负胶BCB填充的工艺

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以下是负胶BCB（苯并环丁烯）填充工艺的关键流程和技术要点，基于光敏型BCB的特性整理而成：

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‌一、工艺流程‌

• 基板预处理‌
  
  • 等离子清洗表面（氧气流量50sccm，功率300W，时间5分钟），去除有机物及微粒。
  • 清洗后硅片/玻璃基板需在22±2℃、湿度<40%环境下操作。
    
• 增粘剂涂覆‌
  
  • 先在基板均匀涂敷增附剂（如HMDS），增强BCB与基底的结合力。
    
• ‌BCB涂胶‌
  
  • 解冻：BCB胶从冷冻室取出后室温解冻30分钟，避免摇晃引入气泡。
  • 旋涂参数（以Cyclotene 3022-35为例）：
    
    • 第一阶段：500 rpm × 10秒（胶液扩散）
    • 第二阶段：3000 rpm × 30秒（形成均匀胶膜）。
      
• 预烘与图形化‌
  
  • ‌前烘‌：去除溶剂，初步固化胶膜（温度依胶型号调整）。
  • ‌曝光‌：通过掩膜版紫外曝光，未曝光区域溶于显影液（负胶特性）。
  • ‌显影‌：选择性溶解未曝光部分，形成所需填充图形。
    
• ‌固化‌
  
  • 阶梯升温固化：起始低温固化后阶梯升温至最终温度（常用250℃×1小时或300℃×1分钟）。
  • 环境控制：真空脱气后充高纯氮气，实现无氧固化。
    

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‌二、关键技术参数‌

‌环节‌	‌参数要求‌
‌环境控制‌	温度22±2℃，湿度<40%
‌等离子清洗‌	O₂ 50sccm, 300W, 5min
‌旋涂胶厚‌	3000 rpm × 30s（胶厚依转速调整）
‌固化条件‌	250℃×1h 或 300℃×1min（快速固化）
‌键合强度‌	剪切强度≥18 MPa（优化后）

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‌三、工艺优势与注意事项‌

• 优势‌
  
  • ‌低温固化‌：支持180–300℃固化，兼容热敏感器件。
  • ‌高平整度‌：对25μm线宽/间距的平整度＞80%。
  • ‌低收缩率‌：固化体积收缩仅5–6%。
    
• 常见问题对策‌
  
  • ‌气泡控制‌：解冻后静置消泡，旋涂避免剧烈晃动。
  • ‌图形精度‌：优化曝光能量和显影时间，防止侧壁塌陷。
  • ‌粘附失效‌：增粘剂涂覆不均或等离子清洗不足会导致剥离。
    

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‌四、应用场景‌

• ‌晶圆级封装‌：重布线层（RDL）、MEMS器件键合。
• ‌光学器件‌：固化后透光率＞90%，适用于光电集成。
• ‌高频电路‌：低介电常数（Dk＜2.7）降低信号损耗。
  

注：负胶BCB通过光刻实现图形化，需严格匹配曝光/显影参数以保障填充结构精度。