TWI726375B

TWI726375B - 基板形成通孔的製作方法

Info

Publication number: TWI726375B
Application number: TW108127409A
Authority: TW
Inventors: 郭肯華; 丁鴻泰
Original assignee: 睿明科技股份有限公司
Priority date: 2019-08-01
Filing date: 2019-08-01
Publication date: 2021-05-01
Also published as: TW202107560A

Abstract

本發明中基板形成通孔的製作方法係具有下列步驟：提供一基板；於基板一表面形成一圖案化阻擋層，以形成多個開口，複數開口暴露部分基板；乾蝕刻步驟，以移除被複數開口所暴露的部分基板而形成複數通孔；以及去除圖案化阻擋層，本發明以乾蝕刻方式形成通孔，可同時間形成大量鑽孔，不會因為通孔密度大小而影響量產效率。

Description

基板形成通孔的製作方法

本發明係有關一種同時間形成大量鑽孔，可形成高密度及小尺寸的通孔製作方法。

隨著科學技術的不斷發展，航空工業、國防工業、機械、積體電路板、汽車、精密儀器、鐘錶和珠寶等行業，對於產品精細化程度的要求日漸提高，在產品製造過程中，需要鑽製的零部件越來越多。目前，常用的微孔加工主要有鑽、沖、銑削等機械加工方式以及放電加工、超音波、雷射、電解、電子束加工等特殊加工方式。

另種雷射加工方式，係於欲鑽製微孔的零部件處照射雷射光線，形成埋設電極之通孔，而在通孔埋入與電極連接之銅或鋁等導電性材料；惟，雷射加工方式成本過高且效率較差，再者，隨著電路密集度提升，線寬線距減小，通孔尺寸越來越小，密度越來越高，通常一片板材有上千萬個通孔需要進行加工，雷射設備需求量相當龐大，造成生產成本大為增加，同樣無法符合細微化及大量化的需求。另外，針對同時間形成大量鑽孔，雷射加工方式射發展出一種雷射多孔照射系統，其於傳統雷射加工方式相比，係與被加工物之間多了一光掩膜。光掩膜上具有所需通孔之圖案，因此，只需單一照射即可於被加工物上形成多個通孔。

有鑑於此，本發明提供一種同時間形成大量鑽孔，可形成高密度及小尺寸的通孔製作方法，為其主要目的者。

為達上揭目的，本發明基板形成通孔的製作方法係具有下列步驟：提供一基板；於基板一表面形成一圖案化阻擋層，以形成多個開口，複數開口暴露部分基板；乾蝕刻步驟，以移除被複數開口所暴露的部分基板而形成複數通孔；以及去除圖案化阻擋層。

在一較佳態樣中，形成圖案化阻擋層中進一步包含下列步驟：於基板一側表面設置光阻層；圖案化光阻層步驟，以形成多個窗口，複數窗口暴露部分基板；鍍膜步驟，以形成一阻擋層，阻擋層覆蓋於被圖案化的光阻層以及暴露於複數窗口之部分基板上；以及移除步驟，被圖案化的光阻層及其上方之阻擋層，以形成圖案化阻擋層。

本發明提供另一種基板形成通孔的製作方法，係至少具有下列步驟：提供一基板，其相對之二表面分別預先設置有一阻擋層；於基板之其中一表面形成一圖案化阻擋層，以形成多個開口，多個開口暴露部分基板；乾蝕刻步驟，以移除被多個開口所暴露的部分基板，而形成複數通孔，複數通孔僅貫通於基板而停止於另一表面之阻擋層上；以及電鍍填孔步驟，於複數通孔內鍍銅。

在一較佳態樣中，阻擋層選自於銅、鋁、氮化矽或上述之組合物。

在一較佳態樣中，乾蝕刻步驟中進一步包含下列步驟：提供一處理腔室，處理腔室具有一上電極板及一下電極板，上電極板與下電極板間係為一電漿產生區域；將基板放置於處理腔室內；提供一反應氣體於處理腔室內；提供電源至上電極板及下電極板，傳送一數量的電磁能量至反應氣體，以在電漿產生區域中形成電漿；以及提供一磁控模組，用以控制電漿於處理腔室內旋轉。

在另一較佳態樣中，反應氣體選自於氬氣、氧氣、CF₄ 或SF₆ 或其混合氣體。

在另一較佳態樣中，磁控模組進一步包含有至少一磁性體以及一動力件，動力件可帶動磁性體於上電極板下方形成旋轉。

在一較佳態樣中，基板係為軟性材質。

在一更佳態樣中，軟性材質係為聚酰亞胺(Polyimide，PI)或聚酯(Polyester，PET)。

在一較佳態樣中，提供基板係以捲對捲方式進行。

除非另外說明，否則本申請說明書和申請專利範圍中所使用的下列用語具有下文給予的定義。請注意，本申請說明書和申請專利範圍中所使用的單數形用語「一」意欲涵蓋在一個以及一個以上的所載事項，例如至少一個、至少二個或至少三個，而非意味著僅僅具有單一個所載事項。此外，申請專利範圍中使用的「包含」、「具有」等開放式連接詞是表示請求項中所記載的元件或成分的組合中，不排除請求項未載明的其他組件或成分。亦應注意到用語「或」在意義上一般也包括「及/或」，除非內容另有清楚表明。本申請說明書和申請專利範圍中所使用的用語「約(about)」或「實質上(substantially)」，是用以修飾任何可些微變化的誤差，但這種些微變化並不會改變其本質。

請參閱第1圖所示為本發明中通孔製作方法之流程步驟示意圖所示。本發明之清洗方法至少具有下列步驟：

本案第一實施例中，係提供一基板步驟S101，請同時參閱第2圖(A)所示，本發明中的基板20可以為硬材板或軟材板，其中又以軟材板為佳，而軟材板之材質可以為聚酰亞胺(Polyimide，PI)或聚酯(Polyester，PET)等塑料軟性材質。且提供基板20係以捲對捲方式進行。

形成一圖案化阻擋層步驟S102，請同時參閱第2圖(A)所示，首先係於基板20一表面201設置光阻層21，光阻層21可以為正型光阻或負型光阻，本實施例中係以正型光阻為例；再進行圖案化光阻層步驟，請同時參閱第2圖(B)所示，進行曝光和顯影，以形成圖案化窗口211，複數圖案化窗口211暴露部分基板20；接著，進行鍍膜步驟，以形成一阻擋層212，如第2圖(C)所示，阻擋層212可選自於銅、鋁、氮化矽或上述之組合物，阻擋層212覆蓋於被圖案化的光阻層以及圖案化窗口211之部分基板20上；最後，進行去光阻步驟，移除光阻層及其上方之阻擋層212，如第2圖(D)所示，以形成圖案化阻擋層213並形成複數開口214；圖案化阻擋層213覆蓋部分基板20，而該些開口214暴露部分基板20。

進行乾蝕刻步驟S103，利用圖案化阻擋層213作為遮罩來進行乾蝕刻，如第2圖(E)所示，以移除被複數開口214所暴露的部分基板20而形成複數通孔22。

去除圖案化阻擋層步驟S104，將基板20表面之圖案化阻擋層213去除，則完成通孔22的製作。

本案第二實施例中，其流程步驟與第一實施例大致相同，差別僅在於所提供之基板30其相對之二表面301、302均分別預先設置有一阻擋層312，參閱第3圖(A)所示，而第二實施例中，阻擋層312係為金屬材質；再於其中一表面進行圖案化，如第3圖(B)所示，以形成一圖案化阻擋層313；當然，圖案化方式包括形成圖案化光阻層(圖未示)於其中一表面之阻擋層312之上，光阻層之材質可為液態光阻或乾膜光阻。然後進行蝕刻步驟，蝕刻去除未受光阻層保護之阻擋層312，以及去除圖案化光阻層，則完成圖案化阻擋層313並形成複數開口314；圖案化阻擋層313覆蓋部分基板30，而該些開口314暴露部分基板30。

接著，進行乾蝕刻步驟，利用圖案化阻擋層313作為遮罩來進行乾蝕刻，如第3圖(C)所示，以移除被複數開口314所暴露的部分基板20而形成複數通孔32，但通孔32僅貫通於基板20而停止於另一表面之阻擋層312上。而第二實施例並不施以去除圖案化阻擋層步驟，但進行電鍍填孔步驟，於該些通孔32內鍍銅，如第3圖(D)所示，以形成一導通通道34，連通相對二表面301、302之阻擋層312。

本發明利用乾蝕刻方式進行通孔的製作，可以克服溼式蝕刻加工具有側向蝕刻的問題，且可以同時間大量鑽孔生產效率高，不會因為通孔密度大小而影響量產效率，可形成高密度及小尺寸，其通孔的孔徑大小可以依圖案化阻擋層的開孔率而調整，可縮小至30um以下，甚至可縮小至10µm以下，故本發明所製作之通孔其品質穩定性高、通孔深度控制準確、製作效率高且成本低廉。且本發明施作於軟材板可利用捲對捲方式進行，可增加量產效率。

再者，本發明之乾蝕刻步驟中進一步包含下列步驟：提供一處理腔室，處理腔室具有一上電極板及一下電極板，且上電極板及下電極板配置成為平行狀態，上電極板與下電極板間係為一電漿產生區域；將基板放置於處理腔室內；提供一反應氣體於處理腔室內；提供電源至上電極板及下電極板，傳送一數量的電磁能量至反應氣體，而氣體可以為氬氣、氧氣、CF₄ 或SF₆ 或其混合氣體，以在電漿產生區域中形成電漿，反應氣體選自於含氧氣體；以及提供一磁控模組，用以控制電漿於處理腔室內旋轉，而磁控模組進一步包含有至少一磁性體以及一動力件，動力件可帶動磁性體於上電極板下方形成旋轉，利用磁性體的作用可於電漿產生區域形成磁場並配合電場作用，使其於各直交之方向進行電子之擺線連動(cycloid motion)，由此來增大電子與氣體成分之撞擊頻度。由此，將可增加電漿之生成量；因此，亦可使蝕刻之速度加快，並可利用磁性體的旋轉作用來控制電漿產生區域內的電漿進行旋轉，藉以增加蝕刻能力。

綜上所述，本發明提供一種較佳可行之基板形成通孔的製作方法，爰依法提呈發明專利之申請；本發明之技術內容及技術特點巳揭示如上，然而熟悉本項技術之人士仍可能基於本發明之揭示而作各種不背離本案發明精神之替換及修飾。因此，本發明之保護範圍應不限於實施例所揭示者，而應包括各種不背離本發明之替換及修飾，並為以下之申請專利範圍所涵蓋。

S101、S102、S103、S104:步驟 20、30:基板 201、301、302:表面 21:光阻層 211:窗口 212、312:阻擋層 213、313:圖案化阻擋層 214、314:開口 22、32:通孔 34:導通通道

第1圖係為本發明中通孔製作方法之第一實施例流程步驟示意圖。第2圖(A)~(F)係為本發明中通孔製作方法之第一實施例結構示意圖。第3圖(A)~(D)係為本發明中通孔製作方法之第二實施例結構示意圖。

S101、S102、S103、S104:步驟

Claims

一種基板形成通孔的製作方法，係至少具有下列步驟：以捲對捲方式提供一基板；於該基板之一表面形成一圖案化阻擋層，以形成多個開口，該些開口暴露部分該基板；乾蝕刻步驟，以移除被該些開口所暴露的部分該基板，而形成該些通孔；以及去除圖案化阻擋層。
如請求項1所述基板形成通孔的製作方法，其中，該形成該圖案化阻擋層中進一步包含下列步驟：於該基板一側表面設置光阻層；圖案化光阻層步驟，以形成多個窗口，該些窗口暴露部分該基板；鍍膜步驟，以形成一阻擋層，該阻擋層覆蓋於被圖案化的該光阻層以及暴露於該些窗口之部分該基板上；以及移除步驟，移除被圖案化的該光阻層及其上方之阻擋層，以形成該圖案化阻擋層。
一種基板形成通孔的製作方法，係至少具有下列步驟：以捲對捲方式提供一基板，其相對之二表面分別預先設置有一阻擋層；於該基板之其中一表面形成一圖案化阻擋層，以形成多個開口，該些開口暴露部分該基板；乾蝕刻步驟，以移除被該些開口所暴露的部分該基板，而形成該些通孔，該些通孔僅貫通於該基板而停止於另一表面之該阻擋層上；以及電鍍填孔步驟，於該些通孔內鍍銅。
如請求項1至3所述基板形成通孔的製作方法，其中，該圖案化阻擋層選自於銅、鋁、氮化矽或上述之組合物。
如請求項1至3任一項所述基板形成通孔的製作方法，其中，該乾蝕刻步驟中進一步包含下列步驟：提供一處理腔室，該處理腔室具有一上電極板及一下電極板，該上電極板與該下電極板間係為一電漿產生區域；將該基板放置於該處理腔室內；提供一反應氣體於該處理腔室內；提供電源至該上電極板及該下電極板，傳送一數量的電磁能量至該反應氣體，以在該電漿產生區域中形成電漿；以及提供一磁控模組，用以控制該電漿於該處理腔室內旋轉。
如請求項5所述基板形成通孔的製作方法，其中，該反應氣體選自於氬氣、氧氣、CF₄或SF₆或其混合氣體。
如請求項5所述基板形成通孔的製作方法，其中，該磁控模組進一步包含有至少一磁性體以及一動力件，該動力件可帶動該磁性體於該上電極板下方形成旋轉。
如請求項5所述基板形成通孔的製作方法，其中，該基板係為軟性材質。
如請求項8所述基板形成通孔的製作方法，其中，該軟性材質係為聚酰亞胺(Polyimide，PI)或聚酯(Polyester，PET)。