乾膜光阻去除 (Dry Film Stripping)

完成凸塊電鍍(Bump Electroplating)後，必須將基板表面上之光阻去除(PR Stripping)，微電子構裝所使用光阻層厚度，一般比前段IC製造之光阻層厚，電子構裝使用之光阻厚度範圍為：25~250μm。因為負光阻產生交連作用(Cross-linking)，光阻比較不易去除，常用的光阻剝離劑(PR Stripper)為NMP (N-methyl-pyrrolidinone)。乾膜光阻去除(PR stripping)製程一般使用Wet Bench批次設備，如圖1、圖2所示為弘塑科技所製造之300mm wafer全自動Wet Bench設備，前兩個製程槽(Process Tank)含有光阻剝離劑，其中第一槽可以使用較舊的光阻剝離劑，作初步之大量光阻去除；第二槽內使用較新鮮光阻剝離劑，在此階段必須將剩餘光阻完全去除，至於第三槽QDR水洗槽之目的在去除殘留化學品及光阻殘留物，最後第四槽作晶圓快速乾燥。

光阻剝離製程必須避免光阻回沾問題，有關光阻剝離之前與之後的光學顯微鏡(Optical Microscope; OM)比較照片如圖3所示。經過十幾年來與客戶的共同進行製程開發，目前弘塑科技所製造之300mm全自動Wet Bench設備，在台灣半導體構裝廠(Bumping Fab)的市場佔有率(Market Share)已達99%。

圖1、弘塑科技300mm wafer全自動光阻去除(PR stripping)製程使用
圖2、Wet Bench設備

圖3、光阻去除之前後比較照片

一般在評估光阻乾膜剝離劑功能，有五大關鍵準則：

項目	光阻乾膜剝離之關鍵功能
1	光阻剝離速度(Stripping Speed)
2	光阻剝離劑之壽命(Holding capacity or solution longevity)
3	去光阻後之基材外觀(Appearance of substrate after stripping)，Bump及UBM基材儘量不可受到攻擊或氧化
4	光阻去除後之顆粒要能被過濾器處理，而且不回沾
5	廢液容易處理，不會造成環保問題

光阻剝離劑(PR Stripper)有四種主要化學成份，其個別成份之功能和注意事項如下：

項目	主要成份	功能
1	強鹼性化學品：KOH或NaOH	打斷光阻之主鏈交結(Cross-linking)，強鹼會水解酯，稱之為皂化作用(Saponification)，產生羰基酸(Carboxylic acid ; R-CO2-1)，又稱為脂肪酸皂(Fatty acid soap )，在光阻去除時會起泡沫(Foaming)。強鹼性化學品所剝離之光阻，則呈片狀(Sheet)
2	弱鹼性化學品：單乙酸胺(Mono-ethanol-amine)，又稱MEA	弱鹼性化學品在攻擊光阻內部鍵結，以及攻擊光阻與基材鍵結等兩者之速率上比較相容，其所剝離之光阻呈顆粒狀(Particle)
3	水溶性溶劑：乙烯乙二醇單丁基乙醚(2-butoxy ethanol; aka-ethylene-glycol mono-butylether)	含有半水溶性之乾模顯影劑及剝離劑，可穿透光阻及使光阻腫脹 (Swelling) ，使得強鹼和次弱鹼性化學品有比較鬆散之路徑來去除光阻
4	抗灰暗劑(Anti-tarnish Agents)：有機銨(Organo-amines)	可保護底部基材，進而防止銅基材被氧化而失去光澤

Back to List