DE102020209767A1

DE102020209767A1 - Verfahren zur Leiterplattenherstellung

Info

Publication number: DE102020209767A1
Application number: DE102020209767.4A
Authority: DE
Inventors: Christian Buchner; Christian Schmid; Jürgen Haungs
Original assignee: Gebrueder Schmid GmbH and Co
Current assignee: Gebrueder Schmid GmbH and Co
Priority date: 2020-08-03
Filing date: 2020-08-03
Publication date: 2022-02-03
Also published as: US20230284391A1; WO2022028852A1; EP4190133A1; CN116058081A; KR20230044298A; JP2023542272A; TW202220513A

Abstract

Bekannt ist ein Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte mit einer metallischen Leiterstruktur mit den Schrittena. Bereitstellung eines als Folie oder Platte ausgebildeten Basissubstrats (101) mit einer ersten Substratseite (101a) und einer zweiten Substratseite, das zumindest teilweise aus einem elektrisch nichtleitenden organischen Polymermaterial besteht und bei dem die erste Substratseite (101a) mit einer Deckmetallschicht (102) abgedeckt ist, undb. bereichsweises Entfernen der Deckmetallschicht (102), wobei zum bereichsweisen Entfernen der Deckmetallschicht (102)c. auf die Deckmetallschicht eine Maskenschicht (103) aufgebracht wird,d. die Maskenschicht (103) mittels eines Lasers bereichsweise entfernt wird, so dass die erste Substratseite (101a) in mindestens einen ersten Teilbereich (104), in dem die erste Substratseite (101a) nur mit der Deckmetallschicht (102) abgedeckt ist, und in mindestens einen zweiten Teilbereich (105), in dem die erste Substratseite (101a) mit der Deckmetallschicht (102) und von der Maskenschicht (103) abgedeckt ist, unterteilt wird, unde. die Deckmetallschicht (102) in dem mindestens einen ersten Teilbereich (104) mittels einer Ätzlösung entfernt wird.Es wird vorgeschlagen,f. die Maskenschicht (103) aus einem Metall und/oder einer Metallverbindung zu bilden, das und/oder die gegenüber der Ätzlösung chemisch beständiger ist als das Metall der Deckmetallschicht (102).

Description

ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIK
Die nachfolgend beschriebene Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Leiterplatten sowie gemäß dem Verfahren hergestellte Leiterplatten.
Eine Leiterplatte (englisch: printed circuit board; kurz: PCB) dient als Träger für elektronische Bauteile und gewährleistet deren elektrische Kontaktierung. Nahezu jedes elektronische Gerät enthält eine oder mehrere Leiterplatten.
Leiterplatten umfassen stets ein Basissubstrat, das elektrisch nichtleitend ausgebildet ist und das auf mindestens einer Substratseite eine Struktur aus Leiterbahnen (kurz: Leiterstruktur) zur elektrischen Kontaktierung der elektronischen Bauteile aufweist. In der Regel bestehen Basissubstrate für Leiterplatten aus faserverstärktem Kunststoff, aus Kunststofffolien oder aus Hartpapier. Die Leiterbahnen bestehen üblicherweise aus einem Metall wie Kupfer.
Im einfachsten Fall weist lediglich eine Seite des Basissubstrats eine Leiterstruktur auf. Für komplexere Schaltungen wird allerdings häufig mehr als eine Leiterbahnebene benötigt, man benötigt dann eine mehrschichtige Leiterplatte (englisch: multilayer board, kurz MLB). In diesen Fällen können beispielsweise beide Seiten einer Trägerschicht mit einer Leiterstruktur versehen sein, oder aber man kombiniert mehrere Basissubstrate mit jeweils einer Leiterbahnebene zu einem MLB. Insbesondere können beidseitig mit einer Leiterstruktur versehene Basissubstrate auch eine Basis für mehrschichtige Aufbauten bilden. Die Leiterbahnen der verschiedenen Leiterbahnebenen können über Durchkontaktierungen (englisch: Via) elektrisch miteinander verbunden werden. Hierzu können beispielsweise in die Basissubstrate Löcher gebohrt und die Bohrlochwandungen metallisiert werden.
Die Bildung der Leiterstrukturen auf einem Basissubstrat erfolgt üblicherweise subtraktiv in einem mehrstufigen fotolithografischen Prozess unter Einsatz eines Fotolacks (engl.: photoresist; kurz: Resist), dessen Löslichkeit in einer Entwicklerlösung mittels Strahlung, insbesondere mittels UV-Strahlung, beeinflusst werden kann. Bei einer üblichen Vorgehensweise wird eine Metallschicht, meist eine Kupferschicht, auf dem Basissubstrat gebildet und mit einer Schicht aus dem Fotolack abgedeckt. Die Schicht aus dem Fotolack kann beispielsweise auf die Metallschicht auflaminiert werden.
Anschließend wird die Schicht aus dem Fotolack in einem Belichtungsschritt der erwähnten Strahlung ausgesetzt, wobei Teilbereiche der Schicht mittels einer Belichtungsmaske vor einer Strahlungsexposition geschützt werden. In Abhängigkeit des verwendeten Fotolacks und der verwendeten Entwicklerlösungsind nach dem Belichtungsschritt entweder die belichteten oder die unbelichteten Teilbereiche der Schicht aus dem Fotolack in der Entwicklerlösung löslich und können in einem Folgeschritt entfernt werden (Resist-Strippen). Bei diesem Folgeschritt, dem Entwicklungsschritt, werden Teilbereiche der Metallschicht auf dem Basissubstrat freigelegt, die in einem weiteren Folgeschritt, einem Ätzschritt, nasschemisch entfernt werden können. Die nach der anschließenden vollständigen Entfernung des Resists verbleibenden Reste der Metallschicht bilden die gewünschte Leiterstruktur. Gegebenenfalls kann diese - beispielsweise durch galvanische Abscheidung eines geeigneten Metalls - in einem Abscheidungsschritt verstärkt werden.
Herstellungsbedingt befinden sich die Leiterbahnen also auf der Oberfläche eines Basissubstrats. Bei der Herstellung von MLBs kann dies nachteilhaft sein. Wird eine mit Leiterbahnen versehene Oberfläche eines Basissubstrats mit einem weiteren Basissubstrat verpresst, besteht anschließend häufig ein Kontroll- und Korrekturbedarf in Folge von Abweichungen, die durch die beim Pressen auftretenden Drücke und Temperaturen verursacht werden. Leiterbahnen auf der Oberfläche von Basissubstraten sind derartigen Belastungen in besonderem Maß ausgesetzt. Je geringer die Abstände und Dimensionen der Leiterbahnen auf dem Substrat sind, desto größer ist im Allgemeinen der entsprechende Kontroll- und Korrekturbedarf, beispielsweise hinsichtlich bestehender Impedanz- und Signalgeschwindigkeitsanforderungen.
Aus ökologischen Gründen ist das beschriebene subtraktive Ätzen der auf dem Basissubstrat gebildeten Metallschicht problematisch. Handelsübliche Fotolacke sind nicht recycelbar. Die entstehenden Abfallösungen enthalten Anteile an organischen Verbindungen, weshalb sich ihre umweltgerechte Entsorgung aufwendig und teuer gestaltet. Darüber hinaus ist es in vielen Prozessen erforderlich, das gebildete Resist nach dem subtraktiven Ätzen in einem separaten Prozessschritt zu entfernen.
AUFGABE UND LÖSUNG
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Vorgehensweise zur Herstellung von Leiterplatten zu entwickeln, mit der sich die beschriebenen Probleme vermeiden oder zumindest verringern lassen.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vor. Weiterbildungen der Erfindungsind Gegenstand von Unteransprüchen. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird hiermit durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte mit einer metallischen Leiterstruktur umfasst stets die unmittelbar folgenden Schritte a. bis e.:

a. Bereitstellung eines als Folie oder Platte ausgebildeten Basissubstrats mit einer ersten Substratseite und einer zweiten Substratseite, das zumindest teilweise aus einem elektrisch nichtleitenden organischen Polymermaterial besteht und bei dem die erste Substratseite mit einer Deckmetallschicht abgedeckt ist, und
b. bereichsweises Entfernen der Deckmetallschicht,

c. auf die Deckmetallschicht eine Maskenschicht aufgebracht wird,
d. die Maskenschicht mittels eines Lasers bereichsweise entfernt wird, so dass die erste Substratseite in mindestens einen ersten Teilbereich, in dem die erste Substratseite nur mit der Deckmetallschicht abgedeckt ist, und in mindestens einen zweiten Teilbereich, in dem die erste Substratseite mit der Deckmetallschicht und von der Maskenschicht abgedeckt ist, unterteilt wird, und
e. die Deckmetallschicht in dem mindestens einen ersten Teilbereich mittels einer Ätzlösung entfernt wird.

Besonders zeichnet sich das Verfahren durch den folgenden Schritt aus:

f. Die Maskenschicht wird aus einem Metall und/oder einer Metallverbindung gebildet, das und/oder die gegenüber der Ätzlösung chemisch beständiger ist als das Metall der Deckmetallschicht.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, den klassischen Photoresistprozess in der Leiterplattenherstellung zu substituieren. An Stelle der klassisch verwendeten Fotolacke wird zur Bildung der Maskenschicht das Metall und/oder die Metallverbindung verwendet, welche den Vorteil haben, mittels eines Laserablationsverfahren strukturierbar zu sein. Das beispielsweise im Rahmen des vorstehenden Schritts d. ablatierte Metall bzw. die ablatierte Metallverbindung können abgesaugt, gesammelt und weiterverwertet werden, beispielsweise zur Bildung weiterer Maskenschichten. Somit ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine umweltgerechte Fertigung von Leiterplatten im Kreislaufsystem.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst das Verfahren zusätzlich mindestens eines der unmittelbar folgenden Merkmale a. bis c.:

a. Die Deckmetallschicht wird aus Kupfer gebildet.
b. Bei der Ätzlösung handelt es sich um eine Lösung zum Ätzen von Kupfer.
c. Das Metall und/oder die Metallverbindung, aus dem die Maskenschicht gebildet wird, ist gegenüber der Ätzlösung chemisch beständiger als Kupfer.

Besonders bevorzugt sind die unmittelbar vorstehenden Schritte a. bis c. in Kombination miteinander realisiert.
Der Fachmann versteht, dass es sich bei dem Kupfer nicht zwingend um Reinstkupfer handelt muss. Gegebenenfalls umfasst die Deckmetallschicht in vorzugsweise geringen Mengen noch Anteile an ein oder mehreren weiteren Metallen. Die Deckmetallschicht kann also auch aus einer Kupferlegierung bestehen.
Als Alternative zu dem Kupfer oder der Kupferlegierung kommen grundsätzlich auch Nickel-Chrom-Legierungen als Deckmetall in Frage. In diesem Fall handelt es sich bei der Ätzlösung um eine Lösung zum Ätzen der Nickel-Chrom-Legierung. Das Metall und/oder die Metallverbindung, aus dem die Maskenschicht gebildet wird, muss in diesem Fall gegenüber der Ätzlösung chemisch beständiger sein als gegenüber der Nickel-Chrom-Legierung.
Ganz allgemein wird unter chemischer Beständigkeit im Zusammenhang mit der Erfindung verstanden, dass ein Metall oder eine Legierung in Kontakt mit einer Ätzlösung eine geringe Tendenz zeigt, in Lösung zu gehen. Ein Metall ist also chemisch beständiger als ein anderes, wenn es sich in Kontakt mit einer Ätzlösung unter identischen Bedingungen (insbesondere gleiche Ätzlösung, gleiche Temperatur) langsamer auflöst.
Unabhängig von ihrer materiellen Beschaffenheit sollte die Deckschicht geschlossen sein. Sie weist bevorzugt eine Dicke im Bereich von 10 nm bis 10 µm, besonders bevorzugt im Bereich von 20 nm bis 6 µm, auf.
Bei der Ätzlösung handelt es sich besonders bevorzugt um eine Ätzlösung auf Basis von Kupferchlorid oder Ammoniumpersulfat. Dies gilt insbesondere für Fälle, in denen die Deckmetallschicht aus Kupfer oder aus einer Kupferlegierung gebildet wird.
Zur Bildung der Deckmetallschicht ist es grundsätzlich möglich, auf die erste Substratseite als Deckmetallschicht eine dünne Metallfolie, insbesondere eine dünne Kupferfolie, aufzubringen, insbesondere zu laminieren oder zu kaschieren. Bevorzugt ist es allerdings, wenn das Verfahren mindestens einen der unmittelbar folgenden Schritte a. bis c. umfasst:

a. Zur Bereitstellung des Basissubstrats wird die Deckmetallschicht mittels physikalischer Gasphasenabscheidung (PVD) oder chemischer Gasphasenabscheidung (CVD) auf der ersten Substratseite gebildet.
b. Die Deckmetallschicht wird durch Sputtern auf der ersten Substratseite gebildet.
c. Die Deckmetallschicht wird durch einen nasschemischen Beschichtungsprozess gebildet.

Metallisierungen durch physikalische und chemische Gasphasenabscheidungen sowie die Erzeugung von Metallschichten mittels nasschemischer Beschichtungsprozesse oder Sputterdeposition sind Stand der Technik und benötigen keiner weiteren Erläuterung.
Besonders bevorzugt wird als Deckmetallschicht eine Kupferschicht auf das Basissubstrat aufgesputtert.
Es kann bevorzugt sein, dass vorder Bildung der Deckmetallschicht oder beim Aufbringen der Deckmetallschicht auf die erste Substratseite eine haftvermittelnde Adhäsionsschicht aufgebracht wird.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst das Verfahren zusätzlich das unmittelbar folgende Merkmal a.:

a. Das Metall und/oder die Metallverbindung, aus dem die Maskenschicht gebildet wird, absorbiert die Strahlung des Lasers stärker als das Metall der Deckmetallschicht.

Bei dem Laser, der zur Entfernung der Maskenschicht verwendet wird, handelt es sich bevorzugt um einen Laser mit einer Wellenlänge im Bereich von 266 nm bis 12 µm. In Übereinstimmung hiermit ist es besonders bevorzugt, dass sich die Maskenschicht dadurch auszeichnet, dass ihre Lichtabsorption bei einer gegebenen Wellenlänge des Lasers innerhalb dieses Bereiches höher ist als die der darunterliegenden Deckmetallschicht. Dies lässt sich insbesondere durch die Wahl eines geeigneten Metalls oder einer geeigneten Metallverbindung einstellen.
Der Laser kann gepulst oder kontinuierlich eingesetzt werden.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst das Verfahren zusätzlich eines der unmittelbarfolgenden zusätzlichen Merkmale a. oder b.:

a. Die Maskenschicht wird aus Titan gebildet.
b. Die Maskenschicht wird aus einem Metalloxid, einem Metallnitrid oder einem Metallcarbid, insbesondere aus Zinkoxid, gebildet.

Insbesondere Titan hat sich als besonders geeignet erwiesen, sowohl im Hinblick auf den Aspekt der chemischen Beständigkeit als auch im Hinblick auf den Aspekt der Lichtabsorption, insbesondere im Verhältnis zu einer Deckmetallschicht aus Kupfer oder aus einer Kupferlegierung. Titan lässt sich beispielsweise durch Sputtern oder CVD auf Substrate aufbringen und lässt sich auch recyceln.
In einigen Ausführungsformen kann es bevorzugt sein, im Rahmen der Erfindung die Maskenschicht aus einem nicht fotosensitiven Polymer zu bilden.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst das Verfahren zusätzlich mindestens eines der unmittelbar folgenden zusätzlichen Merkmale a. bis e.:

a. Die Maskenschicht wird in einer Dicke gebildet, die kleiner ist als die Dicke der Deckmetallschicht.
b. Die Maskenschicht weist eine Dicke im Bereich von 10 nm bis 10 µm auf.
c. Die Maskenschicht wird mittels physikalischer oder chemischer Gasphasenabscheidung gebildet.
d. Die Maskenschicht wird durch Sputtern gebildet.
e. Die Maskenschicht wird durch einen nasschemischen Beschichtungsprozess gebildet.

Besonders bevorzugt sind die unmittelbar vorstehenden Schritte a. und b. gemeinsam sowie in Kombination mit einem der Merkmale c., d. oder e. realisiert.
In einer besonders bevorzugten ersten Variante des Verfahrens zeichnet sich das Verfahren zusätzlich durch das unmittelbar folgende Merkmal a. aus:

a. Die Maskenschicht wird nach dem Entfernen der Deckmetallschicht in dem mindestens einen zweiten Teilbereich entfernt, wobei die Deckmetallschicht in dem zweiten Teilbereich als Leiterstruktur oder als Teil einer Leiterstruktur zurückbleibt.

Das bereichsweise Entfernen der Deckmetallschicht unter Anwendung eines Maskierungsschritts ist damit abgeschlossen. Die in dem zweiten Teilbereich zurückbleibende Deckmetallschicht bildet die metallische Leiterstruktur oder einen Teil der metallischen Leiterstruktur. Anschließend kann die Herstellung der Leiterplatte auf klassische Weise fortgeführt werden. Beispielsweise kann die Leiterstruktur zu ihrem Schutz mit einem Lötstopplack überzogen werden. Freie Kontakte können mit einem Edelmetall, beispielsweise mit Gold, Silber oder Platin, überzogen werden. Grundsätzlich ist es auch möglich, zwecks Aufbau eines MLB auf die Leiterstruktur eine Isolationsschicht aufzubringen, in oder auf deren freie Seite eine weitere Leiterstruktur eingebracht oder aufgebracht wird, die gegebenenfalls über Durchkontaktierungen mit der zuvor gebildeten Leiterstruktur verbunden wird.
In einer alternativen, besonders bevorzugten zweiten Variante des Verfahrens zeichnet sich das Verfahren zusätzlich durch mindestens eines der unmittelbar folgenden Merkmale a. bis d. aus:

a. Nach dem Entfernen der Deckmetallschicht in dem mindestens einen ersten Teilbereich wird die erste Substratseite mit einem Plasma beaufschlagt, mit dessen Hilfe in dem mindestens einen ersten Teilbereich das Polymermaterial unter Bildung mindestens einer Vertiefung abgetragen wird.
b. Die mindestens eine Vertiefung wird mit einem Füllmetall gefüllt.
c. Vollständiges Entfernen der Deckmetallschicht und der Maskenschicht in dem mindestens einen zweiten Teilbereich.
d. Gegebenenfalls Planarisieren der ersten Substratseite mit der aufgefüllten mindestens einen Vertiefung.

Besonders bevorzugt sind die unmittelbar vorstehenden Schritte a. und b. und c. in Kombination miteinander realisiert. Bei dem Schritt d. handelt es sich um einen fakultativen Schritt, der sich anschließen kann. In einigen Ausführungsformen kann das vollständige Entfernen der Deckmetallschicht und der Maskenschicht allerdings auch bei einem Planarisieren gemäß Schritt d. erfolgen. Schritt c. und Schritt d. können also in einigen Ausführungsformen identisch sein.
In einigen bevorzugten Ausführungsformen dieser Variante wird Schritt c. vor Schritt b. durchgeführt, es erfolgt also nach der Beaufschlagung der ersten Substratseite mit dem Plasma zunächst das vollständige Entfernen der Deckmetallschicht und der Maskenschicht in dem mindestens einen zweiten Teilbereich. Es resultiert eine erste Substratseite mit Vertiefungen, die frei von der Deckmetallschicht und der Maskenschicht ist. Die Vertiefungen werden dann in einem Folgeschritt mit dem Füllmaterial gefüllt, idealerweise gefolgt von der Planarisierung gemäß Schritt d..
Gemäß dieser zweiten Variante des Verfahrens erfolgt die Bildung der Leiterstrukturoder eines Teils einer Leiterstruktur in der mindestens einen Vertiefung und nicht in dem zweiten Teilbereich. Es resultiert eine Leiterstruktur, die in dem Basissubstrat versenkt ist.
In einer Weiterbildungder besonders bevorzugten ersten und zweiten Variante des Verfahrens dient das Verfahren zum Aufbau einer mehrschichtigen Leiterplatte. Die in dem Basissubstrat versenkte, gemäß der zweiten Variante erhaltene Leiterstruktur oder die als Leiterstruktur fungierende, gemäß der ersten Variante des Verfahrens in dem zweiten Teilbereich zurückbleibende Deckmetallschicht bildet in dieser mehrschichtigen Leiterplatte eine erste Leiterstruktur, die gegebenenfalls mit weiteren Leiterstrukturen in der Leiterplatte verbunden werden kann.
In dieser Weiterbildung umfasst das Verfahren zusätzlich mindestens eines der unmittelbar folgenden zusätzlichen Merkmale a. bis f.:

a. Abdecken der ersten Leiterstruktur mit einer Isolationsschicht, die im Verbund mit dem Basissubstrat eine unmittelbar mit der ersten Leiterstruktur in Kontakt stehende Unterseite und eine von der ersten Leiterstruktur abgewandte Oberseite aufweist und die zumindest teilweise aus einem elektrisch nichtleitenden organischen Polymermaterial besteht.
b. Sofern noch nicht vorhanden, Bildung einer Deckmetallschicht auf der Oberseite der Isolationsschicht,
c. Bereichsweises Entfernen der Deckmetallschicht unter Unterteilung der Oberseite in mindestens einen ersten Teilbereich, in dem die Oberseite frei von der Deckmetallschicht ist, und in mindestens einen zweiten Teilbereich, in dem die Oberseite mit der Deckmetallschicht abgedeckt ist,
d. Einwirken eines Plasmas auf die Oberseite, mit dessen Hilfe in dem mindestens einen ersten Teilbereich das Polymermaterial unter Bildung mindestens einer Vertiefung abgetragen wird,
e. Auffüllen der mindestens einen Vertiefung mit einem Füllmetall sowie
f. Vollständiges Entfernen der Deckmetallschicht in dem mindestens einen zweiten Teilbereich unter Bildung einer zweiten Leiterstruktur oder eines Teils einer zweiten Leiterstruktur.

Bevorzugt sind zumindest die unmittelbar vorstehenden Merkmale a. bis c. in Kombination miteinander realisiert. Die drei Schritte gemäß den Merkmalen d. bis f. schließen sich in bevorzugten Ausführungsformen in Kombination an.
Allerdings ist es auch denkbar, dass die in dem zweiten Teilbereich der Oberseite zurückbleibende Deckmetallschicht bereits eine zweite metallische Leiterstruktur oder einen Teil der metallischen Leiterstruktur bildet, analog zu der oben beschriebenen besonders bevorzugten ersten Variante des Verfahrens. In diesem Fall sind die unmittelbar vorstehenden Schritte d. bis f. nicht erforderlich.
Selbstverständlich kann das bereichsweise Entfernen der Deckmetallschicht im unmittelbar vorstehenden Schritt c. unter Unterteilung der Oberseite der Isolationsschicht in bevorzugten Ausführungsformen auf die gleiche Art wie im Fall des bereichsweisen Entfernen der Deckmetallschicht auf der ersten Substratseite des Basissubstrats erfolgen.
Die Isolationsschicht ist bevorzugt wie das in Schritt a. des Anspruchs 1 bereitgestellte Basissubstrat ausgebildet. Sie ist also bevorzugt als Folie oder Platte ausgebildet und besteht zumindest teilweise aus einem elektrisch nichtleitenden organischen Polymermaterial. In besonders bevorzugten Ausführungsformen sind die Isolationsschicht und das Basissubstrat identisch ausgebildet.
Durch mehrfache Wiederholung der unmittelbar vorstehenden Schritte a. bis c., insbesondere der unmittelbar vorstehenden Schritte a. bis f., lassen sich MLBs mit grundsätzlich beliebig vielen Schichten sequentiellen aufbauen.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst das Verfahren mindestens eines der unmittelbar folgenden Merkmale a. bis c.:

a. Das Basissubstrat und/oder die Isolationsschicht weist eine Dicke im Bereich von 10 µm bis 3 mm, bevorzugt im Bereich von 10 µm bis 2 mm, auf.
b. Das organische Polymermaterial des Basissubstrats und/oder der Isolationsschicht ist ein thermoplastisches Polymermaterial, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe mit Polyimid, Polyamid, Teflon, Polyester, Polyphenylensulfid, Polyoxymethylen und Polyetherketon.

Bevorzugt sind die unmittelbar vorstehenden Merkmale a. und b. in Kombination miteinander realisiert.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Basissubstrat und der Isolationsschicht jeweils um eine Folie aus einem Polymermaterial, insbesondere einem der genannten Polymermaterialien. Dies gilt insbesondere, wenn die herzustellende Leiterplatte mehrschichtig ausgebildet wird. Im Falle einer einschichtigen Leiterplatte wird in einigen bevorzugten Ausführungsformen ein vergleichsweise dickeres, als Platte ausgebildetes Basissubstrat gewählt.
Besonders bevorzugt zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren, insbesondere die besonders bevorzugte zweite Variante des Verfahrens, durch mindestens eines der unmittelbar folgenden zusätzlichen Merkmale a. bis c. aus:

a. Das Basissubstrat und/oder die Isolationsschicht umfassen Füllstoffe, insbesondere dielektrische Füllstoffe.
b. Das Basissubstrat und/oder die Isolationsschicht ist eine Kunststofffolie mit den Füllstoffen.
c. Die Füllstoffe weisen eine mittlere Partikelgröße (d50) < 1 µm auf.

Bevorzugt sind die unmittelbar vorstehenden Merkmale a. und b., insbesondere auch a. bis c., in Kombination miteinander realisiert.
Gegebenenfalls können das Basissubstrat und/oder die Isolationsschicht Füllstoffe, insbesondere dielektrische Füllstoffe, umfassen. Beispielsweise können das Basissubstrat und/oder die Isolationsschicht jeweils eine Folie aus einem der genannten Polymermaterialien sein, in das SiliziumdioxidPartikel eingebettet sind.
Als dielektrische Füllstoffe kommen insbesondere Metall- oder Halbmetalloxide (neben Siliziumdioxid insbesondere auch Aluminiumoxid, Zirkonoxid oder Titanoxid) und andere keramische Füllstoffe (insbesondere Siliziumcarbid oder Bornitrid oder Borcarbid) in Frage. Auch Silizium kann ggf. eingesetztwerden.
Die Füllstoffe liegen bevorzugt partikulär, insbesondere mit einer mittleren Partikelgröße (d50) im Nanobereich (< 1 µm), vor.
Zur einfacheren Handhabung kann das Basissubstrat zur Prozessierung auf einen Träger oder ein Hilfssubstrat, beispielsweise aus Glas oder Aluminium, aufgebracht werden.
In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung, insbesondere der besonders bevorzugten zweiten Variante des Verfahrens, umfasst das Verfahren mindestens einen der unmittelbar folgenden Schritte a. und b.:

a. Zur Bereitstellung des Plasmas wird ein Prozessgas aus der Gruppe mit O2, H2, N2, Argon, Helium, CF_4, C₃F₈, CHF₃ und Mischungen der vorgenannten Gase wie O₂/ CF₄ verwendet.
b. Das Einwirken des Plasmas erfolgt bei einer Temperatur im Bereich von minus 15 °C bis 200, bevorzugt im Bereich von minus 15 °C bis 80 °C.

Bevorzugt sind die unmittelbar vorstehenden Merkmale a. und b. in Kombination miteinander realisiert.
Besonders bevorzugt umfasst das im Rahmen der vorliegenden Erfindung zur Plasmabereitstellung verwendete Prozessgas mindestens eines der reaktiven Gase aus der Gruppe mit CF4, C₃F₈ und CHF₃.
Auch das Ätzen mittels eines Plasmas ist Stand der Technik. Beim Plasmaätzen werden Prozessgase verwendet, die daszu ätzende Material in die Gasphase überführen können. Das mitdem abgeätzten Material angereicherte Gas wird abgepumpt, frisches Prozessgas wird zugeführt. Somit wird ein kontinuierlicher Abtrag erreicht.
Besonders bevorzugt wird im Rahmen der Erfindung ein induktiv gekoppeltes Plasma (ICP Plasma) verwendet, beispielsweise erzeugt durch einen ICP-Generator mit DC Bias.
Zum Ätzen der oben genannten bevorzugten Polymermaterialien sind die unmittelbar vorstehenden genannten Prozessgase besonders gut geeignet.
Vorliegend ist von Bedeutung, dass in dem mindestens einen ersten Teilbereich derersten Substratseite und/oder in dem mindestens einen ersten Teilbereich der Oberseite das aus dem Polymermaterial bestehende Basissubstrat und/oder die Isolationsschicht mit dem Plasma unmittelbar in Kontakt treten können, während der mindestens eine zweite Teilbereich der ersten Substratseite und/oder der mindestens eine zweite Teilbereich der Oberseite mit der jeweiligen Deckmetallschicht abgedeckt ist. Allgemein werden Metalle von einem Plasma, insbesondere bei Verwendung der genannten Prozessgase, langsamer geätzt als Polymermaterialien. In der Folge kommt es bei der Einwirkung des Plasmas zur Bildung von Vertiefungen ausschließlich im Bereich des mindestens einen ersten Teilbereichs der ersten Substratseite, während die Deckmetallschicht und die Maskenschicht eine Barriere bildet, die den jeweiligen mindestens einen zweiten Teilbereich von dem Plasma abschirmt. Die Oberfläche des Basissubstrats sowie die Oberfläche der Isolationsschicht können so gezielt und mit hoher Präzision mit Vertiefungen strukturiert werden.
In besonders bevorzugten Ausführungsformen wird das Plasma im Rahmen eines anisotropen Ätzprozesses eingesetzt. Idealerweise werden hierbei Ionen des Plasmas senkrecht zur Oberfläche des zu ätzenden Substrats beschleunigt. Die beschleunigten Ionen sorgen für einen physikalischen Sputterabtrag.
Besonders geeignet als anisotroper Ätzprozess sind Ausführungsformen des reaktiven Ionenätzens (englisch reactive ion etching, RIE) und des reaktiven Ionenstrahlätzens (engl. reactive ion beam etching, RIBE).
Entsprechend zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren, insbesondere die besonders bevorzugte zweite Variante des Verfahrens, in bevorzugten Ausführungsformen durch mindestens eines der unmittelbar folgenden Schritte und/oder Merkmale a. bis c. aus:

a. Das Plasma wird im Rahmen eines anisotropen Ätzprozesses eingesetzt.
b. Bei dem anisotropen Ätzprozess werden Ionen des Plasmas senkrecht zur ersten Substratseite und/oder zur Oberseite beschleunigt.
c. Das zur Plasmabereitstellung verwendete Prozessgas umfasst mindestens eines der reaktiven Gase aus der Gruppe mit CF4, C₃F₈ und CHF₃.

Bevorzugt sind die unmittelbar vorstehenden Merkmale a. und b., besonders bevorzugt die unmittelbar vorstehenden Merkmale a. bis c., in Kombination miteinander realisiert.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass sich die Anwesenheit der oben erwähnten partikulären Füllstoffe auf das Ergebnis des Materialabtrags mittels des Plasmas vorteilhaft auswirkt.
In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst das Verfahren einen der unmittelbar folgenden Schritte a. bis c.:

a. Zum Auffüllen der mindestens einen Vertiefung in der ersten Substratseite des Basissubstrats und/oder in der Oberseite der Isolationsschicht wird die mindestens eine Vertiefung in einem Schritt metallisiert und die metallisierte mindestens eine Vertiefung in einem Folgeschritt mit dem Füllmetall aufgefüllt.
b. Die Metallisierung der mindestens einen Vertiefung erfolgt mittels physikalischer oder chemischer Gasphasenabscheidung, insbesondere mittels Besputtern der ersten Substratseite, oder durch ein nasschemisches Verfahren.
c. Die erste Substratseite und/oder die Oberseite wird vollflächig metallisiert.

Bevorzugt sind die unmittelbar vorstehenden Merkmale a. und b., insbesondere a. bis c., in Kombination miteinander realisiert.
Bevorzugt wird im Rahmen der Metallisierung eine dünne Schicht aus Kupfer oder einer Kupferlegierung gebildet.
Im Falle einer nasschemischen Metallisierung erfolgt die Metallisierung beispielsweise durch Abscheidung von Kupfer aus einer Lösung.
Das Auffüllen mit dem Füllmetall erfolgt bevorzugt mittels elektrochemischer Abscheidung. Besonders bevorzugt erfolgt das Auffüllen mittels eines sogenannten Via-Fill-Verfahrens, das es ermöglicht, dass die Abscheidung primär in der mindestens einen Vertiefung sowie gegebenenfalls in Bohrungen oder Sacklöchern erfolgt unter gleichzeitiger Minimierung einer ungewollte Abscheidung auf derersten Substratseite und/oder der Oberseite unter Verstärkung der Deckmetallschicht sowie gegebenenfalls der Maskenschicht in dem mindestens einen zweiten Teilbereich.
Eine vollflächig aufgebrachte Metallisierungsschicht ermöglicht eine elektrische Kontaktierung der ersten Substratseite und/oder der Oberseite, beispielsweise um dort einen kathodischen Kontakt für eine nachfolgende elektrochemische Abscheidung positionieren zu können und um sicherzustellen, dass die gesamte Substratseite beschichtet werden kann.
Grundsätzlich kommen als Füllmetall alle Metalle und Legierungen in Frage, aus denen sich Leiterbahnstrukturen auf Leiterplatten herstellen lassen. Besonders bevorzugt ist allerdings, dass

a. das Füllmetall, mit dem die mindestens eine Vertiefung aufgefüllt wird, Kupfer oder eine Kupferlegierung ist.

In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der besonders bevorzugten zweiten Variante des Verfahrens, umfasst das Verfahren einen der unmittelbar folgenden Schritte a. oder b.:

a. Das Entfernen der Deckmetallschicht und der Maskenschicht in dem mindestens einen zweiten Teilbereich der Substratseite und/oder der Oberseite erfolgt mittels eines Ätzschritts.
b. Das Entfernen der Deckmetallschicht und der Maskenschicht in dem mindestens einen zweiten Teilbereich erfolgt mittels mechanischer Bearbeitung der ersten Substratseite und/oder der Oberseite.

Bei dem Ätzschritt handelt es sich beispielsweise um einen klassischen Ätzschritt unter Verwendung einer starken Säure wie Salzsäure.
Erfolgt das Entfernen der Deckmetallschicht mechanisch, so kann die Deckmetallschicht beispielsweise mittels Polieren und/oder mittels Schleifen entfernt werden. Ziel ist es, die Deckmetallschicht in dem jeweiligen mindestens einen zweiten Teilbereich vollständig zu entfernen. Erst dadurch ist die Bildung der Leiterstruktur oder des Teils der Leiterstruktur abgeschlossen.
Das vollständiges Entfernen der Deckmetallschicht in dem mindestens einen zweiten Teilbereich kann bevorzugt auch das Entfernen von Füllmetall in dem mindestens einen ersten Teilbereich sowie gegebenenfalls auch im Bereich der mindestens einen Vertiefung umfassen, zumindest soweit das Füllmetall über den Rand oder die Ränder der mindestens einen Vertiefung hinaussteht.
Besonders vorteilhaft lässt sich bei der mechanischen Bearbeitung der ersten Substratseite nicht nur die Deckmetallschicht entfernen sondern gleichzeitig auch das Planarisieren der ersten Substratseite erledigen. Bevorzugtes Ziel des Planarisierens ist es, die erste Substratseite derart einzuebnen, dass sie keine aus der Oberfläche herausstehende Leiterbahnen aufweist. Die Leiterstruktur ist stattdessen bevorzugt vollständig in der mindestens einen Vertiefung versenkt.
In bevorzugten Ausführungsformen werden gemäß dem Verfahren gebildete außenliegende Leiterstrukturen zu ihrem Schutz mit einem Lötstopplack überzogen. Freie Kontakte können mit einem Edelmetall, beispielsweise mit Gold, Silber oder Platin, überzogen werden.
Gemäß dem beschriebenen Verfahren können Leiterplatten mit höchster Auflösung im µm-Bereich hergestellt werden, und zwar mit geringerem Aufwand und geringeren Produktionskosten bei gleichzeitig höherer Ausbeute, als es der Stand der Technik erlaubt.
Bei der Herstellung von MLBs, insbesondere bei dem beschriebenen sequentiellen Aufbau, wirkt es sich positiv aus, dass die Leiterstrukturen im Basissubstrat versenkt sind. Die beim Zusammenpressen von Basissubstraten und Isolationsschichten auf die Leiterstrukturen wirkenden Drücke sind vergleichsweise gering, was sich hinsichtlich bestehender Impedanz- und Signalgeschwindigkeitsanforderungen positiv auswirkt. Positiv wirkt sich diesbezüglich auch aus, dass sich mittels des Plasmaätzens Kanäle mit ausgesprochen hoher Akkuratesse bilden lassen.
Grundsätzlich würden sich solche Kanäle auch mit Hilfe eines Lasers bilden lassen. Dem gegenüber bietet das Plasmaätzen den Vorteil, dass sich beim Plasmaätzen alle Kanäle und sonstigen Vertiefungen gleichzeitig und in einem Schritt ausbilden lassen, was in der Regel um ein Vielfaches schneller und kostengünstiger ist. Weiterhin lassen sich mittels Plasmaätzen höhere Auflösungen erzielen.
Figurenliste
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der Zusammenfassung, deren beider Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird, der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei illustrieren schematisch

- 1 den Ablauf einer erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß der oben beschriebenen, besonders bevorzugten zweiten Variante und
- 2 den Ablauf einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
- 3 den Ablauf einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.

In einem Verfahren gemäß 1 wird in einem Schritt A ein Basissubstrat 101 bereitgestellt. Dieses wird in Schritt B auf seiner ersten Substratseite 101a mit einer Deckmetallschicht 102 abgedeckt. Zum teilweisen Abtrag der Deckmetallschicht 102 wird in Schritt C eine Maskenschicht 103 aus Titan auf die Deckmetallschicht 102 aufgesputtert. In Schritt D wird die Maskenschicht 103 in den ersten Teilbereichen 104 mittels Laserablation entfernt. In Schritt E wird die Deckmetallschicht 102 in den ersten Teilbereichen 104, die nicht mehr von der Maskenschicht 103 abgedeckt sind, mittels einer Ätzlösung entfernt. Die ursprünglich mit der Deckmetallschicht 102 vollständig bedeckte Substratseite 101a ist nun unterteilt in die ersten Teilbereiche 104, in denen sie frei von der Deckmetallschicht 102 ist, und in die zweiten Teilbereiche 105, in denen sie nach wie vor mit der Deckmetallschicht 102 und mit der Maskenschicht 103 abgedeckt ist. In Schritt F lässt man ein Plasma auf die Substratseite 101a einwirken. Während die Teilbereiche 105 von der Deckmetallschicht 102 und der Maskenschicht 103 vor dem Plasma abgeschirmt werden, bewirkt dieses in den Teilbereichen 104 einen Materialabtrag und in der Folge eine Bildung der Vertiefungen 106. Im Schritt G erfolgt eine Metallisierung der Vertiefungen 106 mittels Sputterns, gefolgt von einem Auffüllen der Vertiefungen 106 mittels elektrochemischer Abscheidung eines Füllmetalls 108 in Schritt H. Überschüssiges Füllmetall 108 wird dann in Schritt I zusammen mit der Deckmetallschicht 102 und der Maskenschicht 103 in den Teilbereichen 105 mechanisch entfernt. Hierbei wird die Leiterstruktur 109 gebildet, die in den Vertiefungen 106 versenkt ist.
Zur Bildung eines MLB wird in Schritt J eine Isolationsschicht 110 unmittelbar auf die Substratseite 101a mit der Leiterstruktur 109 laminiert. In Schritt K wird deren Oberseite 110a mit einer Deckmetallschicht 111 abgedeckt, die in den Schritten L, M und N - in Analogie zu den Schritten C, D und E - unter Aufbringung einer Maskenschicht 112 aus Titan und deren bereichsweiser Entfernung mittels Laserablation bereichsweise wieder entfernt wird. Die ursprünglich mit der Deckmetallschicht 111 vollständig bedeckte Oberseite 110a der Isolationsschicht 110 ist nun unterteilt in die ersten Teilbereiche 113, in denen sie frei von der Deckmetallschicht 111 ist, und in die zweiten Teilbereiche 114, in denen sie nach wie vor mit der Deckmetallschicht 111 und der Maskenschicht 112 abgedeckt ist. In Schritt O lässt man ein Plasma auf die Oberseite 110a der Isolationsschicht 110 einwirken. Während die Teilbereiche 114 durch die Deckmetallschicht 111 und die Maskenschicht 112 vor dem Plasma abgeschirmt werden, bewirkt dieses in den Teilbereichen 113 einen Materialabtrag und in der Folge eine Bildung der Vertiefungen 115. Im Schritt P werden die Maskenschicht 112 und die Deckmetallschicht 111 - anders als bei der Bearbeitung des Basissubstrats 101 - mittels einerÄtzlösung entfernt. Weiterhin wird eine der gebildeten Vertiefungen 115 durch eine Bohrung116 mit einer bereits mit dem Füllmetall 108 gefüllten Vertiefung 106 der ersten Leiterstruktur 109 verbunden. Es folgt in Schritt Q eine Metallisierung der Vertiefungen 115 einschließlich der Bohrung 116 mittels Sputterns, gefolgt von einem Auffüllen der Vertiefungen 115 mittels elektrochemischer Abscheidung eines Füllmetalls 118 in Schritt R. Überschüssiges Füllmetall 118 wird dann in Schritt S zusammen mit der Deckmetallschicht 111 und der Maskenschicht 112 in den Teilbereichen 114 mechanisch entfernt. Hierbei wird die Leiterstruktur 119 gebildet, die in den Vertiefungen 115 versenkt ist. In Schritt T erfolgt ein Auftrag eines Lötstopplacks 120, gefolgt von einer teilweisen Vergoldung 121 einzelner Kontakte der Leiterstruktur 119.
In einem Verfahren gemäß 2 wird ein Basissubstrat 101 bereitgestellt, das auf seiner ersten Substratseite 101a mit der Deckmetallschicht 102 aus Kupfer und auf seiner zweiten Substratseite 101b mit der Deckmetallschicht 107, gleichfalls aus Kupfer, abgedeckt ist. In einem Schritt A wird auf die Deckmetallschicht 102 eine Maskenschicht 103 aus Titan aufgesputtert. In einem Schritt B wird die Maskenschicht 103 mittels Laserablation bereichsweise abgetragen, so dass die erste Substratseite 101a in mindestens einen ersten Teilbereich 104, in dem die erste Substratseite 101a nur mit der Deckmetallschicht 102 abgedeckt ist, und in mindestens einen zweiten Teilbereich 105, in dem die erste Substratseite 101a mit der Deckmetallschicht 102 und von der Maskenschicht abgedeckt ist, unterteilt wird. In einem Schritt C wird die Deckmetallschicht 102 in dem mindestens einen Bereich 104 mit einer Ätzlösung entfernt. Abschließend wird im Schritt D die Maskenschicht 103 entfernt. Die in dem zweiten Teilbereich 105 zurückbleibende Deckmetallschicht 102 bildet eine metallische Leiterstruktur oder einen Teil einer metallischen Leiterstruktur.
In einem Verfahren gemäß 3 wird das gleiche Basissubstrat 101 wie in dem Verfahren gemäß 2 bereitgestellt. Analog zu 2 erfolgt im Schritt A das Aufsputtern einer Maskenschicht 103 aus Titan, welche im Schritt B mittels Laserablation bereichsweise abgetragen wird, so dass die erste Substratseite 101a mindestens einen ersten Teilbereich 104 umfasst, in dem die erste Substratseite 101a nur mit der Deckmetallschicht 102 abgedeckt ist. Im Schritt C wird dann die Deckmetallschicht 102 in dem mindestens einen Bereich 104 mit einer Ätzlösung entfernt. In Schritt D wird die Substratseite 101a mit einem Plasma beaufschlagt, das in dem mindestens einen Teilbereich 104 einen Materialabtrag und in der Folge eine Bildung der Vertiefungen 106 bewirkt. Danach werden die Deckmetallschicht 102 und die Maskenschicht 103 restlos entfernt. Im Schritt E erfolgt eine Metallisierung derVertiefungen 106 mittels Sputterns (nicht dargestellt), gefolgt von einem Auffüllen derVertiefungen 106 mittels elektrochemischer Abscheidung eines Füllmetalls 108. In Schritt F wird die Substratseite 101a planarisiert. Hierbei wird überschüssiges Füllmetall 108 mechanisch entfernt. Dabei wird die Leiterstruktur 109 gebildet, die in den Vertiefungen 106 versenkt ist.

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte mit einer metallischen Leiterstruktur mit den Schritten a. Bereitstellung eines als Folie oder Platte ausgebildeten Basissubstrats (101) mit einer ersten Substratseite (101a) und einer zweiten Substratseite, das zumindest teilweise aus einem elektrisch nichtleitenden organischen Polymermaterial besteht und bei dem die erste Substratseite (101a) mit einer Deckmetallschicht (102) abgedeckt ist, und b. bereichsweises Entfernen der Deckmetallschicht (102), wobei zum bereichsweisen Entfernen der Deckmetallschicht (102) c. auf die Deckmetallschicht eine Maskenschicht aufgebracht wird, d. die Maskenschicht mittels eines Lasers bereichsweise entfernt wird, so dass die erste Substratseite (101a) in mindestens einen ersten Teilbereich (104), in dem die erste Substratseite (101a) nur mit der Deckmetallschicht (102) abgedeckt ist, und in mindestens einen zweiten Teilbereich (105), in dem die erste Substratseite (101a) mit der Deckmetallschicht (102) und von der Maskenschicht abgedeckt ist, unterteilt wird, und e. die Deckmetallschicht (102) in dem mindestens einen ersten Teilbereich (104) mittels einer Ätzlösung entfernt wird, wobei f. die Maskenschicht aus einem Metall und/oder einer Metallverbindung gebildet wird, das und/oder die gegenüber der Ätzlösung chemisch beständiger ist als das Metall der Deckmetallschicht (102).
Verfahren nach Anspruch 1 mit mindestens einem der folgenden zusätzlichen Merkmale: a. Die Deckmetallschicht wird aus Kupfer gebildet. b. Bei der Ätzlösung handelt es sich um eine Lösung zum Ätzen von Kupfer. c. Das Metall und/oder die Metallverbindung, aus dem die Maskenschicht (103) gebildet wird, ist gegenüber der Ätzlösung chemisch beständiger als Kupfer.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit dem folgenden zusätzlichen Merkmal: a. Das Metall und/oder die Metallverbindung, aus dem die Maskenschicht (103) gebildet wird, absorbiert die Strahlung des Lasers stärker als das Metall der Deckmetallschicht (102).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem der folgenden zusätzlichen Merkmale: a. Die Maskenschicht (103) wird aus Titan gebildet. b. Die Maskenschicht (103) wird aus einem Metalloxid, insbesondere aus Zinkoxid, gebildet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit mindestens einem der folgenden zusätzlichen Merkmale: a. Die Maskenschicht (103) wird in einer Dicke gebildet, die kleiner ist als die Dicke der Deckmetallschicht (102). b. Die Maskenschicht (103) weist eine Dicke im Bereich von 10 nm bis 10 µm auf. c. Die Maskenschicht (103) wird mittels physikalischer oder chemischer Gasphasenabscheidung gebildet. d. Die Maskenschicht (103) wird durch Sputtern gebildet. e. Die Maskenschicht (103) wird durch einen nasschemischen Beschichtungsprozess gebildet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit mindestens einem der folgenden zusätzlichen Merkmale: a. Die Maskenschicht (103) wird nach dem Entfernen der Deckmetallschicht (102) in dem mindestens einen zweiten Teilbereich (104) entfernt, wobei die Deckmetallschicht in dem zweiten Teilbereich als Leiterstruktur oder als Teil einer Leiterstruktur zurückbleibt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit mindestens einem der folgenden zusätzlichen Merkmale: a. Nach dem Entfernen der Deckmetallschicht (102) in dem mindestens einen ersten Teilbereich (104) wird die erste Substratseite (101a) mit einem Plasma beaufschlagt, mit dessen Hilfe in dem mindestens einen ersten Teilbereich (104) das Polymermaterial unter Bildung mindestens einer Vertiefung (106) abgetragen wird. b. Die mindestens eine Vertiefung (106) wird mit einem Füllmetall (108) gefüllt. c. Vollständiges Entfernen der Deckmetallschicht (102) und der Maskenschicht (103) in dem mindestens einen zweiten Teilbereich (105) unter Bildung der Leiterstruktur (109) oder eines Teils einer Leiterstruktur. d. Gegebenenfalls Planarisieren der ersten Substratseite (101a) mit der aufgefüllten mindestens einen Vertiefung (106).
Verfahren nach Anspruch 6 oder nach Anspruch 7 mit mindestens einem der folgenden zusätzlichen Merkmale: a. Abdecken einer gemäß Anspruch 6 odergemäßAnspruch 7 erhaltenen ersten Leiterstruktur (109) mit einer Isolationsschicht (110), die im Verbund mit dem Basissubstrat (101) eine unmittelbar mit der ersten Leiterstruktur (109) in Kontakt stehende Unterseite und eine von der ersten Leiterstruktur (109) abgewandte Oberseite (110a) aufweist und die zumindest teilweise aus einem elektrisch nichtleitenden organischen Polymermaterial besteht. b. Sofern noch nicht vorhanden, Bildung einer Deckmetallschicht (111) auf der Oberseite (110a) der Isolationsschicht (110), c. Bereichsweises Entfernen der Deckmetallschicht (111) unter Unterteilung der Oberseite (110a) in mindestens einen ersten Teilbereich (113), in dem die Oberseite (110a) frei von der Deckmetallschicht (111) ist, und in mindestens einen zweiten Teilbereich (114), in dem die Oberseite (110a) mit der Deckmetallschicht (111) abgedeckt ist, d. Einwirken eines Plasmas auf die Oberseite (110a), mit dessen Hilfe in dem mindestens einen ersten Teilbereich (113) das Polymermaterial unter Bildung mindestens einer Vertiefung (115) abgetragen wird, e. Auffüllen der mindestens einen Vertiefung (115) mit einem Füllmetall (118) sowie f. Vollständiges Entfernen der Deckmetallschicht (111) in dem mindestens einen zweiten Teilbereich (114) unter Bildung einer zweiten Leiterstruktur (119) oder eines Teils einer zweiten Leiterstruktur (119).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit mindestens einem der folgenden zusätzlichen Merkmale: a. Das Basissubstrat (101) und/oder die Isolationsschicht (110) weist eine Dicke im Bereich von 10 µm bis 3 mm, bevorzugt im Bereich von 10 µm bis 2 mm, auf. b. Das organische Polymermaterial des Basissubstrats (101) und/oder der Isolationsschicht (110) ist ausgewählt aus der Gruppe mit Polyimid, Polyamid, Teflon, Polyester, Polyphenylensulfid, Polyoxymethylen und Polyetherketon.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit mindestens einem der folgenden zusätzlichen Merkmale: a. Das Basissubstrat (101) und/oder die Isolationsschicht (110) umfassen Füllstoffe, insbesondere dielektrische Füllstoffe. b. Das Basissubstrat (101) und/oder die Isolationsschicht (110) ist eine Kunststofffolie aus dem elektrisch nichtleitenden organischen Polymermaterial und umfasst die Füllstoffe gemäß Merkmal a.. c. Die Füllstoffe weisen eine mittlere Partikelgröße (d50) < 1 µm auf.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10 mit mindestens einem der folgenden zusätzlichen Merkmale: a. Zur Bereitstellung des Plasmas wird ein Prozessgas aus der Gruppe mit O2, H2, N2, Argon, Helium, CF₄, C₃F₈, CHF₃ und Mischungen der vorgenannten Gase wie O₂/CF₄ verwendet. b. Das Einwirken des Plasmas erfolgt bei einer Temperatur im Bereich von minus 15 °C bis 200 °C.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11 mit mindestens einem der folgenden zusätzlichen Merkmale: a. Das Plasma wird im Rahmen eines anisotropen Ätzprozesses eingesetzt. b. Bei dem anisotropen Ätzprozess werden Ionen des Plasmas senkrecht zur ersten Substratseite (101a) und/oder zur Oberseite (110a) beschleunigt. c. Das zur Plasmabereitstellung verwendete Prozessgas umfasst mindestens eines der reaktiven Gase aus der Gruppe mit CF4, C₃F₈, CHF₃.