【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于红外探测器，具体涉及一种红外焦平面阵列探测器互连铟柱的制备方法。
技术介绍
1、红外焦平面阵列探测器的焦平面阵列芯片和读出电路芯片通过倒装互连工艺连接在一起。倒装互连工艺常用的方法是在焦平面阵列芯片和读出电路芯片之一或者两者的表面制备铟柱阵列，通过倒装焊设备对准压接在一起。其中铟柱阵列制备工艺非常关键，要求制备的铟柱阵列大小、高度、形状一致性好。目前比较可靠的工艺是先用厚胶光刻出胶孔，然后蒸发铟膜，部分铟填充胶孔另一部分覆盖在光刻胶上，再湿法剥离去除光刻胶及覆盖在光刻胶上的铟膜，获得均匀分布的铟柱阵列。然而蒸发的铟膜是由一些颗粒状的铟粒堆积而成，铟是一种非常软的金属，粘性还很强，铟粒很容易粘在光刻胶侧壁导致光刻胶上的铟和胶孔中的铟连接在一起。在湿法剥离时，胶孔中的铟柱很容易被牵拉导致变形、残缺，铟柱一致性差。后续倒装互联工艺也容易引起探测器像素单元短路、开路等失效。
2、已有一些改进的技术方案可用于制备一致性好的铟柱阵列。技术方案1(授权公告号cn102136484 b)采用两层正性光刻胶两次旋涂光刻胶、两次单独曝光、一次显影的方法，制作出截面为倒t型的胶孔阵列，蒸铟时胶孔中的铟柱不会与光刻胶及附着在光刻胶侧壁的铟粒接触，剥离出的铟柱大小、高度一致性好。技术方案2(申请公布号cn 116626994 a)采用多层同性光刻胶多次涂胶、多次曝光、一次显影制作出复杂的三维光刻胶结构，也可以制作出截面为倒t型的胶孔，用于改善铟柱阵列一致性。这两种技术方案(授权公告号cn102136484 b、申请公布号cn 1
3、红外焦平面阵列探测器倒装互连工艺急需解决铟柱一致性差的问题，关键在于制作特定结构的光刻胶胶孔阵列，避免铟柱在剥离时被牵拉，从而制备出均匀一致性好的铟柱阵列。
技术实现思路
1、本专利技术的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种红外焦平面阵列探测器互连铟柱的制备方法，其步骤如下：
2、s1:芯片衬底涂双层胶：首先提供一焦平面阵列或者读出电路芯片衬底，然后在芯片衬底上旋涂第一光刻胶，第一光刻胶为负性光刻胶；用热板充分烘干，防止旋涂第二光刻胶时两种光刻胶互溶；烘干温度范围80℃~150℃，烘干时间范围1~60 min；然后旋涂第二光刻胶，第二光刻胶为反转光刻胶，再用热板烘干，烘干温度范围80℃~150℃，烘干时间范围1~10 min；
3、s2:第一次曝光：用第一掩模版进行第一次曝光，曝光后放置于热板上进行后烘(反转烘)，后烘温度范围80℃~150℃，时间范围1~10 min；第一光刻胶未曝光区域可溶于显影液，曝光区域经后烘发生交联不溶于显影液；第二光刻胶未曝光区域不溶于显影液，曝光区域可溶于显影液但是经后烘发生交联又不溶于显影液，即光刻胶经曝光后烘后，未曝光区域和曝光区域均不溶于显影液；
4、s3:第二次曝光：用第二掩模版进行第二次曝光，曝光后不进行后烘；由于第二次曝光后没有后烘，第一光刻胶的第二次曝光区域不能发生交联仍可溶于显影液，第二光刻胶第二次曝光区域可溶于显影液；
5、s4:显影：用显影液对两次曝光的光刻胶进行显影，留下特殊结构的光刻胶，胶孔阵列截面呈倒t型，胶孔底部宽、上部窄；
6、s5:蒸铟：将光刻后的芯片衬底放入蒸发系统中，蒸发底金属，用于增强铟柱黏附性和浸润性；然后再继续蒸发铟，铟膜覆盖在光刻胶表面，并填充胶孔形成铟柱；铟膜和铟柱的高度小于第一光刻胶的厚度，由于胶孔截面为倒t型，光刻胶上的铟膜和胶孔中的铟柱在空间上是不连续的；
7、s6:剥离：将蒸铟芯片衬底放入去胶液中去胶，同时把光刻胶上的铟膜去除。
8、优选的，所述s1中第一光刻胶为az2070光刻胶，采用匀胶机旋涂，转速1500转/分，旋涂时间30秒，涂胶后放置于100℃温度热板上烘15分钟，第一光刻胶厚度约为7微米。所述s1中第二光刻胶为az5214光刻胶，采用匀胶机旋涂，转速4000转/分，旋涂时间30秒，涂胶后放置于100℃温度热板上烘3分钟，第二光刻胶厚度约为1.5微米。
9、优选的，所述s2中第一掩膜版图形为直径12微米圆间距15微米阵列排布，所述s3中第二掩膜版图形为直径8微米圆孔间距15微米阵列排布，且第一掩膜版的圆形和第二掩膜版圆孔图形中心对齐。
10、优选的，所述s2中采用suss ma8紫外曝光机曝光，曝光时间8秒，然后放置于110℃热板烘90秒。
11、优选的，所述s3中采用suss ma8紫外曝光机曝光，第二掩膜版圆孔中心和经第一掩膜版曝光处理但未被光照的圆形区域中心对齐，曝光时间24秒。
12、优选的，所述s4曝光后的芯片衬底放入浓度2.38％四甲基氢氧化铵显影液中显影150~180秒。显影后胶孔下底为直径12微米，上端为直径8微米的圆柱孔，截面为倒t型。
13、优选的，所述s5中，采用电子束蒸发设备，蒸发底金属tiau，黏附层ti为10 nm，浸润层au为100 nm。然后继续放入热蒸发系统中，蒸发金属铟。铟蒸发厚度为6微米。
14、优选的。所述s6中，芯片衬底放入去胶液中水浴加热90℃ 1小时，光刻胶溶解，然后轻轻晃动将光刻胶上的铟膜去除，再用去离子水冲洗干净，氮气吹干。
15、综上所述，本专利技术包括以下至少一种有益技术效果：
16、本专利技术提供一种红外焦平面阵列探测器互连铟柱的制备方法，首先在芯片衬底上依次旋涂负性光刻胶和反转光刻胶；采用第一掩膜版进行第一次曝光并后烘，采用第二掩膜版进行第二次曝光，然后显影制作出截面为倒t型的胶孔阵列；真空蒸发金属铟，采用湿法剥离工艺获得铟柱阵列。这种方法制备的铟柱与光刻胶不接触，湿法剥离容易，铟柱一致性好。两次涂胶、两次曝光不穿插在一起，避免了曝光区和未曝光区光刻胶互溶，显影边界清晰，光刻图形精度高。此外，两次涂胶和两次曝光在时间上按工艺种类分开，有利于提高工艺效率及降低生产成本。
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1.一种红外焦平面阵列探测器互连铟柱的制备方法，其特征在于：其步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种红外焦平面阵列探测器互连铟柱的制备方法，其特征在于：所述S1中第一光刻胶（2）为AZ2070光刻胶，采用匀胶机旋涂，转速1500转/分，旋涂时间30秒，涂胶后放置于100℃温度热板上烘15分钟，第一光刻胶（2）厚度约为7微米；第二光刻胶（3）为AZ5214光刻胶，采用匀胶机旋涂，转速4000转/分，旋涂时间30秒，涂胶后放置于100℃温度热板上烘3分钟，第二光刻胶（3）厚度约为1.5微米。
3.根据权利要求1所述的一种红外焦平面阵列探测器互连铟柱的制备方法，其特征在于：所述S2中第一掩膜版（4）图形为直径12微米圆间距15微米阵列排布，所述S3中第二掩膜版（7）图形为直径8微米圆孔间距15微米阵列排布，且第一掩膜版（4）的圆形和第二掩膜版（7）圆孔图形中心对齐。
4.根据权利要求1所述的一种红外焦平面阵列探测器互连铟柱的制备方法，其特征在于：所述S2中采用SUSS MA8紫外曝光机曝光，曝光时间8秒，然后放置于110℃热板烘90秒。
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