DE68922715T2 - Verfahren und Laminat zum Verhindern des Eindringens einer Ätzflüssigkeit in die Grenzfläche zwischen einer Schutzmaske und einer unterliegenden Metallschicht. - Google Patents

Verfahren und Laminat zum Verhindern des Eindringens einer Ätzflüssigkeit in die Grenzfläche zwischen einer Schutzmaske und einer unterliegenden Metallschicht.

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Description

  • Diese Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf ein Verfahren und ein Laminat zum Verhindern des unerwünschten Eindringens einer Ätzflüssigkeit am Grenzflächenbereich zwischen einem photoresistenten Material und einem darunterliegenden maskierten Metallbereich, wenn ein angrenzender Bereich von nicht maskiertem, freigelegtem Metall geätzt wird.
  • Bei der Verarbeitung von Leiterplatten nach einem konventionellen Verfahren befindet sich auf einer Seite oder auf beiden Seiten eines darunterliegenden Substrats ein Kupferüberzug oder eine Kupferschicht. Die Kupferschicht wird durch Photoresist- und Ätzverfahren gemustert, damit sich die gewünschten Leitungs- und Kontaktstellenmuster vor der anschließenden Herstellung der vollständigen PCB-Leiterplatte (Printed Circuit Board) herausbilden. Ein konventionelles Verfahren zum Herstellen der gewünschten Leitungs- und Kontaktstellenmuster auf der Kupferschicht ist die photolithografische Technologie. Bei dieser Technologie wird ein photoresistentes Material auf die freigelegte Kupferschicht aufgebracht, dann musterweise mit aktinischer Strahlung belichtet und schließlich entwickelt, damit das gewünschte Muster in den Photoresist gezeichnet wird. Der Photoresist kann ein negativer oder positiver Resist sein, der dem heutigen Stand der Technik entspricht. Nach dem Belichten und Entwickeln wird das gewünschte Muster auf die darunterliegende Kupferschicht unter dem entwickelten und gelösten Photoresist übertragen. Das Kupfer, das unter dem nicht gelösten und somit verbleibenden Photoresist übrig bleibt, definiert schließlich das gewünschte Muster von Leitungen und Kontaktstellen. Nach dem Entwickeln des Photoresist wird das freigelegte, darunterliegende Kupfer geätzt und hierdurch entfernt, und das maskierte Kupfer haftet am Substrat. Diese konventionelle Technologie entspricht dem heutigen Stand der Technik.
  • Beim Bilden der Kupferschichten oder der Kupferüberzüge auf einem Substrat, werden bei einem der konventionellen Verfahren als Grenzflächen hochpolierte und extrem glatte Planierschichten verwendet, wenn die Substrate mit den Kupferschichten gebildet werden. Ein solches Verfahren wird im Teil über den heutigen Stand der Technik der US-Patentschrift 3,969,177 beschrieben. Dieses Patent beschreibt ein Verfahren auf dem heutigen Stand der Technik, bei dem im Prozeß der Herstellung von PCB-Leiterplatten Planierschichten verwendet werden. Diesem Patent gemäß ist es erforderlich, daß die Oberfläche relativ flach ist, damit der dünne Photoresistfilm gut haftet. Wie in diesern Patent weiter beschrieben wird, weist die Verwendung von Planierschichten mehrere Nachteile auf, wie beispielsweise die Dimensionsinstabilität der laminierten Platten. Außerdem besteht bei der Verwendung und Wiederverwendung der Planierschichten die Gefahr von Einkerbungen und Vernarbungen, woraus sich ergibt, daß die Schichten auf der Oberfläche des Kupfers Eindrücke hinterlassen. Sogar bei der Verwendung und Wiederverwendung unter sehr sauberen Bedingungen werden möglicherweise Materialreste gefunden, die an der Oberfläche der Planierschichten haften. Hierdurch entstehen Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche des Kupferüberzugs, und Spuren von Epoxid bleiben auf der Oberfläche zurück.
  • In der Patentschrift 3,969,177 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem anstatt Planierschichten teilweise trockene Kerne mit darauf befindlichen Kupferüberzügen verwendet werden. Die Leiterplatten werden hergestellt, indem zwischen dem Kupfer und dem Kupferüberzug Kontakt hergestellt wird, und nicht zwischen der Planierschicht und dem Kupfer. Gemäß Beschreibung wird auf diese Weise eine sehr glatte Oberfläche erreicht. Jedoch ist auch diese Oberfläche trotz ihrer sehr glatten Beschaffenheit immer noch matt und weist eine Oberflächenrauheit zwischen Spitze und Tal von bis zu 0,005 mm (0,2 mils) auf. Dieser Grad der Oberflächenrauheit bzw. -mattheit ist in vielen Anwendungen akzeptabel, bei denen die Photoresisttechnologie eingesetzt wird. Bei fortschreitender Entwicklung der Technologie werden die Leitungen immer schmaler und die Abstände zwischen den Leitungen immer kleiner, und in vielen Fällen ist die Oberflächenrauheit so signifikant, daß bei bestimmten konventionellen, trockenen Photoresistverfahren in starkem Maße Ätzflüssigkeit eindringt und sich eine nicht akzeptable, hohe Anzahl von Kurz schlüssen und Unterbrechungen in Bereichen ergibt, die neben solchen Bereichen liegen, in denen das Kupfer geätzt wurde.
  • Während unter Verwendung von Planierschichten zwar glattere Kupferoberflächen und somit eine glattere Gesamtoberfläche hergestellt werden kann, bleiben jedoch die oben beschriebenen, wesentlichen Nachteile bestehen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Durch die vorliegende Erfindung wird ein Verfahren und eine Struktur zur Verfügung gestellt, mit dem bzw. der das Eindringen von Ätzflüssigkeit in eine maskierte Metallschicht beim Ätzen eines angrenzenden, belichteten Teils der Metallschicht im wesentlichen verhindert wird. Eine Metallschicht wird auf ein Substratmaterial aufgebracht und weist eine matte Oberfläche mit einer Oberflächenrauheit zwischen Spitze und Tal von 0,003 bis 0,013 mm (0,1 bis 0,5 mils) auf. Ein Film mit selbsttragendem Photoresistmaterial wird auf die Metallschicht aufgebracht und der Film plastiziert, so daß ohne den Verlust der Plastizität eine Oberflächenkrümmung von mindestens 0,013 mm (0,5 mils) entsteht, wodurch die Oberfläche des Films die matte Oberfläche des Metalls berührt und sich der Oberflächenkonfiguration des Metalls anpaßt. Danach wird der Photoresist gemustert und entwickelt, und Teile der darunterliegenden, an das Metall angrenzenden Teile des maskierten Materials werden freigelegt. Schließlich wird das freigelegte Metall geätzt und die darüberliegende, angepaßte Schicht des unentwickelten Photoresist verhindert, daß die Ätzflüssigkeit an der Grenzfläche zwischen dem Film des Resist und dem darunterliegenden Metall eindringt.
  • Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • Die vorliegende Erfindung richtet sich auf ein Verfahren und eine Struktur, das bzw. die verhindert, daß Ätzflüssigkeit an der Grenzfläche zwischen einem photoresistenten Material und der Kupfer- oder einer anderen Metallschicht auf einer Leiterplatte während der photolithografischen Schritte und Ätzschritte bei der Herstellung einer PCB-Leiterplatte eindringt.
  • Wie oben beschrieben ist es möglich, sehr glatte Oberflächen auf der Kupferschicht von Platten zu erhalten, aus denen Leiterplatten hergestellt werden, wenn eine glatte Planierschicht verwendet wird. Die Verwendung der Planierschicht birgt jedoch, wie in der US-Patentschrift 3,969,177 beschrieben, einige schwerwiegende Nachteile, wie beispielsweise die Dimensionsinstabilität des Ergebnisses und potentielle schwere Schäden der Makrooberfläche. Diese Schäden der Makrooberfläche ergeben sich normalerweise aus Oberflächenschäden auf der Planierschicht, die durch die häufige Wiederverwendung und durch Fremdkörper, wie Partikel von Prepreg entstehen, mit dem die Platten hergestellt werden. Die Planierschichten sind diesen Partikeln durch die häufige Wiederverwendung bei der Herstellung der Platten normalerweise ausgesetzt.
  • In der Patentschrift 3,969,177 wird ein Prozeß zur Herstellung dieser Platten beschrieben, wobei in der letzten Trocknung keine Planierschichten, sondern zwei aneinander anstoßende Kupferüberzüge verwendet werden. Diese Konfiguration ergibt eine matte Oberfläche auf dem Kupfer mit einer Oberflächenrauheit zwischen Spitze und Tal von 0,003 bis 0,005 mm (0,1 bis 0,2 mils). Die gesamte Rauheit dieser Platte ist zwar rauher als die gesamte Rauheit einer Platte mit Planierschichten, die Oberfläche ist jedoch im wesentlichen gleichmäßig, dimensionsstabil und neigt nicht zu Makroschäden, die sich aus beschädigten Überzügen ergeben. Es haften auch keine Prepreg-Partikel an den Überzügen, da der gesamte Stapel vor der Trocknungsoperation montiert werden kann. Unabhängig davon, durch welches Verfahren das Ausgangsmaterial für die vorliegende Erfindung erhalten wurde, liegt ein Substrat mit einer Kupferschicht auf mindestens einer Seite, in manchen Fällen auf beiden Seiten vor, die eine relativ gleichmäßige und matte Oberfläche mit einer Oberflächenrauheit zwischen Spitze und Tal von 0,003 bis 0,005 mm (0,1 bis 0,2 mils) aufweist. Das Verfahren zur Herstellung dieses Typs Oberfläche entspricht den Regeln der US-Patentschrift 3,969,177.
  • In der Vergangenheit, als die Breite der Leitungen und die Zwischenräume zwischen den Leitungen eine wesentliche Rolle spielten, zeigte dieser Typ von matter Oberfläche zufriedenstellende Ergebnisse, unabhängig vom Typ des darauf aufgebrachten Photoresist, der anschließend gemustert und entwickelt wird, um das darunterliegende Metall und das danach durch Ätzen mit Ätzflüssigkeit entfernte Metall zu belichten. Bei fortschreitender Entwicklung der Technologie haben sich die Leitungsbreite und die Zwischenräume von üblichen 4 mil auf bis zu 0,05 mm (2 mil) verkleinert. Es wurde festgestellt, daß bei vielen konventionellen dünnen Filmen von selbsttragenden Resistmaterialien eine signifikante Menge von Ätzflüssigkeit an der Grenzfläche zwischen Resist und Metall eindringt. Diese Menge reicht aus, um elektrische Diskontinuitäten wie Kurzschlüsse und Unterbrechungen zu erzeugen. Die Ursache hierfür kann nicht vollständig geklärt werden, man geht von folgender Erklärung aus: Die matte Oberfläche ergibt Spitzen- auf denen sich relativ starres, festes Photoresistmaterial befindet. Nach dem Entfernen des Photoresist im gemusterten Bereich und nach dem Ätzen des darunterliegenden belichteten Kupfers bilden die unter dem Photoresistmaterial liegenden Täler unter den Spitzen einen Kanal, durch den die Ätzflüssigkeit unter die Photoresistmaske eindringt und das Kupfer auch unter den maskierten Bereichen neben den Bereichen, die geätzt werden, angreift. Dieses Phänomen wurde beobachtet, als man versuchte, verschiedene Typen von photoresistenten "trockenfilmen", wie beispielsweise Dupont- Filme zu verwenden, die unter den Handelsnamen 3515, LD2, T168 und Film AE von Dynachem Corp. verkauft werden.
  • Dieses Phänomen kann verhindert werden, indem ein flüssiger Resist verwendet wird, der die Bereiche zwischen Spitzen und Tälern füllt. Die Technologie des flüssigen Photoresist birgt jedoch viele Nachteile, und in vielen Fällen wird die Technologie der trockenen Filme bevorzugt.
  • Es wurde festgestellt, daß durch Auswählen und vorsichtiges Steuern bestimmter Parameter des selbsttragenden Films, die Technologie des "trockenen Films" angewendet werden und das Phänomen des Eindringens von Ätzflüssigkeit trotzdem verhindert werden kann. Hierzu wird ein Film aus photoresistentem Material mit einer selbsttragenden Trockenfilmstruktur auf die Kupferschicht aufgebracht. Es ist entscheidend, daß das photoresistente Material plastiziert wird, so daß eine Oberflächenkrümmung von mindestens 0,013 mm (0,5 mils) ohne Verlust der Plastizität gegeben ist. Es ist wesentlich, daß der dünne Film des photoresistenten Materials so aufgebracht wird, daß die Oberfläche des photoresistenten Materials, das das darunterliegende Material berührt, sich aufgrund ihrer Plastizität an das Oberflächenmuster der Metalloberfläche anpaßt. Die Schicht des photoresistenten Materials sollte zwischen 0,03 und 0,05 mm (1,0 und 2,0 mils) dick sein. Anschließend wird der Photoresist bildweise gemustert, belichtet und auf konventionelle Weise entwickelt, so daß Bereiche von nicht maskiertem Kupfer freigelegt werden, die neben Bereichen von Kupfer liegen, die durch das trockene photoresistente Material maskiert sind, das nicht wegentwickelt worden ist. Ein typischer Prozeß beim Aufbringen des Photoresist ist wie folgt: Die Oberfläche der Platte wird durch chemische und/oder mechanische Verfahren vorbereitet. Bei einem bevorzugten Verfahren wird eine verdünnte KupferchloridÄtzflüssigkeit verwendet. Das Scheuern erfolgt mit Bimsschlamm. Die Schicht mit resistentem Material wird mit einem Warmwalz- Laminator aufgebracht, wobei die Temperatur normalerweise zwischen 75ºC und 100ºC und der Druck zwischen 5,17 und 6,9 x 10&sup5;pa (75 PSIG und 100 PSIG) liegen. Die Belichtung erfolgt durch eine photoresistente Maske, wobei die Lichtquelle und -dosierung gemäß dem heutigen Stand der Technik den Anforderungen des einzelnen Photoresist entsprechen. Der auf diese Weise gemusterte Photoresist wird entwickelt, wobei der belichtete oder unbelichtete Bereich entfernt wird, abhängig davon, ob ein positiver oder negativer Resist verwendet wird. Normalerweise kann eine wässrige Lösung von Natriumkarbonat verwendet werden.
  • An diesem Punkt im Prozeß wird das freigelegte Kupfer auf konventionelle Weise geätzt. Die Tatsache, daß die photoresistente Schicht der matten Oberfläche der Kupferschicht angepaßt ist, verhindert ein wesentliches Eindringen von Ätzmaterial an der Grenzfläche zwischen dem Kupfer und dem photoresistenten Material. Bei einem bevorzugten Ätzverfahren wird die Platte unter Spraydüsen hergeleitet, die ein Ätzmaterial aus einer Kupferchlorid-Lösung auf die Platte sprühen.
  • Die folgenden zwei Beispiele demonstrieren, daß die Eigenschaften des Anpassens und des Selbsttragens des Films aus photoresistentem Material entscheidend sind.
  • Zwei identische Platten mit einem Substrat und einer darauf befindlichen Kupferschicht werden wie oben beschrieben gemäß den Regeln der US-Patentschrift 3,969,177 hergestellt. Eine der Platten wurde mit dem Resist 3515 überzogen, der als Film aus photoresistentem Material von E. I. DuPont Co. im Handel erhältlich ist. Die andere Platte wurde mit dem photoresistenten Material 1-102 überzogen, das ebenfalls von E. I. DuPont Co. erhältlich ist, und plastiziert, um eine Oberflächenkrümmung von mindestens 0,013 mm (0,5 mils) ohne den Verlust der Plastizität zu erzielen, was im Anschluß beschrieben wird. Die genaue Zusammensetzung des Photoresist I-102 ist nicht bekannt. Es wird jedoch davon ausgegangen, daß es sich im wesentlichen wie in E. I. DuPont, US-Patentschrift 4,378,264, dargestellt verhält, in der eine trockene Photoresistschicht beschrieben wird, die auf ein Substrat laminiert werden kann.
  • Jedes der beiden Laminate wurde nach konventionellen, bekannten Verfahren aufgebracht, wobei die Verfahren insofern leicht variieren, als daß es sich um zwei verschiedene Typen von Resisten handelt und bei dem Material I-102 der Schritt des Plastizierens zusätzlich ausgeführt wird. Das photoresistente Material I-102 wurde wie folgt aufgebracht und belichtet: Die Oberfläche wurde mit Kupferchlorid und Bimsschlamm wie oben beschrieben gereinigt. Anschließend wurde eine Wasserlösung von 0,02% Malden 26159 (ein Haftaktivator der Borg Warner Corp.) auf die Oberfläche aufgebracht. Das Wasser soll den Resist während des anschließenden Anwendungsschritts plastizieren. Die I- 102-Schichten wurden auf einen Warmwalz-Riston-Laminator von E. I. DuPont Co. aufgebracht. Der Laminator bewegte sich mit einer Geschwindigkeit von 5 Fuß pro Minute bei einer Temperatur von ca. 107ºC. Die Platten wurden bei 250 Millijoules pro Quadratzentimeter auf einem PC-Drucker von E. I. DuPont Co. belichtet. Der belichtete Film wurde auf konventionelle Weise wie oben beschrieben in wässrigem Natriumkarbonat entwickelt.
  • Das Wasser auf der Oberfläche der Platte wirkte plastizierend auf die Schicht aus photoresistentem Material und stellte die erforderliche Plastizität der Oberflächenkrümmung von mindestens 0,013 mm (0,5 mils) her.
  • Der 3515-Film wurde wie folgt aufgebracht und belichtet: Die Oberfläche wurde wie oben beschrieben gereinigt. Hier wurde jedoch kein Wasser angewendet, da dieser Typ von Resist nicht wirksam mit Wasser plastiziert werden kann. Die resistente Schicht wurde anschließend mit einem konventionellen Warmwalz-Laminator aufgetragen, der sich mit einer Geschwindigkeit von 1,7 Meter pro Minute (5,5 Fuß pro Minute) bei 80ºC bewegte. Die Belichtung fand auf einem PC-30-Drucker bei 100 Millijoule pro Quadratzentimeter statt. Dann wurde der Film wie oben beschrieben auf konventionelle Weise in wässrigem Natriumkarbonat entwickelt.
  • Beide Platten wurden in 39 verschiedene Teststücke geteilt und auf Kurzschlüsse und Unterbrechungen geprüft. Die Tests wurden auf einem konventionellen Tester durchgeführt, bei dem eine Reihe von Meßfühlern auf zentralen Stellen von 2,54 mm (100 mil) mit der Platte in Kontakt gebracht wurde. Eine Matrix von elektrischen Signalen wurde sequentiell auf jede Gruppe von Schaltkreisen angelegt und die Kurzschlüsse und Unterbrechungen in einer Tabelle festgehalten. Ein Kurzschluß wird als ein Widerstand zwischen Schaltkreisen mit weniger als 1 megohm und eine Unterbrechung als ein Schaltkreis mit einem Widerstand von über 100 Ohm definiert. Dies ist ein konventioneller, dem heutigen Stand der Technik entsprechender Test. Die Ergebnisse der Tests sind in der folgenden Tabelle I aufgeführt. TABELLE I E. I. DuPont 3515 Resist I-102 Resist Platte gesamt schlecht belichtet
  • Es ist eindeutig, daß das photoresistente Material 3515 keine zufriedenstellenden Ergebnisse liefert, wahrend sich bei den Ergebnissen mit dem photoresistenten Material I-102, das plastiziert und gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebracht wurde, sehr wenige elektrische Diskontinuitäten zeigten.
  • Nach dem Studieren der Tabelle ist es offensichtlich, daß die Platten mit matter Oberfläche und dem darauf aufgebrachten relativ starren photoresistenten Material 3515 eine signifikante Anzahl von elektrischen Mängeln aufwies, wobei das Minimum bei 14 und das Maximum bei 145 oder mehr liegen. Auf der anderen Seite wiesen die Platten mit dem photoresistenten Material I- 102 sehr wenige elektrische Mängel auf. In vielen Fällen trat überhaupt kein Mangel auf, und in keinem Fall traten mehr als vier auf. Aus dem Studium der Tabelle wird klar, daß die Struktur durch die Verwendung einer Kupferplatte mit einer matten Oberfläche zusammen mit einem photogeätzten Material auf einem trockenen Film verbessert werden konnte, wobei sichergestellt wurde, daß das photogeätzte Material eine Oberflächenkrümmung von mindestens 0,013 mm (0,5 mils) ohne den Verlust der Plastizität aufwies. Das dem darunterliegenden Kupfer angepaßte Muster verhindert elektrische Kurzschlüsse und Unterbrechungen sowie andere, ähnliche Mängelarten.
  • Während nur ein Ausführungsbeispiel gezeigt und beschrieben wurde, sind verschiedene Anpassungen, jedoch keine Änderungen möglich, ohne den Anwendungsbereich des Ausführungsbeispiels zu verlassen, der durch die Ansprüche im Anhang definiert ist.

Claims (10)

1. Verfahren zum wesentlichen Verhindern des Eindringens einer Ätzflüssigkeit an der Grenzfläche des Materials, das eine darunterliegende Metallschicht maskiert, während freigelegte Teile der Metallschicht, die an den maskierten Teil angrenzen, geätzt werden, die folgenden Schritte umfassend:
zur Verfügung stellen einer Metallschicht auf einem Substrat, wobei die Metallschicht eine matte Oberflächenschicht mit einer Oberflächenrauheit zwischen Spitze und Tal von 0,003 bis 0,013 mm (0,1 bis 0,5 mils) (quadratisches Mittel) aufweist,
zur Verfügung stellen eines Films von selbsttragendem photoresistenten Material auf der Metallschicht,
Plastizieren des Films von photoresistentem Material, so daß eine Oberflächenkrummung von mindestens 0,013 mm (0,5 mils) entsteht und die Plastizität erhalten bleibt, wodurch die Oberfläche des Films die Oberfläche des Metalls so berührt, daß sie sich der Oberflächenkonfiguration des Metalls anpaßt,
Bilden von Mustern und Entwickeln des Photoresist, um Teile des darunterliegenden Metalls freizulegen, die neben Teilen von Metall liegen, die vom nicht entwickelten Photoresist maskiert werden,
Ätzen des freigelegten Metalls mit Ätzflüssigkeit,
wodurch der darüberliegende, angepaßte Überzug des nicht entwickelten Photoresist das Eindringen von Ätzflüssigkeit an der Grenzfläche zwischen dem Photoresist und dem darunterliegenden Material verhindert.
2. Verfahren wie in Anspruch 1 definiert, wobei das darunterliegende Metall eine Kupferschicht ist.
3. Verfahren wie in Anspruch 2 definiert, wobei die matte Oberfläche des Kupferüberzugs entsteht, indem der Überzug in Kontakt mit einem ähnlichen Überzug erhitzt wird.
4. Verfahren wie in Anspruch 1 definiert, wobei die Dicke des photoresistenten Films zwischen 0,03 und 0,05 mm (1,0 und 2,0 mils) liegt.
5. Verfahren wie in Anspruch 1 definiert, wobei der Film des photoresistenten Materials durch Warmwalz-Laminierung aufgetragen wird.
6. Verfahren wie in Anspruch 5 definiert, wobei das Plastizieren des Films des photoresistenten Materials durch Auftragen von Wasser auf die Metallschicht erfolgt, bevor der Schritt der Warmwalz-Laminierung durchgeführt wird.
7. Verbundstruktur aus einer untenliegenden Metallschicht und einer darauf aufgebrachten Schicht eines selbsttragenden Films von photoresistentem Material folgendes umfassend:
die untenliegende Metallschicht hat eine matte Oberfläche mit einer Oberflächenrauheit zwischen Spitze und Tal von 0,003 bis 0,013 mm (0,1 bis 0,5 mils),
der Film des photoresistenten Materials ist eine selbsttragende Filmstruktur mit einer Oberflächenkrümmung von mindestens 0,013 mm (0,5 mils), wobei die Plastizität erhalten bleibt und die Oberfläche des photoresistenten Materials das darunterliegende Metall so berührt, daß sie sich dem Oberflächenmuster des Metalls anpaßt, was dazu führt, daß beim Bilden von Mustern und Entwickeln des Photoresisten durch die Anpassung der Konfiguration des Photoresisten an die Metalloberfläche ein wesentliches Eindringen der Ätzflüssigkeit an der Grenzfläche zwischen Metall und Photoresist verhindert wird, wenn das freigelegte Metall mit Ätzflüssigkeit geätzt wird.
8. Struktur wie in Anspruch 7 definiert, wobei das Metall Kupfer ist.
9. Struktur wie in Anspruch 8 definiert, wobei die matte Oberfläche auf dem Kupfer entsteht, indem das Kupfer mit dieser Oberfläche in Kontakt mit einer ähnlichen Kupferschicht einer anderen Struktur erhitzt wird.
10. Struktur wie in Anspruch 7 definiert, wobei die Dicke des photoresistenten Materials zwischen 0,03 und 0,05 mm (1,0 und 2,0 mils) beträgt.
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DE68922715D1 DE68922715D1 (de) 1995-06-22
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5480748A (en) * 1992-10-21 1996-01-02 International Business Machines Corporation Protection of aluminum metallization against chemical attack during photoresist development
JPH11140667A (ja) * 1997-11-13 1999-05-25 Dainippon Printing Co Ltd エッチング用基材、エッチング加工方法およびエッチング加工製品
EP1332653A1 (de) * 2000-10-26 2003-08-06 Oak-Mitsui, Inc. Anwendung einer metallischen behandlung auf kupferfolie zur erzeugung von feinen linen und zum ersatz des oxidverfahrens in der leiterplattenherstellung
DE102006037431A1 (de) * 2006-08-09 2008-04-17 Ovd Kinegram Ag Verfahren zur Herstellung eines Mehrschichtkörpers sowie Mehrschichtkörper

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3443745A (en) * 1967-10-09 1969-05-13 St Regis Paper Co Refuse sack holder
US3629036A (en) * 1969-02-14 1971-12-21 Shipley Co The method coating of photoresist on circuit boards
US3854973A (en) * 1970-01-26 1974-12-17 Macdermid Inc Method of making additive printed circuit boards
JPS5057177A (de) * 1973-09-17 1975-05-19
US3969177A (en) * 1974-06-24 1976-07-13 International Business Machines Corporation Laminating method
US4069076A (en) * 1976-11-29 1978-01-17 E. I. Du Pont De Nemours And Company Liquid lamination process
US4075051A (en) * 1976-11-29 1978-02-21 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method of trimming photoresist film
FR2459557A1 (fr) * 1979-06-15 1981-01-09 Lerouzix Jean Support metallique pour reseau d'interconnexion de composants electroniques et procede de fabrication de ce support
BR8103184A (pt) * 1980-05-27 1982-02-09 Du Pont Processo para laminacao de uma camada foto-sensivel suportada para a forma de uma superficie de substrato limpa
US4378264A (en) * 1980-05-27 1983-03-29 E. I. Du Pont De Nemours And Company Integrated laminating process
JPS58118732U (ja) * 1982-02-05 1983-08-13 富士電機株式会社 半導体板への表面密着性補助剤被着装置
US4495014A (en) * 1983-02-18 1985-01-22 E. I. Du Pont De Nemours And Company Laminating and trimming process
DE3447669A1 (de) * 1983-12-29 1985-07-18 Hitachi, Ltd., Tokio/Tokyo Verbundstruktur aus metall und kunstharz sowie verfahren zu deren herstellung
JPS60213025A (ja) * 1984-04-09 1985-10-25 Sanyo Electric Co Ltd レジスト塗布方法
US4615763A (en) * 1985-01-02 1986-10-07 International Business Machines Corporation Roughening surface of a substrate

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Publication number Publication date
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US4971894A (en) 1990-11-20
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EP0382944B1 (de) 1995-05-17
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