CN103646923A - 一种晶圆级基板微通孔电镀方法 - Google Patents

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谢海忠
刘志强
伊晓燕
郭恩卿
王军喜
李晋闽
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Abstract

本发明公开了一种晶圆级基板微通孔电镀方法，包括：化学清洗并高温酸洗带微通孔的基板；其中基板上带有通孔，高温酸洗后过PI和无水乙醇；晶圆级基板一面蒸镀金属引导层；金属引导层表面粘贴绝缘层；外电源阳极与金属引导层相连接后，将所述基板放入硫酸铜溶液，直到基板背面通孔顶部冒出为止；去掉绝缘层，并将去掉绝缘层的面与陶瓷盘固定，减薄机抛光突出部分；去除陶瓷盘，完成微通孔电镀。

Description

一种晶圆级基板微通孔电镀方法
技术领域
本发明属于半导体技术领域，特别是一种晶圆级基板微通孔电镀方法。
背景技术
半导体发光二极管照明是新一代固体冷光源，具有低能耗、寿命长、易控制、安全环保等特点，是理想的节能环保产品，适用各种照明场所。半导体发光二极管封装向轻、薄、短、微型化的发展趋势，要求封装基板、封装材料的空间、体积向更小型化发展，晶圆级封装技术已经成为发展的必然趋势。半导体发光二极管封装后的功能、可靠性很大程度上取决于直接金属化、微盲填充及通孔金属化的品质。电镀填充微通孔、盲孔是一种简单实用的技术。电镀是指在含有欲镀金属的盐类溶液中，以被镀基体金属为阴极，通过电解作用，使镀液中欲镀金属的阳离子在基体金属表面沉积出来，形成镀层的一种表面加工方法。镀层性能不同于基体金属，具有新的特征。根据镀层的功能分为防护性镀层，装饰性镀层及其它功能性镀层。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种晶圆级基板微通孔电镀方法，其是在发光二极管芯片工艺制作中，对氮化镓基发光二极管衬底用激光加工成横向光子晶体，可以大大提高出光效率，使得发光二极管外量子效率提升，特别适合大尺寸功率型晶粒的制作。
为达到上述目的，本发明提供一种晶圆级基板微通孔电镀方法，包括一下步骤：
步骤1：化学清洗并高温酸洗带微通孔的基板；其中基板上带有通孔，高温酸洗后过PI和无水乙醇；
步骤2：晶圆级基板一面蒸镀金属引导层；
步骤3：金属引导层表面粘贴绝缘层；
步骤3：外电源阳极与金属引导层相连接后，将所述基板放入硫酸铜溶液，直到基板背面通孔顶部冒出为止；
步骤4：去掉绝缘层，并将去掉绝缘层的面与陶瓷盘固定，减薄机抛光突出部分；
步骤5：去除陶瓷盘，完成微通孔电镀。
本发明通过引进一层绝缘覆盖层，覆盖在金属上方，引导在电镀过程中，电镀液的金属离子附着在通孔内壁。常规做法是，在通孔内壁溅射金属层，然后使电镀液的金属离子附着在侧壁金属的表面，从而使通孔内有金属。本发明简单，成本低，操作工艺灵活，提高了劳动生产率。
附图说明
图1是本发明提出的晶圆级基板微通孔电镀方法的流程图；
图2是本发明中晶圆级基板的结构剖面图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。
请参阅图1、图2及所示，本发明提供了一种晶圆级基板微通孔电镀方法，包括一下步骤：
步骤1：化学清洗并高温酸洗带微通孔的晶圆级基板21；其中基板21上带有通孔22，高温酸洗后过PI和无水乙醇；其中基板21的材料为蓝宝石、Si、SiC、GaAs、GaN衬底、有机塑料或玻璃，其中通孔22的形状为圆柱形、倒锥形、V形或矩形通孔，通孔22的深度与基板厚度相同。一种晶圆级基板微通孔电镀方法，其中高温酸的温度范围是100度-400度，酸的成分是浓硫酸：浓磷酸＝3：1。
步骤2：晶圆级基板21一面蒸镀金属引导层23；其中金属引导层可以是镍、银、铂、铬、钛等金属材料，厚度可以是100纳米至2微米。
步骤3：金属引导层23表面粘贴绝缘层24；其中绝缘层可以是氧化硅、氮化硅、或者氧化硅和氮化硅的复合层，还可以是聚酰亚胺、塑料薄膜、陶瓷等绝缘材料。厚度是20微米至2毫米。本发明通过引进一层绝缘覆盖层，覆盖在金属上方，引导在电镀过程中，电镀液的金属离子附着在通孔内壁。常规做法是，在通孔内壁溅射金属层，然后使电镀液的金属离子附着在侧壁金属的表面，从而使通孔内有金属，常规工艺需要一台单独的溅射设备制作通孔内璧的金属层，溅射设备价格昂贵且工艺复杂。本发明不需要溅射金属引导层，并且制作方法简单，成本低，操作工艺灵活，提高了劳动生产率。
步骤3：外电源阳极与金属引导层23相连接；基板放入硫酸铜溶液，直到基板背面通孔顶部冒出为止；
步骤4：去掉绝缘层24，将去掉绝缘层24的面与陶瓷盘固定，减薄机抛光突出部分；
步骤5：去除陶瓷盘，完成微通孔电镀；
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种晶圆级基板微通孔电镀方法，包括一下步骤：
步骤1：化学清洗并高温酸洗带微通孔的基板；其中基板上带有通孔，高温酸洗后过PI和无水乙醇；
步骤2：晶圆级基板一面蒸镀金属引导层；
步骤3：金属引导层表面粘贴绝缘层；
步骤3：外电源阳极与金属引导层相连接后，将所述基板放入硫酸铜溶液，直到基板背面通孔顶部冒出为止；
步骤4：去掉绝缘层，并将去掉绝缘层的面与陶瓷盘固定，减薄机抛光突出部分；
步骤5：去除陶瓷盘，完成微通孔电镀。
2.根据权利要求1所述的一种晶圆级基板微通孔电镀方法，其中基板的材料为蓝宝石、Si、SiC、GaAs、GaN衬底、有机塑料或玻璃，其中通孔的形状为圆柱形、倒锥形、V形或矩形通孔，通孔的深度与基板厚度相同。
3.根据权利要求1所述的一种晶圆级基板微通孔电镀方法，其中高温酸的温度范围是100度-400度，酸的成分是浓硫酸：浓磷酸＝3：1。
4.根据权利要求1所述的一种晶圆级基板微通孔电镀方法，其中金属引导层是镍、银、铂、铬或钛，厚度是100纳米至2微米。
5.根据权利要求1所述的一种晶圆级基板微通孔电镀方法，其中绝缘层是聚酰亚胺、塑料薄膜、陶瓷、氧化硅、氮化硅、或者氧化硅和氮化硅的复合层，厚度是20微米至2毫米。
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