CN115604919A - 部件承载件以及制造部件承载件的方法 - Google Patents
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Abstract
提供了一种制造部件承载件(100)的方法,其中,该方法包括:提供包括至少一个电传导层结构(102)和至少一个电绝缘层结构(104)的叠置件;在所述至少一个电绝缘层结构(104)上形成图案化的薄膜掩模(110);以及通过等离子体蚀刻而穿过图案化的薄膜掩膜(110)中的凹部(112)在所述至少一个电绝缘层结构(104)中形成孔(120)。另外,提供了一种部件承载件(100)。
Description
技术领域
本发明涉及制造部件承载件的方法及部件承载件。
背景技术
在配装有一个或更多个部件的部件承载件的产品功能渐增以及这种部件的日益小型化以及要安装在部件承载件、比如印刷电路板(PCB)上的部件数量增长的环境下,正在使用具有多个部件的越来越强大的阵列状部件或封装件,该阵列状部件或封装件具有多个接触部或连接部,其中,这些接触部之间的间隔越来越小。PCB行业特别地面临调整已生产的印刷电路板的尺寸以满足小型化需求的任务。这尤其可能涉及在PCB的介电层中生成小的过孔。出于这种目的,激光钻孔是不利的,因为激光钻孔通常导致具有截头圆锥形状的锥形孔并且激光钻孔的底部尺寸对于微小的过孔而言太小,且互连的可靠性风险高。相反,等离子蚀刻在PCB制造中制作小的过孔方面是非常流行的。
常规地,在用于形成过孔的等离子刻蚀期间,通常使用铜箔或厚的干膜作为保护层以制作适形掩模。然而,由于铜箔厚度大并且干膜容易损坏并且在使用干膜制作适形掩模时可能造成污染,因此难以制成小的适形掩模。
发明内容
可能需要制造这样的部件承载件:该部件承载件允许生成小的过孔、比如直径小于12μm的过孔、具有高可靠性并且没有污染问题。
根据本发明的示例性实施方式,提供了一种制造部件承载件的方法,其中,该方法包括:提供包括至少一个电传导层结构和至少一个电绝缘层结构的叠置件;在所述至少一个电绝缘层结构上形成图案化的薄膜掩模;以及通过等离子体蚀刻而穿过图案化的薄膜掩膜中的凹部在所述至少一个电绝缘层结构中形成孔。
根据本发明的另一示例性实施方式,提供了一种部件承载件,该部件承载件包括:叠置件,该叠置件包括至少一个电传导层结构和至少一个电绝缘层结构;以及位于所述至少一个电绝缘层结构中的孔,该孔由大致竖向的侧壁限界并且具有在从1μm至12μm的范围内的直径(特别是平均直径)。
在本申请的上下文中,术语“部件承载件”可以特别地表示能够将一个或更多个部件容置在该部件承载件上和/或该部件承载件中以提供机械支撑和/或电连接的任何支撑结构。换句话说,部件承载件可以构造成用于部件的机械承载件和/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)基板中的一者。部件承载件还可以是将以上提及的类型的部件承载件中的不同类型的部件承载件组合的混合板。
在本申请的上下文中,术语“图案化的薄膜掩模”可以特别地表示图案化或结构化(更具体地设置有凹部)的薄膜(特别地具有小于3μm、比如在从50nm至2μm的范围内的厚度),该薄膜可以用作掩模(或模板)以用于借助于特别是等离子体蚀刻而在下侧(下面)的电绝缘层或介电层中形成孔。
在本申请的上下文中,术语“等离子体蚀刻”可以特别地表示可以将物理蚀刻和化学反应组合并且可以包括反应离子蚀刻(RIE)的干蚀刻技术,这在蚀刻各向异性方面可能是特别有利的。特别地,根据本发明的示例性实施方式,可以通过等离子体蚀刻而在电绝缘(或介电)层结构中形成由大致竖向的侧壁限界的小的孔。
在本申请的上下文中,术语“大致竖向的侧壁”可以特别地表示:(例如,孔的)侧壁与竖向方向的偏差不超过10%、优选地不超过5%,并且/或者孔的底部直径与孔的顶部直径之间的差小于15%、优选地小于5%。由大致竖向的侧壁限界的孔可以特别地代表具有大致筒形形状的孔。
根据本发明的示例性实施方式,提供了一种制造部件承载件的方法,其中,薄膜、例如无电沉积的或层压的铜薄膜用作保护层,以制作用于形成过孔的适形掩模。由于适形掩模的厚度小,这种薄膜可以借助于例如UV激光器或优化的CO2激光器(而不是借助于例如光刻工艺)而被图案化(更具体地设置有凹部),使得以非常精确且可靠的方式在薄膜中形成具有小直径的凹部。所产生的图案化的薄膜掩模允许通过等离子体蚀刻而以高可靠性且在没有污染问题的情况下形成小的过孔。因此,可以获得包括具有大致竖向的侧壁的小的过孔(比如,具有12μm或更小的平均直径)的部件承载件。
示例性实施方式的详细描述
在下文中,将对制造部件承载件的方法和部件承载件的另外的示例性实施方式进行说明。然而,本发明不限于示例性实施方式的以下具体描述,而是示例性实施方式的以下具体描述仅用于说明性的目的。
应当指出的是,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,除非另外特别说明,否则结合制造部件承载件的方法的任何示例性实施方式描述的特征可以与制造部件承载件的方法的任何其他示例性实施方式和部件承载件的示例性实施方式组合,反之亦然。
除非另有特别说明,否则在提及单数术语时使用不定冠词或定冠词、比如“一”、“一种”或“该”的情况下,还包括该术语的复数,反之亦然,而如本文中所使用的,用词“一个”或数字“1”通常是指“仅一个”或“恰好一个”。
应当指出的是,术语“包括”不排除其他元件或步骤,并且如本文中所使用的,术语“包括”不仅包括“包括”、“包括有”或“包含”的含义,而且可以包含“基本上由……组成”和“由……组成”。
除非另有特别说明,否则如本文中所使用的,表述“至少局部地”、“至少部分地”、“…的至少部分”或“…的至少一部分”可以指其至少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%、并且还可以包括其100%。
在实施方式中,图案化的薄膜掩模是金属的。特别地,图案化的薄膜掩模可以包括铜或由铜组成。然而,其他合适的金属或合金也可以用于图案化的薄膜掩模。
在实施方式中,图案化的薄膜掩模是通过无电沉积而形成的。通过采取这种措施,可以生成非常薄的膜(例如,低至50μm的厚度),随后可以借助于特别是UV激光器或优化的CO2激光器对该膜进行图案化。
在实施方式中,无电沉积包括物理沉积工艺,该物理沉积工艺特别是溅射或物理气相沉积(PVD)。
在替代性的实施方式中,无电沉积包括化学沉积工艺,该化学沉积工艺比如是化学气相沉积(CVD)、原子层沉积(ALD)或无电镀。例如,无电沉积可以包括形成种子层(例如,包括钯或由钯组成),接着使金属(特别是铜)在种子层上化学生长。
在实施方式中,图案化的薄膜掩模具有在从20nm至700nm的范围内、特别是在从50nm至500nm的范围内、比如在从100nm至300nm的范围内的厚度。特别适于借助于特别是UV激光器或优化的CO2激光器而被图案化的这种非常薄的膜可以特别地通过无电沉积来实现。
在无电沉积的替代性实施方式中,图案化的薄膜掩模是通过层压而形成的,图案化的薄膜掩模例如具有在从1μm至2μm的范围内的厚度。通过采取这种措施,可以将电绝缘层或介电层(例如,味之素堆叠膜(Ajinomoto Build-up Film,ABF)层或感光介电(photoimageable dielectric,PID)层)和金属的薄膜(该金属的薄膜可以是已经被图案化的或是随后要被图案化的连续薄膜)同时或至少在一个工艺步骤中被施加在芯或堆叠层上。
在实施方式中,该方法(更具体地,在所述至少一个电绝缘层结构上形成图案化的薄膜掩模的步骤)包括:(优选地通过无电沉积或层压)在电绝缘层结构上形成连续薄膜,以及通过激光加工或通过光刻工艺(使用添加在适形掩模上的干膜)对该薄膜进行图案化。因此,在薄膜中形成凹部,该凹部随后可以用于借助于等离子体蚀刻而在下侧(下面)的电绝缘层或介电层中形成孔。
在实施方式中,激光加工包括通过UV激光器、CO2激光器(具有优化的波、特别是短波长和/或大振幅,比如优化的功率和/或短脉冲宽度、例如具有0.11mj的功率和16us的脉冲宽度)或准分子激光器中的至少一者而对薄膜进行图案化)。在上述激光器中,考虑到UV激光器的高性能,可以优选UV激光器。此外,由于薄膜的厚度非常小,因此可以通过UV激光器对薄膜进行图案化,即使在不事先使薄膜的表面变黑(比如,通过使该表面粗糙化以产生“黑色氧化物”)的情况下也是如此。因此,薄膜可以以非常可靠且有效的方式被图案化(特别地,可以在薄膜中生成小的凹部)。
在实施方式中,电绝缘(或介电)层结构(连续薄膜(如果存在的话)和图案化的薄膜掩模形成在该电绝缘(或介电)层结构上,并且通过等离子体蚀刻而穿过图案化的薄膜掩模中的凹部在该电绝缘(或介电)层结构中形成孔)具有在从5μm至100μm的范围内、特别是在从10μm至70μm的范围内、特别是在从20μm至60μm的范围内、比如在从30μm至50μm的范围内的厚度。
在实施方式中,该方法还包括:在孔已经形成之后,例如通过快速蚀刻而将图案化的薄膜掩模移除。
在实施方式中,该方法还包括对孔进行填充。特别地,该方法可以包括特别地借助于无电沉积和/或流电镀覆(galvanically plating)由电传导材料(比如,铜)对孔进行至少部分地填充。因此,可以生成穿过电绝缘(或介电)层结构的小的过孔(或小的贯通连接部)。特别地,可以获得包括具有大致竖向的侧壁的小的过孔的部件承载件。
在实施方式中,侧壁与竖向方向的偏差不超过10%、优选地不超过5%。
在实施方式中,孔的底部直径(即,邻近或靠近孔的底部的直径)与孔的顶部直径(即,邻近或靠近孔的顶部或开口的直径)之间的差小于15%、特别地小于10%或者甚至小于5%。作为示例,如果底部直径为10μm,则顶部直径优选地在8.5μm至11.5μm的范围内,反之亦然。
在实施方式中,孔的悬伸部小于2μm。可以特别地在孔的顶部处或靠近孔的顶部形成(或保留)微小的悬伸部。特别地,在顶表面下面的(凹形)凹口或凹部可以在等离子体蚀刻步骤中形成。然而,在悬伸部尽可能小、优选地小于1μm或甚至小于0.1μm的情况下会是有利的。
在实施方式中,孔具有在从3μm至10μm的范围内、比如在从4μm至8μm的范围内的直径(特别是平均直径)。
在实施方式中,所述至少一个电绝缘层结构包括以下各者中的至少一者:树脂、环氧基电介质、预浸料和感光电介质。
在实施方式中,所述至少一个电绝缘层结构没有增强结构或增强剂,该增强结构或增强剂比如是玻璃球状件或玻璃纤维。通过采取这种措施,可以促进电绝缘层结构的蚀刻。
在实施方式中,孔的底部由所述至少一个电传导层结构封闭(限界)。在孔被填充、特别是由电传导材料填充时,可以获得经由穿过电绝缘(或介电)层结构的由此形成的小的过孔(或者小的贯通连接部)而与所述至少一个电传导层结构的电连接。
在实施方式中,孔由电传导材料、比如铜至少部分地填充。因此,可以获得穿过电绝缘(或介电)层结构的小的过孔(或者小的贯通连接部)。特别地,可以获得包括具有大致竖向的侧壁的小的过孔的部件承载件。
在实施方式中,部件承载件包括至少一个电绝缘层结构和至少一个电传导层结构的叠置件。例如,部件承载件可以是所提及的电绝缘层结构和电传导层结构的叠置件、特别是通过施加机械压力和/或热能而形成的电绝缘层结构和电传导层结构的叠置件。所提及的叠置件可以提供能够为其他部件提供大的安装表面但仍非常薄且紧凑的板状部件承载件。术语“层结构”可以特别地表示在公共平面内的连续层、图案化层或多个非连续岛状部。
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,尽管如此,部件承载件仍为该部件承载件上的安装部件提供大的基底。此外,特别地,作为嵌置的电子部件的示例的裸晶片(die)由于该裸晶片的厚度小而可以方便地嵌置到薄板、比如印刷电路板中。
在实施方式中,部件承载件构造为印刷电路板、基板(特别是IC基板)和中介层中的一者。
在本申请的上下文中,术语“印刷电路板”(PCB)可以特别地表示通过例如通过施加压力和/或通过供给热能而将多个电传导层结构与多个电绝缘层结构进行层压而形成的板状部件承载件。作为用于PCB技术的优选材料,电传导层结构由铜制成,而电绝缘层结构可以包括树脂和/或玻璃纤维、所谓的预浸料、或FR4材料。各个电传导层结构可以通过例如通过激光钻孔或机械钻孔形成穿过层压件的通孔并且通过用电传导材料(特别是铜)对这些通孔进行填充从而形成作为通孔连接部的过孔而以期望的方式彼此连接。除了可以嵌置在印刷电路板中的一个或更多个部件以外,印刷电路板通常构造成用于将一个或更多个部件容置在板状印刷电路板的一个表面或相反的两个表面上。所述一个或更多个部件可以通过焊接而连接至相应的主表面。PCB的介电部分可以由具有增强纤维(比如,玻璃纤维)的树脂构成。
在本申请的上下文中,术语“基板”可以特别地表示小的部件承载件。相对于PCB而言,基板可以是相对较小的部件承载件,该部件承载件上可以安装一个或更多个部件并且该部件承载件可以用作一个或更多个芯片与另一PCB之间的连接介质。例如,基板可以具有与待安装在该基板上的部件(特别是电子部件)大致相同的尺寸(例如,在芯片级封装(CSP)的情况下)。更具体地,基板可以理解为这样的部件承载件:该部件承载件用于电连接件或电网的承载件以及与印刷电路板(PCB)相当但具有相当高密度的横向和/或竖向布置的连接件。横向连接件例如是传导通道,而竖向连接件可以是例如钻孔。这些横向连接件和/或竖向连接件布置在基板内并且可以用于提供已容置部件或未容置部件(比如裸晶片)、特别是IC芯片与印刷电路板或中间印刷电路板的电连接、热连接和/或机械连接。因此,术语“基板”还包括“IC基板”。基板的介电部分可以由具有增强颗粒(比如,增强球状件,特别是玻璃球状件)的树脂构成。
基板或中介层可以包括至少一层以下各者或由至少一层以下各者构成:玻璃;硅(Si);感光的或可干蚀刻的有机材料、如环氧基积层材料(比如,环氧基积层膜);或者聚合物化合物、如聚酰亚胺、聚苯并恶唑或苯并环丁烯-功能聚合物。
在实施方式中,所述至少一个电绝缘层结构包括以下各者中的至少一者:树脂(比如,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)、氰酸酯树脂、聚亚苯基衍生物、玻璃(特别是玻璃纤维、多层玻璃、玻璃状材料)、预浸材料(比如,FR-4或FR-5)、聚酰亚胺、聚酰胺、液晶聚合物(LCP)、环氧基积层膜、聚四氟乙烯(PTFE、特氟隆 )、陶瓷以及金属氧化物。也可以使用例如由玻璃(多层玻璃)制成的增强结构,比如网状物、纤维或球状件。尽管预浸料、特别是FR4对于刚性PCB而言通常是优选的,但是也可以使用其他材料、特别是环氧基积层膜或感光介电材料。对于高频应用,高频材料、比如聚四氟乙烯、液晶聚合物和/或氰酸酯树脂、低温共烧陶瓷(LTCC)或其他低的、非常低的或超低的DK材料可以在部件承载件中实现为电绝缘层结构。
在实施方式中,所述至少一个电传导层结构包括以下各者中的至少一者:铜、铝、镍、银、金、钯和钨。尽管铜通常是优选的,但是其他材料或其涂覆变型、特别是涂覆有超导材料、比如石墨烯也是可以的。
至少一个部件可以选自:非电传导嵌体、电传导嵌体(比如,金属嵌体,优选地包括铜或铝)、热传递单元(例如,热管)、光引导元件(例如,光波导或光导体连接件)、光学元件(例如,透镜)、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、功率管理部件、光电接口元件、发光二极管、光耦合器、电压转换器(例如,DC/DC转换器或AC/DC转换器)、密码部件、发送器和/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、相机、天线、逻辑芯片和能量收集单元。然而,其他部件也可以嵌置在部件承载件中。例如,磁性元件可以用作部件。这种磁性元件可以是永磁性元件(比如,铁磁性元件、反铁磁性元件、多铁性元件或亚铁磁性元件,例如铁氧体芯)或者可以是顺磁性元件。然而,该部件还可以是例如呈板中板构型的基板、中介层或其他部件承载件。该部件可以表面安装在部件承载件上和/或可以嵌置在部件承载件的内部中。此外,还可以使用其他部件、特别是产生和发射电磁辐射和/或对从环境传播的电磁辐射敏感的部件来作为部件。
在实施方式中,部件承载件是层压型部件承载件。在这种实施方式中,部件承载件是通过施加压力和/或热而被叠置并连接在一起的多层结构的复合物。
在对部件承载件的内部层结构进行加工之后,可以用一个或更多个另外的电绝缘层结构和/或电传导层结构(特别是通过层压)将经加工的层结构的一个主表面或相反的两个主表面对称地或不对称地覆盖。换句话说,可以持续堆叠,直到获得期望的层数为止。
在电绝缘层结构和电传导层结构的叠置件的形成完成之后,可以对所获得的层结构或部件承载件进行表面处理。
特别地,在表面处理方面,可以将电绝缘的阻焊剂施加至层叠置件或部件承载件的一个主表面或相反的两个主表面。例如,可以在整个主表面上形成比如阻焊剂并且随后对阻焊剂的层进行图案化以使一个或更多个电传导表面部分暴露,所述一个或更多个电传导表面部分将用于使部件承载件电耦合至电子外围件。部件承载件的用阻焊剂保持覆盖的表面部分、特别是包含铜的表面部分可以被有效地保护以免受氧化或腐蚀。
在表面处理方面,还可以将表面修整部选择性地施加至部件承载件的暴露的电传导表面部分。这种表面修整部可以是部件承载件的表面上的暴露的电传导层结构(比如,垫、传导迹线等,特别是包括铜或由铜组成)上的电传导覆盖材料。如果不对这种暴露的电传导层结构进行保护,则暴露的电传导部件承载件材料(特别是铜)会被氧化,从而使部件承载件的可靠性较低。然后,表面修整部可以形成为例如表面安装部件与部件承载件之间的接合部。表面修整部具有保护暴露的电传导层结构(特别是铜电路)的功能,并且表面修整部可以例如通过焊接而实现与一个或更多个部件的接合过程。用于表面修整部的合适材料的示例是有机可焊性防腐剂(OSP)、无电镍浸金(ENIG)、金(特别是硬金)、化学锡、镍金、镍钯、ENIPIG(无电镍浸钯浸金)等。
本发明的以上限定的方面和其他方面从将在下文中描述的示例性实施方式变得明显并且参照这些示例性实施方式进行说明。
附图说明
图1示出了根据本发明的制造部件承载件的方法的示例性实施方式。
图2示出了根据本发明的示例性实施方式的部件承载件中的孔的放大图。
图3示出了根据本发明的示例性实施方式的通过对溅射铜(Cu)薄膜进行UV激光加工而形成的凹部的扫描电子显微镜(SEM)图像。
图4示出了根据本发明的示例性实施方式的通过等离子体蚀刻而形成的孔(等离子体蚀刻的过孔)的扫描电子显微镜(SEM)图像。
具体实施方式
附图中的图示是示意性的。在不同的附图中,相似或相同的部件设置有相同的附图标记。
在将参照附图更详细地描述示例性实施方式之前,将总结一些基本的考虑,基于这些基本的考虑,已经开发了本发明的示例性实施方式。
根据本发明的示例性实施方式,部件承载件设置有由大致竖向的侧壁限界的并且具有至多12μm的直径的孔(未填充或已填充的,比如过孔)。等离子体蚀刻在PCB制造中制作小的过孔方面是非常流行的,由于UV激光钻孔的底部尺寸对于微小的过孔而言太小,且互连的可靠性风险很高。本发明的基本思想引入了使用薄的无电镀铜(Cu)而不是铜箔或重的干膜来制作更小的适形掩模。基于此,可以使用CO2激光器(光束形状优化)和UV激光器而不是光刻工艺来直接打开适形掩模,以制作更小的适形掩模。常规地,在用于形成过孔的等离子体刻蚀期间,通常使用铜箔和厚的干膜作为保护层来制作适形掩膜,然而由于铜箔厚度大并且干膜是易于损坏的并且在使用干膜制作适形掩模时会带来污染,因此难以制作小的适形掩膜。相比之下,本发明提出了使用无电镀铜(Cu)而不是铜箔和厚的干膜来作为保护层,以制作更小的适形掩膜。基于无电镀铜(Cu)作为保护层,可以使用光束形状优化的CO2激光器或UV激光器而不是光刻工艺来直接打开适形掩模,并且该概念可以应用于通过等离子体蚀刻进行的腔形成上。
简而言之,根据本发明的示例性实施方式,提供了一种制造部件承载件的方法,其中,薄膜、例如无电沉积的或层压的铜薄膜用作保护层以制作用于形成过孔的适形掩模。由于适形掩模的厚度小,这种薄膜可以借助于例如UV激光器或优化的CO2激光器(而不是例如光刻工艺)而被图案化(更具体地设置有凹部),使得以非常精确且可靠的方式在薄膜中形成具有小直径的凹部。由此产生的图案化的薄膜掩模允许通过等离子体蚀刻而以高可靠性且在无污染问题的情况下形成小的过孔。因此,可以获得包括具有大致竖向的侧壁的小的过孔(比如,具有12μm或更小的平均直径)的部件承载件。
图1示出了根据本发明的制造部件承载件的方法的示例性实施方式。
首先,提供具有芯106和一个或更多个电传导层结构102的堆叠层。
接下来,将电绝缘层结构104或介电层(例如,味之素堆叠膜(ABF)层或感光介电(PID)层)施加在堆叠层上,使得电传导层结构102的至少一部分由电绝缘层结构104(电绝缘层结构104优选地没有任何增强剂、比如玻璃纤维或玻璃球状件)覆盖。随后,连续薄膜108(例如,由铜制成并且具有在从50nm至500nm的范围内的厚度)通过无电沉积、特别地通过物理沉积工艺或者化学沉积工艺、比如通过溅射或者通过形成种子层(未示出)接着使金属(特别是铜)在种子层上化学生长而形成在电绝缘层结构104或介电层上。
替代性地,连续薄膜108或已经图案化的薄膜掩模110可以通过层压而被施加,例如,连续薄膜108或已经图案化的薄膜掩模110具有在从1μm至2μm的范围内的厚度。特别地,电绝缘层或介电层104(例如,味之素堆叠膜(ABF)层或感光介电(PID)层)和金属的薄膜(金属的薄膜可以是已经被图案化的或可以是随后要被图案化的连续薄膜108)(的复合物)可以在一个工艺步骤中被层压在堆叠层上。
在连续薄膜108已经被施加的情况下,借助于激光加工在连续薄膜108中形成凹部112。特别地,UV激光器以及优化的CO2激光器或准分子激光器可以用于在连续薄膜108中形成凹部112。发明人已经发现,不需要事先进行表面粗糙化来使表面变黑(“黑色氧化物”),因为待被图案化的(铜)膜是非常薄的。因此,连续薄膜108接纳结构或图案,从而产生图案化的薄膜掩模110。
接下来,所获得的中间产品经受等离子体蚀刻,使得:在电绝缘层104中在电绝缘层104通过图案化的薄膜掩模110中的凹部112被暴露的位置中形成孔120,而在其他位置处,电绝缘层104通过图案化的薄膜掩模110被保护免受等离子体蚀刻。因此,可以获得由大致竖向的侧壁(由于等离子体蚀刻步骤,该侧壁可能具有微小的悬伸部(未示出))限界的并且具有小的直径(例如,在从1μm至12μm的范围内)的孔120。
随后,例如通过快速蚀刻而将图案化的薄膜掩模110移除,从而使电绝缘层104的尚未被等离子体蚀刻的剩余部分暴露。
尽管未在图1中示出,孔120可以特别地借助于无电沉积和/或流电镀覆由电传导材料、比如铜至少部分地填充。因此,可以生成穿过电绝缘(或介电)层结构104的小的过孔(或小的贯通连接部),从而提供与所述至少一个电传导层102的电连接。
图2示出了根据本发明的示例性实施方式的部件承载件100中的孔的放大图。
部件承载件100包括:芯106;以及包括至少一个电传导层结构102和至少一个电绝缘层结构104的叠置件。电绝缘层结构104包括孔120,该孔120由大致竖向的侧壁122限界并且具有在从1μm至12μm的范围内的直径d(特别地是平均直径)。在所描绘的实施方式中,孔120的底部124由电传导层结构102限界,使得在孔120由电传导材料(未示出)填充时,可以获得经由穿过电绝缘(或介电)层结构104的由此形成的小过孔或贯通连接部(未示出)而与电传导层结构102的电连接。
侧壁122与竖向方向(即,与电传导层结构102或电绝缘层结构104的主表面垂直的方向)偏离不超过10%。此外或替代性地,孔120的底部直径db与顶部直径dt之间的差小于15%。在孔120的左侧侧壁122上示出有悬伸部126。这种微小的悬伸部126、例如小于2μm的悬伸部126可以特别地形成或保留在孔126(例如,在等离子体蚀刻步骤中可以形成在顶表面下方的凹形凹口或凹部)的顶部处,但是在悬伸部126尽可能小的情况下会是有利的。
图3示出了根据本发明的示例性实施方式的通过对具有300nm的厚度的溅射铜(Cu)薄膜进行UV激光加工而形成的凹部的扫描电子显微镜(SEM)图像。所描绘的凹部具有8μm的直径,并且由于通过溅射获得的铜的晶体结构是极小的,因此所描绘的凹部具有非常好的圆形度和高的均匀度。
图4示出了根据本发明的示例性实施方式的通过等离子体蚀刻而形成的孔(即,等离子体蚀刻的过孔)的扫描电子显微镜(SEM)图像。如从该照片明显可见,可以获得由大致竖向的侧壁而限界的孔、特别是具有大致筒形形状的孔。
应当指出的是,权利要求中的附图标记不应理解为对权利要求的范围的限制。
本发明的实施方案不限于附图中所示的和上述的优选实施方式。相反,使用所示的解决方案和根据本发明的原理的多种变型是可能的,即使在根本不同的实施方式的情况下也是如此。
附图标记
100 部件承载件
102 电传导层结构
104 电绝缘层结构
106 芯
108 连续薄膜
110 图案化的薄膜掩模
112 凹部
120 孔
122 侧壁
124 底部
126 悬伸部
Claims (21)
1.一种制造部件承载件(100)的方法,其中,所述方法包括:
提供包括至少一个电传导层结构(102)和至少一个电绝缘层结构(104)的叠置件;
在所述至少一个电绝缘层结构(104)上形成图案化的薄膜掩模(110);以及
通过等离子体蚀刻而穿过所述图案化的薄膜掩模(110)中的凹部(112)在所述至少一个电绝缘层结构(104)中形成孔(120)。
2.根据权利要求1所述的制造部件承载件(100)的方法,其中,所述图案化的薄膜掩模(110)是金属的。
3.根据权利要求1或2所述的制造部件承载件(100)的方法,其中,所述图案化的薄膜掩模(110)是通过无电沉积而形成的。
4.根据权利要求3所述的制造部件承载件(100)的方法,其中,所述无电沉积包括物理沉积工艺。
5.根据权利要求3所述的制造部件承载件(100)的方法,其中,所述无电沉积包括化学沉积工艺。
6.根据权利要求1或2所述的制造部件承载件(100)的方法,其中,所述图案化的薄膜掩模(110)具有在从20nm至700nm的范围内的厚度。
7.根据权利要求1或2所述的制造部件承载件(100)的方法,其中,所述图案化的薄膜掩膜(110)是通过层压而形成的。
8.根据权利要求1或2所述的制造部件承载件(100)的方法,其中,所述方法包括在所述电绝缘层结构(104)上形成连续薄膜(108),以及通过激光加工或通过光刻工艺而对所述连续薄膜(108)进行图案化。
9.根据权利要求8所述的制造部件承载件(100)的方法,其中,所述激光加工包括通过UV激光器、CO2激光器或准分子激光器中的至少一者而对所述连续薄膜(108)进行图案化。
10.根据权利要求1或2所述的制造部件承载件(100)的方法,其中,所述电绝缘层结构(104)具有在从5μm至100μm的范围内的厚度。
11.根据权利要求1或2所述的制造部件承载件(100)的方法,其中,所述方法还包括将所述图案化的薄膜掩模(110)移除。
12.根据权利要求1或2所述的制造部件承载件(100)的方法,其中,所述方法还包括对所述孔(120)进行填充。
13.一种部件承载件(100),其中,所述部件承载件(100)包括:
叠置件,所述叠置件包括至少一个电传导层结构(102)和至少一个电绝缘层结构(104);
位于所述至少一个电绝缘层结构(104)中的孔(120),所述孔(120)由大致竖向的侧壁限界并且具有在从1μm至12μm的范围内的直径(d)。
14.根据权利要求13所述的部件承载件(100),其中,所述侧壁(122)与竖向方向的偏差不大于10%。
15.根据权利要求13或14所述的部件承载件(100),其中,所述孔(120)的底部直径(db)与所述孔(120)的顶部直径(dt)之间的差小于15%。
16.根据权利要求13或14所述的部件承载件(100),其中,所述孔(120)的悬伸部(126)小于2μm。
17.根据权利要求13或14所述的部件承载件(100),其中,所述孔(120)具有在从3μm至10μm的范围内的直径(d)。
18.根据权利要求13或14所述的部件承载件(100),其中,所述至少一个电绝缘层结构(104)包括以下各者中的至少一者:树脂、环氧基电介质、预浸料和感光电介质。
19.根据权利要求13或14所述的部件承载件(100),其中,所述至少一个电绝缘层结构(104)没有增强结构,比如所述增强结构是玻璃球状件或玻璃纤维。
20.根据权利要求13或14所述的部件承载件(100),其中,所述孔(120)的底部(124)由所述至少一个电传导层结构(102)封闭。
21.根据权利要求13或14所述的部件承载件(100),其中,所述孔(120)由电传导材料至少部分地填充。
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