專利名稱：刻蝕方法及在這種刻蝕中使用的框架部件、掩模及預(yù)制的基板部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及具有導(dǎo)電材料表面層的基板的電化學(xué)刻蝕。
背景技術(shù)：
電化學(xué)刻蝕是在例如所謂的PCB(印刷電路板)或PWB(印制布線板)以及半導(dǎo)體晶片的制造中在基板上產(chǎn)生圖形的技術(shù)。在兩種情況中，基板包括粘附到非導(dǎo)體基底的金屬膜。通常，光敏抗蝕劑涂層涂覆到金屬膜，由此使用光刻工藝將需要的圖形從掩模或模板(master)上轉(zhuǎn)移到抗蝕劑涂層，由此產(chǎn)生未覆蓋的選擇部分。在基板和相對的極板電極之間的導(dǎo)電刻蝕劑中施加電流進行電化學(xué)刻蝕步驟，基板和極板連接到公共電源分別作為陽極和陰極。該刻蝕步驟期間，金屬膜的未覆蓋部分溶解，圖形轉(zhuǎn)移到金屬膜。這種類型的電化學(xué)刻蝕例如可以參見EP-A1-0 392 738、EP-A2-0 563 744以及WO98/10121中。
電化學(xué)刻蝕的一個主要任務(wù)是在基板的表面上實現(xiàn)均勻的刻蝕工藝，同時保持高制造成品率。當刻蝕大基板時特別難以實現(xiàn)。制造PCB/PWB使用的基板或面板的常規(guī)尺寸為610×457mm，當然其它尺寸也常使用。這種要刻蝕的大面積和薄金屬膜的組合，通常1-35μm厚，對于所得刻蝕工藝基板上的電阻分布很重要。通常，電流提供到基板周邊的一個或多個接觸區(qū)域。由此，朝基板中心電阻增加。朝中心相應(yīng)降低的電流密度導(dǎo)致基板的周邊比中心部分刻蝕工藝快。這導(dǎo)致刻蝕圖形的不均勻性。原則上，較厚的金屬膜也存在相同的問題。由于工藝期間金屬膜變薄，從基板邊緣到中心的電阻將增加并導(dǎo)致以上介紹的不均勻性。
在刻蝕圖形中獲得高度的均勻性也要求仔細地優(yōu)化極板的幾何結(jié)構(gòu)和尺寸、極板與基板的對準以及極板和基板之間的距離。此外，應(yīng)該確定基板周邊的均勻電流分布，需要許多和/或大接觸面積。這種優(yōu)化很難在高生產(chǎn)率下結(jié)合大規(guī)模生產(chǎn)。
刻蝕圖形的均勻性也受圖形布局影響，即如果露出金屬的程度在基板的表面上不同，由于露出大量金屬的區(qū)域顯示出比露出少量金屬的區(qū)域的刻蝕工藝慢。
以上問題在半導(dǎo)體的制造中也很明顯。雖然基板通常具有較小的面積，但各電路的數(shù)量很大，并且金屬膜很薄，通常300nm-3μm。因此，從基板邊緣到中心的電阻分布會影響電化學(xué)刻蝕工藝的均勻性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是解決或消除以上提到的一些或所有問題。更具體地，本發(fā)明允許高質(zhì)量工業(yè)化規(guī)模地制造每件產(chǎn)品，也基于具有大表面積和/或提供有薄金屬膜的基板。
該目的至少部分通過附帶的權(quán)利要求書中陳述的方法、框架(frame)部件、掩模和預(yù)制的基板部件實現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明，通過提供與要刻蝕的中心表面區(qū)域相鄰的框架，可以減小或消除邊緣效應(yīng)，即，通過框架吸收該處形成的任何過量的電場，可以防止在中心表面區(qū)域部分的周邊形成的高電流密度。當陰極大于要刻蝕的表面區(qū)域部分時或者當陰極與之未對準時，可以形成這種過量的電場。由此，提供框架用于一個和具有不同圖形布局和基板尺寸的相同極板。
當適當設(shè)計時，框架也能夠保護下面的表面層，以便刻蝕步驟期間引入表面層的電流均勻地分布在極板的周邊。由此，這種框架能夠在下表面層中形成屏蔽的“分布區(qū)”，其中電流允許均勻地分布在將電化學(xué)刻蝕的中心表面區(qū)域部分周圍。因此，通過在極板的周邊提供框架，可以確定在中心表面區(qū)域部分周圍均勻的電流分布。因此，可以實現(xiàn)和現(xiàn)有的相比更均勻的刻蝕工藝。提供框架也允許簡化極板的接觸，即使用比現(xiàn)有技術(shù)方法中更少和/或更小的接觸區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的第一方案，框架包括在刻蝕步驟期間放置在基板上分離、導(dǎo)電的框架部件。由此，框架部件具有遠離基板的導(dǎo)電面，即朝向陰極。通過框架部件吸引電場的導(dǎo)電面，這種框架部件能防止在中心表面區(qū)域部分周邊形成高電流密度?？蚣懿考苍谙旅娴谋砻鎸又行纬善帘蔚摹胺植紖^(qū)”。
根據(jù)本發(fā)明的第二方案，框架形成在抗蝕劑涂層中。與本發(fā)明的第一方案相比，本方法簡化了，省略了提供分離的框架的步驟，同時保持了框架的以上提到的優(yōu)點。此外，與第一方案相比，由于裸露的金屬區(qū)域通常較小，因此刻蝕需要的電功率量減小。
根據(jù)本發(fā)明的第二方案，框架包括抗蝕劑涂層和下面的金屬層。
根據(jù)第二方案，框架可以提供在同時具有電路圖形的抗蝕劑涂層中。光刻時，通過掩模曝光抗蝕劑涂層，掩模含有框架圖形以及中心表面區(qū)域部分中要刻蝕的電路圖形。此外，電路圖形可以包括在分離的掩模中。對于構(gòu)圖和隨后的刻蝕，也可以提供抗蝕劑圖形引入框架圖形的預(yù)制的基板。在另一實施例中，在刻蝕步驟之前，包括定義了至少框架的抗蝕劑涂層的疊置結(jié)構(gòu)固定到基板。
根據(jù)第二方案的優(yōu)選實施例，框架包括電場分布部分，設(shè)置在中心表面區(qū)域部分附近并具有將下面的表面層未暴露到給定程度曝光的電場分布圖形，由此防止了電化學(xué)刻蝕期間在中心表面區(qū)域部分周邊形成過量的電流密度。更具體地，通過吸引電場，電場分布部分使中心表面區(qū)域部分周邊形成的高電流密度最小。由此，陰極和中心表面區(qū)域部分之間的任何未對準的影響以及陰極幾何結(jié)構(gòu)的影響減小。通過優(yōu)化電場分布圖形中下表面層的暴露程度，可以控制中心表面區(qū)域部分周邊的刻蝕速率。優(yōu)選，電場分布部分中的暴露程度在約30-90％的范圍內(nèi)，優(yōu)選約50-90％。這樣可以在基板的表面上產(chǎn)生適當均勻的電流分布，即適當?shù)木鶆蚩涛g速度。當暴露程度超過90％時，存在刻蝕步驟期間下面的導(dǎo)電表面層會被完全除去的危險，導(dǎo)致中心表面區(qū)域部分周邊不需要的電接觸損失。如果暴露程度太低，那么電場會集中到中心表面區(qū)域部分周邊，在該處產(chǎn)生過量的電流密度。為了提供分布區(qū)域，即包括下面的表面層以便刻蝕步驟期間電流引入表面層內(nèi)均勻地分布在基板周邊周圍，優(yōu)選框架具有周圍周邊部分，將下面的表面層暴露到約0-60％，優(yōu)選約0-50％范圍的暴露程度。通常，周邊部分具有近0％的暴露程度，由于在基板的該部分中對曝光的需要很小。任何過量的電場主要吸引到電場分布部分的暴露區(qū)域。然而，為了簡化，周邊部分可以具有與電場分布部分相同程度的曝光。
根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，內(nèi)框架結(jié)構(gòu)提供在電路圖形的各電路之間。在該內(nèi)框架結(jié)構(gòu)中，保護下面的表面層以便所述刻蝕步驟期間引入到所述表面層內(nèi)的電流均勻地分布在各電路的周邊周圍。由此，內(nèi)框架結(jié)構(gòu)在中心表面區(qū)域部分中提供了導(dǎo)體減少了刻蝕步驟期間電路圖形內(nèi)電流的任何差異，也防止了刻蝕步驟期間各電路的任何未控制的斷裂。通過適當?shù)卦O(shè)計內(nèi)框架結(jié)構(gòu)，由此可以在各電路之間均勻地分布電流，并平衡整個中心表面區(qū)域部分上的刻蝕速度。內(nèi)框架結(jié)構(gòu)可以包括在刻蝕步驟期間放置在基板上分離、導(dǎo)電的框架部件，或者通過在抗蝕劑涂層中形成圖形形成。在后一情況中，內(nèi)框架結(jié)構(gòu)從框的電場分布部分延伸并具有將下面的表面層暴露到給定程度曝光的電場分布圖形。通過優(yōu)化暴露程度，可以在中心表面區(qū)域部分內(nèi)平衡刻蝕速度?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)內(nèi)框架結(jié)構(gòu)中下面表面層的暴露程度優(yōu)選在約30-90％的范圍內(nèi)，更優(yōu)選約50-90％。當暴露程度超過90％時，存在刻蝕步驟期間下面的導(dǎo)電表面層被完全除去的危險，導(dǎo)致不希望地損失了中心表面區(qū)域部分內(nèi)的電接觸。如果暴露程度太低，電場會集中到內(nèi)框架結(jié)構(gòu)的邊緣，在該處產(chǎn)生過量的電流密度。這種不可控制的電流密度會導(dǎo)致刻蝕步驟期間不希望和不可控制的各電路斷裂。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)為了優(yōu)化性能，框架中以及內(nèi)框架結(jié)構(gòu)中電場分布圖形的未覆蓋部分應(yīng)基本上均勻地分步。還發(fā)現(xiàn)對于足以穿過來覆蓋部分達到下面導(dǎo)電表面層的電場，電場分布圖形的未覆蓋部分應(yīng)具有至少約100μm的橫向尺寸。在一個可行的電場分布圖形中，未覆蓋部分基本為圓形，當然也可以使用其它形狀。未覆蓋部分可以具有任何幾何形狀，例如任何多邊形或橢圓形的形式。
在一個簡單的實施例中，電場分布圖形為屏幕圖形。通過例如激光印刷機在光刻工藝中產(chǎn)生掩模將圖形轉(zhuǎn)移到基板上可以容易地產(chǎn)生這種圖形。
在優(yōu)選實施例中，本發(fā)明的方法包括以下步驟在電場分布部分和/或內(nèi)部框架結(jié)構(gòu)的電場分布圖形中，形成覆蓋部分，覆蓋部分具有形狀和橫向尺寸能使刻蝕步驟期間給定時間之后與這些覆蓋部分的一端相鄰的各電路自動地斷開。在本實施例中，在刻蝕工藝的某個階段，每個這種覆蓋部分下面的導(dǎo)電材料將形成電連接器，這可以由電化學(xué)刻蝕中固有的底蝕溶解。當電場聚集到未覆蓋表面層的剩余部分時，這種底蝕至少朝刻蝕步驟的端部產(chǎn)生。由此，“電熔絲”集成在抗蝕劑涂層中。通過適當?shù)卦O(shè)計電場分布圖形，一定的刻蝕時間之后，中心表面區(qū)域部分的選定部分可以自動地與刻蝕工藝分離。在PCB/PWB的制造中為約50-100μm到1-2mm的橫向尺寸的伸長結(jié)構(gòu)形式的覆蓋部分確定具有適當?shù)娜劢z功能。為了制造半導(dǎo)體，覆蓋部分可以具有較小的橫向尺寸。
優(yōu)選伸長結(jié)構(gòu)具有三角形，由此金屬層的未覆蓋部分朝中心表面區(qū)域部分變寬。


下面參考附圖更詳細地介紹本發(fā)明。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明第一方案的電化學(xué)刻蝕中布局的側(cè)視圖；圖2-3示出了根據(jù)本發(fā)明第一方案另一實施例的電化學(xué)刻蝕中使用的基板的俯視圖；以及圖4-6示出了根據(jù)本發(fā)明第二方案另一實施例的電化學(xué)刻蝕中使用的基板的俯視圖；圖7示出了第二方案的又一實施例的放大俯視圖。
圖8示出了本發(fā)明的又一實施例。
圖9示出了第二方案的又一實施例的放大俯視圖。
具體實施例方式
圖1-3示出了根據(jù)本發(fā)明第一方案的刻蝕方法中使用的布局。提供具有不導(dǎo)電材料的基底2和導(dǎo)電金屬膜3的基板1，抗蝕劑涂層未覆蓋在基板1的中心電路部分4中金屬膜3的選定部分。通常，在該中心電路部分4中的抗蝕劑涂層限定了幾個單獨的電路5(由圖1-3中的陰影區(qū)域表示)。極板6以與基板1共平面的方式排列。電源7連接到電極6和金屬膜3，以施加電流穿過電極和基板1之間的刻蝕劑(未示出)，由此溶解了金屬膜3的未覆蓋部分。以環(huán)繞中心電路部分4中的各電路5的方式設(shè)置單獨的框架部件8。至少在面向電極6的側(cè)面由導(dǎo)電材料制成的框架部件8連接到電源7，與金屬膜3的極性相同。
圖2示出了第一框架結(jié)構(gòu)，其中設(shè)計框架部件8形成環(huán)繞中心電路部分4的環(huán)繞框架9。在各電路5之間導(dǎo)電金屬膜3通常完全暴露。在抗蝕劑涂層首先涂覆到金屬膜3的刻蝕方法中使用框架部件8，因此在中心電路部分4中限定的圖形中除去抗蝕劑涂層，由此形成各電路5。這可以任何常規(guī)方式進行，例如通過光刻、納米印刷(nanoimprint)等。然后，框架部件8放置在基板1上以提供框架9，因此金屬膜3的露出部分選擇性地溶解在電化學(xué)刻蝕步驟中。在該刻蝕步驟中，框架9吸收了過量的電場，由此防止了在中心電路部分4的周邊形成過量的電流密度。此外，框架部件8屏蔽了下面的金屬膜3從而形成分布區(qū)，在該區(qū)中從電源7引入到金屬膜3內(nèi)的電流可以均勻地分布在中心電路部分4的周邊。
圖3示出了第二個備選框架結(jié)構(gòu)，其中框架部件8也包括了至少部分覆蓋中心電路部分4中各電路5之間區(qū)域的內(nèi)部框架結(jié)構(gòu)10。圖3的框架部件8在各電路5的周邊提供了進一步的電流屏蔽分布，通過防止在各電路5的周邊形成過量的電流密度，允許進一步平衡刻蝕步驟期間中心電路部分4中的刻蝕速率。
圖1-3的布局也簡化了基板1的接觸。由于在框架9下面提供以上提到的分布區(qū)，因此僅需要一個小接觸區(qū)11。如果導(dǎo)電框架部件8直接設(shè)置在基板1的金屬膜3上，那么可以接觸框架部件8和該接觸區(qū)11中的基板1。
圖4-6示出了根據(jù)本發(fā)明第二方案的刻蝕方法中使用的布局。雖然沒有在圖中示出，可以使用和圖1中類似的布局進行刻蝕工藝。第二方案基于以下理解框架9和內(nèi)部框架結(jié)構(gòu)10可以與基板1上的抗蝕劑涂層成一體。因此，以下說明將關(guān)注抗蝕劑涂層的設(shè)計。與圖2-3類似，圖4-6示出了刻蝕步驟之前的基板1，其中圖4-6中對應(yīng)于圖1-3中的部件具有相同的參考數(shù)字。
在圖4中，基板1的金屬膜3提供有抗蝕劑涂層。對抗蝕劑涂層制作圖形從而限定中心電路部分4中的各電路5以及確定該電路部分4的框架9?？蚣?包括設(shè)計用于屏蔽下面金屬膜3的外周邊部分9’，由此提供了以上針對圖1-3討論的分布區(qū)。為此，周邊部分9’通常具有下面金屬膜3的低暴露程度，在示出的例子中約20％。框架9也包括電場分布部分9”，設(shè)計用于刻蝕步驟期間吸收過量電場，由此防止中心電路部分4邊緣的任何電流集中。為此，電場分布部分9”通常具有與各電路5的平均暴露程度相當?shù)南旅娼饘倌?的暴露程度，在示出的例子中約50％。應(yīng)該注意可以僅使用一個小接觸區(qū)11，顯示為框架9中未覆蓋的區(qū)域，因為電流基本上均勻地分布在框架9下面金屬膜3中基板1周邊，特別是它的周邊部分9’。由此，提供該設(shè)計從而易于接觸基板1，以及可以平衡基板1上的刻蝕速度，即使是具有大表面積的基板1。
圖5示出了類似于圖4中結(jié)構(gòu)的一個實施例，但框架9的周邊和電場分布部分9’，9”具有相同的暴露程度，在本例中約50％。此時，同一框架圖形執(zhí)行了吸引過量電場和在基板1周邊形成用于電流的分布區(qū)的雙重功能。
圖6的實施例類似于圖4的，但包括從電場分布部分9”和中心電路部分4中各電路5之間延伸的內(nèi)部框架結(jié)構(gòu)10。在本例中，內(nèi)部框架結(jié)構(gòu)10具有與電場分布部分9”相同的暴露程度，即，約50％。圖6中所示的設(shè)計提供了刻蝕步驟期間到各電路5周邊的均勻電流分布，同時吸引了過量的電場，防止了內(nèi)部框架結(jié)構(gòu)10邊緣的任何電流集中。應(yīng)該注意內(nèi)部框架結(jié)構(gòu)10也包含在圖5的實施例中。
圖7示出了體現(xiàn)本發(fā)明另一特點的基板剖面圖。這里，電場分布圖形的覆蓋部分，此時為電場分布部分9”，制作成在周邊部分9’和中心電路部分4之間延伸的伸長結(jié)構(gòu)12。結(jié)構(gòu)12具有通常約50-100μm到1-2mm的橫向尺寸，由此刻蝕步驟期間給定時間之后中心電路部分4的選定部分自動地斷開。更具體地，刻蝕步驟期間結(jié)構(gòu)12之間未覆蓋的金屬膜3較早溶解，由此在延長結(jié)構(gòu)12下面的金屬膜3中形成“導(dǎo)體”。通過刻蝕工藝中固有的底蝕這些導(dǎo)體也將溶解，到溶解時的時間決定于延長結(jié)構(gòu)12的形狀和尺寸以及局部電流密度。還應(yīng)該注意對于類似的刻蝕速率平衡，也可以和圖4-6中所示的其它實施例有非常類似的設(shè)計。
圖8a示出本發(fā)明另一實施例的透視圖。圖8a的實施方式也與圖4的類似。基板2覆蓋有金屬層3，金屬層3上涂覆有抗蝕劑層21。圖形形成在抗蝕劑層21中限定電場分布部分9”以及周邊部分9’。在本例中，電場分布部分9”中的下金屬膜3的暴露程度約50％。電場分布部分9”顯示為具有圓形孔20的圖形。周邊部分9’也顯示出具有孔22的圖形，然而該孔較小并且覆蓋了比電場分布部分中的孔小的區(qū)域。僅在框架的小部分上顯示有孔20，22。在圖8a中還顯示有接觸區(qū)11和具有許多單獨電路5的中心電路部分4。圖8所示的結(jié)構(gòu)顯示了刻蝕進行到在沒有被抗蝕劑層覆蓋的部分框架中表面層已被刻蝕穿通的程度之后的狀態(tài)。由此，圖8b所示的狀態(tài)為孔中的金屬層已被刻蝕穿通但中心表面區(qū)中的金屬仍然保留時的狀態(tài)。中心表面區(qū)域中的金屬層在圖8b中顯示為完整無缺，但實際上在一些位置中中心表面區(qū)中的金屬層已被刻蝕穿通。在圖8b中，更具體地示出的電場分布部分9”。在圖8b中，電場分布部分中的抗蝕劑已除去小部分露出了已除去孔20的下面金屬層。然而，在框架中的金屬層中仍然有電流路徑電接觸中心電路部分4。
圖9示出了體現(xiàn)本發(fā)明另一特點的剖面圖。這里，電場分布圖形的覆蓋部分，此時為電場分布部分9”，形成在在周邊部分9’和中心電路部分4之間延伸的伸長結(jié)構(gòu)12。結(jié)構(gòu)12為三角形，在朝向中心表面區(qū)域部分的方向中變窄。它們的底部通常約200-1000μm寬，由此刻蝕步驟期間給定時間之后中心電路部分4的選定部分自動地斷開。更具體地，刻蝕步驟期間結(jié)構(gòu)12之間未覆蓋的金屬膜3較早溶解，由此在延長結(jié)構(gòu)12下面的金屬膜3中形成“導(dǎo)體”。還應(yīng)該注意對于類似的刻蝕速率平衡，也可以和圖4-6中所示的其它實施例非常類似的設(shè)計。
在根據(jù)第二方案的刻蝕方法中，抗蝕劑涂層首先涂覆到金屬膜3，而在中心電路部分4中限定的圖形中除去抗蝕劑涂層，由此形成各電路5。通常，框架9，和可選的內(nèi)部框架結(jié)構(gòu)10與電路圖形同時形成?？梢匀魏畏绞竭M行構(gòu)圖，例如通過光刻、納米印刷等。隨后，在電化學(xué)刻蝕步驟中選擇性地溶解金屬膜3的未覆蓋部分。
如果通過光刻對抗蝕劑涂層制作圖形，那么框架9印刷在光刻工藝中使用的形成掩?；蚰０宓耐该髌?。如果需要，內(nèi)部框架結(jié)構(gòu)和/或電路圖形也可以印刷在相同的掩模上。
此外，框架9和可選的內(nèi)部框架結(jié)構(gòu)10可以合并在疊層結(jié)構(gòu)(未示出)中。在中心電路部分4中按限定的電路圖形除去抗蝕劑涂層之后，在單獨的步驟中，這種疊層結(jié)構(gòu)適當?shù)馗街浇饘倌?。
還可以提供具有金屬和覆蓋的抗蝕劑涂層的預(yù)制基板部件(未示出)，其中框架和可選的內(nèi)部框架結(jié)構(gòu)提供在交貨付款(on delivery)的抗蝕劑涂層上。在簡化的隨后工藝中，這種預(yù)制的基板部件可以提供有電路圖形并電化學(xué)刻蝕。
還應(yīng)該注意第一和第二方案可以組合，例如內(nèi)部框架結(jié)構(gòu)10可以形成在抗蝕劑涂層中，單獨的框架部件8用于在中心電路部分4周圍形成框架9。還可以在面向電極6的側(cè)面上提供框架部件8，抗蝕劑涂層具有類似于以上針對第二方案討論的周邊部分9’和/或電場分布部分9”中一個的電場分布圖形。
還應(yīng)該理解本發(fā)明可以適用于制造任何類型的電路，例如PCB/PWB、半導(dǎo)體晶片、LCD面板等。
權(quán)利要求
1.一種刻蝕方法，包括以下步驟在具有導(dǎo)電材料的表面層(3)的基板(1)上涂覆抗蝕劑涂層；在基板(1)的中心表面區(qū)域部分(4)中按限定的電路圖形除去抗蝕劑涂層；以及電化學(xué)地刻蝕所述中心表面區(qū)域部分(1)，由此將所述電路圖形轉(zhuǎn)移到所述表面層(3)，特征在于在所述中心表面區(qū)域部分(4)附近提供框架(9)，所述框架(9)用于吸引電場，并由此防止電化學(xué)刻蝕期間在所述中心表面區(qū)域部分(4)的周邊形成過量的電流密度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，包括通過在抗蝕劑涂層中形成圖形來形成所述框架(9)的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中框架(9)包括電場分布區(qū)(9”)，該電場分布區(qū)在所述中心表面區(qū)域部分(4)的附近提供，并具有未覆蓋所述表面層(3)到給定暴露程度的電場分布圖形。
4.根據(jù)權(quán)利要求3或4的方法，其中電場分布部分(9”)中的表面層的暴露程度在約30-90％，優(yōu)選約50-90％的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4的方法，其中框架(9)具有周圍周邊部分(9’)，其中保護下面的表面層(3)以便所述刻蝕步驟期間引入所述表面層(3)內(nèi)的電流均勻地分布在基板(1)的周邊，其中在所述周邊部分(9’)中，下面的表面層(3)優(yōu)選未覆蓋到約0-60％，更優(yōu)選約0-50％范圍內(nèi)的暴露程度。
6.根據(jù)權(quán)利要求2-5中的任何一種方法，包括在框架(9)中形成至少一個未覆蓋區(qū)域(11)的步驟，所述刻蝕步驟期間，電流穿過所述接觸區(qū)(11)引入到所述表面層(3)內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中的任何一種方法，還包括在所述電路圖形的各電路(5)之間提供內(nèi)部框架結(jié)構(gòu)(10)的步驟，其中在所述內(nèi)部框架結(jié)構(gòu)(10)中，保護下面的表面層(3)以便所述刻蝕步驟期間引入到所述表面層(3)內(nèi)的電流均勻地分布在各電路(5)的周邊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，包括通過在所述抗蝕劑涂層中形成圖形來形成所述內(nèi)部框架結(jié)構(gòu)(10)的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8的方法，其中所述內(nèi)部框架結(jié)構(gòu)(10)從電場分布部分(9”)延伸并具有未覆蓋所述表面層(3)到給定暴露程度的電場分布圖形。
10.根據(jù)權(quán)利要求9或10的方法，其中內(nèi)部框架結(jié)構(gòu)(10)中下面的表面層的暴露程度在約30-90％，優(yōu)選約50-90％的范圍內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求3-10中的任何一種方法，其中所述電場分布圖形的未覆蓋部分基本上均勻地分布。
12.根據(jù)權(quán)利要求3-11中的任何一種方法，其中所述電場分布圖形的未覆蓋部分基本上為圓形。
13.根據(jù)權(quán)利要求3-12中的任何一種方法，其中所述電場分布圖形的未覆蓋部分具有至少約100μm的橫向尺寸。
14.根據(jù)權(quán)利要求3-13中的任何一種方法，其中所述所述電場分布圖形為篩網(wǎng)圖形。
15.根據(jù)權(quán)利要求3-14中的任何一種方法，還包括形成所述電場分布圖形的覆蓋部分(12)的步驟，在所述刻蝕步驟期間給定時間之后，所述電場分布圖形具有的形狀和橫向尺寸使得與這些覆蓋部分的一端相鄰的各電路(5)自動地斷開。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中所述覆蓋部分(12)為具有約50-100μm到1-2mm的伸長結(jié)構(gòu)。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中提供框架(9)的步驟包括在基板(1)上設(shè)置獨立導(dǎo)電框架部件(8)的步驟。
18.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中提供內(nèi)部框架(10)的步驟包括在基板(1)上設(shè)置獨立導(dǎo)電框架部件(8)的步驟。
19.根據(jù)權(quán)利要求1-18中的任何一種方法，其中提供框架(9)的步驟包括將至少包括限定框架(9)的抗蝕劑的疊層結(jié)構(gòu)附著到基板(1)的導(dǎo)電表面層(3)。
20.在根據(jù)權(quán)利要求17的方法中使用的框架部件，該框架部件限定框架(9)并具有至少一個由導(dǎo)電材料制成的表面(3)，在刻蝕步驟期間用于覆蓋所述基板(1)，所述表面背離所述基板(1)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的框架部件，還限定在根據(jù)權(quán)利要求18的方法中使用的內(nèi)部框架結(jié)構(gòu)(10)。
22.在根據(jù)權(quán)利要求1-16中任何一個的方法中使用的掩模，優(yōu)選借助光刻將框架圖形轉(zhuǎn)移到所述表面層(3)上的抗蝕劑涂層上，所述框架圖形包括至少所述框架(9)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的掩模，包括位于中心的模板圖形，該圖形在所述轉(zhuǎn)移時在抗蝕劑涂層中形成所述電路圖形。
24.預(yù)制的基板部件，包括導(dǎo)電材料的表面層(3)和覆蓋所述表面層(3)的抗蝕劑涂層、用于接收電路圖形的所述抗蝕劑涂層的中心表面區(qū)域部分(4)，特征在于包括電場分布部分(9”)的框架(9)，所述電場分布部分(9”)具有電場分布圖形，該電場分布圖形形成在與所述中心表面區(qū)域部分(4)相鄰的抗蝕劑涂層中，將所述表面層(3)暴露到給定的暴露程度，由此吸引電場并防止在所述電化學(xué)刻蝕步驟期間在所述中心表面區(qū)域部分(4)的周邊形成過量的電流密度。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的預(yù)制基板部件，其中框架(9)包括周圍的周邊部分(9’)，其中保護下面的表面層(3)以便所述刻蝕步驟期間引入到所述表面層內(nèi)的電流均勻地分布在基板部件的周邊周圍。
26.根據(jù)權(quán)利要求24或25的預(yù)制基板部件，還包括限定所述中心表面區(qū)域部分(4)中的各電路接收區(qū)域的內(nèi)部框架結(jié)構(gòu)(10)，所述內(nèi)框架結(jié)構(gòu)(10)保護下面的表面層(3)以便所述電化學(xué)刻蝕步驟期間引入到所述表面層(3)內(nèi)的電流均勻地分布在各電路接收區(qū)域的周邊周圍。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的預(yù)制基板部件，其中內(nèi)部框架結(jié)構(gòu)(10)具有電場分布圖形，將所述表面層(3)暴露到給定的暴露程度，以防止在所述電化學(xué)刻蝕步驟期間在各電路接收區(qū)域的周邊形成過量的電流密度。
全文摘要
在刻蝕具有導(dǎo)電材料的表面層(3)的基板(1)的方法中，通過電化學(xué)刻蝕使電路圖形轉(zhuǎn)移到基板(1)的中心表面區(qū)域部分(4)中的表面層(3)。為防止在電化學(xué)刻蝕步驟期間在中心表面區(qū)域部分(4)的周邊形成過量的電流密度，在中心表面區(qū)域部分(4)的附近提供用于吸引電場的框架(9)?？蚣?9)可以是與部件分開在刻蝕步驟之前放置在基板(1)上的部分，或者和基板(1)上的抗蝕劑涂層成一體?？梢酝ㄟ^任何合適方式，例如通過用合適框架圖形的掩模進行光刻曝光從而將框架(9)轉(zhuǎn)移到抗蝕劑涂層。此外，框架(9)可以和刻蝕步驟中電路圖形轉(zhuǎn)移至的預(yù)制基板部件成一體。
文檔編號C25F3/00GK1469941SQ0181764
公開日2004年1月21日 申請日期2001年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月18日
發(fā)明者佩·比德森, 比加尼·比加納森, 米凱爾·加斯塔夫森, 詹尼·斯喬伯格, 斌·謝, 加斯特·比令斯, 喬蘭·弗萊尼森, 加斯塔夫森, 比令斯, 比加納森, 佩 比德森, 弗萊尼森, 斯喬伯格 申請人:奧博杜卡特股份公司