CN110098118B - 使用不同蚀刻组合物的各向异性蚀刻 - Google Patents
使用不同蚀刻组合物的各向异性蚀刻 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110098118B CN110098118B CN201910081548.6A CN201910081548A CN110098118B CN 110098118 B CN110098118 B CN 110098118B CN 201910081548 A CN201910081548 A CN 201910081548A CN 110098118 B CN110098118 B CN 110098118B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- etching
- etching composition
- layer structure
- conductive layer
- component carrier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005530 etching Methods 0.000 title claims abstract description 278
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 127
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 85
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 63
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims description 49
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 19
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 11
- 239000006254 rheological additive Substances 0.000 claims description 9
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- -1 polyphenylene Chemical class 0.000 claims description 7
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 claims description 6
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 claims description 6
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 4
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052615 phyllosilicate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 4
- 239000004977 Liquid-crystal polymers (LCPs) Substances 0.000 claims description 3
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 3
- 239000004643 cyanate ester Substances 0.000 claims description 3
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 229920000106 Liquid crystal polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 2
- 229920000265 Polyparaphenylene Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 2
- 150000001913 cyanates Chemical class 0.000 claims description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 2
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 claims description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 claims description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims 1
- 239000010408 film Substances 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 76
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 8
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 5
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N Pyrrole Chemical compound C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 4
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 4
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 description 3
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 3
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 3
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- AXDJCCTWPBKUKL-UHFFFAOYSA-N 4-[(4-aminophenyl)-(4-imino-3-methylcyclohexa-2,5-dien-1-ylidene)methyl]aniline;hydron;chloride Chemical compound Cl.C1=CC(=N)C(C)=CC1=C(C=1C=CC(N)=CC=1)C1=CC=C(N)C=C1 AXDJCCTWPBKUKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N Phosphorous acid Chemical class OP(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 2
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 2
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 description 2
- OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M copper(I) chloride Chemical compound [Cu]Cl OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000005595 deprotonation Effects 0.000 description 2
- 238000010537 deprotonation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- 230000001698 pyrogenic effect Effects 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- AAAQKTZKLRYKHR-UHFFFAOYSA-N triphenylmethane Chemical compound C1=CC=CC=C1C(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 AAAQKTZKLRYKHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N L-Cysteine Chemical compound SC[C@H](N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N L-tryptophane Chemical compound C1=CC=C2C(C[C@H](N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N 0.000 description 1
- FZWLAAWBMGSTSO-UHFFFAOYSA-N Thiazole Chemical compound C1=CSC=N1 FZWLAAWBMGSTSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N Tryptophan Natural products C1=CC=C2C(CC(N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001448 anilines Chemical class 0.000 description 1
- 230000005290 antiferromagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 150000003851 azoles Chemical class 0.000 description 1
- 150000007514 bases Chemical class 0.000 description 1
- QXJJQWWVWRCVQT-UHFFFAOYSA-K calcium;sodium;phosphate Chemical compound [Na+].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O QXJJQWWVWRCVQT-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical compound Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000018417 cysteine Nutrition 0.000 description 1
- XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N cysteine Natural products SCC(N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 150000004662 dithiols Chemical class 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000005293 ferrimagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000005340 laminated glass Substances 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000005298 paramagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- LFSXCDWNBUNEEM-UHFFFAOYSA-N phthalazine Chemical class C1=NN=CC2=CC=CC=C21 LFSXCDWNBUNEEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005543 phthalimide group Chemical class 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 150000008442 polyphenolic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 125000000561 purinyl group Chemical class N1=C(N=C2N=CNC2=C1)* 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
- 229940052224 rosaniline hydrochloride Drugs 0.000 description 1
- 150000003335 secondary amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 150000003536 tetrazoles Chemical class 0.000 description 1
- VLLMWSRANPNYQX-UHFFFAOYSA-N thiadiazole Chemical compound C1=CSN=N1.C1=CSN=N1 VLLMWSRANPNYQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 description 1
- 150000003852 triazoles Chemical class 0.000 description 1
- WVLBCYQITXONBZ-UHFFFAOYSA-N trimethyl phosphate Chemical compound COP(=O)(OC)OC WVLBCYQITXONBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XZZNDPSIHUTMOC-UHFFFAOYSA-N triphenyl phosphate Chemical compound C=1C=CC=CC=1OP(OC=1C=CC=CC=1)(=O)OC1=CC=CC=C1 XZZNDPSIHUTMOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003672 ureas Chemical class 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
- 239000012991 xanthate Substances 0.000 description 1
- 239000002888 zwitterionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/02—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
- H05K3/06—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding the conductive material being removed chemically or electrolytically, e.g. by photo-etch process
- H05K3/068—Apparatus for etching printed circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
- H01L21/30604—Chemical etching
- H01L21/30608—Anisotropic liquid etching
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
- H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
- H01L21/67075—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/02—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
- H05K3/06—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding the conductive material being removed chemically or electrolytically, e.g. by photo-etch process
- H05K3/067—Etchants
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/14—Related to the order of processing steps
- H05K2203/1476—Same or similar kind of process performed in phases, e.g. coarse patterning followed by fine patterning
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Abstract
提供一种对部件承载件的导电层结构进行蚀刻以形成导体带的方法,其中该方法包括以下步骤:使导电层结构经受第一蚀刻组合物,并且随后使导电层结构经受与第一蚀刻组合物不同的第二蚀刻组合物。此外,提供了一种用于蚀刻导电层结构的装置、导体带、至少两个导体带的布置以及部件承载件。
Description
技术领域
本发明涉及一种蚀刻导电层结构的方法(下文中,也简称为“蚀刻工艺”)、一种用于蚀刻导电层结构的装置(下文中,也简称为“蚀刻装置”)、导体带(conductor track)、至少两个导体带的布置以及部件承载件。
背景技术
在配备有一个或多个部件的部件承载件的产品功能增加并且这种部件的小型化增强以及越来越多的部件要安装在诸如印刷电路板(PCB)的部件承载件上的背景下,正在采用越来越强大的具有若干部件的类阵列部件或封装件,它们具有多个触点或连接,其中这些触点之间的空间越来越小。
特别地,PCB工业面临的任务是调整所生产的印刷电路板的尺寸以顺应小型化需求。由于钻孔、电路路径和它们离彼此的距离的新尺寸,有必要实现新的蚀刻技术,特别是新的铜蚀刻工艺。尽管铜蚀刻工艺是印刷电路板制作中最重要的步骤之一,但是在制造期间处理铜仍然是一项具有挑战性的任务。在如图1所示的常规各向同性铜蚀刻工艺中,当待蚀刻的铜膜在基板上形成并且部分被掩模覆盖(作为用于图案化的底片(negative)模板)时,由于各向同性蚀刻可以在掩模下方形成底切,导致粘附性差。另外,各向同性蚀刻可能不能形成非常精细的蚀刻的结构,而各向同性蚀刻可能被相应的精细掩模结构阻挡。
产生具有30微米及以下电路路径的精细结构可能需要各向异性蚀刻工艺。在印刷电路板的情况下,期望蚀刻(特别是铜去除)更多地在竖直方向而不是在横向方向上发生。由此,可以获得规则结构并且可以避免近路。理想的各向异性蚀刻工艺如图2所示,其中蚀刻仅在竖直方向上发生,而不在PCB的横向方向上发生,因此不形成底切。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种蚀刻工艺和蚀刻装置,其允许导电层结构的各向异性蚀刻和/或允许形成具有基本上为规则形状的导体带,特别是具有基本上竖直的侧壁,从而提高了部件承载件诸如印刷电路板的整体质量。
为了实现以上定义的目的,根据本申请的实施方式提供了蚀刻导电层结构的方法、用于蚀刻导电层结构的装置、导体带、至少两个导体带的布置以及部件承载件。
根据本发明的示例性实施方式,对部件承载件的导电层结构进行蚀刻以形成导体带的方法包括以下步骤:(i)使导电层结构经受第一蚀刻组合物,以及(ii)随后(即在步骤(i)之后)使(预蚀刻的)导电层结构经受与第一蚀刻组合物不同的第二蚀刻组合物。
根据本发明的另一示例性实施方式,一种用于对部件承载件的导电层结构进行蚀刻以形成导体带的装置包括:第一蚀刻级,被配置用于使导电层结构经受第一蚀刻组合物;以及第二蚀刻级,被配置用于随后使(预蚀刻的)导电层结构经受与第一蚀刻组合物不同的第二蚀刻组合物。
根据本发明的又一示例性实施方式,提供了一种具有基本上为矩形横截面的导体带,其中上部三分之一的横截面积与中部三分之一的横截面积之间的比率在介于0.8至1.2之间的范围内,并且中部三分之一的横截面积与下部三分之一的横截面积之间的比率在介于0.8至1.2之间的范围内。在实施方式中,导体带可以通过如本文所述的蚀刻工艺和/或借助于如本文所述的蚀刻装置形成。
根据本发明的又一示例性实施方式,提供了第一导体带和侧向直接相邻的第二导体带的布置,该第一导体和第二导体带两者都具有基本上为矩形的横截面,其中导体带的上平台之间的距离与导体带的下端部之间的距离之间的比率在介于0.7至1.3之间的范围内。在实施方式中,该布置的第一导体带和/或第二导体带(特别是两个导体带)可以通过如本文所述的蚀刻工艺和/或借助于如本文所述的蚀刻装置形成。
根据本发明的又一示例性实施方式,提供了一种部件承载件,其包括至少一个电绝缘层结构和至少一个导电层结构的叠置,其中至少一个导电层结构的至少一部分包括如本文所述的导体带和/或如本文所述的布置。
在本申请的上下文中,术语“蚀刻组合物”可以特别地指代能够至少部分地蚀刻(溶解)导电材料(诸如金属,特别是但不限于铜、铝、镍或银)的流体,诸如溶液或液体。为此,蚀刻组合物可以特别地包括蚀刻剂(蚀刻作用剂),其代表基本上负责至少部分地蚀刻(溶解)导电材料的组合物的活性组分。
在本申请的上下文中,一蚀刻组合物与另一蚀刻组合物“不同”的特征可以特别地意味着两种(不同的)蚀刻组合物包括不同组分,而不仅仅是相同组分的不同浓度。例如,包括组分A和B的蚀刻组合物在本申请的含义内与包括组分A和C的蚀刻组合物不同。此外,包括组分A和B的蚀刻组合物在本申请的含义内与包括组分A并且(基本上)不含组分B的蚀刻组合物不同。相反,包括组分A和B的蚀刻组合物在本申请的含义内与也包括组分A和B但是浓度不同的蚀刻组合物通常并无不同。
根据本发明的示例性实施方式,提供了一种蚀刻工艺,其中施加一系列不同的蚀刻组合物,从而促进导电层结构的各向异性蚀刻,使得可以形成具有基本上为规则形状的导体带,特别是带有基本上竖直的侧壁。不希望受任何理论束缚,据信由于施加一系列不同的蚀刻组合物,可以控制蚀刻工艺,使得在蚀刻期间在导电层结构中形成的凹陷(腔)(即,蚀刻结构)的竖直方向上的蚀刻与在蚀刻结构的横向方向上的蚀刻相比被促进。例如,通过施加一系列不同的蚀刻组合物,可以实现在蚀刻结构的特定位置处的选择性蚀刻抑制,从而导致各向异性蚀刻。
在下文中,将解释蚀刻导电层结构的方法、用于蚀刻导电层结构的装置、导体带、至少两个导体带的布置以及部件承载件的另外的示例性实施方式。然而,本发明不限于示例性实施方式的以下具体描述,而是它们仅用于说明的目的。
应当注意,结合一个示例性实施方式或示例性方面描述的特征可以与任何其他示例性实施方式或示例性方面组合,特别地,通过蚀刻工艺的任何示例性实施方式描述的特征可以与蚀刻工艺的任何其他示例性实施方式和蚀刻装置、导体带、至少两个导体带的布置以及部件承载件的任何示例性实施方式组合,反之亦然,除非另外特别说明。
其中在提及单数术语时使用的不定冠词或定冠词,诸如“一”、“一种”或“该”,也包括该术语的复数形式,反之亦然,除非另有说明,而如本文所用,词语“一个”或数字“1”通常表示“仅一个”或“恰好一个”。
应当注意,术语“包括”不排除其他元件或步骤,并且如本文所用,不仅包括“包括”、“包含”或“含有”的含义,还包含“基本上由...组成”和“由...组成”。
除非另外特别说明,否则如本文所用,表述“至少部分地”、“至少一部分地”、“至少部分”或“至少一部分”可以表示其至少1%、特别是其至少5%、特别是其至少10%、特别是其至少15%、特别是其至少20%、特别是其至少25%、特别是其至少30%、特别是其至少35%、特别是其至少40%、特别是其至少45%、特别是其至少50%、特别是其至少55%、特别是其至少60%、特别是其至少65%、特别是其至少70%、特别是其至少75%、特别是其至少80%、特别是其至少85%、特别是其至少90%、特别是其至少95%、特别是其至少98%,以及还可以包括其100%。
在实施方式中,对部件承载件的导电层结构进行蚀刻以形成导体带的方法包括连续地使导电层结构经受(特别是在其相同的定位或位置处,因此该定位或位置也可以在步骤(ii)中被称为“预蚀刻”或“先前蚀刻”)至少两种不同的蚀刻组合物,特别是至少三种不同的蚀刻组合物。
在实施方式中,(第一、第二等)蚀刻组合物是液体,诸如溶液。如下面进一步详细说明的,蚀刻组合物可以通过将各种成分溶解在适当的溶剂诸如水和/或有机溶剂中来制备。因此,蚀刻组合物可包括溶剂,诸如水和/或有机溶剂。而且,蚀刻的方法因此可以是湿法蚀刻工艺。
在实施方式中,第一蚀刻组合物包括蚀刻剂和蚀刻抑制剂。不希望受任何理论束缚,据信由此可以在导电层结构中形成(第一、初始)凹陷或腔,特别是借助于蚀刻剂,而蚀刻抑制剂可以粘附到因此形成的凹陷的表面,由此在这些表面上形成保护层。使导电层结构经受这种第一蚀刻组合物可以导致各向同性蚀刻。
在实施方式中,蚀刻剂包括氯化铜(CuCl2)和氯化铁(FeCl3)中的至少一者。可替代地,也可以采用碱性蚀刻剂。蚀刻剂包括氯化铜(CuCl2)可能是有利的,特别是当蚀刻工艺是用于蚀刻用于形成部件承载件的导体带的导电层结构的蚀刻工艺时。
在实施方式中,可以根据所采用的特定蚀刻剂来选择蚀刻抑制剂。例如,在蚀刻剂包括氯化铜的情况下,用于Cu2+离子的络合(或螯合)剂可能是合适的,而在蚀刻剂包括氯化铁的情况下,用于Fe3+离子的络合(或螯合)剂可能是合适的。
在实施方式中,蚀刻抑制剂选自由以下组成的组:唑类、胺类、氨基酸、三苯基甲烷、硫醇、有机磷酸酯和各种其他有机化合物,诸如黄原酸盐、酞嗪、邻苯二甲酰亚胺、多酚、尿嘧啶、嘌呤和苯胺。在实施方式中,蚀刻抑制剂可以包括唑类。
在实施方式中,唑类蚀刻抑制剂的实例包括噻唑、噻二唑、咪唑、三唑和四唑。胺蚀刻抑制剂的实例包括仲胺和二胺。氨基酸蚀刻抑制剂的实例包括半胱氨酸和色氨酸。三苯甲烷蚀刻抑制剂的实例包括品红或玫瑰苯胺盐酸盐(rosaniline hydrochloride)。胺蚀刻抑制剂的实例包括二硫醇。有机磷酸盐蚀刻抑制剂的实例包括磷酸三甲酯和三苯基磷酸酯。
在实施方式中,蚀刻抑制剂包括可电离化合物,特别是其电离状态是pH依赖性的化合物(即其可以质子化和/或去质子化)。因此,蚀刻抑制剂可以包括酸性和/或碱性官能团。
在实施方式中,包含在第一蚀刻组合物中的蚀刻抑制剂的浓度为从0.001g/l至10g/l,特别是从0.01g/l至5g/l。
在实施方式中,第二蚀刻组合物被配置用于(至少)部分地去除(释放)蚀刻抑制剂,诸如从第一步骤中形成的凹陷,特别是从因此形成的凹陷的表面的一部分。特别地,第二蚀刻组合物可以被配置用于选择性地从第一步骤中形成的凹陷的底表面而不是从凹陷的侧壁表面(横向表面)去除蚀刻抑制剂。
在实施方式中,第二蚀刻组合物被配置用于使蚀刻抑制剂(至少部分)去质子化和/或溶解(或洗掉)在施加第一蚀刻组合物的步骤之后形成在凹陷表面上的抑制层。通过使蚀刻抑制剂去质子化,可以降低蚀刻抑制剂对在第一步骤中形成的凹陷的表面的粘附性,使得蚀刻抑制剂可以从表面释放或分离。特别地,第二蚀刻组合物可以被配置用于使蚀刻抑制剂去质子化和/或选择性地在第一步骤中形成的凹陷的底表面处而不是在凹陷的侧壁表面(横向表面)处溶解(或洗掉)抑制层。
在实施方式中,第二蚀刻组合物配置用于(至少部分地)从表面分离蚀刻抑制剂。特别地,第二蚀刻组合物可以被配置用于选择性地从第一步骤中形成的凹陷的底表面而不是从凹陷的侧壁表面(横向表面)分离蚀刻抑制剂。
不希望受任何理论的束缚,据信从/在第一步骤中形成的凹陷的底部表面处而不是从/在凹陷的侧壁表面(横向表面)的表面处选择性地去除、去质子化和/或分离蚀刻抑制剂可以是第二蚀刻组合物的湍流的结果,其在凹陷的中间或中心处的流动比在侧壁处更多被扰动,使得第二蚀刻组合物与粘附到凹陷的底表面的蚀刻抑制剂的接触,多于其与粘附到凹陷的侧壁上的蚀刻抑制剂的接触。
在实施方式中,第二蚀刻组合物可具有7或更高的pH值,特别是7.5或更高的pH值,诸如8或更高的pH值。然而,具有低于7的pH值的第二蚀刻组合物也可以是合适的。
在实施方式中,取决于在第一步骤中施加的蚀刻剂的组合物(即第一蚀刻组合物),第二蚀刻组合物的pH值可以高于第一蚀刻组合物的pH值。特别地,第二蚀刻组合物的pH值可以高于第一蚀刻组合物的pH值,例如高至少3个pH单位,特别是至少4个pH单位,诸如至少5个pH单位。
在实施方式中,取决于在第一步骤中施加的蚀刻剂的组合物(即第一蚀刻组合物),第二蚀刻组合物包括碱性化合物(即,能够接受一个或多个氢原子的化合物),诸如碱和/或有机溶剂。
在实施方式中,第二蚀刻组合物还包括流变添加剂。在本申请的上下文中,术语“流变添加剂”可以特别指代能够修改蚀刻组合物的流变行为的化合物。流变添加剂可以包括有机化合物和/或无机化合物。
在实施方式中,流变添加剂选自由以下组成的组:二氧化硅、羟乙基纤维素、页硅酸盐和尿素。二氧化硅特别地可以是亲水和/或热解(pyrogenic)和/或无定形二氧化硅,诸如HDK N20(可从德国慕尼黑瓦克尔化学股份公司商购)。羟乙基纤维素特别地可以是水溶性羟乙基纤维素,诸如羟乙基纤维素250HHBR或羟乙基纤维素250HHX(可从美国科文顿阿什兰有限公司商购)。页硅酸盐特别地可以是水合页硅酸盐,诸如Optigel WX(可从德国韦塞尔比克化学股份有限公司商购)。尿素特别地可以是改性尿素,诸如Byk-7420 ES(可从德国韦塞尔比克化学股份有限公司商购)。
不希望受任何理论束缚,假设如下:基于喷涂蚀刻理论,如前所述,蚀刻组合物的流动在凹陷的中间或中心处更多被扰动,使得液体在那里比在凹陷的侧壁处更加搅动。在这种情况下,与凹陷的中间相比,向蚀刻组合物添加流变添加剂可以导致靠近侧壁处的蚀刻组合物的密度和/或粘度增加。一般说来,蚀刻组合物的密度和/或粘度越低,蚀刻液体与表面(例如粘附蚀刻抑制剂处)之间的组分交换越容易。因此,添加流变添加剂可以导致从/在第一步骤中形成的凹陷的底表面处而不是从/在凹陷的侧壁表面(横向表面)处去除、去质子化和/或分离蚀刻抑制剂的甚至更明显的选择性,从而进一步增加了蚀刻工艺和所得到的蚀刻结构的各向异性。
在实施方式中,包含在第二蚀刻组合物中的流变添加剂的浓度为从0.001g/l至10g/l,特别是从0.01g/l至5g/l。
在实施方式中,对部件承载件的导电层结构进行蚀刻以形成导体带的方法包括在步骤(ii)之后的步骤(iii),使(预蚀刻或预处理的)导电层结构经受与第一蚀刻组合物和第二蚀刻组合物都不同的第三蚀刻组合物。
在实施方式中,第三蚀刻组合物包括蚀刻剂并且基本上不含蚀刻抑制剂。蚀刻剂可以是与第一蚀刻组合物的蚀刻剂相同的蚀刻剂,或者可以是不同的蚀刻剂。可能有利的是,第三蚀刻组合物的蚀刻剂是与第一蚀刻组合物中使用的蚀刻剂相同的蚀刻剂。然而,与第一蚀刻组合物相比,第三蚀刻组合物可以基本上不含蚀刻抑制剂。在本申请的上下文中,术语“基本上不含蚀刻抑制剂”可以特别地指代完全不含蚀刻抑制剂或者如果包含任何蚀刻抑制剂(例如由于技术(不可避免的)原因),则其包含不展现任何显著的蚀刻剂抑制活性的量。
不希望受任何理论的束缚,据信如果在第二工艺步骤中,来自第一步骤的蚀刻抑制剂已被从/在第一步骤中形成的凹陷的底表面处而不是从/在凹陷的侧壁表面(横向表面)处选择性地去除、去质子化和/或分离,第三蚀刻组合物,其包括蚀刻剂但基本上没有蚀刻抑制剂,可以选择性地在凹陷不受蚀刻抑制剂保护的表面处,即在凹陷的底表面处,发挥其蚀刻活性,而在凹陷受蚀刻抑制剂保护的表面处(诸如侧壁表面),包含在第三蚀刻组合物中的蚀刻剂可能几乎不发挥其蚀刻活性。结果,蚀刻可以在凹陷的竖直方向上而不是在横向方向上进行。
在实施方式中,第三蚀刻组合物还包括表面活化剂,诸如表面活性剂。由此可以改善表面上的组分交换。表面活性剂可以是选自由以下组成的组中的至少一者:阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性离子表面活性剂。特别地,表面活性剂可以是选自由以下组成的组中的至少一者:阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂。更具体地,表面活性剂可以是阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂中的至少一者,并且甚至更具体地,表面活性剂可以包括阴离子表面活性剂。
在实施方式中,导电层结构经受减法(subtractive)蚀刻程序以形成导体带,特别是减法湿蚀刻程序以形成导体带。因此,蚀刻工艺可以是减法蚀刻工艺。
在实施方式中,使导电层结构经受(第一、第二等)蚀刻组合物包括在导电层结构(的表面)上喷涂相应的蚀刻组合物。
在实施方式中,蚀刻工艺可以借助于如本文所述的蚀刻装置来实施。
在实施方式中,工艺步骤(i)、(ii)和(iii)的顺序可以重复若干次,例如至少一次,诸如至少两次,特别是至少三次。由此可以形成更深的蚀刻的结构。在工艺步骤的顺序的第一次和任何随后的重复中,可以修改工艺步骤(i),因为第一蚀刻组合物可以不再包括蚀刻剂,因为在第一系列工艺步骤之后已经形成了初始凹陷。
在实施方式中,在使导电层结构经受蚀刻组合物之后,(蚀刻的)导电层结构可以经受漂洗液体。
在实施方式中,漂洗液体包括配置用于调节蚀刻表面的孔隙率和/或用于保护(铜)表面免于与空气相互作用的化合物(在下文中称为“漂洗液体添加剂”)。
在实施方式中,漂洗液体添加剂可选自由以下组成的组:乙氧基化酰胺、(乙氧基化)胺类、脂肪酸、膦酸酯、链烷醇胺膦酸盐和分散剂。
在实施方式中,蚀刻装置包括:第一蚀刻级,被配置用于使导电层结构经受第一蚀刻组合物,以及第二蚀刻级,被配置用于随后使(预蚀刻的)导电层结构经受与第一蚀刻组合物不同的第二蚀刻组合物。
在实施方式中,蚀刻装置可以被配置用于(或可以适于)实施如本文所述的蚀刻工艺。
在实施方式中,蚀刻装置还包括第三蚀刻级,被配置用于随后使(预蚀刻或预处理的)导电层结构经受与第一蚀刻组合物和第二蚀刻组合物都不同的第三蚀刻组合物。
在实施方式中,蚀刻装置包括喷涂喷嘴,借助于该喷涂喷嘴,可以将相应的蚀刻组合物施加特别是喷涂到部件承载件的导电层结构(或其上)。
在实施方式中,蚀刻装置包括传送器,借助于该传送器,部件承载件可以从一个蚀刻级传输到另一蚀刻级,特别是从第一蚀刻级传输到第二蚀刻级,并且如果存在,则进一步传输到第三蚀刻级。
在实施方式中,具有基本上为矩形横截面的导体带的特征在于,上部三分之一的横截面积与中部三分之一的横截面积之间的比率在介于0.8至1.2之间的范围内,特别是在0.85至1.15之间,特别是在0.9至1.1之间,特别是在0.93至1.07之间,特别是在0.94至1.06之间,特别是在0.95至1.05之间,并且中部三分之一的横截面积与下部三分之一的横截面积之间的比率在介于0.8至1.2之间的范围内,特别是在0.85至1.15之间,特别是在0.9至1.1之间,特别是在0.93至1.07之间,特别是在0.94至1.06之间,特别是在0.95至1.05之间。
在实施方式中,导体带的特征还在于,上部三分之一的横截面积与下部三分之一的横截面积之间的比率在介于0.7至1.3之间的范围内,特别是在0.8至1.2之间,特别是在0.9至1.1之间,特别是在0.92至1.08之间,特别是在0.94至1.06之间。
在实施方式中,导体带可以通过如本文所述的蚀刻工艺和/或借助于如本文所述的蚀刻装置形成。
在本申请的上下文中,术语上部、中部和下部三分之一的“横截面积”可以分别特别地指代当在竖直方向上切割并且水平地细分为三个三分之一等高时的导体带的横截面积,这将从图6的图示和下面的对应解释中进一步显而易见。
在本申请的上下文中,术语“基本上为矩形的横截面”可以特别地指代上述横截面积比率中的至少一个,特别是至少两个,处于相应的上述范围内。可选地或另外地,术语“基本上为矩形的横截面”可以指代如下所述的距离比率处于如下所述的范围内。
在实施方式中,第一导体带和侧向直接相邻的第二导体带的布置都具有基本上为矩形的横截面,其特征在于导体带的上平台之间的距离与导体带的下端部之间的距离之间的比率的范围在0.7至1.3之间,特别是在0.8至1.2之间,特别是在0.85至1.15之间,特别是在0.9至1.1之间,特别是在0.92至1.08之间,特别是在0.95至1.05之间。
在实施方式中,导体带的上平台之间的距离和/或导体带的下端部之间的距离可以低于50μm,诸如30μm或更小。
在实施方式中,该布置的第一导体带和/或第二导体带(特别是两个导体带)可以通过如本文所述的蚀刻工艺和/或借助于如本文所述的蚀刻装置形成。
在实施方式中,部件承载件包括叠置的至少一个电绝缘层结构和至少一个导电层结构,其中至少一个导电层结构的至少一部分包括如本文所述的导体带和/或如本文所述的布置。
在实施方式中,包括导体带和/或该布置的至少一个导电层结构的部分可以至少部分地暴露。
在实施方式中,包括导体带和/或该布置的至少一个导电层结构的部分可以至少部分地夹在两个电绝缘层之间和/或至少部分地嵌入一个电绝缘层结构内。
在本申请的上下文中,术语“部件承载件”可以特别地指代能够在其上和/或其中容纳一个或多个部件以提供机械支撑和/或电连接的任何支撑结构。换句话说,部件承载件可以构造为用于部件的机械和/或电子承载件。特别地,部件承载件可以是印刷电路板、有机中介层和IC(集成电路)基板中的一种。部件承载件也可以是组合以上提到的类型的部件承载件中的不同部件承载件的混合板。
在本申请的上下文中,术语“电子部件”可以特别地指代嵌入部件承载件的内部中的任何庞大而不是层型的有源(诸如半导体芯片)或无源(例如铜块)部件。
在实施方式中,该部件可选自由以下组成的组:非导电嵌体、导电嵌体(诸如金属嵌体,优选包括铜或铝)、传热单元(例如热管)、光引导元件(例如光学波导或光导体连接)电子部件或其组合。例如,该部件可以是有源电子部件、无源电子部件、电子芯片、存储设备(例如DRAM或其他数据存储器)、滤波器、集成电路、信号处理部件、电力管理部件、光电接口元件、电压转换器(例如DC/DC转换器或AC/DC转换器)、密码部件、发射器和/或接收器、机电换能器、传感器、致动器、微机电系统(MEMS)、微处理器、电容器、电阻器、电感、电池、开关、摄像机、天线、逻辑芯片和能量收集单元。然而,其他部件可以嵌入在部件承载件中。例如,磁性元件可以用作部件。这种磁性元件可以是永磁元件(诸如铁磁元件、反铁磁元件或亚铁磁元件,例如铁氧体磁芯)或者可以是顺磁元件。然而,该部件也可以是另外的部件承载件,例如以板内板(board-in-board)构造。该部件可以表面安装在部件承载件上和/或可以嵌入其内部中。此外,其他部件,特别是产生和发射电磁辐射和/或关于从环境传播的电磁辐射敏感的那些,也可以用作部件。
在实施方式中,部件承载件包括叠置的至少一个电绝缘层结构和至少一个导电层结构。例如,部件承载件可以是所提到的电绝缘层结构(一个或多个)和导电层结构(一个或多个)的层压件,其特别是通过施加机械压力形成的,在需要的情况通过热能提供支持。所提到的叠置可以提供板形部件承载件,其能够为另外的部件提供较大的安装表面,并且仍然非常薄且紧凑。术语“层结构”可以特别地指代连续层、带图案的层或位于共同平面内的多个非连续岛。
在实施方式中,部件承载件成形为板。这有助于紧凑的设计,其中部件承载件仍然为在其上安装部件提供了较大的基础。此外,特别是作为嵌入式电子部件的示例的裸模具,由于其较小的厚度,可以方便地嵌入诸如印刷电路板的薄板中。
在实施方式中,部件承载件构造为由印刷电路板和基板(特别是IC基板)组成的组中的一者。
在本申请的上下文中,术语“印刷电路板”(PCB)可以特别地指代部件承载件(其可以是板形(即平面的)、三维弯曲的(例如当使用3D打印制作时)或其可以具有任何其他形状),其通过将若干导电层结构与若干电绝缘层结构层压(例如通过施加压力)而形成,在需要的情况伴随热能供应。作为用于PCB技术的优选材料,导电层结构由铜制成,而电绝缘层结构可以包括树脂和/或玻璃纤维,所谓的预浸或FR4材料。各种导电层结构可以通过形成穿过层压件的通孔而以所需的方式彼此连接,例如通过激光钻或机械钻,并且通过用导电材料(特别是铜)来填充它们,从而形成作为通孔连接的过孔。除了可以嵌入在印刷电路板中的一个或多个部件之外,印刷电路板通常被配置用于在板形印刷电路板的一个或两个相对表面上容纳一个或多个部件。它们可以通过焊接连接到相应的主表面。PCB的电介质部分可以由具有增强纤维(诸如玻璃纤维)的树脂构成。
在本申请的上下文中,术语“基板”可以特别地指代具有与要安装在其上的部件(特别是电子部件)基本上相同大小的小部件承载件。更具体地,基板可以被理解为用于电连接或电网络的承载件以及与印刷电路板(PCB)相当的部件承载件,然而具有更高得多的密度的横向和/或竖直布置的连接。横向连接例如是传导路径,而竖直连接可以是例如钻孔。这些横向和/或竖直连接布置在基板内,并且可以用于提供容置部件或未容置部件(诸如赤裸模具)的电和/或机械连接,特别是IC芯片,具有印刷电路板或中间印刷电路板。因此,术语“基板”还包括“IC基板”。基板的电介质部分可以由具有增强球(诸如玻璃球)的树脂构成。
在实施方式中,部件承载件是层压型部件承载件。在这样的实施方式中,部件承载件是多层结构的复合物,其通过施加压紧力而叠置并连接在一起,在需要的情况下通过伴随热量。
在实施方式中,至少一个电绝缘层结构包括树脂组成的组中的至少一者(诸如增强树脂或非增强树脂,例如环氧树脂或双马来酰亚胺-三嗪树脂,更具体地为FR-4或FR-5)、氰酸酯、聚亚苯基衍生物、玻璃(特别是玻璃纤维、多层玻璃、类玻璃材料)、预浸材料、聚酰亚胺、聚酰胺、液晶聚合物(LCP)、环氧基增强膜、聚四氟乙烯(特氟龙)、陶瓷和金属氧化物。也可以使用例如由玻璃(多层玻璃)制成的增强材料,诸如网状物、纤维或球。尽管通常优选预浸料或FR4,但也可以使用其他材料。对于高频应用,高频材料,诸如聚四氟乙烯、液晶聚合物和/或氰酸酯树脂,可以在部件承载件中实现为电绝缘层结构。
在实施方式中,至少一个导电层结构包括铜、铝、镍、银、金、钯和钨组成的组中的至少一者。尽管通常优选铜,但其他材料或其涂覆版本也是可能的,特别是涂覆有诸如石墨烯的超导材料。
在实施方式中,至少一个导电层结构,特别是包括导体带和/或该布置的至少一个导电层结构,包括铜、铝、镍和银组成的组中的至少一者。
附图说明
本发明以上定义的方面和另外的方面将根据以下描述的示例性实施方式变得显而易见,并且参考这些示例性实施方式进行解释。
图1示出了根据现有技术的传统的各向同性铜蚀刻工艺。
图2示出了根据本发明的示例性实施方式的理想的各向异性铜蚀刻工艺。
图3示出了根据本发明的示例性实施方式的借助于涉及减法蚀刻工艺的光致抗蚀剂的部件承载件的导电层结构的光刻结构。
图4示出了根据本发明的示例性实施方式的蚀刻装置。
图5表示根据本发明的示例性实施方式的图3中所示的蚀刻工艺的放大视图。
图6示出了根据本发明的示例性实施方式的导体带的横截面视图。
图7示出了根据本发明的示例性实施方式的导体带的布置的横截面视图。
附图中的图示是示意性的。在不同的附图中,相似或相同的元件提供具有相同的附图标记。
具体实施方式
在参考附图之前,将更详细地描述示例性实施方式,将基于已经开发了本发明的示例性实施方式来总结一些基本考虑因素。
根据本发明的示例性实施方式,提供了一种蚀刻工艺,其中施加一系列不同的蚀刻组合物,从而促进导电层结构的各向异性蚀刻,使得可以形成具有基本上为规则形状的导体带,特别是带有基本上竖直的侧壁。不希望受任何理论束缚,据信由于施加一系列不同的蚀刻组合物,可以控制蚀刻工艺,使得在蚀刻期间在导电层结构中形成的凹陷(即,蚀刻结构)的竖直方向上的蚀刻与在蚀刻结构的横向方向上的蚀刻相比被促进。例如,通过施加一系列不同的蚀刻组合物,可以实现在蚀刻结构的特定位置处的选择性蚀刻抑制,从而导致各向异性蚀刻。作为说明性实例,通过使导电层结构经受包括蚀刻剂和蚀刻抑制剂的第一蚀刻组合物,可以在导电层结构中形成(第一、初始)凹陷,特别是借助于蚀刻剂,而蚀刻抑制剂可以粘附到因此形成的凹陷的表面,从而在这些表面上形成保护层。随后,通过使如此预先蚀刻的导电层结构经受具有例如比第一蚀刻组合物更高的pH值的第二蚀刻组合物,可以从凹陷的底表面而不是从侧壁表面选择性地去除蚀刻抑制剂。接下来,通过使如此预处理的导电层结构经受包括蚀刻剂但基本上没有蚀刻抑制剂的第三蚀刻组合物,可以选择性地在凹陷的底表面处而不是在凹陷的侧壁表面处蚀刻。换句话说,蚀刻可以主要在竖直方向上而不是在横向方向上进行。结果,可以提高部件承载件诸如印刷电路板的整体质量,特别是在降低缺陷率以及改善在所生产的板件内的蚀刻分布(增加均匀性)和蚀刻结构的更高的蚀刻因子方面。另外,可以实现低于50μm诸如30μm或更小的线宽。
图3示出了根据本发明的示例性实施方式的借助于涉及减法蚀刻工艺的光致抗蚀剂的部件承载件的导电层结构的光刻结构。在第一步骤中,提供电绝缘层结构(诸如由电介质制成)和待蚀刻的导电层结构(诸如由铜制成)的层压件或叠置。接下来,在导电层结构上施加光致抗蚀剂层。然后,光致抗蚀剂部分地(通过掩模,未示出)暴露于电磁辐射(诸如UV光)并显影,从而去除已暴露于电磁辐射的光致抗蚀剂的那部分。在接下来的步骤中,执行根据本发明的蚀刻方法的示例性实施方式的减法蚀刻工艺(由框突出显示)。由此,导电层结构被各向异性地蚀刻,使得形成在导电层结构中的凹陷的侧壁是基本上竖直的,即使在图3中示出了光致抗蚀剂下面的轻微底切。最后,去除剩余的光致抗蚀剂(诸如之前没有暴露于电磁辐射的光致抗蚀剂的那部分),例如剥去,并且获得电介质上的根据本发明的示例性实施方式的导体带的布置。
图4示出了根据本发明的示例性实施方式的蚀刻装置100。图4中所示的蚀刻装置100包括三个蚀刻级:第一蚀刻级110、第二蚀刻级120和第三蚀刻级130。包括待蚀刻的导电层结构的部件承载件(图4中未示出)可以借助于传送器104从第一蚀刻级110传输到第二蚀刻级120并且进一步传输到第三蚀刻级130。此外,每个蚀刻级110、120和130包括喷涂喷嘴102,借助于该喷涂喷嘴,可以将相应的蚀刻组合物喷涂到部件承载件的导电层结构(或其上)。
图5表示根据本发明的示例性实施方式的由图3中的框突出的蚀刻工艺的放大视图。
参考图5中的(a),施加第一蚀刻组合物。第一蚀刻组合物包括“蚀刻颗粒”(即蚀刻剂)和“抑制剂”(即蚀刻抑制剂)。如图5中的(a)所示,抑制剂粘附到由蚀刻颗粒形成的凹陷的表面。
参考图5中的(b),施加第二蚀刻组合物。第二蚀刻组合物的施加导致抑制剂从凹陷的底表面而不是从侧壁表面选择性地分离。任何分离的抑制剂以及蚀刻颗粒可以通过第二蚀刻组合物从凹陷中去除,诸如从凹陷中清除或冲洗掉。
参考图5中的(c),施加第三蚀刻组合物。第一蚀刻组合物包括“蚀刻颗粒”(即蚀刻剂),但不含新的抑制剂。如在图5中的(c)中所示,蚀刻颗粒在凹陷的不受蚀刻抑制剂保护的表面部分处,即在凹陷的底表面处,发挥它们的蚀刻活性,而在凹陷受抑制剂保护的表面处,即在凹陷的侧壁表面处,包含在第三蚀刻组合物中的蚀刻颗粒不能发挥它们的蚀刻活性。结果,蚀刻在凹陷的竖直方向上而不是在横向方向上进行。
参考图6,示出了根据本发明的示例性实施方式的具有基本上为矩形横截面的导体带的横截面视图。特别地,图6中所示的横截面视图是导体带的竖直方向上的横截面视图,即当沿竖直方向切割时导体带的视图。另外,如图6所描绘,导体带水平地细分为三个三分之一等高。结果,获得上部三分之一的横截面积(A1)、中部三分之一的横截面积(A2)和下部三分之一的横截面积(A3)。根据示例性实施方式的导体带的特征在于,上部三分之一的横截面积(A1)与中部三分之一的横截面积(A2)之间的比率在介于0.8至1.2之间的范围内,并且在中部三分之一的横截面积(A2)与下部三分之一的横截面积(A3)之间的比率在介于0.8和1.2之间的范围内。在实施方式中,导体带的特征还在于,上部三分之一(A1)的横截面积与下部三分之一(A3)的横截面积之间的比率在介于0.7至1.3之间的范围内。
参考图7,示出了根据本发明的示例性实施方式的导体带的布置的横截面视图。特别地,图7中所示的横截面视图是导体带的布置的竖直方向上的横截面视图,即当沿竖直方向切割导体带时的视图。图7描绘了第一导体带(例如左侧的导体带)和第二导体带(例如右侧的导体带)。图7还描绘了表示导体带的上平台之间的距离的箭头线A和表示导体带的下端部之间的距离的箭头线B。根据示例性实施方式的导体带的布置的特征在于,导体带的上平台之间的距离A与导体带的下端部之间的距离B之间的比率在介于0.7至1.3之间的范围内。距离A和/或距离B可以例如小于50μm诸如30μm或更小。
还应注意的是,权利要求中的附图标记不应被解释为限制权利要求的范围。
本发明的实现不限于图中所示和上面描述的优选实施方式。相反,即使在基本上不同的实施方式的情况下,使用所示的解决方案和根据本发明的原理的多种变型也是可行的。
Claims (16)
1.一种对部件承载件的导电层结构进行蚀刻以形成导体带的方法,其中,所述方法包括以下步骤:
(i)使所述导电层结构经受第一蚀刻组合物,从而形成具有底表面和侧壁表面的凹陷,其中,所述第一蚀刻组合物包括蚀刻剂和蚀刻抑制剂;
(ii)在步骤(i)之后,使所述导电层结构经受第二蚀刻组合物,所述第二蚀刻组合物与所述第一蚀刻组合物不同,
其中,所述第二蚀刻组合物被配置用于:从所述凹陷的所述底表面选择性地去除所述蚀刻抑制剂;和/或从所述凹陷的所述底表面选择性地去除在施加所述第一蚀刻组合物之后形成的抑制层。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第二蚀刻组合物具有7或更高的pH值。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述第二蚀刻组合物的pH值高于所述第一蚀刻组合物的pH值。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述第二蚀刻组合物的pH值比所述第一蚀刻组合物的pH值高至少3个pH单位。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述第二蚀刻组合物还包括流变添加剂。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述流变添加剂选自由二氧化硅、羟乙基纤维素、页硅酸盐和尿素组成的组。
7.根据权利要求1或2所述的方法,还包括以下步骤:
(iii)在步骤(ii)之后,使所述导电层结构经受第三蚀刻组合物,所述第三蚀刻组合物与所述第一蚀刻组合物和所述第二蚀刻组合物都不同。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述第三蚀刻组合物包括蚀刻剂并且不含蚀刻抑制剂。
9.根据权利要求1或2所述的方法,其中,使所述导电层结构经受减法蚀刻程序以形成所述导体带。
10.一种用于对部件承载件的导电层结构进行蚀刻以形成导体带的装置(100),其中,所述装置包括:
第一蚀刻级(110),所述第一蚀刻级被配置用于使所述导电层结构经受第一蚀刻组合物,从而形成具有底表面和侧壁表面的凹陷,其中,所述第一蚀刻组合物包括蚀刻剂和蚀刻抑制剂;
第二蚀刻级(120),所述第二蚀刻级被配置用于随后使所述导电层结构经受第二蚀刻组合物,所述第二蚀刻组合物与所述第一蚀刻组合物不同,
其中,所述第二蚀刻组合物被配置用于:从所述凹陷的所述底表面选择性地去除所述蚀刻抑制剂;和/或从所述凹陷的所述底表面选择性地去除在施加所述第一蚀刻组合物之后形成的抑制层。
11.根据权利要求10所述的装置(100),还包括第三蚀刻级(130),所述第三蚀刻级被配置用于随后使所述导电层结构经受第三蚀刻组合物,所述第三蚀刻组合物与所述第一蚀刻组合物和所述第二蚀刻组合物都不同。
12.一种具有矩形的横截面的导体带,所述导体带是通过根据权利要求1至9中任一项所述的方法和/或根据权利要求10或11所述的装置形成的,其中,上部三分之一的横截面积(A1)与中部三分之一的横截面积(A2)之间的比率在介于0.8至1.2之间的范围内,并且所述中部三分之一的横截面积(A2)与下部三分之一的横截面积(A3)之间的比率在介于0.8至1.2之间的范围内。
13.一种第一导体带和侧向直接相邻的第二导体带的设置,所述设置的第一导体带和/或第二导体带是通过根据权利要求1至9中任一项所述的方法和/或根据权利要求10或11所述的装置形成的,所述第一导体带和所述第二导体带两者都具有矩形的横截面,其中,所述导体带的上平台之间的距离(A)与所述导体带的下端部之间的距离(B)之间的比率在介于0.7至1.3之间的范围内。
14.一种部件承载件,包括叠置的至少一个电绝缘层结构和至少一个导电层结构,其中,至少一个导电层结构的至少一部分包括根据权利要求12所述的导体带和/或根据权利要求13所述的设置。
15.根据权利要求14所述的部件承载件,其中应用以下项中的至少一项:
所述部件承载件还包括如下部件,所述部件安装在所述至少一个电绝缘层结构和/或所述至少一个导电层结构上,和/或嵌入所述至少一个电绝缘层结构和/或所述至少一个导电层结构中;和/或
其中所述至少一个导电层结构包括由铜、铝、镍、银、金、钯和钨组成的组中的至少一者;和/或
其中所述电绝缘层结构中的至少一个电绝缘层结构包括由树脂、FR-4、FR-5、氰酸酯、聚亚苯基衍生物、玻璃、预浸材料、聚酰亚胺、聚酰胺、液晶聚合物、环氧基增强膜、聚四氟乙烯、陶瓷和金属氧化物组成的组中的至少一者;和/或
其中所述部件承载件成形为板;和/或
其中所述部件承载件构造为由印刷电路板和基板组成的组中的一者;和/或
其中所述部件承载件构造为层压型部件承载件。
16.根据权利要求15所述的部件承载件,其中,所述部件选自由电子部件、非导电和/或导电嵌体、传热单元、能量收集单元、有源电子部件、无源电子部件、电子芯片、存储装置、滤波器、集成电路、信号处理部件、电力管理部件、光电接口元件、电压转换器、密码部件、发射器和/或接收器、机电换能器、致动器、微机电系统、微处理器、电容器、电阻器、电感、蓄电池、开关、摄像机、天线、磁性元件、另外的部件承载件和逻辑芯片组成的组。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP18153952.9 | 2018-01-29 | ||
EP18153952.9A EP3518630A1 (en) | 2018-01-29 | 2018-01-29 | Anisotropic etching using different etching compositions |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110098118A CN110098118A (zh) | 2019-08-06 |
CN110098118B true CN110098118B (zh) | 2023-08-22 |
Family
ID=61094249
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910081548.6A Active CN110098118B (zh) | 2018-01-29 | 2019-01-28 | 使用不同蚀刻组合物的各向异性蚀刻 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3518630A1 (zh) |
CN (1) | CN110098118B (zh) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110993614B (zh) * | 2019-11-27 | 2022-06-10 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 显示面板制备装置及方法 |
EP3890457A1 (en) * | 2020-03-30 | 2021-10-06 | AT & S Austria Technologie & Systemtechnik Aktiengesellschaft | Anisotropic etching using photosensitive compound |
CN111349255B (zh) * | 2020-04-14 | 2021-04-16 | 安徽宇航派蒙健康科技股份有限公司 | 一种石墨烯-聚酰亚胺导电膜及其制备方法 |
CN112430815B (zh) * | 2020-11-23 | 2023-06-30 | 南通卓力达金属科技有限公司 | 一种蚀刻液及其制备方法和应用 |
CN113773840B (zh) * | 2021-08-13 | 2022-08-02 | 晶瑞电子材料股份有限公司 | 一种蚀刻液及其制备方法和应用 |
DE102021122646A1 (de) | 2021-09-01 | 2023-03-02 | At&S Austria Technologie & Systemtechnik Aktiengesellschaft | Komponententräger-Ätzsystem mit physisch getrennten Äzmodulen und Komponententräger |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5858257A (en) * | 1995-11-28 | 1999-01-12 | International Business Machines Corporation | Method for wet etching and device used therein |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1643817A4 (en) * | 2004-03-03 | 2010-04-21 | Ibiden Co Ltd | RESIN SOLUTION, PAINT PROCESSING AND PCB |
WO2009091012A1 (ja) * | 2008-01-15 | 2009-07-23 | Mitsubishi Paper Mills Limited | 銅または銅合金用のエッチング液、エッチング前処理液およびエッチング方法 |
US20110056910A1 (en) * | 2008-02-12 | 2011-03-10 | Makoto Kato | Etching method |
US20100252530A1 (en) * | 2009-04-03 | 2010-10-07 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Etchant composition and method |
KR20150109932A (ko) * | 2014-03-21 | 2015-10-02 | 삼성전기주식회사 | 에칭액 조성물 및 이를 이용한 회로 패턴의 제조방법 |
-
2018
- 2018-01-29 EP EP18153952.9A patent/EP3518630A1/en active Pending
-
2019
- 2019-01-28 CN CN201910081548.6A patent/CN110098118B/zh active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5858257A (en) * | 1995-11-28 | 1999-01-12 | International Business Machines Corporation | Method for wet etching and device used therein |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3518630A1 (en) | 2019-07-31 |
CN110098118A (zh) | 2019-08-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110098118B (zh) | 使用不同蚀刻组合物的各向异性蚀刻 | |
EP3547361B1 (en) | Component carrier connected with tilted other component carrier for short electric connection | |
US11071210B2 (en) | Anisotropic etching using highly branched polymers | |
TWI747345B (zh) | 使用添加劑之各向異性蝕刻 | |
CN111372369B (zh) | 具有部件屏蔽的部件承载件及其制造方法 | |
KR20120053921A (ko) | 인쇄 회로 기판 및 그 제조 방법 | |
JP5263835B2 (ja) | 印刷回路基板の製造方法 | |
CN210928127U (zh) | 部件承载件 | |
CN208273367U (zh) | 对部件承载件的导电层结构进行蚀刻形成导体迹线的设备 | |
US20230180391A1 (en) | Method of Manufacturing a Component Carrier Metal Trace and a Component Carrier | |
CN116581032A (zh) | 具有中空结构封装载板及其制作工艺 | |
US11399432B2 (en) | Component carrier with an etching neck connecting back drill hole with vertical through connection | |
US20130168349A1 (en) | Method of forming via hole in circuit board | |
US11284511B2 (en) | Component carrier with different surface finishes and method for manufacturing the same | |
US11266022B2 (en) | Anisotropic etching using photopolymerizable compound | |
CN111128679A (zh) | 一种功分微波基板以及制作方法 | |
EP4167692A2 (en) | Component carrier with only partially metallized hole using anti-plating dielectric structure and electroless plateable separation barrier | |
EP3890457A1 (en) | Anisotropic etching using photosensitive compound | |
CN115604919A (zh) | 部件承载件以及制造部件承载件的方法 | |
CN117293038A (zh) | 一种ic封装载板的制作方法 | |
CN117460154A (zh) | 部件承载件、制造部件承载件的方法和设备 | |
JPH10224033A (ja) | 多層プリント配線板の製造法 | |
TW200930202A (en) | Method for manufacturing printed circuit board and printed circuit board manufactured using the same | |
KR20110057106A (ko) | 캐리어를 이용한 인쇄회로기판의 제조방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |