專利名稱：一種銅柱圖形轉(zhuǎn)移制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于本發(fā)明涉及封裝基板的制作生產(chǎn)領(lǐng)域，特別是一種應(yīng)用于封裝基板銅 柱圖形轉(zhuǎn)移制作方法。
背景技術(shù)：
在封裝基板工藝中，會(huì)采用銅柱積層法制作，此種方法連通穩(wěn)定性較高，受封裝基 板應(yīng)用的外界環(huán)境影響較小。采用銅柱積層法制作過程中，銅柱的高度影響封裝基板的介 質(zhì)層厚度，目前該領(lǐng)域中的應(yīng)用以干膜厚度小于75um的為主，在干膜厚度高于75um的銅柱 圖形轉(zhuǎn)移制作中，因電鍍漏鍍及銅柱與金屬層結(jié)合不良脫落往往出現(xiàn)連通斷路等問題。在現(xiàn)有技術(shù)中，采用的是傳統(tǒng)的圖形轉(zhuǎn)移制作方案表面前處理一貼膜一曝 光一顯影一電鍍。在圖形轉(zhuǎn)移過程中，因孔徑過小，顯影藥水進(jìn)入顯影后的孔內(nèi)后很難通 過噴淋方式進(jìn)行交換，在后續(xù)的水洗處理過程中，因孔內(nèi)殘留有微量的顯影藥水對(duì)已曝光 的干膜進(jìn)行浸蝕，使已曝光的干膜溶解并沉積于孔內(nèi)，在水洗后的烘干過程中，因孔內(nèi)藥水 被烘干，溶出的已曝光干膜沉積于孔底，形成一薄層部分區(qū)域含有微孔的非導(dǎo)電的干膜。電 鍍過程中，電鍍藥水在無微孔區(qū)域無法通過電鍍形成電鍍銅柱層，該區(qū)域的電鍍銅柱層形 成漏鍍；在電鍍藥水通過有微孔的區(qū)域在薄層干膜表面形成電鍍銅柱層時(shí)，該區(qū)域的電鍍 銅柱層易脫落。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提出一種銅柱圖形轉(zhuǎn)移制作方法，解決現(xiàn) 有技術(shù)中存在的在圖形電鍍銅柱時(shí)銅柱與金屬層結(jié)合緊密，在后工序制作過程中降低漏 鍍、剝離脫落等問題，以實(shí)現(xiàn)層間互連暢通。本發(fā)明的方法具體為A 將感光抗蝕劑貼附于金屬層表面，形成感光圖形；B 進(jìn)行熱固化，加固已感光的感光抗蝕劑；C 將未曝光的感光抗蝕劑溶于弱堿性溶液中；D 對(duì)裸露的金屬層表面進(jìn)行清潔。更優(yōu)的，將感光抗蝕劑貼附于金屬層表面，形成感光圖形的操作具體實(shí)現(xiàn)為采取 表面處理、貼膜、曝光操作，將感光抗蝕劑貼附于金屬層表面，并形成感光圖形。更優(yōu)的，所述感光抗蝕劑為厚度在100-120um的感光抗蝕劑。更優(yōu)的，采用等離子蝕刻技術(shù)對(duì)裸露的金屬層表面進(jìn)行清潔時(shí)，清除上工序形成 的殘留物。更優(yōu)的，采用顯影工藝將未曝光的感光抗蝕劑溶于弱堿性溶液中，在金屬層表面 留下已感光的圖形。更優(yōu)的，還包括以下操作對(duì)感光抗蝕劑表面進(jìn)行調(diào)節(jié)，增加干膜在電鍍液中的表面浸潤(rùn)能力。
更優(yōu)的，還包括圖形電鍍的操作，形成所需的銅柱。更優(yōu)的，在完成等離子蝕刻后還包括采用化學(xué)清洗和烘干方式對(duì)表面的粉塵進(jìn)行 清除的操作。更優(yōu)的，采用熱循環(huán)烘箱對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行熱固化，加固已感光的感光抗蝕劑；并通過光 固化增強(qiáng)感光抗蝕劑與金屬層的結(jié)合力。更優(yōu)的，所述表面處理的可采取的操作包括但不限于火山灰磨板、化學(xué)微蝕或者 等離子噴濺操作；所述貼膜可采用的操作包括但不限于真空貼膜、濕法貼膜或者熱壓貼膜；所述曝光可采用的操作包括但不限于平行曝光機(jī)、激光直接成像曝光機(jī)、數(shù)碼直 接成像曝光機(jī)、投影式曝光機(jī)或者步進(jìn)式曝光機(jī)操作。通過本發(fā)明所述的方法，可以使金面的粗糙度增大，從而金線的鍵合能力增強(qiáng)，同 時(shí)也解決了由此產(chǎn)生的外觀缺陷的問題?？纱_保電鍍后銅柱脫落的現(xiàn)象由95%以上降到 1. 5%以下，銅柱的直徑最小可達(dá)到80um。


圖1是本發(fā)明實(shí)施方法流程圖；
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行闡述。本發(fā)明的主要目的是解決在干膜厚度高于75um的銅柱圖形制作中因電鍍漏鍍及 銅柱與金屬層結(jié)合不良脫落導(dǎo)致連通斷路的問題。當(dāng)然，對(duì)于干膜厚度小于75um的銅柱圖 形制作也同樣適用。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案在用感光抗蝕劑感光后采用熱固化加固已感光的抗蝕 劑，增加感光抗蝕劑的聚合度及與金屬層的結(jié)合力，在感光抗蝕劑顯影后通過等離子蝕刻 處理清潔裸露的金屬層面，調(diào)整感光抗蝕劑表面同電鍍?nèi)芤旱慕?rùn)能力。主要工藝步驟如下1. 1 將感光抗蝕劑貼附于金屬層表面，形成感光圖形；感光抗蝕劑主要集中在100-120um之間，因干膜的厚度低于IOOum時(shí)，底部殘留及 表面浸潤(rùn)能力對(duì)電鍍影響不大，120um厚度干膜影響較明顯，在小于IOOum厚度干膜中，上 述流程對(duì)電鍍也有一定的改善作業(yè)。在該工藝步驟中含有表面處理一貼膜一曝光，表面處理可采用的有火山灰磨板、 化學(xué)微蝕、等離子噴濺等操作；貼膜可采用的有真空貼膜、濕法貼膜、熱壓貼膜等操作；曝 光可采用的有平行曝光機(jī)、激光直接成像曝光機(jī)、數(shù)碼直接成像曝光機(jī)、投影式曝光機(jī)、步 進(jìn)式曝光機(jī)等進(jìn)行操作。1. 2 進(jìn)行熱固化，加固已感光的感光抗蝕劑；本實(shí)施例中采用熱循環(huán)烘箱對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行熱固化，加固已感光的感光抗蝕劑。為了達(dá)到更好的效果，還可以增強(qiáng)感光抗蝕劑與金屬層的結(jié)合力。感光抗蝕劑與 金屬層的結(jié)合力可通過光固化提高，也就是傳統(tǒng)工藝流程中的曝光，因本專利也有曝光流 程，但曝光后的熱固化會(huì)進(jìn)一步加強(qiáng)該類結(jié)合力。
1. 3 將未曝光的感光抗蝕劑溶于弱堿性溶液中；這步操作主要是在金屬層表面留下已感光的圖形。本實(shí)施例中采用顯影工藝將未 曝光的感光抗蝕劑溶于弱堿性溶液中來實(shí)現(xiàn)上述目的。在更優(yōu)的實(shí)施方式下，可在金屬層表面留下已感光的較高精度尺寸的圖形。此處主要針對(duì)傳統(tǒng)的激光鉆工藝傳統(tǒng)的激光鉆工藝，孔間尺寸精度可小于 20um，高精密的激光鉆可達(dá)到12um，但采用圖形轉(zhuǎn)移工序制作的精度主要受菲林或直接成 像曝光機(jī)的精度，傳統(tǒng)的菲林工藝精度可達(dá)到12um，采用直接成像工藝可達(dá)到lOum，在內(nèi) 部評(píng)估測(cè)試中，采用的奧寶激光直接成像機(jī)圖形尺寸精度可達(dá)到8um以下。1. 4 對(duì)裸露的金屬層表面進(jìn)行清潔。本實(shí)施例中采用等離子蝕刻技術(shù)，對(duì)裸露的金屬層表面進(jìn)行清潔，清除上工序形 成的殘留物。本發(fā)明的實(shí)施案例中，等離子設(shè)備的射頻源采用中頻或高頻，電極采用水平式 或垂直式，處理用氣體可采用氧氣、四氟化碳、氬氣或氧氣+四氟化碳混合氣體、氧氣+氬氣 混合氣體，時(shí)間從5分鐘到20分鐘等設(shè)置。因等離子蝕刻的應(yīng)用過程中，有處理后的粉塵殘留在干膜和底銅表面，為了達(dá)到 更好的效果，在完成等離子蝕刻后本發(fā)明的實(shí)施案例中采用了化學(xué)清洗和烘干方式對(duì)表面 的粉塵進(jìn)行清除，化學(xué)清洗的方式可采用的有水平噴淋式或浸泡式，化學(xué)清洗的藥水可采 用的有酸性的有機(jī)除油劑、低濃度酸溶液、D. I水等。1.5 圖形電鍍，形成工藝所需的銅柱。此處電鍍同普通的電鍍技術(shù)完全相同，在此不再詳細(xì)描述。為了達(dá)到更好的效果，本實(shí)施例中對(duì)裸露的金屬層表面進(jìn)行清潔后還會(huì)進(jìn)行以下 操作對(duì)感光抗蝕劑表面進(jìn)行調(diào)節(jié)，增加抗蝕劑表面同電鍍?nèi)芤旱慕?rùn)能力。也即在干膜表 面的浸潤(rùn)能力，對(duì)于干膜表面的浸潤(rùn)能力，專業(yè)設(shè)備有接觸角檢測(cè)，也可采用水膜破裂目視 辦法。對(duì)比評(píng)估結(jié)果如下在未采用Plasma流程處理前，水膜破裂測(cè)試時(shí)，板出水后即 破裂，在干膜表面無法形成均勻的水膜；采用Plasam處理后，水膜破裂測(cè)試時(shí)，板出水后在 膜表面形成一層均勻的薄水膜。該水膜的形成表明，干膜的表面浸潤(rùn)能力有極明顯的改善。通過本發(fā)明所述的方法，可以使金面的粗糙度增大，從而金線的鍵合能力增強(qiáng)，同 時(shí)也解決了由此產(chǎn)生的外觀缺陷的問題?？纱_保電鍍后銅柱脫落的現(xiàn)象由95%以上降到 1. 5%以下，銅柱的直徑最小可達(dá)到80um。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精 神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍 之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種銅柱圖形轉(zhuǎn)移制作方法，其特征在于，該方法包括以下步驟A 將感光抗蝕劑貼附于金屬層表面，形成感光圖形；B 進(jìn)行熱固化，加固已感光的感光抗蝕劑；C 將未曝光的感光抗蝕劑溶于弱堿性溶液中；D 對(duì)裸露的金屬層表面進(jìn)行清潔。
2.如權(quán)利要求1所述的銅柱圖形轉(zhuǎn)移制作方法，其特征在于，步驟A具體實(shí)現(xiàn)為采取 表面處理、貼膜、曝光操作，將感光抗蝕劑貼附于金屬層表面，并形成感光圖形。
3.如權(quán)利要求2所述的銅柱圖形轉(zhuǎn)移制作方法，其特征在于，所述感光抗蝕劑為厚度 在100-120um的感光抗蝕劑。
4.如權(quán)利要求1所述的銅柱圖形轉(zhuǎn)移制作方法，其特征在于，采用等離子蝕刻技術(shù)對(duì) 裸露的金屬層表面進(jìn)行清潔時(shí)，清除上工序形成的殘留物。
5.如權(quán)利要求1所述的銅柱圖形轉(zhuǎn)移制作方法，其特征在于，采用顯影工藝將未曝光 的感光抗蝕劑溶于弱堿性溶液中，在金屬層表面留下已感光的圖形。
6.如權(quán)利要求1所述的銅柱圖形轉(zhuǎn)移制作方法，其特征在于，還包括以下操作對(duì)感光抗蝕劑表面進(jìn)行調(diào)節(jié)，增加干膜在電鍍液中的表面浸潤(rùn)能力。
7.如權(quán)利要求1-6所述的銅柱圖形轉(zhuǎn)移制作方法，其特征在于，還包括圖形電鍍的操 作，形成所需的銅柱。
8.如權(quán)利要求7所述的銅柱圖形轉(zhuǎn)移制作方法，其特征在于，在完成等離子蝕刻后還 包括采用化學(xué)清洗和烘干方式對(duì)表面的粉塵進(jìn)行清除的操作。
9.如權(quán)利要求1所述的銅柱圖形轉(zhuǎn)移制作方法，其特征在于，采用熱循環(huán)烘箱對(duì)產(chǎn)品 進(jìn)行熱固化，加固已感光的感光抗蝕劑；并通過光固化增強(qiáng)感光抗蝕劑與金屬層的結(jié)合力。
10.如權(quán)利要求2所述的銅柱圖形轉(zhuǎn)移制作方法，其特征在于，所述表面處理的可采取 的操作包括但不限于火山灰磨板、化學(xué)微蝕或者等離子噴濺操作；所述貼膜可采用的操作包括但不限于真空貼膜、濕法貼膜或者熱壓貼膜；所述曝光可采用的操作包括但不限于平行曝光機(jī)、激光直接成像曝光機(jī)、數(shù)碼直接成 像曝光機(jī)、投影式曝光機(jī)或者步進(jìn)式曝光機(jī)操作。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種銅柱圖形轉(zhuǎn)移制作方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的在圖形電鍍銅柱時(shí)銅柱與金屬層結(jié)合緊密，在后工序制作過程中降低漏鍍、剝離脫落等問題，以實(shí)現(xiàn)層間互連暢通。本發(fā)明的方法具體為將感光抗蝕劑貼附于金屬層表面，形成感光圖形；進(jìn)行熱固化，加固已感光的感光抗蝕劑；將未曝光的感光抗蝕劑溶于弱堿性溶液中，對(duì)裸露的金屬層表面進(jìn)行清潔。通過本發(fā)明所述的方法，可以使金面的粗糙度增大，從而金線的鍵合能力增強(qiáng)，同時(shí)也解決了由此產(chǎn)生的外觀缺陷的問題。
文檔編號(hào)H01L21/48GK102064112SQ20091023818
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2009年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月17日
發(fā)明者蘇新虹 申請(qǐng)人:北大方正集團(tuán)有限公司