CN102856213A - 一种基于ltcc基板薄膜多层布线制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于LTCC基板薄膜多层布线制作方法,包括如下步骤:对LTCC多层基板抛磨;高温处理;在LTCC基板背面溅射一层钛和铜;第一次光刻,形成导带图形;用CF4和O2对LTCC基板进行等离子打胶处理;溅射粘附层Ti和种子层Cu,电镀Cu导带;第二次光刻,形成通孔柱图形;电镀Cu通孔柱,并在Cu表面电镀一层Ni膜;用剥离液去除光刻胶和剥离光刻胶上多余的金属层Ti和Cu;旋涂聚酰亚胺,形成胺膜介质层;对LTCC基板上的聚酰亚胺进行抛磨,露出Cu通孔柱表面;重复第一次光刻至抛磨后露出Cu通孔柱表面间步骤,在LTCC基板上制作出薄膜多层布线结构。本发明的工艺方法简单、操作方便、布线密度高,布线质量可靠。
Description
技术领域
本发明属于混合集成电路技术领域。涉及一种基于低温共烧陶瓷(LTCC)基板薄膜多层布线制作方法。
背景技术
在低温共烧陶瓷(LTCC)多层基板上,通过薄膜工艺制作薄膜多层布线构成混合多层布线基板。其中薄膜多层布线作为信号线、接地线和焊区,这是利用薄膜多层布线具有信号传输延迟小、互连密度高、集成度高的优点。LTCC多层布线作为电源线和接地线或低速信号线,这是利用LTCC易于实现多层布线层数和适宜于大电流的优点。薄膜多层布线和LTCC多层布线的完美结合,使LTCC薄膜混合型多层布线基板所构成的混合多芯片组件MCM-C/D具有更高的性价比、优良的性能,是目前混合多层布线基板中发展最为迅速、应用最为广泛的一种。在大型高速计算机系统、微波领域的应用很有竞争力,特别是在机载、星载或航天领域中,其体积小、重量轻、可靠性高的特点更加突出,是一种非常有潜力的微波电路模块(低噪声放大器、滤波器、移相器等),甚至需求量越来越大的T/R组件基板制造技术。
目前,LTCC基板上薄膜多层布线最流行的工艺制作方法为:LTCC基板抛磨、基板正面溅射粘附层和种子层、第一次光刻形成导带图形、电镀主导体层金属、第二次光刻形成通孔图形、电镀形成通孔柱、第三次光刻露出多余的种子层、湿法刻蚀去除多余的种子层和粘附层金属、旋涂聚酰亚胺,并使之固化,形成胺膜、对聚酰亚胺表面进行机械抛光,使之平整,并露出Cu柱表面,以便与下一层布线互连、重复上面步骤,在LTCC基板上完成薄膜多层布线。该方法存在几个方面的缺点:
一是LTCC基板与第一层薄膜布线(LTCC基板-薄膜界面)之间经常出现LTCC基板上通孔柱经后续薄膜工艺发生“起泡”现象,严重时发生连线断路或短路现象,给器件可靠性带来了隐患。
二是多余的种子层和粘附层需多次反复光刻,给光刻的工艺控制带来了一系列的加工难度和困难。例如,在起伏的表面上光刻,容易产生套准误差;湿法刻蚀去除多余的种子层和粘附层金属时,出现侧钻现象、线条不整齐不陡直、线宽难以控制、难以制作细线条等问题。
三是电镀均匀性较差。因为目前流行的工艺,在电镀时,电极都是以点接触的方式,与基板布线导电层相连接,使电流在基板上的分布不均匀,造成电镀的金属薄层厚度不均匀。
四是工艺过于繁多复杂,增加了不少工艺步骤,如需反复光刻、腐蚀、去胶,给薄膜布线带来了难度。同时,为了去除多余的种子层和粘附层,并想达到好的布线质量效果,一般需要用昂贵的专用喷胶机在高低不平的表面上进行涂胶,才能使高低不平的基板表面都能涂上光刻胶,且光刻胶厚基本一致,便于光刻。
发明内容
针对现有技术中存在的问题,本发明提出了一种基于LTCC基板薄膜多层布线制作方法。采用基板表面处理、利用多层基板内的导线互连特点,在LTCC基板背面溅射一层电镀时的导电层,并与阴极以面接触的方式进行电镀,以及剥离技术制作粘附层和种子层等工艺技术,解决了现有LTCC基板上多层布线技术中线宽精度低、线条边缘不整齐、布线密度低、套准误差大、重复性差、可靠性差、工艺复杂等问题。
本发明的基本思路是:
LTCC基板的抛磨和处理:LTCC多层基板在烧结等加工过程中,因基片各方向的收缩率不同、排气不彻底、内应力等因素的存在,常会引起基板翘曲变形,平整度差,将给后续薄膜工艺带来困难。采用粗抛和精抛两步对基板进行抛磨,通过粗抛和精抛使LTCC基板上表面的平整度小于10μm/cm、光洁度达到0.1μm以下。采用500℃的工艺处理后,以释放LTCC基板表面通孔柱中吸附的气体,避免界面互连区在高温过程中产生起泡现象的发生。
LTCC基板背面溅射一层导电层:此目的是为了在电镀Cu导带和Cu通孔柱时,此层导电层与阴极以面接触相连,进行电镀。
第一次光刻工艺:第一次光刻形成正“八”字形粘附层和种子层的溅射和电镀掩膜层的断面窗口,根据负性光刻胶的特性和光刻原理,对一般的负性光刻胶来说,均能形成上窄下宽的正“八”字形掩膜层断面图形,光刻胶越厚越易形成这种图形,且上下宽度差距更大。工艺中,较佳地是采用AZ5200型光刻胶,利用其负胶特性形成上窄下宽的正“八”字形掩膜层断面的光刻窗口。
溅射与电镀工艺:对LTCC基板进行等离子处理,在O2中通入适量的CF4对LTCC基板进行等离子打胶处理,去除光刻胶显影部分留在基板上的窗口内的残胶和胶底膜。同时经处理后,可提高基板表面与待溅金属的亲合力,使金属膜层与基板的附着力更强。在LTCC基板正面溅射粘附层Ti和种子层Cu,电镀主导体层Cu。由于光刻窗口图形是正“八”字形,且光刻胶很厚(一般均在5微米以上)和粘附层Ti和种子层Cu很薄(仅为光刻胶厚的0.2%~1%),再根据磁控溅射时金属粒子是垂直作用于基板表面原理,在基板上沉积金属膜层时,致使在光刻窗口的侧面不会溅射上粘附层Ti和种子层Cu,光刻窗口内溅射的粘附层Ti和种子层Cu与光刻胶上溅射的粘附层Ti和种子层Cu是断开的,形成断台现象。因此在电镀Cu导带时,光刻胶表面上将电镀不上金属Cu膜。
第二次光刻工艺:第二次光刻形成通孔柱的电镀窗口,经CF4和O2等离子打胶处理后电镀Cu通孔柱和保护层Ni,Ni主要是防止Cu的氧化,在完成下一步金属布线前,通过抛磨去除。
剥离去胶露出Cu导带和Cu通孔柱:由于形成的正“八”字形断面的光刻胶掩膜层上的溅射粘附层Ti和种子层Cu很薄,并且其上面没有电镀上的金属,即使在很偶然的情况下电镀了一小部分Cu块,也很容易从“八”字形断面的光刻胶上剥离下来。通过剥离后,使多余的金属去除,留下的是Cu导带和Cu通孔柱。不需要反复套准光刻、腐蚀多余的粘附层和种子层的工艺过程。解决了光刻工艺控制中存在的在起伏的表面上光刻,容易产生套准误差;湿法刻蚀去除多余的种子层和粘附层金属时,出现侧钻现象、线条不整齐不陡直、线宽难以控制、难以制作细线条等问题。
介质层的形成:在基板正面旋涂聚酰亚胺(PI),并在阶梯温度使之固化,形成胺膜介质层,对LTCC基板上的聚酰亚胺表面进行机械抛光,使之平整,并露出Cu通孔柱表面,以便与下一层布线互连。
LTCC基板上薄膜多层的形成:重复以前步骤得到薄膜多层布线结构。
本发明的技术特征之一是对LTCC基板进行了高温处理。在目前流行的LTCC基板上薄膜多层布线工艺中,经LTCC基板抛磨后, LTCC基板上的通孔柱,在后续的加工中易产生起泡把界面转换层顶起的现象,造成薄膜布线的短路或缺陷,致使可靠性与成品率降低。经分析认为,这可能是在抛磨和其他工艺过程中,由于LTCC基板上的通孔柱吸入了水分和有机溶剂,在后续高温加工时气体放出,从而产生的不良影响。根据此现象,采取在LTCC基板表层进行溅射粘附层和种子层前,对抛磨后的LTCC基板,放在烧结炉中,氮气份下进行500℃高温工艺处理,以释放LTCC基板表面通孔柱中吸附的气体,避免界面互连区在高温过程中产生起泡现象的发生,提高产品的可靠性与成品率,放于氮气份中高温处理,是为了防止LTCC基板上的金属导体的氧化。
本发明的技术特征之二是电镀主导带层时,充分利用了LTCC多层基板的结构特点,以LTCC基板的背面作为电镀时的导电层。LTCC基板中各层的导线都是通过通孔柱相连在一起的,与背面的凸点也是相通的。根据这一特点,可以把电镀时的导电层选择在基板的背面,在薄膜布线中,需要布线的导体肯定与LTCC基板背面的某一凸点相连,这样,就可以把电镀时的导电层放在LTCC基板背面。在电镀之前,先在LTCC基板背面溅射一层导电层金属,此薄膜层金属把LTCC基板背面的凸点连接在一起,构成一个等势面。该发明改变了目前工艺技术中,电镀主导体层时,电极都是以点接触的方式,与LTCC基板相连接,使电流在基板上的分布不均匀,造成电镀金属薄层不均匀。通过改用面接触后,使电镀时的电流密度分布均匀,可大大提高电镀的均匀性。
本发明的技术特征之三是采用剥离技术制作粘附层和种子层,形成导带和通孔柱。用于电镀导带的粘附层和种子层是淀积在光刻窗口内,光刻胶表面的粘附层和种子层通过剥离去除掉,所以不需对多余的粘附层和种子层进行反光刻。该方法省去了多层布线的工艺过程中反复套准光刻、腐蚀多余的粘附层和种子层的工艺过程。同时,大大提高了布线的精度和质量。目前的技术中都是在抛磨后的基板上的正面先全部溅射一层粘附层和种子层,然后通过电镀制作完上层的主导体层和层间的通孔柱后,再在高低不平的表面光刻露出多余的溅射粘附层和种子层,然后通过湿法腐蚀去除多余的溅射粘附层和种子层。为了要去除多余的种子层和粘附层,需要多次反复套准光刻,给光刻的工艺控制带来了一系列的加工难度和困难。例如,容易产生套准误差;湿法刻蚀去除多余的种子层和粘附层金属时,出现侧钻现象、线条不整齐不陡直、线宽难以控制、难以制作细线条等问题。
本发明中,在抛磨处理后的基板光刻形成导带电镀模具,然后溅射粘附层和种子层。利用AZ5200型胶的负胶特性形成正“八”字型窗口,以及光刻胶很厚(一般均在5微米以上)和粘附层Ti和种子层Cu很薄(仅为光刻胶厚的0.2%~1%),再根据磁控溅射时金属粒子是垂直作用于基板表面原理,在基板上沉积金属膜层时,致使在光刻窗口的侧面不会溅射上粘附层Ti和种子层Cu,光刻窗口内溅射的粘附层Ti和种子层Cu与光胶上溅射的粘附层Ti和种子层Cu是断开的,形成断台现象。因此在电镀Cu导带时,光刻胶表面上将电镀不上金属Cu膜。这样溅射在LTCC基板表面上的粘附层和种子层,一部分直接与LTCC基板上的通孔柱和需布金属导带的基板表面位置相接触,另一部分在厚光刻胶上面,在完成电镀制作导带和层间导电通孔柱后,采用光刻胶剥离液进行剥离,使溅射在光刻胶上的金属层去除。该发明中没有采用光刻、腐蚀多余的粘附层和种子层的工艺过程,使线条精度更高、线条整齐、不存在多次光刻套偏差。简化了工艺步骤,提高了成品率和基板的性能。
本发明的技术特征之四是不需要昂贵的专用喷胶机。一般来说,基板上的金属布线的厚度都在5微米以上,使基板表面存在高低不平。在目前最流行的薄膜多层布线中,为了去除多余的种子层和粘附层,并想达到好的布线质量效果,一般需要用昂贵的专用喷胶机在高低不平的表面上进行涂胶,才能使高低不平的基板表面光刻胶厚度均匀一致。如果采用目前常用的光刻涂胶设备,在高低不平的表面均匀涂上光刻胶就很困难。本发明中,首先通过光刻技术,在抛磨处理后的基板表面形成导带电镀模具,然后溅射粘附层和种子层,在完成电镀制作导带和层间导电通孔柱后,采用光刻胶剥离液进行剥离,使溅射在光刻胶上的金属层去除。该发明中没有采用对高低不平的表面进行多次光刻的方法,再腐蚀多余的粘附层和种子层的工艺过程,因此不需要昂贵的专用喷胶机。
本发明的技术特征之五是在溅射和电镀之前均采用前CF4和O2对基板进行等离子打胶处理。与传统的仅用O2对基板进行等离子打胶处理相比,能够更加干净的去除光刻窗口内的残胶和胶底膜,大大提高了溅射和电镀的均匀性,以及金属薄膜层与基板的附着力。
本发明的技术方案是:
LTCC基板上多层布线工艺流程为:
(1)准备LTCC多层基板,正面抛光并清洗干净;
(2)对抛磨后的LTCC基板,放在烧结炉中,氮气份下进行高温500℃工艺处理;
(3)在LTCC基板背面溅射一层粘附层钛Ti和导电层金属铜Cu,形成电镀时的导电层,电镀时与阴极相连在一起;
(4)对基板进行第一次光刻,形成导带图形,作为电镀主导体层的模具;
(5)用四氟化碳CF4和氧气O2对LTCC基板进行等离子打胶处理,去除光刻胶显影部分留在基板上的胶底膜。
(6)溅射粘附层钛Ti和种子层Cu,电镀Cu导带;
(7)对基板进行第二次光刻,形成通孔柱图形;
(8)电镀Cu柱,形成第一层金属柱,并在Cu表面电镀一层很薄的镍Ni膜,以防止Cu被氧化或腐蚀,提高可靠性;
(9)用剥离液去除光刻胶和剥离光刻胶上多余的粘附层钛Ti和种子层Cu,形成薄膜多层布线中第一层的金属布线和第一层与第二层间连接的通孔柱;
(10)旋涂聚酰亚胺PI,在不同的温度和时间下,阶梯方式使之固化,形成胺膜介质层;
(11)对LTCC基板上的聚酰亚胺表面进行机械抛磨,使之平整,并露出Cu柱表面,以便与下一层布线互连;
(12)重复步骤(4)~(11),即可得出金属柱互连的薄膜多层布线结构;
(13)用光刻胶保护基板正面图形,用湿法腐蚀掉LTCC基板背面溅射的导电层金属铜Cu和粘附层钛Ti,然后用剥离液去除保护正面的光刻胶。
本发明所达到的有益效果:
本发明的制作工艺解决了对LTCC基板上多余的粘附层和种子层反复腐蚀带来的一系列技术问题。例如,腐蚀对导带造成的钻蚀、线条边缘易产生毛刺、线宽不易控制、工艺复杂,以及存在光刻套准误差等。本发明采用LTCC基板背面作为电镀时的导电层,在正面厚胶光刻形成电镀模具,剥离技术形成粘附层和种子层,电镀导带等薄膜工艺过程,在LTCC基板上制作薄膜多层布线。该方法工艺简单,通用性强,适用于各种基板上的薄膜多层布线的制作。
附图说明
图1是LTCC基板上薄膜多层布线结构示意图;
图2-图13是LTCC基板上薄膜多层布线工艺过程剖面示意图;
图中:1-LTCC基板;2-LTCC基板内的互连导带;3-LTCC基板内层间互连的通孔柱;4-LTCC基板背面的凸点;5a、5b、5c-粘附层Ti和种子层Cu膜;6a、6b-光刻胶;7-第一次光刻窗口(电镀Cu导带窗口);8a、8b-主导体层Cu导带;9-第二次光刻窗口(电镀Cu通孔柱窗口);10-Cu通孔柱;11-通孔柱上的保护层Ni;12-聚酰亚胺(PI)。
具体实施方式
目前,LTCC基板上薄膜多层布线最流行的工艺制作方法为:LTCC基板抛磨、基板正面溅射粘附层和种子层、第一次光刻形成导带图形、电镀主导体层金属、第二次光刻形成通孔图形、电镀形成通孔柱、第三次光刻露出多余的种子层、湿法刻蚀去除多余的种子层和粘附层金属、旋涂聚酰亚胺,固化,形成胺膜介质层、对聚酰亚胺表面进行机械抛磨,使之平整,并露出Cu柱表面,以便与下一层布线互连,重复上面步骤,在LTCC基板上完成薄膜多层布线。但该方法工艺复杂、可靠性差、需多次反复光刻,容易产生腐蚀对导带造成的钻蚀、线条边缘的毛刺、线宽不易控制,以及光刻套准误差、导带厚度均匀性差等问题。本发明通过有效措施解决了目前最流行的LTCC基板上薄膜多层布线的工艺制作方法存在的缺点。
下面结合工艺流程示意图2~图13,以在LTCC基板上制作一层金属布线和介质层的工艺过程为例,说明在LTCC基板上薄膜多层布线的工艺过程,LTCC基板上薄膜多层布线只要重复此过程即可。
(1)LTCC基板抛抛磨:如图2所示。准备LTCC多层基板、正面抛磨并超声波清洗干净。对抛磨后的LTCC基板,采用粗抛和精抛两步对基板进行抛磨,通过粗抛和精抛使LTCC基板1上表面的平整度小于10μm/cm、光洁度达到0.1μm以下,满足薄膜工艺的要求。超声波清洗有效地去除了LTCC基板1表面吸附的微小颗粒。
(2)LTCC基板的热处理:对抛磨后的LTCC基板,放在烧结炉中,氮气份下进行500℃高温工艺处理。以释放LTCC基板表面通孔柱3中吸附的气体,避免界面互连区在高温过程中产生起泡现象的发生,提高产品的可靠性与成品率,放于氮气份下高温处理,是为了防止LTCC基板上的金属导体的氧化。
(3)LTCC基板背面形成电导层:如图3所示。等离子清洗LTCC基板1、反溅射清洗基板1、背面溅射粘附层Ti和种子层Cu膜5a,其厚度分别为0.01~0.05微米的和0.2~0.5微米。这样,通过溅射在LTCC基板背面导电层金属Cu膜5a,把LTCC基板背面的凸点4连接在了一起,形成一导电面。电镀时,该面与阴极相连,通过LTCC基板各层的导带2和层间互连通孔柱3的连接,使电流流到LTCC基板正面的导体图形上。
(4)制作导带图形窗口:如图4所示。采用涂胶、前烘、曝光、显影、坚膜等光刻工艺,对上步加工的基板进行第一次光刻,形成第一次光刻窗口(电镀Cu导带图形窗口)7,用于溅射粘着层Ti和种子层Cu的窗口,以及制作Cu导带的电镀模具。由于利用了AZ5200型胶的负胶特性,光刻形成的是正“八”字形窗口7。该工艺中注意光刻胶的厚度要比电镀的Cu导带的厚度要厚。
(5)基板等离子处理和溅射粘附层Ti和种子层Cu:如图5所示。首先用CF4和O2对LTCC基板进行等离子打胶处理,去除光刻胶显影部分留在基板上的窗口7内的残胶和胶底膜,然后,在LTCC基板正面溅射粘附层0.01~0.05微米Ti和种子层0.2~0.5微米Cu膜5b和5c;因为光刻窗口为正“八”字形,且光刻胶很厚(一般均在5微米以上)和粘附层Ti和种子层Cu很薄(仅为光刻胶厚的0.2%~1%),再根据磁控溅射时金属粒子是垂直作用于基板表面原理,在基板上沉积金属膜层时,致使在光刻窗口的侧面不会溅射上粘附层Ti和种子层Cu,光刻窗口内溅射的粘附层Ti和种子层Cu膜5b与光胶上溅射的粘附层Ti和种子层Cu膜5c是断开的,形成断台现象。
(6)电镀Cu导带,如图6所示。把已溅射好的LTCC基板,安装在电镀夹具上,使LTCC基板背面与夹具阴极紧密相接触,这样电镀中,阴极与基板是通过面接触,大大提高了电镀时的电流分布均匀性。电镀时,电流通过阴极、LTCC基背面的导电层5a、凸点4、LTCC基板内通孔柱3、LTCC基板内的互连导带2、流到粘附层Ti和种子层Cu膜5b,与电镀液形成一个通路。第一次光刻窗口(电镀Cu导带图形窗口)7内将电镀有金属Cu膜8a,由于电镀Cu导带窗口7内溅射的粘附层Ti和种子层Cu膜5b与光刻胶6a上溅射的粘附层Ti和种子层Cu膜5c是断开的,于是光刻胶6a上的种子层5c上无电流到达,因此在电镀Cu导带时,光刻胶6a表面上将电镀不上金属Cu膜。Cu膜的厚度可根据电路设计的需要来确定。
(7)制作通孔柱图形窗口:如图7所示。采用涂胶、前烘、曝光、显影、坚膜等光刻工艺,对基板进行第二次光刻窗口(电镀Cu通孔柱窗口)9,用于制作Cu通孔柱的电镀模具。该工艺中注意光刻胶的厚度要比电镀的Cu通孔柱高度要厚。
(8)制作通孔柱:如图8所示。首先用CF4和O2对LTCC基板进行等离子打胶处理,去除光刻胶显影部分留在基板上的窗口9内的残胶和胶底膜,然后,在LTCC基板正面电镀Cu膜,Cu膜的厚度可根据电路设计的需要来确定。根据电镀时的电流流向可知,在通孔柱图形窗口9内将电镀上Cu膜,形成第一层Cu通孔柱10,而光刻胶6b上将不会电镀上Cu膜。接着在Cu通孔柱10表面电镀一层0.01~0.03微米Ni膜11,以防止通孔柱10铜表面被氧化或腐蚀,提高可靠性。
(9)剥离光刻胶形成金属布线和层间连接的通孔柱结构:如图9所示。用剥离液去除光刻胶6a、6b和剥离光刻胶6a上多余的粘附层Ti和种子层Cu膜5c,形成薄膜多层布线中第一层的金属布线8a、8b和第一层与第二层间连接的通孔柱10。由于形成的是正“八”字形光刻胶图形,光刻胶和光刻胶上的金属膜层极易去除。所用的剥离液与基板材料、基板上的金属材料和聚酰亚胺均不发生反应。
(10)制作薄膜多层间的介质层:如图10所示。旋涂聚酰亚胺,涂胶机的匀胶转速根据介质层的厚度来确定,在不同的温度和时间,对聚酰亚胺进行分步固化,形成胺膜介质层12。
(11)平坦化介质层:如图11所示。对LTCC基板上的聚酰亚胺介质层12表面进行慢速机械抛磨,使之平整,并露出Cu通孔柱10表面,以便与下一层布线互连。
(12)重复步骤(4)~(11),即可得出金属柱互连的薄膜多层布线结构:如图12所示。
(13)如图1、图13所示,完成薄膜多层布线结构:用光刻胶保护基板的正面图形,用湿法腐蚀去掉LTCC基板背面溅射的导电层。在常温度下,用30%FeCl3溶液腐蚀背面导电层Cu;用稀HF酸去除粘附层Ti,该两种腐蚀液均不腐蚀LTCC基板上背面的的凸点;最后用剥离液去除保护正面的光刻胶。
Claims (8)
1.一种基于LTCC基板薄膜多层布线制作方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将LTCC多层基板正面抛光并清洗干净;
(2)将抛磨后的LTCC基板放在烧结炉中进行工艺处理;
(3)在LTCC基板背面溅射一层粘附层钛Ti和导电层金属铜Cu,形成电镀时的导电层;
(4)对基板进行第一次光刻,形成导带图形,作为主导体层的电镀模具;
(5)用CF4和O2对LTCC基板进行等离子打胶处理;
(6)溅射粘附层Ti和种子层Cu,电镀Cu导带;
(7)对基板进行第二次光刻,形成通孔柱图形;
(8)电镀Cu柱,形成第一层金属柱,并在Cu表面电镀一层镍膜;
(9)用剥离液去除光刻胶和剥离光刻胶上多余的粘附层钛Ti和种子层Cu,形成薄膜多层布线中第一层的金属Cu布线和第一层与第二层间连接的Cu通孔柱;
(10)旋涂聚酰亚胺,在呈阶梯状温度下使之固化,形成胺膜介质层;
(11)对LTCC基板上的聚酰亚胺表面进行机械抛磨,使之平整,并露出Cu柱表面,以便与下一层布线互连;
(12)重复步骤(4)~(11),即可在LTCC基板上制作出薄膜多层布线结构;
(13)用光刻胶保护基板正面图形,用湿法腐蚀掉LTCC基板背面溅射的导电层金属铜Cu和粘附层钛Ti,然后用剥离液去除保护正面的光刻胶。
2.根据权利要求1所述的一种基于LTCC基板薄膜多层布线制作方法,其特征在于:步骤(2)对抛磨后的LTCC基板,放在烧结炉中,氮气份下进行500℃高温工艺处理。
3.根据权利要求1所述的一种基于LTCC基板薄膜多层布线制作方法,其特征在于:步骤(3)在LTCC基板背面溅射一层导电层金属铜Cu,把LTCC基板背面的凸点连接在一起,电镀时与阴极相连接,形成电镀的电流回路。
4.根据权利要求1所述的一种基于LTCC基板薄膜多层布线制作方法,其特征在于:步骤(5)用CF4和O2对LTCC基板进行等离子打胶处理,去除光刻胶显影部分留在基板上的胶膜。
5.根据权利要求1所述的一种基于LTCC基板薄膜多层布线制作方法,其特征在于:步骤(3)~(9),首先采用光刻技术在基板正面形成导带图形,然后溅射粘附层钛Ti和种子层Cu、电镀主导体层、电镀通孔柱,最后利用剥离技术形成Cu导带和层间连接的Cu通孔柱。
6.根据权利要求3所述的一种基于LTCC基板薄膜多层布线制作方法,其特征在于:步骤(3)~(9),在电镀时,LTCC基板与阴极的连接,采用面接触,使电流均匀分布于LTCC基板导电层上。
7.根据权利要求1所述的一种基于LTCC基板薄膜多层布线制作方法,其特征在于:步骤(4)中,在第一次光刻电镀Cu导带图形时,光刻形成正“八”字型的光刻窗口。
8.根据权利要求7所述的一种基于LTCC基板薄膜多层布线制作方法,其特征在于:步骤(6)中,粘附层和种子层是淀积在所述光刻窗口内,光刻胶表面的粘附层和种子层通过剥离去除掉。
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