一种晶圆表面吸收式IR镀膜工艺制造技术

本发明专利技术提出了一种晶圆表面吸收式IR镀膜工艺，通过本工艺得到的产品使得可见光区（400nm~700nm）呈高透，近红外区（780nm~1100nm）呈高度截止状态，在不同角度光入射时光透过偏移量小，有助于改进角度偏移难题，解决了传统镀膜制程产品容易出现的图像失真、识别速度慢等问题，比起传统镀膜工艺只能保证光在0

【技术实现步骤摘要】
一种晶圆表面吸收式IR镀膜工艺
[0001]

[0002]本专利技术涉及一种光学识别领域，尤其涉及一种晶圆表面吸收式IR镀膜工艺。
[0003]
技术介绍

[0004]原有晶圆表面IR（Infrared reflective）镀膜工艺步骤为：涂胶
‑
光刻
‑
镀膜
‑
显影
‑
脱胶，以此工艺路线进行生产形成的IR
‑
CUT（Infaraed Ray
‑
Cut红外截止）薄膜，简称IRC层，当光线入射角度由0
°
逐渐增大时，太阳光、灯光、漫反射的环境光等都会成为干扰源，入射角度越大，透过产品膜层的光线偏移越大，入射角超过20度会存在严重的光干扰，这些干扰源的光的所在波段非常宽泛，有些超过了1100nm的非可见光区域，此种高强度的干扰会导致识别速度慢、探测范围窄、准确度不高等问题，影响图像识别质量。
[0005]即原有晶圆表面IR镀膜工艺主要存在两个问题：（1）干扰光影响图像识别；（2）入射光透过路线偏移角较大。
[0006]
技术实现思路

[0007]为解决上述技术问题，本专利技术设计了一种晶圆表面吸收式IR镀膜工艺。
[0008]本专利技术采用如下技术方案：一种晶圆表面吸收式IR镀膜工艺，其步骤为：s1、清洗：将晶圆表面进行清洗，去除晶圆表面微粒和化学残留，并将清洗后晶圆甩干；s2、旋涂油墨：通过旋涂机的点胶模块首先在晶圆中心滴入2.5ml油墨，此阶段通过特氟龙制针头以3.0ml/min的速度持续注入涓流态的油墨，用800rpm的初始低速旋转晶圆，维持3s，后用785rad/s2角加速度提速，提速时间为0.4s，待转速提至3800rpm时，维持此转速旋转5s，而后以104.67rad/s2角加速度降速，降速时间3.8s，累计旋涂时间共需12.2s，形成一层油墨膜层；s3、烘烤：根据油墨的特性，在涂布完成后进行145℃，80min的烘烤，高温烘烤时，保持烘箱环境排除氧化氛围；s4、P型保护胶涂布：在烘烤后晶圆的油墨膜层表面涂覆P型保护胶，沉积1μm厚度的P型保护胶膜层；s5、MP保护胶涂布：通过在晶圆上方1cm的针头正面涂MP保护胶，涂胶完成后，底座真空吸附晶圆带动起做同心转动，沉积形成10μmMP保护胶膜层；s6、光刻显影冲洗：安置掩模板在晶圆上方，进行光刻显影，其中曝光能量200mJ/cm2，显影液浸泡300s，之后进行冲洗，清洗残余液体采用冲洗30s和SRD甩干；s7、干刻去胶：通过干法刻蚀采用产生带电粒子以及具有高度化学活性的中性原
子、分子及自由基的电浆，将未有MP保护胶的非阻光部分的P型保护胶和油墨膜层刻蚀剖离晶圆表面，再将产品置入85℃的去胶液中，脱胶1h去除MP保护胶膜层；带电粒子包括离子和电子等。
[0009]s8、PR胶层涂胶：通过在晶圆上方1cm的针头正面涂PR胶，涂胶完成后，底座真空吸附晶圆带动起做同心转动，沉积形成10μm PR胶层；s9、PR胶层光刻显影：通过安置与MP保护胶对应的掩模板在晶圆上方，进行光刻显影，其中曝光能量为400mJ/cm
2，
显影液浸泡480s，之后进行冲洗，清洗残余液体采用冲洗30s和SRD甩干；s10、蒸发IR镀膜：采用蒸发镀膜的形式进行IR镀膜，形成5.6μm IRC层；s11、去胶清洗：蒸发镀膜完成后，产品置入加热到85℃的去胶液中去胶2h，剥去PR层，然后用QDR（快排喷淋冲洗槽）清洗后，通过SRD甩干完成整个工艺。
[0010]作为优选，步骤s1中，晶圆的表面清洗经过QDR清洗，QDR注水时间为50s，排水时间为8s，次数为2次，清洗时间总长为2min，然后经过SRD甩干，此过程转速采用1200rpm/4min和1600rpm/6min两个步骤进行甩干，总时长为10min。
[0011]作为优选，步骤s3中，高温烘烤时，通过冲入氮气或氩气来保持烘箱环境排除氧化氛围。烘烤是为了使油墨沉积层更加牢固，不易出现膜裂，脱膜等问题。
[0012]作为优选，步骤s4中，P型保护胶涂布采用喷涂后旋涂的方式，旋涂转速为3000rpm。P型保护胶有两个作用，其一为保护油墨层防止其脱落破损，为其创造良好的功能使用环境，其二为衔接涂布层和IRC层，IRC镀膜层与P型保护胶的结合牢固度较好，可以避免因油墨与IRC层结合力不强导致的膜层分离，空气进入，掺杂等等问题。油墨层与P型保护胶层均为功能性膜层，MP保护胶层为保护功能性膜层。
[0013]作为优选，步骤s10中，蒸发IR镀膜包括清洗步骤、SiO2沉积步骤和TiO2沉积步骤，清洗步骤、SiO2沉积步骤和TiO2沉积步骤的离子源参数分别为：清洗步骤：离子源电压750V，电流750mA，电子枪电压600V，中和器和离子源的氧气75sccm，离子源的氩气0sccm，中和器的氩气8sccm；SiO2沉积步骤：离子源电压1250V，电流1250mA，电子枪电压800V，中和器和离子源的氧气40sccm，离子源的氩气0sccm，中和器的氩气8sccm；TiO2沉积步骤：离子源电压1550V，电流1450mA，电子枪电压850V，中和器和离子源的氧气70sccm，离子源的氩气10sccm，中和器的氩气10sccm。
[0014]本专利技术的有益效果是：（1）、本专利技术提出了一种晶圆表面吸收式IR镀膜工艺，通过本工艺得到的产品使得可见光区（400nm~700nm）呈高透，近红外区（780nm~1100nm）呈高度截止状态，在不同角度光入射时光透过偏移量小，有助于改进角度偏移难题，解决了传统镀膜制程产品容易出现的图像失真、识别速度慢等问题，比起传统镀膜工艺只能保证光在0
°‑
20
°
入射时光干扰小的窄角来讲，本工艺路线具有更优越的实用价值；（2）、晶圆表面经过电路及光路层结构加工后表面存在高度差，对旋涂要求较高，本专利技术工艺可较好的去除凹槽中的油墨残留，且光路层表面油墨分布较均匀，膜厚散差控制在0.2μm左右。
附图说明
[0015]图1是本专利技术的一种工艺流程图；
图2是本专利技术的一种工艺产品结构形成的流程图；图3是透过本专利技术和现有IR镀膜产品的光谱对比图；
具体实施方式
[0016]下面通过具体实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步的具体描述：实施例：如附图1和附图2所示，一种晶圆表面吸收式IR镀膜工艺，其步骤为：s1、清洗：将晶圆表面进行清洗，去除晶圆表面微粒和化学残留，并将清洗后晶圆甩干；s2、旋涂油墨：通过旋涂机的点胶模块首先在晶圆中心滴入2.5ml油墨，此阶段通过特氟龙制针头以3.0ml/min的速度持续注入涓流态的油墨，用800rpm的初始低速旋转晶圆，维持3s，后用785rad/s2角加速度提速，提速时间为0.4s，待转速提至3800rpm时，维持此转速旋转5s，而后以104.67rad/s2角加速度降速，降速时间3.8s，累计旋涂时间共需12.2s，形成一层油墨膜层；s3、烘烤：根据油墨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶圆表面吸收式IR镀膜工艺，其特征是，其步骤为：s1、清洗：将晶圆表面进行清洗，去除晶圆表面微粒和化学残留，并将清洗后晶圆甩干；s2、旋涂油墨：通过旋涂机的点胶模块首先在晶圆中心滴入2.5ml油墨，此阶段通过特氟龙制针头以3.0ml/min的速度持续注入涓流态的油墨，用800rpm的初始低速旋转晶圆，维持3s，后用785rad/s2角加速度提速，提速时间为0.4s，待转速提至3800rpm时，维持此转速旋转5s，而后以104.67rad/s2角加速度降速，降速时间3.8s，累计旋涂时间共需12.2s，形成一层油墨膜层；s3、烘烤：根据油墨的特性，在涂布完成后进行145℃，80min的烘烤，高温烘烤时，保持烘箱环境排除氧化氛围；s4、P型保护胶涂布：在烘烤后晶圆的油墨膜层表面涂覆P型保护胶，沉积1μm厚度的P型保护胶膜层；s5、MP保护胶涂布：通过在晶圆上方1cm的针头正面涂MP保护胶，涂胶完成后，底座真空吸附晶圆带动起做同心转动，沉积形成10μmMP保护胶膜层；s6、光刻显影冲洗：安置掩模板在晶圆上方，进行光刻显影，其中曝光能量200mJ/cm2，显影液浸泡300s，之后进行冲洗，清洗残余液体采用冲洗30s和SRD甩干；s7、干刻去胶：通过干法刻蚀采用产生带电粒子以及具有高度化学活性的中性原子、分子及自由基的电浆，将未有MP保护胶的非阻光部分的P型保护胶和油墨膜层刻蚀剖离晶圆表面，再将产品置入85℃的去胶液中，脱胶1h去除MP保护胶膜层；s8、PR胶层涂胶：通过在晶圆上方1cm的针头正面涂PR胶，涂胶完成后，底座真空吸附晶圆带动起做同心转动，沉积形成10μm PR胶层；s9、PR胶层光刻显影：通过安置与MP保护胶对应的掩模板在晶圆上方，进行光刻显影，其中曝光能量为400mJ/cm
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显影液浸泡480...

【专利技术属性】
技术研发人员：李涛，尚海，刘耀菊，王刚，
申请(专利权)人：杭州美迪凯光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：