MCM-D中的BCB介質(zhì)工藝技術(shù)研究.pdf

1、MCM(Multi Chip Module多芯片組件)技術(shù)的出現(xiàn)是為了滿足電子產(chǎn)品多功能、小尺寸、重量輕、高速度、高可靠、高性能等方面的要求。MCM-D是采用薄膜技術(shù)的MCM，其中介質(zhì)工藝技術(shù)是解決高速、高可靠性問題的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文研究用BCB(Benzocyclobutene苯并環(huán)丁烯)介質(zhì)材料代替MCM-D工藝中常規(guī)的聚酰亞胺（PI）等介質(zhì)材料，以滿足高端產(chǎn)品對可靠性、速度、高頻等方面提出的更高要求。重點(diǎn)研究了MCM-D工藝中B

2、CB介質(zhì)沉積膜厚控制、介質(zhì)固化、介質(zhì)圖形生成和介質(zhì)與上下層到粘附性提高等關(guān)鍵技術(shù)。
　　在膜厚控制部分，根據(jù)MCM-D工藝應(yīng)用要求和BCB材料特性，選擇旋轉(zhuǎn)涂敷方式，并在此基礎(chǔ)上研究了介質(zhì)膜厚均勻性的控制方法。研究了膜厚實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與物理模型的特點(diǎn)，用數(shù)值分析方法擬合出實(shí)用的膜厚控制模型，實(shí)驗(yàn)表明該模型控制的膜厚精確性完全可以滿足MCM-D電路設(shè)計(jì)和后續(xù)刻蝕、電鍍等工序應(yīng)用要求。在介質(zhì)固化部分，根據(jù)真空固化設(shè)備特性，提出根據(jù)BCB介質(zhì)

3、反應(yīng)常數(shù)及半衰期值推導(dǎo)固化溫度及時(shí)間的新方法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明固化質(zhì)量能滿足后續(xù)工藝要求，實(shí)現(xiàn)了一種新的快速固化工藝，解決了真空固化工藝時(shí)間太長問題。
　　在獲得BCB膜圖形部分，采用等離子干法刻蝕方法，理論上分析了工藝氣體的選擇和各因子對刻蝕速率和選擇性的影響，利用正交實(shí)驗(yàn)方法，優(yōu)化了干法刻蝕BCB的工藝條件，實(shí)現(xiàn)了BCB介質(zhì)圖形生成，為MCM-D工藝的多層布線和元器件安裝奠定了電連接基礎(chǔ)。
　　在解決粘附性部分，通過分析影響

4、粘附性的工藝原理，摒棄傳統(tǒng)的增附劑技術(shù)，采用化學(xué)清洗和等離子清洗結(jié)合的技術(shù)方法提高介質(zhì)與基板的粘附性，設(shè)置了鍵合工藝?yán)Γò羟辛Γ┓ê蛣冸x法測試了BCB膜與上下層的粘附性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全滿足高端產(chǎn)品對MCM工藝可靠性的要求。
　　最后將單項(xiàng)BCB介質(zhì)工藝技術(shù)融合到MCM-D工藝中，以1款微波高精度真對數(shù)MCM組件為載體，做出了工藝樣品。樣品電參數(shù)測試結(jié)果表明BCB介質(zhì)工藝技術(shù)能滿足實(shí)驗(yàn)樣品功能要求，同時(shí)也表明研究的BCB介質(zhì)工藝