CN208273367U - 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 - Google Patents

Abstract

提供了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迹线的设备。该设备包括：真空蚀刻单元(110)，被配置成对所述导电层结构进行真空蚀刻；双流体蚀刻单元(120)，被配置成接着对所述导电层结构进行双流体蚀刻；蚀刻添加剂添加单元(130)，被配置成在双流体蚀刻期间添加蚀刻添加剂。利用上述设备，允许对导电层结构进行各向异性蚀刻和/或允许形成具有基本上规则的形状、特别是具有基本上竖向的侧壁的导体迹线，从而提高部件承载件诸如印刷电路板的整体质量。

Description

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

技术领域

本实用新型涉及一种用于对导电层结构进行蚀刻的设备(下文也简称为“蚀刻设备”)。

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多和这种部件的小型化程度提高以及安装在部件承载件诸如印刷电路板(PCB)上的部件的数量增加的情况下，越来越多地采用具有若干部件的日益强大的阵列状部件或封装件，这些部件或封装件具有多个接触件或连接件，这些接触件之间的空间甚至日益减小。

PCB行业特别地面临着使所生产的印刷电路板的大小适应以符合小型化要求的任务。由于电路路径的新的尺寸、钻孔及钻孔彼此之间的距离，因此需要实施新的蚀刻技术，特别是新的铜蚀刻过程。虽然铜蚀刻过程是制造印刷电路板中最重要的步骤之一，但在制作期间对铜进行加工仍然是个挑战性的任务。在如图1所示的常规各向同性铜蚀刻过程中，在对形成在基板上并部分由掩模(作为用于图案化的阴模板)覆盖的待蚀刻铜膜进行蚀刻时，由于各向同性蚀刻，可能在掩模下方形成底切，造成粘附力差。另外，各向同性蚀刻可能无法形成非常精细的蚀刻结构，但各向同性蚀刻可能被相应的精细掩模结构阻挡。

生成具有电路路径为30微米及以下的精细结构可能需要进行各向异性蚀刻过程。在印刷电路板的情况下，期望的是蚀刻(特别是移除铜)更多地发生在竖向方向上而不在横向方向上。因此，可以得到规则的结构，并可以避免短切口。在图2中示出了理想的各向异性蚀刻过程，其中，蚀刻只发生在PCB的竖向方向上而不在横向方向上，使得没有形成底切。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种蚀刻设备，允许对导电层结构进行各向异性蚀刻和/或允许形成具有基本上规则的形状、特别是具有基本上竖向的侧壁的导体迹线，从而提高部件承载件诸如印刷电路板的整体质量。

为了实现上述目的，提供了一种用于对导电层结构进行蚀刻的设备、一种导体迹线、一种由至少两个导体迹线形成的装置以及一种部件承载件。另外，公开了一种对导电层结构进行蚀刻的方法。

根据本实用新型的示例性实施方案，对部件承载件的导电层结构进行蚀刻以形成导体迹线的方法包括下述步骤：对导电层结构进行真空蚀刻；接着在添加蚀刻添加剂(被配置成促进竖向蚀刻蚀刻并抑制横向蚀刻)的同时对(预蚀刻的)导电层结构进行双流体蚀刻。

根据本实用新型的另一示例性实施方案，用于对部件承载件的导电层结构进行蚀刻以形成导体迹线的设备包括：被配置成对导电层结构进行真空蚀刻的真空蚀刻单元，被配置成随即对(预蚀刻的)导电层结构进行双流体蚀刻的双流体蚀刻单元，以及被配置成在双流体蚀刻期间添加蚀刻添加剂(用于促进竖向蚀刻并抑制横向蚀刻)的蚀刻添加剂添加单元。

根据本实用新型的又一示例性实施方案，提供了一种具有基本上矩形截面的导体迹线，其中，上部三分之一的截面面积与中部三分之一的截面面积之间的比在0.8至1.2之间的范围内，并且中部三分之一的截面面积与下部三分之一的截面面积之间的比在0.8至1.2之间的范围内。在一实施方案中，可以通过本文描述的蚀刻过程和/或通过本文描述的蚀刻设备形成导体迹线。

根据本实用新型的再一示例性实施方案，提供了一种由均具有基本上矩形截面的第一导体迹线和在横向上直接邻接的第二导体迹线形成的装置，其中，导体迹线的上部平台(plateaus，坪)之间的距离与导体迹线的下端之间的距离之间的比在0.7至1.3之间的范围内。在一实施方案中，可以通过本文描述的蚀刻过程和/或通过本文描述的蚀刻设备形成该装置的第一导体迹线和/或第二导体迹线(特别是这两个导体迹线)。

根据本实用新型的再一示例性实施方案，提供了一种部件承载件，该部件承载件包括由至少一个电绝缘层结构和至少一个导电层结构形成的堆叠体，其中，至少一个导电层结构的至少一部分包括本文描述的导体迹线和/或本文描述的装置。

在本申请的上下文中，术语“蚀刻组合物”可以特别地指能够对导电材料诸如金属——特别地但不限于铜、铝、镍或银——进行至少部分地蚀刻(融化)的流体，诸如溶液或液体。为此，蚀刻成分可以特别地包括表示组合物中的用于对导电材料进行至少部分地蚀刻(熔化)的反应组分的蚀刻剂(蚀刻试剂)。

根据本实用新型的示例性实施方案，提供了一种蚀刻过程，其中，结合两种不同的蚀刻技术，从而实现对导电层结构的各向异性蚀刻，使得可以形成具有基本上规则的形状、特别地具有基本上竖向侧壁的导体迹线。更具体地，通过结合真空蚀刻和双流体蚀刻，可以对蚀刻过程进行控制，使得与在导电层结构(即，经蚀刻结构)的横向方向上的蚀刻相比，在蚀刻期间促进在经蚀刻结构中形成的凹部(凹处)的竖向方向上的蚀刻。不欲束缚于任何理论，认为由双流体蚀刻生成的蚀刻颗粒的喷雾可以在之前通过真空蚀刻形成的非常窄的凹处之间渗透。另外，相信在双流体蚀刻期间添加的蚀刻添加剂可以在窄凹处的侧壁上生成保护膜，使得蚀刻基本上在竖向方向上进行，而不是横向方向。因此，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、改善所生产的板内的蚀刻分布(提高均匀性)以及提高经蚀刻结构的蚀刻因子方面。另外，可以实现小于50μm的线宽(线-空间(line-to-space)，L/S)，诸如30μm或以下，特别地25μm或以下。

下文中将解释对导电层结构进行蚀刻的方法、用于对导电层结构进行蚀刻的设备、导体迹线、至少两个导体迹线的装置以及部件承载件的其他示例性实施方案。然而，本实用新型并不限于下述示例性实施方案的具体描述，这些示例性实施方案仅用于说明的目的。

应注意的是，关于一个示例性实施方案或示例性方面描述的特征可以与任何其他的示例性实施方案或示例性方面结合，特别地，以蚀刻过程的任何示例性实施方案描述的特征可以与蚀刻过程的任何其他示例性实施方案以及蚀刻设备、导体迹线、至少两个导体迹线的装置以及部件承载件的任何示例性实施方案结合，反之亦然，除非另有具体说明。

在指代单个术语时使用不定冠词或定冠词诸如“a(一)”、“an(一)”或“the(该)”的情况下，也包括该术语的复数形式，反之亦然，除非另有具体说明，而本文所用的词语“一个”或数字“1”通常指“仅一个”或“正好一个”。

应注意的是，术语“包括(comprising)”不排除其他元件或步骤，如本文所使用的，不仅包括“包括(comprising)”、“包含(including)”或“含有(containing)”的含义，还包含“基本由……构成”以及“由……构成”的含义。

除非另有具体说明，否则本文所用的表述“至少部分地”、“至少局部地”、“至少……的部分”或“至少……的一部分”可以指其至少1％、特别地其至少5％、特别地其至少10％、特别地其至少15％、特别地其至少20％、特别地其至少25％、特别地其至少30％、特别地其至少35％、特别地其至少40％、特别地其至少45％、特别地其至少50％、特别地其至少55％、特别地其至少60％、特别地其至少65％、特别地其至少70％、特别地其至少75％、特别地其至少80％、特别地其至少85％、特别地其至少90％、特别地其至少95％、特别地其至少98％，并且还可以包括其100％。

在一实施方案中，对部件承载件的导电层结构进行蚀刻以形成导体迹线的方法包括：对导电层结构进行真空蚀刻，随即对导电层结构(特别地在其同一位置或地点，该位置或地点因此也可以称为“预蚀刻的”或“之前蚀刻的”)进行双流体蚀刻。

在一实施方案中，使导电层结构经受消减(subtractive，删减)蚀刻程序，以形成导体迹线。因此，蚀刻过程可以是消减蚀刻过程。

在一实施方案中，真空蚀刻包括将包括蚀刻剂的蚀刻组合物施加(特别是喷射)至导电层结构。

在一实施方案中，蚀刻组合物为液体，诸如溶液。可以通过将各组成部分诸如蚀刻剂溶解在适当的溶剂诸如水和/或有机溶剂中来制备蚀刻组合物。因此，蚀刻组合物可以包括溶剂诸如水和/或有机溶剂。

在一实施方案中，蚀刻剂包括氯化铜(CuCl₂)和氯化铁(FeCl₃)中的至少一种。可替代地，也可以采用碱性蚀刻剂。有利的是蚀刻剂包括氯化铜(CuCl₂)，特别是在蚀刻过程是对导电层结构进行蚀刻以形成部件承载件的导体迹线的蚀刻过程的情况下。

在一实施方案中，真空蚀刻还包括通过低压(诸如低压力、真空)移除(去除)多余的蚀刻剂(或多余的蚀刻组合物)。因此，可以得到非常窄的蚀刻空间或凹部，例如具有30μm或以下、特别地25μm或以下的宽度。

在一实施方案中，双流体蚀刻包括施加液态的至少一种流体以及气态的至少一种流体。

在一实施方案中，双流体蚀刻包括施加包括蚀刻剂的至少一种流体以及包括空气的至少一种流体。

在一实施方案中，该液态的至少一种流体和/或该包括蚀刻剂的至少一种流体可以包括蚀刻添加剂。然而，在双流体蚀刻期间，还可以将蚀刻添加剂与该液态的至少一种流体和/或该包括蚀刻剂的至少一种流体分开(单独地)添加。

在一实施方案中，双流体蚀刻中使用的蚀刻剂可以是与真空蚀刻中使用的蚀刻剂相同的蚀刻剂，或者可以是不同的蚀刻剂。可以有利的是，双流体蚀刻中使用的蚀刻剂与真空蚀刻中使用的蚀刻剂相同。

在一实施方案中，蚀刻添加剂被配置成促进竖向蚀刻并抑制横向蚀刻。

在一实施方案中，蚀刻添加剂包括流变添加剂。在本申请的上下文中，术语“流变添加剂”可以特别地指能够改变流体诸如液体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。

在一实施方案中，流变添加剂选自由下述构成的组：二氧化硅、羟乙基纤维素、页硅酸盐和尿素。二氧化硅可以特别地是亲水和/或火成和/或无定形二氧化硅，诸如HDK N20(可从德国慕尼黑Wacker Chemie AG公司购得)。羟乙基纤维素特别地可以是水溶性羟乙基纤维素，诸如Natrosol 250 HHBR或Natrosol 250HHX(可从美国卡温顿Ashland Inc.公司购得)。页硅酸盐特别地可以是含水页硅酸盐，诸如Optigel WX(可从德国韦塞尔 Byk-Chemie GmbH公司购得)。尿素特别地可以是改性尿素，诸如Byk-7420 ES(可从德国韦塞尔Byk-Chemie GmbH公司购得)。

不欲束缚于任何理论，假定下述内容：基于喷射蚀刻的理论，蚀刻液体的流动在凹部的中间或中心更汹涌，使得液体在此处比在凹部的侧壁处更激烈。在这种情况下，向蚀刻液体添加流变添加剂可能造成相比于凹部中间的蚀刻液体，侧壁附近的蚀刻液体的密度和/或粘稠度增加。一般情况下，蚀刻液体的密度和/或粘稠度越低，蚀刻液体与表面(诸如由铜制成) 之间的成分交换就越容易。因此，添加流变添加剂可能造成竖向方向上的较高的蚀刻速度，且在水平(横向)方向上的较低的蚀刻速度，从而进一步提高蚀刻过程和所得蚀刻结构的各向异性。

在一实施方案中，在使导电层结构经受双流体蚀刻后，可以使(经蚀刻的)导电层结构经受冲洗液体。

在一实施方案中，冲洗液体包括被配置成调整经蚀刻表面的孔隙度和/ 或防止(铜)表面与空气相互作用的化合物(在下文称为“冲洗液体添加剂”)。

在一实施方案中，冲洗液体添加剂可以选自由下述构成的组：乙氧基酰胺、(乙氧基)胺、脂肪酸、膦酸酯、烷醇胺膦酸酯和分散剂。

在一实施方案中，可以通过本文描述的蚀刻设备进行蚀刻过程。

在一实施方案中，蚀刻设备包括被配置成对导电层结构进行真空蚀刻的真空蚀刻单元、被配置成随即对(预蚀刻的)导电层结构进行双流体蚀刻的双流体蚀刻单元，以及被配置成在双流体蚀刻期间添加蚀刻添加剂的蚀刻添加剂添加单元(用于促进竖向蚀刻并抑制横向蚀刻)。

在一实施方案中，蚀刻设备可以被配置成(或可以适用于)执行本文描述的蚀刻过程。

在一实施方案中，真空蚀刻单元包括喷射单元诸如喷射杆，以及抽吸单元诸如真空杆。喷射单元可以被配置成将包括蚀刻剂的蚀刻组合物喷射至导电层结构。抽吸单元可以被配置成通过低压(诸如低压力、真空)移除(去除)多余的蚀刻剂(或多余的蚀刻组合物)。喷射单元和抽吸单元可以布置在真空蚀刻单元的相对侧处。例如，喷射单元可以布置在真空蚀刻单元的上部分中，抽吸单元可以布置在真空蚀刻单元的下部分中。特别地，喷射单元可以布置在待蚀刻对象诸如部件承载件的导电层结构的上方，并且抽吸单元可以布置在待蚀刻对象的下方。因此，可以实现特别高效的真空蚀刻和/或特别地可以获得窄的蚀刻结构。

在一实施方案中，双流体蚀刻单元包括被配置成由至少两种流体形成喷雾(薄雾、羽流)的喷射喷嘴。

在一实施方案中，双流体蚀刻单元包括被配置成供应至少两种流体的至少两个管道。可以(就在)喷射喷嘴前面、喷射喷嘴内和/或(就在)喷射喷嘴后面将该至少两种流体混合。

在一实施方案中，可以提前将蚀刻添加剂添加至流体中的至少一种，特别地添加至液态流体和/或包括蚀刻剂的流体。因此，可以将蚀刻添加剂添加单元与双流体蚀刻单元分开(特别地在上游)设置。

可替代地或另外地，可以在双流体蚀刻单元内添加蚀刻添加剂。在一实施方案中，蚀刻添加剂添加单元集成在双流体蚀刻单元中。在这种情况下，集成有蚀刻添加剂添加单元的双流体蚀刻单元可以包括被配置成供应蚀刻添加剂的附加管道。

在一实施方案中，蚀刻设备包括输送器，通过该输送器可以将部件承载件从一个蚀刻单元运输至另一蚀刻单元，诸如从真空蚀刻单元运输至双流体蚀刻单元。

在一实施方案中，具有基本上矩形截面的导体迹线的特性在于上部三分之一的截面面积与中部三分之一的截面面积之间的比在0.8至1.2之间、特别地在0.85至1.15之间、特别地在0.9至1.1之间、特别地在0.93至1.07 之间、特别地在0.94至1.06之间、特别地在0.95至1.05之间的范围内，并且中部三分之一的截面面积与下部三分之一的截面面积之间的比在0.8 至1.2、特别地在0.85至1.15之间、特别地在0.9至1.1之间、特别地在0.93 至1.07之间、特别地在0.94至1.06之间、特别地在0.95至1.05之间的范围内。

在一实施方案中，导体迹线的特性还可以在于，上部三分之一的截面面积与下部三分之一的截面面积之间的比在0.7至1.3之间、特别地在0.8 至1.2之间、特别地在0.9至1.1之间、特别地在0.92至1.08之间、特别地在0.94至1.06之间的范围内。

在一实施方案中，可以通过本文描述的蚀刻过程和/或通过本文描述的蚀刻设备形成导体迹线。

在本申请的上下文中，术语上部三分之一、中部三分之一和下部三分之一“截面面积”分别可以特别地指当沿着竖向方向切割并横向细分为等高的三个三分之一时导体迹线的截面面积，根据图6的说明以及下文对应的解释将更加明显。

在本申请的上下文中，术语“基本上矩形截面”可以特别地指上述截面面积比中的至少一个特别是至少两个位于各上述范围内。可替代地或另外地，术语“基本上矩形截面”可以指如下所述的距离比位于下文所述的范围内。

在一实施方案中，由均具有基本上矩形截面的第一导体迹线和在横向上直接邻接的第二导体迹线形成的装置的特性在于，导体迹线的上部平台之间的距离与导体迹线的下端之间的距离之间的比在0.7至1.3之间、特别地在0.8至1.2之间、特别地在0.85至1.15之间、特别地在0.9至1.1之间、特别地在0.92至1.08之间、特别地在0.95至1.05之间的范围内。

在一实施方案中，导体迹线的上部平台之间的距离和/或导体迹线的下端之间的距离可以小于50μm，诸如30μm或以下，特别地25μm或以下。

在一实施方案中，可以通过本文描述的蚀刻过程和/或通过本文描述的蚀刻设备形成装置的第一导体迹线和/或第二导体迹线(特别是这两个导体迹线)。

在一实施方案中，部件承载件包括由至少一个电绝缘层结构和至少一个导电层结构形成的堆叠体，其中，至少一个导电层结构的至少一部分包括本文描述的导体迹线和/或本文描述的装置。

在一实施方案中，可以至少部分地暴露该至少一个导电层结构的包括导体迹线和/或装置的部分。

在一实施方案中，该至少一个导电层结构的包括导体迹线和/或装置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/或电气连接的任何支撑结构。换言之，部件承载件可以配置成用于部件的机械和/或电子承载件。特别地，部件承载件可以是印刷电路板、有机插入件和IC(集成电路)基板中的一种。部件承载件还可以是结合了上述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”可以特别地指嵌入部件承载件的内部的任何大体积而非层状的有源部件(诸如半导体芯片)或无源部件(例如铜块)。

在一实施方案中，部件可以选自由下述构成的组：不导电嵌体、导电嵌体(诸如金属嵌体，优选地包括铜或铝)、热传递单元(例如热管)、导光元件(例如光波导或光导管连接件)、电子部件或它们的组合。例如，部件可以是有源电子部件、无源电子部件、电子芯片、存储装置(例如DRAM 或另一数据存储器)、滤波器、集成电路、信号处理部件、功率管理部件、光电子接口元件、电压转换器(例如DC/DC转换器或AC/DC转换器)、加密部件、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，可以在部件承载件中嵌入其他部件。例如，可以将磁性元件用作部件。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芯)或者可以是顺磁性元件。然而，部件还可以是另外的部件承载件，例如处于板中板配置。部件可以以表面安装在部件承载件上和/或者可以嵌入其内部。此外，其他部件特别是生成并发出电磁辐射和/或对于从环境传播的电磁辐射敏感的那些部件也可以用作部件。

在一实施方案中，部件承载件包括由至少一个电绝缘层结构和至少一个导电层结构形成的堆叠体。例如，部件承载件可以是上述电绝缘层结构和导电结构的层叠体，尤其是通过施加机械压力形成的，如果需要的话所述形成过程受热能支持。上述堆叠体可以提供能够为另外的部件提供大安装表面但仍然非常薄且紧凑的板形部件承载件。术语“层结构”可以具体地表示公共平面内的连续层、图案化层或多个非连续岛。

在一实施方案中，部件承载件成形为板。这有助于紧凑设计，不过其中部件承载件提供用于在其上安装部件的大基底。此外，由于裸晶片的厚度小，可以方便地将尤其是作为嵌入式电子部件的示例的裸晶片嵌入到薄板诸如印刷电路板中。

在一个实施方案中，部件承载件被配置成由印刷电路板和基板(尤其是IC基板)构成的组中之一。

在本申请的上下文中，术语“印刷电路板”(PCB)可以具体地表示通过将若干导电层结构与若干电绝缘层结构层叠来形成的部件承载件(其可以是板状的(即平面的)、三维曲面的(例如当使用3D打印制造时)或者其可以具有任何其他形状)，上述形成过程例如通过施加压力形成，如果需要的话伴随有热能的供应。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，所谓的预浸料或FR4 材料。通过形成穿过层叠体的通孔(例如通过激光钻孔或机械钻孔)并且通过利用导电材料(尤其是铜)填充这些通孔从而形成作为通孔连接的过孔，各种导电层结构可以以期望的方式彼此连接。除了可以嵌入在印刷电路板中的一个或多个部件之外，印刷电路板通常还被配置用于在板形印刷电路板的一个或两个相反表面上容纳一个或多个部件。这些部件可以通过焊接连接到相应的主表面。PCB的介电部分可以由具有增强纤维(例如玻璃纤维)的树脂构成。

在本申请的上下文中，术语“基板”可以具体地表示与要安装在其上的部件(尤其是电子部件)具有基本上相同的尺寸的小部件承载件。更具体地，基板可以被理解为用于电气连接或电气网络的承载件以及与印刷电路板(PCB)相当的部件承载件，然而具有显著更高密度的横向和/或竖向布置的连接件。横向连接件例如为传导路径，而竖向连接件可以为例如钻孔。这些横向和/或竖向连接件被布置在基板内，并且可以用于提供尤其是 IC芯片的所容置的部件或未容置的部件(例如裸晶片)与印刷电路板或中间印刷电路板的电气连接和/或机械连接。因而，术语“基板”还包括“IC 基板”。基板的介电部分可以由具有增强球(诸如玻璃球)的树脂构成。

在一个实施方案中，部件承载件是层叠型部件承载件。在这样的实施方案中，部件承载件是通过施加压力——如果需要的话伴随有热——堆叠并连接在一起的多层结构的化合物。

在一个实施方案中，至少一个电绝缘层结构包括由下述构成的组中的至少一个：树脂(诸如增强或非增强树脂，例如环氧树脂或双马来酰亚胺- 三嗪树脂，更具体地FR-4或FR-5)、氰酸酯、聚亚苯基衍生物(polyphenylene derivate)、玻璃(尤其是玻璃纤维、多层玻璃、玻璃状材料)、预浸料材料、聚酰亚胺、聚酰胺、液晶聚合物(LCP)、环氧基积层膜(epoxy-based Build-Up Film)、聚四氟乙烯(特氟隆)、陶瓷以及金属氧化物。还可以使用增强材料，诸如例如由玻璃(多层玻璃)制成的网、纤维或球体。虽然预浸料或FR4 通常是优选的，但也可以使用其它材料。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施为电绝缘层结构。

在一个实施方案中，所述至少一个导电层结构包括由铜、铝、镍、银、金、钯以及钨构成的组中的至少一种。尽管铜通常是优选的，但是其它材料或它们的涂覆形式也是有可能的，尤其是涂覆有超导材料诸如石墨烯的上述材料。

在一实施方案中，该至少一个导电层结构，特别是包括导体迹线和/或装置的至少一个导电层结构包括由铜、铝、镍和银构成的组中的至少一种。

附图说明

根据下文描述的示例性实施方案，本实用新型的上述方面和其他方面变得明显，并且参考这些示例性实施方案对这些方面进行说明。

图1示出了根据现有技术的常规各向同性铜蚀刻过程。

图2示出了根据本实用新型的示例性实施方案的理想的各向异性铜蚀刻过程。

图3示出了根据本实用新型的示例性实施方案的涉及消减蚀刻过程的通过光刻胶对部件承载件的导电层结构进行的光刻结构化。

图4示出了根据本实用新型的示例性实施方案的蚀刻设备。

图5A和图5B表示了根据本实用新型的示例性实施方案的在图3中所示的蚀刻过程的一部分的放大视图。

图6示出了根据本实用新型的示例性实施方案的导体迹线的截面图。

图7示出了根据本实用新型的示例性实施方案的由导体迹线形成的装置的截面图。

附图中的图示是示意性的。在不同的附图中，类似或相同的元件设置有相同的附图标记。

具体实施方式

在参考附图更详细地描述示例性实施方案之前，将概述展开本实用新型的示例性实施方案所基于的一些基本考虑。

根据本实用新型的示例性实施方案，在消减蚀刻过程中结合了真空蚀刻和包括蚀刻添加剂的双流体蚀刻，这可以允许实现25μm的线-空间 (L/S)。

消减蚀刻过程通常无法在厚铜(15μm或以上)上实现25μm的线-空间(L/S)。相反，为了实现如此低的S/R，通常需要进行半加成过程(SAP)，然而，半加成过程在材料、能力和设施方面与消减蚀刻相比都更为昂贵。真空蚀刻与双流体蚀刻的结合(其也可以称为“超蚀刻”)可以在20μm厚的Cu上实现35μm至40μm的L/S，并且还可以在15μm厚的Cu上实现 30μm的L/S。另外，通过进一步使用蚀刻添加剂，在15μm或以上厚的 Cu上可以实现与半加成过程一样的低至25μm的L/S的蚀刻性能。

作为说明性过程，使具有标准粗糙度轮廓(Rz为至少4.2μm)的厚(超过12μm)铜箔的层叠体(值得注意的是，半加成过程需要较薄且粗糙度轮廓低的Cu箔，涉及成本较高)电镀至要求的铜厚度(如20μm)。然后，用标准干膜进行光图案化(值得注意的是，半加成过程需要较厚且分辨率较高(更昂贵)的干膜类型)。接着进行真空蚀刻，在板件的蚀刻表面上以及板件的顶侧与底侧之间提供改善的Cu蚀刻分布和/或均匀性。较好的蚀刻均匀性帮助实现精细的线形蚀刻。接着进行双流体蚀刻，使蚀刻化合物在窄空间之间较好地渗透。可以通过喷射喷嘴生成具有较好渗透能力的允许在非常窄的空间之间进行适当蚀刻的非常小的蚀刻剂颗粒(“雾”)。在双流体蚀刻期间添加蚀刻添加剂可以保护迹线侧壁，允许较高的蚀刻因子，因此允许厚Cu上的低至25μm L/S的甚至更高的蚀刻能力甚至。不欲束缚于任何理论，认为与Cu离子结合的蚀刻添加剂在迹线侧壁上形成保护膜，因此减缓横向蚀刻。相反，蚀刻将主要竖向地(向下)进行。通过双流体蚀刻喷射喷嘴产生的细小颗粒可以在窄空间之间进行渗透，允许蚀刻出精细的线条。因此，可以实现25μm的L/S，同时侧壁是直的，而且蚀刻因子高。得到的迹线可以具有梯形形状，但具有高的蚀刻因子，例如在4至7 之间。

图3示出了根据本实用新型的示例性实施方案的涉及消减蚀刻过程的通过光刻胶对部件承载件的导电层结构进行的光刻结构化。在第一步，提供待蚀刻的由电绝缘层结构(诸如由电介质制成)和导电层结构(诸如由铜制成)形成的层叠体或堆叠体。接着在导电层结构上施加光刻胶层。然后，(通过掩模，未示出)使光刻胶部分地暴露于电磁辐射(诸如紫外(UV) 光)并显影，从而移除光刻胶的已暴露于电磁辐射的部分。在下一步中，进行根据本实用新型的蚀刻方法的示例性实施方案的消减蚀刻过程(用框突出显示)。从而，导电层结构被各向异性地蚀刻，使得在导电层结构中形成的凹部的侧壁基本是竖向的，虽然图3中示出了在光刻胶下方的轻微底切。最后，移除剩余的光刻胶(诸如光刻胶的之前未暴露于电磁辐射的部分)，例如以剥落的方式，然后得到在电介质上的根据本实用新型的示例性实施方案的导体迹线的装置。

图4示出了根据本实用新型的示例性实施方案的蚀刻设备100。图4中所示的蚀刻设备100包括被配置成对导电层结构进行真空蚀刻的真空蚀刻单元110、被配置成随即对导电层结构进行双流体蚀刻的双流体蚀刻单元 120，以及被配置成在双流体蚀刻期间添加蚀刻添加剂的蚀刻添加剂添加单元130。

图5A和图5B表示了根据本实用新型的示例性实施方案的在图3中由框突出显示的蚀刻过程的一部分的放大视图。更具体地，图5A和图5B示出了根据本实用新型的示例性实施方案的蚀刻过程的双流体蚀刻。

参照图5A，与蚀刻添加剂混合的细小蚀刻剂颗粒从喷射喷嘴被喷射至预蚀刻部分(之前通过真空蚀刻形成的部分，未示出)。如图5B中所示，蚀刻添加剂可以在凹部的侧壁上形成保护膜，使得蚀刻剂可以基本上将其蚀刻活性仅运用在凹部的底部上。因此，蚀刻基本上沿着凹部的竖向方向进行，而不是横向方向。

参照图6，示出了根据本实用新型的示例性实施方案的具有基本上矩形截面的导体迹线的截面图。特别地，图6中所示的截面图是导体迹线的竖向方向截面图，即，当沿着竖向切割时导体迹线的视图。另外，如图6中所描绘的，导体迹线水平地细分为等高的三个三分之一。因此，得到上部三分之一的截面面积(A1)、中部三分之一的截面面积(A2)和下部三分之一的截面面积(A3)。根据示例性实施方案的导体迹线的特性在于，上部三分之一的截面面积(A1)与中部三分之一的截面面积(A2)之间的比在 0.8至1.2之间的范围内，并且中部三分之一的截面面积(A2)与下部三分之一的截面面积(A3)之间的比在0.8至1.2之间的范围内。在一实施方案中，导体迹线的特性还可以在于，上部三分之一的截面面积(A1)与下部三分之一的截面面积(A3)之间的比在0.7至1.3之间的范围内。

参照图7，示出了根据本实用新型的示例性实施方案的导体迹线的装置的截面图。特别地，图7中所示的截面图是导体迹线的装置沿着竖向方向的截面图，即，当沿着竖向方向切割导体迹线时的视图。图7描绘了第一导体迹线(例如左边的导体迹线)和第二导体迹线(例如右边的导体迹线)。图7还描绘了表示导体迹线的上部平台之间的距离的带箭头的线A，以及表示导体迹线的下端之间的距离的带箭头的线B。根据示例性实施方案的导体迹线的装置的特性在于，导体迹线的上部平台之间的距离A与导体迹线的下端之间的距离B之间的比在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或以下，特别地25μm或以下。

应注意的是，权利要求中的附图标记不应理解为是对权利要求的范围的限制。

本实用新型的实施不限于附图中所示的和上述的优选实施方案。相反，即使是在基础不同的实施方案的情况下，也可以使用所示的方案和根据本实用新型的原理进行多种变型。

Claims (4)

1.一种用于对部件承载件的导电层结构进行蚀刻以形成导体迹线的设备(100)，其特征在于，所述设备包括：

真空蚀刻单元(110)，被配置成对所述导电层结构进行真空蚀刻；

双流体蚀刻单元(120)，被配置成接着对所述导电层结构进行双流体蚀刻；

蚀刻添加剂添加单元(130)，被配置成在双流体蚀刻期间添加蚀刻添加剂。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述真空蚀刻单元包括喷射单元和抽吸单元。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述双流体蚀刻单元包括被配置成由至少两种流体形成喷雾的喷射喷嘴。

4.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述蚀刻添加剂添加单元集成在所述双流体蚀刻单元中。