用于在表面上局部去除和/或更改聚合物材料的方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种用于在晶片(W)的表面(WO)上局部去除和/或更改聚合物材料的方法，所述方法具有以下步骤：a)将掩模(2)相对于所述表面(WO)定向；b)通过所述掩模(2)借助VUV光源(3)将所述表面(WO)局部曝光，其中，同时供应至少包含氧气(O2)的气体混合物；c)以至少包含氮气(N2)和/或氧气(O2)的气体混合物冲洗所述表面(WO)，其中，关断所述VUV光源(3)；d)重复至少所述步骤b)和c)，直到完成所述聚合物材料的去除和/或更改。本发明专利技术还涉及一种用于在晶片(W)的表面(WO)上局部去除和/或更改聚合物材料(P)的设备，所述设备具有能够相对于所述表面(WO)以定义的方式定向的掩模(2)，其中，借助布置在所述掩模上方的VUV光源(3)能够将所述表面(WO)曝光，其中，能够将至少包含氮气(N2)和/或氧气(O2)的气体混合物引入到在所述晶片(W)和所述掩模(2)之间的中间空间中。本发明专利技术的核心在于，所述设备具有用于固定所述晶片(W)的能够调整的晶片台(1)并且设置用于，在第一运行状态下在所述晶片(W)和所述掩模(2)之间调设曝光间隙GE并且在第二运行状态下在所述晶片(W)和所述掩模(2)之间调设冲洗间隙(GP)，所述冲洗间隙大于所述曝光间隙(GE)。述冲洗间隙大于所述曝光间隙(GE)。述冲洗间隙大于所述曝光间隙(GE)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在表面上局部去除和/或更改聚合物材料的方法和设备


[0001]本专利技术涉及一种用于在晶片的表面上局部去除或者也更改聚合物材料的方法。本专利技术还涉及一种用于在晶片的表面上局部去除或者也更改聚合物材料的设备。

技术介绍

[0002]微机电(MEMS)传感器，例如加速度传感器和转速传感器，被封装或者说封盖，以便保护敏感的可运动传感器结构免受颗粒影响并且以便为最终产品提供模具封装。附加地，用封盖能够实现传感器在定义压力条件下的运行。封盖通过将盖晶片与传感器晶片键合的方式来实现。所提到的晶片中的每个都经过一系列技术步骤，以便提供所期望的传感器结构。在键合工艺之前，晶片涂覆有设置用于可运动MEMS结构的防粘层(英语：Anti Stiction Coating)并且为每个MEMS芯片都产生相应的键合框架。
[0003]所提到的防粘层是薄聚合物层，该薄聚合物层应防止可运动传感器结构在与相邻的传感器结构接触的情况下的粘连。所提到的防粘层在键合工艺之前在批量处理中被施加，该批量处理在具有多个晶片的腔室中进行，其中，所述晶片整面地被涂覆，尽管在可运动传感器结构上仅局部地需要所提到的防粘层。
[0004]借助真空紫外辐射(VUV辐射：波长在10nm和200nm之间)对有机杂质或者聚合物进行表面清洁是一种已知的工艺，该工艺例如使用在平板显示器(英语：flat panel display，FPD)的制造中，以便去除光刻胶的残留物。在此，由准分子灯产生例如具有172nm的波长的VUV辐射。
[0005]已知，在键合框架上的防粘层在功能测试期间会损坏传感器的鲁棒性，因此目前实现回火工艺，以便从键合框架去除或者说降解防粘层。这是可能的，因为防粘层的热稳定性取决于它所沉积的表面材料。
[0006]在此，整个晶片被加热，其中，结果，需要具有不变特性防粘层的传感器结构也暴露于回火温度，从而防粘层的特性发生改变。键合框架的精确局部加热(在微米范围内)在技术上是无法实现的。
[0007]从不是在先公开的专利申请DE 1O2018210064.0中已知一种用于在使用光掩模的情况下来局部VUV去涂层的方法和设备。

技术实现思路

[0008]专利技术任务
[0009]本专利技术的任务是，提供一种特别有效的、用于在表面上局部去除或者也更改聚合物材料的方法。
[0010]专利技术优点
[0011]本专利技术涉及一种用于在晶片的表面上局部去除或者也更改聚合物材料的方法，其具有以下步骤：
[0012]a)将掩模相对于所述表面定向；
[0013]b)通过所述掩模借助VUV光源将所述表面局部曝光，其中，同时供应至少包含氧气(O2)的气体混合物；
[0014]c)以至少包含氮气(N2)和/或氧气(O2)的气体混合物冲洗所述表面，其中，关断所述VUV光源；
[0015]d)重复至少所述步骤b)和c)，直到完成所述聚合物材料的去除或者还有更改。
[0016]该方法的有利构型设置，在步骤b)中，在掩模和表面之间的曝光间隙(GE)中进行曝光，并且，在步骤c)中，在掩模和表面之间的冲洗间隙(GP)中进行冲洗，其中，冲洗间隙(GP)大于曝光间隙(GE)。有利地，在冲洗步骤期间能够增大在晶片和掩模之间的间距，并且因此能够更有效地用冲洗气体或者冲洗气体混合物将在曝光期间破裂的聚合物运走。
[0017]该方法的有利构型设置，在步骤c)中，供应外部产生的臭氧(O3)和/或氧自由基(O*)。有利地，如此能够将由于先前的曝光已经破裂的聚合物材料滤出并且运走。
[0018]该方法的有利构型设置，在步骤c)中，将晶片不平行于掩模地定向。有利地，由此在冲洗时，聚合物材料能够在整个晶片上特别均匀且同质地被去除或者也被更改。
[0019]根据本专利技术的用于在晶片的表面上局部去除或者也更改聚合物材料的方法适用于替代在现有技术中所应用的回火，以便局部地从晶片去除防粘层(ASC)或者由聚合物材料制成的一个其他的层。有利地，防粘层能够在空间上受限地从晶片表面被去除，而晶片的其他区域仍然不受影响。因此，例如能够将防粘层从MEMS晶片的键合框架去除，而保留具有未受损的防粘层的微机械结构、尤其是传感器结构。根据本专利技术的方法优化了对防粘层和由聚合物材料制成的其他层的去除，其中，其同质地在整个衬底或者整个晶片上起作用。在此，其上保留聚合物材料的表面的几何形状和尺寸相对于去除聚合物材料的这些区域被良好地定义并且在整个晶片上具有均匀的质量。根据本专利技术的方法能够匹配于不同的衬底和不同的晶片大小。根据本专利技术的方法的另外的应用可能性是：表面的局部光化学制备(Aufbereitung)以便改善随后的粘接工艺，光刻胶的残余物的同质去除，表面电荷的局部更改，以及，沟槽聚合物的冷灰化。
[0020]本专利技术还涉及一种用于在晶片的表面上局部去除或者也更改聚合物材料的设备，其具有能够相对于所述表面以定义的方式定向的掩模，其中，借助布置在所述掩模上方的VUV光源能够将表面曝光，其中，能够将至少包含氮气(N2)和/或氧气(O2)的气体混合物引入到在所述晶片和所述掩模之间的中间空间中。本专利技术的核心在于，所述设备具有用于固定所述晶片的能够调整的晶片台并且设置用于，在第一运行状态下在所述晶片和所述掩模之间调设曝光间隙GE并且在第二运行状态下在所述晶片和所述掩模之间调设冲洗间隙，所述冲洗间隙大于所述曝光间隙。根据本专利技术，用这种设备能够执行具有连续曝光和冲洗步骤的VUV去涂层。有利地，在第一运行状态下，为曝光选择小的间隙，从而掩模的阴影清晰地成像在表面上。有利地，在第二运行状态下，为冲洗选择更大的间隙，以便以合适的流动速度引导足够的冲洗气体通过晶片的表面。
[0021]根据本专利技术的设备的有利构型设置，所述设备具有用于供应外部产生的臭氧(O3)或者还有氧自由基(O*)的气体供应装置。因此，有利地能够从外部供应活性氧用于冲洗步骤。
[0022]根据本专利技术的设备的有利构型设置，能够调整的晶片台构型成能够翻转的，从而所述晶片能够不平行于所述掩模地定向。有利地，由此在冲洗步骤期间能够如此引导气流，
使得VUV去涂层在整个晶片表面上非常同质地进行。
附图说明
[0023]图1a和图1b示出根据本专利技术的用于在晶片的表面上局部去除和/或更改聚合物材料的设备。
[0024]图2示出在根据本专利技术的用于在晶片的表面上局部去除和/或更改聚合物材料的方法的交替的方法步骤期间的根据本专利技术的设备。
[0025]图3a和图3b示出在根据本专利技术的用于在晶片的表面上局部去除和/或更改聚合物材料的方法的两个构型中的根据本专利技术的设备的实施例。
[0026]图4以一个实施例示意性示出根据本专利技术的用于在晶片的表面上局部去除和/或更改聚合物材料的方法。
具体实施方式
[0027]图1a和图1b示出根据本专利技术的用于在晶片的表面上局部去除和/或更改聚合物材料的设备。该设备具有能够调整的晶片台1、掩模2、VUV光源3、密封的反应腔室5、气体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在晶片(W)的表面(WO)上局部去除和/或更改聚合物材料的方法，所述方法具有以下步骤：a)将掩模(2)相对于所述表面(WO)定向；b)通过所述掩模(2)借助VUV光源(3)将所述表面(WO)局部曝光，其中，同时供应至少包含氧气(O2)的气体混合物；c)以至少包含氮气(N2)和/或氧气(O2)的气体混合物冲洗所述表面(WO)，其中，关断所述VUV光源(3)；d)重复至少所述步骤b)和c)，直到完成所述聚合物材料的去除和/或更改。2.根据权利要求1所述的用于局部去除和/或更改聚合物材料的方法，其特征在于，在所述步骤b)中，在所述掩模2和所述表面(OW)之间的曝光间隙(GE)中进行曝光，并且，在所述步骤c)中，在所述掩模2和所述表面(OW)之间的冲洗间隙(GP)中进行冲洗，其中，所述冲洗间隙(GP)大于所述曝光间隙(GE)。3.根据权利要求1或2所述的用于局部去除和/或更改聚合物材料的方法，其特征在于，至少在所述步骤b)和/或c)中，将外部产生的臭氧(O3)和/或氧自由基(O*)供应给所述气体混合物。4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于局部去除和/或更改聚合物材料的方法，其特征在于，在所述步骤c)中，将所述晶片(W)不平行于所述掩模...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：