pattern for microcontacts and development, metal layers (sublayer) are deposited, and then an indium layer (in another installation or after a time interval), a mask is formed by photolithography for etching indium and etching indium using one of these methods; then the layers of the photoresist are removed and the plate is processed in an ultrasonic bath for several minutes.
Последовательность технологической цепочки предлагаемого способа иллюстрируется на фиг. 1-5, где:The sequence of the process chain of the proposed method is illustrated in FIG. 1-5, where:
на фиг. 1 показан процесс экспонирования фоторезиста через фотошаблон,in FIG. 1 shows the process of exposing a photoresist through a photomask,
на фиг. 2 показан процесс термической обработки фоторезиста;in FIG. 2 shows a heat treatment process for a photoresist;
на фиг. 3 показан процесс напыления индия;in FIG. 3 shows the deposition process of indium;
на фиг. 4 показан процесс растворения фоторезиста:in FIG. 4 shows the process of dissolving a photoresist:
на фиг. 5 изображен процесс ультразвуковой обработки микроконтактов.in FIG. 5 shows the process of ultrasonic processing of microcontacts.
На фигурах представлены следующие элементы:The figures show the following elements:
1 - фотошаблон;1 - photo template;
2 - слой фоторезиста;2 - photoresist layer;
3 - подложка;3 - substrate;
4 - индий.4 - indium.
Способ изготовления микроконтактов осуществляется в следующей последовательности:A method of manufacturing microcontacts is carried out in the following sequence:
- на полупроводниковую пластину с металлическими площадками под индиевые микроконтакты наносится слой позитивного фоторезиста с последующей сушкой;- a layer of positive photoresist is applied to a semiconductor wafer with metal pads for indium microcontacts, followed by drying;
- проводится экспонирование фоторезиста с помощью фотошаблона с заданной конфигурацией контактных площадок (фиг. 1);- exposure of the photoresist is carried out using a photomask with a given configuration of the contact pads (Fig. 1);
- проводится проявление фоторезиста в стандартном проявителе для позитивного фоторезиста (1% раствор КОН) (фиг. 4);- the manifestation of photoresist in a standard developer for positive photoresist (1% KOH solution) is carried out (Fig. 4);
- проводится напыление слоя индия заданной толщины на маску фоторезиста (фиг. 5).- a layer of indium of a given thickness is sprayed onto the photoresist mask (Fig. 5).
Далее проводится формирование индиевых микроконтактов одним из способов:Next, the formation of indium microcontacts is carried out in one of the ways:
- растворением нижнего слоя фоторезиста с одновременным удалением индия (метод взрыва);- dissolution of the lower layer of the photoresist with the simultaneous removal of indium (explosion method);
- методом травления,- etching method,
для чего:for what:
- проводится формирование маски фоторезиста для травления индия;- a photoresist mask is formed for etching indium;
- проводится травление индия одним из известных способов (химическое, ионное) для формирования микроконтактов;- indium is etched by one of the known methods (chemical, ionic) to form microcontacts;
- проводится удаление фоторезиста в растворе диметилформамида или смеси диметилформамида с моноэтаноламином, или плазмохимическим травлением в кислородной плазме.- the photoresist is removed in a solution of dimethylformamide or a mixture of dimethylformamide with monoethanolamine, or by plasma-chemical etching in oxygen plasma.
Далее проводится обработка пластины в ультразвуковой ванне в течение нескольких минут.Next, the plate is processed in an ultrasonic bath for several minutes.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017104432A RU2676222C2 (en) | 2017-02-10 | 2017-02-10 | Method of improving adhesion of indium microcontacts using ultrasound processing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017104432A RU2676222C2 (en) | 2017-02-10 | 2017-02-10 | Method of improving adhesion of indium microcontacts using ultrasound processing |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2017104432A RU2017104432A (en) | 2018-08-13 |
RU2017104432A3 RU2017104432A3 (en) | 2018-10-09 |
RU2676222C2 true RU2676222C2 (en) | 2018-12-26 |
Family
ID=63177099
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017104432A RU2676222C2 (en) | 2017-02-10 | 2017-02-10 | Method of improving adhesion of indium microcontacts using ultrasound processing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2676222C2 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06188455A (en) * | 1992-12-18 | 1994-07-08 | Daido Steel Co Ltd | Ito film formation method for semiconductor photoelectric element |
CN101847592A (en) * | 2010-04-09 | 2010-09-29 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | Indium welded ball array preparing method based on electroplating technology |
JP2011243746A (en) * | 2010-05-18 | 2011-12-01 | Renesas Electronics Corp | Semiconductor device manufacturing method |
RU2522769C1 (en) * | 2013-01-09 | 2014-07-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Министерство промышленности и торговли Российской Федерации | Method of producing indium microcontacts using positive reversible photoresist |
RU2537085C1 (en) * | 2013-07-08 | 2014-12-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Министерство промышленности и торговли Российской Федерации | Method of lowering of ohmic resistance of indium microcontacts using thermal annealing |
RU2571436C1 (en) * | 2014-10-20 | 2015-12-20 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Method for manufacturing indium microcontacts |
JP6188455B2 (en) * | 2013-07-01 | 2017-08-30 | キヤノン株式会社 | Control apparatus, imaging system, angle of view control method, program, and storage medium |
-
2017
- 2017-02-10 RU RU2017104432A patent/RU2676222C2/en active IP Right Revival
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06188455A (en) * | 1992-12-18 | 1994-07-08 | Daido Steel Co Ltd | Ito film formation method for semiconductor photoelectric element |
CN101847592A (en) * | 2010-04-09 | 2010-09-29 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | Indium welded ball array preparing method based on electroplating technology |
JP2011243746A (en) * | 2010-05-18 | 2011-12-01 | Renesas Electronics Corp | Semiconductor device manufacturing method |
RU2522769C1 (en) * | 2013-01-09 | 2014-07-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Министерство промышленности и торговли Российской Федерации | Method of producing indium microcontacts using positive reversible photoresist |
JP6188455B2 (en) * | 2013-07-01 | 2017-08-30 | キヤノン株式会社 | Control apparatus, imaging system, angle of view control method, program, and storage medium |
RU2537085C1 (en) * | 2013-07-08 | 2014-12-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Министерство промышленности и торговли Российской Федерации | Method of lowering of ohmic resistance of indium microcontacts using thermal annealing |
RU2571436C1 (en) * | 2014-10-20 | 2015-12-20 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Method for manufacturing indium microcontacts |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2017104432A3 (en) | 2018-10-09 |
RU2017104432A (en) | 2018-08-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10903319B2 (en) | Patterning graphene with a hard mask coating | |
CN102629613B (en) | Method for manufacturing X-ray sensor | |
RU2419178C1 (en) | Method of making indium columns | |
CN107564803B (en) | Etching method, process equipment, thin film transistor device and manufacturing method thereof | |
RU2676222C2 (en) | Method of improving adhesion of indium microcontacts using ultrasound processing | |
RU2468469C1 (en) | Method of making indium columns | |
CN112117351A (en) | A method and detector chip for extracting electrical properties of mercury cadmium telluride pn junction | |
RU2537085C1 (en) | Method of lowering of ohmic resistance of indium microcontacts using thermal annealing | |
CN100576579C (en) | A kind of method for preparing the indium post | |
KR102236193B1 (en) | Nanoporous 3d carbon electrode-based heavy metal sensor and method for manufacturing thereof | |
CN114937602A (en) | Method for wet etching of patterned gallium oxide | |
CN106601668B (en) | Flat panel display equipment, thin film transistor base plate and preparation method thereof | |
KR102359184B1 (en) | Non-enzymatic glucose sensor and method for manufacturing | |
RU2522769C1 (en) | Method of producing indium microcontacts using positive reversible photoresist | |
CN100468664C (en) | Chemical etching method in the fabrication process of zinc oxide ultraviolet focal plane imaging array | |
CN110515280A (en) | A method for preparing chiral micro-nano structure with narrow spacing | |
RU2522802C1 (en) | Method of making microcontacts of photodetector arrays | |
CN110998848A (en) | Isolation structure of photoresist stripping liquid, TFT array and preparation method thereof | |
US10147598B2 (en) | Manufacturing method for insulation layer, manufacturing method for array substrate and array substrate | |
JP3653960B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
CN116544300A (en) | Preparation method of InAs/GaSb II superlattice infrared detector | |
JPS5941835A (en) | Resist stripping method | |
CN105261558A (en) | Manufacturing method for semiconductor | |
TW502313B (en) | Reusable monitor wafer | |
CN102981359A (en) | Photoetching method |
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 |