[發(fā)明專利]一種微波薄膜電路的刻蝕方法

有效

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• 申請日: 2013-06-21
• 公開（公告）號: CN103346094A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王進(jìn);馬子騰;劉金現(xiàn)
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所
• 主分類號: H01L21/48
• 分類號: H01L21/48
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，特別涉及一種微波薄膜電路的刻蝕方法。

背景技術(shù)

微波薄膜電路與其他類型的電路相比，具有互連密度高和線條精度高的優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)小孔金屬化、集成電阻、電容和電感等無源元件，制造高功率電路，整個(gè)封裝結(jié)構(gòu)具有系統(tǒng)級功能等突出特點(diǎn)，在通信和航天領(lǐng)域中的微波毫米波電路上具有廣泛的應(yīng)用，是一種非常有潛力的微波電路基板技術(shù)。

微波薄膜電路是采用真空鍍膜工藝以及紫外光刻、濕法刻蝕和干法刻蝕等圖形形成技術(shù)，在陶瓷、石英等拋光的基板上制作導(dǎo)體、集成電阻、電感無源器件和絕緣介質(zhì)的電路結(jié)構(gòu)。由于濺射涂覆的金屬層一般都很薄，為減少傳輸線傳輸損耗，通常采用電鍍的方法對電路金屬層進(jìn)行電鍍加厚以滿足使用要求。

在實(shí)際加工過程中，對于存在孤島的電路圖形，需要采用帶膠電鍍法來實(shí)現(xiàn)電路的導(dǎo)通電鍍。具體的加工過程是首先采用真空鍍膜的方法在陶瓷基片上沉積一層TaN/TiW/Au復(fù)合膜層(或其他的、滿足設(shè)計(jì)需求的膜層結(jié)構(gòu))，然后使用涂膠機(jī)或噴膠機(jī)在復(fù)合膜層上涂覆一層光刻膠，通過掩膜曝光顯影，去除電路圖形部分附著的光刻膠，露出底層的金屬層，根據(jù)光刻膠的特性進(jìn)行堅(jiān)膜處理后進(jìn)行帶膠電鍍。由于非圖形的部分被光刻膠覆蓋，無法電鍍上金，露出的圖形部分就實(shí)現(xiàn)了電鍍加厚。帶膠電鍍完成后，需要對電鍍加厚的電路圖形進(jìn)行保護(hù)，刻蝕去除非圖形部分的金屬層。在刻蝕過程中對電路圖形的保護(hù)成為電路制作的關(guān)鍵點(diǎn)，如果對電路圖形保護(hù)不充分，將造成電路圖形腐蝕，電路尺寸精度變差，影響電路性能。

現(xiàn)在一般采用的工藝方法是電鍍加工完成后，先去除原來的光刻膠，然后在整個(gè)基片上涂覆新的光刻膠，并使用掩膜板套刻，保留需要保護(hù)的圖形部分附著的光刻膠，去除非圖形部分的光刻膠，接著把沒有光刻膠保護(hù)的、非圖形部分的金屬層刻蝕掉，最后去除光刻膠形成最終的電路圖形。

采用光刻膠保護(hù)電路圖形的刻蝕方法，在加工過程中存在二次套刻對準(zhǔn)誤差，將明顯地降低成品率和產(chǎn)品質(zhì)量。此外這種方法需要制作額外的掩膜板，增加了生產(chǎn)成本。另外需要進(jìn)行二次光刻操作，相對復(fù)雜，生產(chǎn)效率低。

因此，需要開發(fā)一種新的簡單易行光刻保護(hù)圖形工藝，容易在圖形表面形成一層保護(hù)金屬掩膜，解決二次光刻帶來的對準(zhǔn)誤差，保證圖形加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種微波薄膜電路的刻蝕方法，解決了現(xiàn)有光刻膠保護(hù)工藝在微波薄膜電路刻蝕過程中對薄膜電路圖形保護(hù)的難題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種微波薄膜電路的刻蝕方法，包括以下步驟：步驟(a)，提供一種介質(zhì)基片；步驟(b)，采用真空濺射鍍膜的方法在所述介質(zhì)基片上形成一層復(fù)合金屬膜層；步驟(c)，采用光刻的方法在所述介質(zhì)基片上附著上一層光刻膠，并去除電路圖形部分的光刻膠，保留非電路圖形部分的光刻膠；步驟(d)，對具有光刻膠保護(hù)的所述介質(zhì)基片進(jìn)行電鍍，使電路圖形部分的鍍膜金屬層加厚到需要的厚度；步驟(e)，對電鍍后的介質(zhì)基片進(jìn)行電鍍金屬掩膜加工，在電鍍加厚的電路圖形部分再電鍍形成一層金屬掩膜；步驟(f)，電鍍加工完成后，去除光刻膠，并去除非電路圖形部分的金屬層，形成電路圖形；步驟(g)，去除電路圖形附著的金屬掩膜，形成最終的電路圖形。

可選地，所述金屬膜層為TaN/TiW/Au復(fù)合膜層。

可選地，所述介質(zhì)基片為純度99.6％以上的氧化鋁基片或純度98％的氮化鋁基片或藍(lán)寶石基片，基片的厚度范圍為：0.1mm～0.65mm。

可選地，所述采用真空濺射鍍膜的方法在所述介質(zhì)基片上形成一層金屬膜層的步驟具體為：先用清洗劑把介質(zhì)基片表面污染物去除干凈，再用真空濺射的方法在介質(zhì)基片上形成一層TaN/TiW/Au復(fù)合膜層。

可選地，所述金屬膜層的厚度范圍為：0.1μm～0.4μm。

可選地，所述步驟(c)中的光刻方法具體為：勻膠、前烘、曝光、顯影、堅(jiān)膜。

可選地，所述步驟(d)中電鍍的金屬層為金層，厚度范圍為3μm～5μm。

可選地，所述步驟(e)中電鍍的金屬掩膜為銅層，厚度范圍為3μm～4μm。

可選地，所述步驟(f)中去除光刻膠步驟采用堿液去除或者等離子去膠機(jī)去除，所述去除非電路圖形部分的金屬層步驟采用刻蝕金屬層的腐蝕溶液去除或者采用等離子刻蝕機(jī)去除。

可選地，所述步驟(g)中采用150g/L的三氯化鐵溶液去除金屬掩膜銅層。

本發(fā)明的有益效果是：