專利名稱：形成金屬板圖形以及電路板的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種形成金屬板圖形如引線框或金屬掩模網(wǎng)孔或在印刷電路板上的布線圖形的方法，或者具體地說，涉及一種使用半加成工藝圖形形成技術(shù)由金屬板形成高縱橫比精細金屬板圖形如引線框或金屬掩模網(wǎng)孔的方法，或者在絕緣基板上形成精細布線圖形以制造印刷電路板的方法。
背景技術(shù)：
減成工藝是制造印刷電路板的便宜、簡單的方法，且已經(jīng)被非常廣泛地使用。另一方面，近期趨向于較高密度和較小尺寸的半導(dǎo)體器件及各種電子器件，當(dāng)在電路板上制造精細導(dǎo)體圖形時，減成方法在一些方面是不利的。
已經(jīng)提出了形成金屬圖形的方法，其中在沿著蝕刻層的厚度被蝕刻至預(yù)定深度之后臨時暫停蝕刻工藝，且通過第一蝕刻過程(session)產(chǎn)生的側(cè)蝕刻部分被抗蝕刻層覆蓋，這之后，恢復(fù)蝕刻工藝。
在下述的任一常規(guī)技術(shù)中在多個階段中蝕刻金屬以確保高縱橫比。
(1)利用干膜抗蝕劑(DFR)作為掩模涂覆將被蝕刻的層，該干膜抗蝕劑通過曝光和顯影被構(gòu)圖，這之后，(通過“半蝕刻”)蝕刻將被蝕刻的層。該說明書中的術(shù)語“半蝕刻”或“選擇性蝕刻”指的是這樣的蝕刻，通過該蝕刻，將被蝕刻的層不被完全蝕刻穿過其厚度，而是被蝕刻直到其預(yù)定厚度。獲得的側(cè)蝕刻部分受到抗蝕刻層的保護，且由此再次執(zhí)行蝕刻工藝以產(chǎn)生高密度圖形(例如，日本未審專利公開No.1-188700和1-290289)。在這種情況下，已經(jīng)提出使用正性光敏抗蝕劑(例如，日本未審專利公開No.10-229153)或電沉積抗蝕劑(例如，日本未審專利公開No.2004-204251)作為側(cè)蝕刻部分的抗蝕刻保護層。
然而，這些常規(guī)技術(shù)造成的問題在于，形成側(cè)蝕刻部分的抗蝕刻保護層的DFR的光掩蔽特性不夠，且因此在DFR下方的正性抗蝕劑溶解并產(chǎn)生與DFR之間的間隙，導(dǎo)致作為抗蝕刻保護層的功能的損失。另一個問題在于，通過顯影劑，DFR被溶解(膨脹)并剝離，或者通過在正性抗蝕劑的顯影期間顯影劑的液體壓力下的變形，使DFR的附著力降低并將DFR剝離，導(dǎo)致掩模功能的損失。
(2)如上所述，已經(jīng)提出了一種方法，其中通過在蝕刻層上的作為掩模的疊層來構(gòu)圖DFR，這之后通過在DFR上形成作為掩蔽層的調(diào)色層(toner layer)來提高DFR的光掩蔽特性，且在多個階段中進行蝕刻工藝(例如，日本未審專利公開No.2005-026646)。同樣在這種情況下，通過在正性抗蝕劑的顯影期間的顯影劑，DFR被溶解(膨脹)并剝離，或者在顯影劑的液體壓力之下DFR的變形降低了DFR的附著力，DFR由此而被剝離。
(3)如同上面的(2)，已經(jīng)提出了一種方法(例如，日本未審專利公開No.2005-026645)，其中，在被蝕刻的層和DFR之間形成薄的金屬(銀)層以提高DFR的光掩蔽特性之后，在多個步驟中執(zhí)行蝕刻工藝。該方法也造成了這樣的問題，即通過在正性抗蝕劑的顯影期間的顯影劑，DFR被溶解(膨脹)并剝離，且顯影劑的液體壓力使薄金屬層變形并損傷該薄金屬層，導(dǎo)致掩蔽特性的損失。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是消除在(1)和(2)中描述的多階段蝕刻工藝中干膜抗蝕劑(DFR)的剝離的常規(guī)問題。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種通過多階段的蝕刻形成具有高縱橫比的金屬板圖形和在絕緣基體構(gòu)件上的電路圖形的方法，在該方法中解決了在上面的(3)中描述的方法中由掩膜厚度的變化引起的蝕刻精度不穩(wěn)定的問題。
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種形成金屬板圖形的方法，包括以下步驟在金屬板的兩個表面中的至少一個上，形成由其材料不同于所述金屬板的材料的金屬的構(gòu)圖的第一金屬層；利用所述第一金屬層作為第一掩模，選擇性半蝕刻所述金屬板；從所述第一掩模的上部在被半蝕刻的表面上涂覆負性抗蝕劑，并通過從所述第一掩模的上部曝光和顯影，去除形成于所述第一掩模下方的側(cè)蝕刻層的未曝光且可溶解的負性抗蝕劑；在已從其去除了未硬化的負性抗蝕劑的所述側(cè)蝕刻層上，形成由其材料不同于所述金屬板的材料的金屬形成的第二金屬層，利用所述第二金屬層作為第二掩模；通過所述第一和第二掩模再次半蝕刻所述金屬板；以及去除所述第一和第二掩模。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種形成電路板的方法，包括以下步驟形成構(gòu)圖的第一金屬層，其包括形成于絕緣基體構(gòu)件的兩個表面中的至少一個上的金屬箔，并且所述第一金屬層的材料不同于所述金屬箔的材料；利用所述第一金屬層作為第一掩模，選擇性半蝕刻所述金屬箔；從所述第一掩模的上部在被半蝕刻的表面上涂覆負性抗蝕劑，并通過從所述第一掩模的上部曝光和顯影，去除形成于所述第一掩模下方的側(cè)蝕刻層的未曝光且可溶解的負性抗蝕劑；在已從其中去除了未硬化的負性抗蝕劑的所述側(cè)蝕刻層上，形成其材料不同于所述金屬箔的材料的第二金屬層，利用所述第二金屬層作為第二掩模；通過所述第一和第二掩模再次半蝕刻所述金屬箔；以及去除所述第一和第二掩模。
在這種情況下，形成所述構(gòu)圖的第一金屬層的步驟包括以下步驟在形成于所述絕緣基體構(gòu)件的兩個表面中的至少一個上的所述金屬箔上涂覆抗蝕劑，并通過構(gòu)圖所述抗蝕劑形成抗蝕劑圖形；在未用所述抗蝕劑構(gòu)圖的位置處，通過圖形鍍敷形成所述第一金屬層；以及去除所述抗蝕劑。
而且，重復(fù)進行以下步驟涂覆、曝光和顯影所述負性抗蝕劑，并去除所述第一掩模下方的所述側(cè)蝕刻層的可溶解的負性抗蝕劑；在所述側(cè)蝕刻層上形成作為第二掩模的第二金屬層；以及通過所述第一和第二掩模再次半蝕刻所述金屬箔。
在如上所述重復(fù)的工藝的第二和隨后的過程中，代替所述負性抗蝕劑，可涂覆正性抗蝕劑，可在所述第一掩膜下方的所述側(cè)蝕刻層上形成正性抗蝕劑的硬化層，以及硬化的負性抗蝕劑可用作第二掩膜。
而且，所述金屬板或所述金屬箔由可被所使用的蝕刻溶液溶解的銅、鐵或鐵-鎳合金形成，以及所述金屬鍍敷層是不被所述蝕刻溶液溶解的錫鍍敷層、焊料鍍敷層、銀鍍敷層或金鍍敷層。
此外，涂覆在所述金屬板或所述金屬箔上的所述抗蝕劑是干膜抗蝕劑，以及所述負性抗蝕劑是液體負性抗蝕劑或電沉積的抗蝕劑。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供一種形成金屬板圖形的方法，包括以下步驟將通過上述形成方法制造的金屬板圖形和其材料與所述金屬板的材料相同或不同的金屬浸入電解溶液中；以及將電壓施加于在所述電解溶液中作為正電極的所述金屬板圖形和作為負電極的所述相同或不同的金屬之間，并通過優(yōu)先洗脫(elute)在所述金屬板圖形表面上的突起來電解拋光。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種形成電路板的方法，包括以下步驟將通過上述形成方法制造的電路板和其材料與所述電路板的圖形金屬相同或不同的金屬浸入電解溶液中；以及將電壓施加于在所述電解溶液中作為正電極的所述電路板和作為負電極的所述相同或不同的金屬之間，并通過優(yōu)先洗脫在所述電路板表面上的突起來電解拋光。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例通過從金屬板的一個表面的多階段蝕刻形成金屬板圖形的方法的步驟。
圖2示出了在圖1中示出的工藝之后形成金屬板圖形的方法的步驟。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例通過從金屬板的兩個表面的多階段蝕刻形成金屬板圖形的方法的步驟。
圖4示出了在圖3中示出的工藝之后形成金屬板圖形的方法的步驟。
圖5示出了在圖4中示出的工藝之后形成金屬板圖形的方法的步驟。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施例通過從樹脂基板的一個表面的多階段蝕刻形成電路板的方法的步驟。
圖7示出了在圖6中示出的工藝之后形成電路板的方法的步驟。
圖8示出了在圖7中示出的工藝之后形成電路板的方法的步驟。
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明第四實施例通過從樹脂基板的兩個表面的多階段蝕刻形成電路板的方法的步驟。
圖10示出了在圖9中示出的工藝之后形成電路板的方法的步驟。
圖11示出了在圖10中示出的工藝之后形成電路板的方法的步驟。
圖12示出了在多次蝕刻過程和去除抗蝕劑之后的金屬分隔壁。
圖13示出了電解拋光金屬分隔壁的工藝。
圖14示出了在電解拋光之后的金屬分隔壁。
具體實施例方式
以下參考附圖詳細描述本發(fā)明的實施例。
圖1和2示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例使用半加成工藝形成金屬板圖形如引線框的方法的步驟。根據(jù)該第一實施例，通過從金屬板的一個表面進行多階段蝕刻，形成金屬板圖形。
在第一步驟中，用層疊的干膜抗蝕劑(DFR)12整體涂覆由銅制成的作為金屬基體構(gòu)件的金屬板10的一個表面，在第二步驟中通過利用預(yù)定的掩模圖形(未示出)曝光和顯影，構(gòu)圖該干膜抗蝕劑12。
在第三步驟中，利用構(gòu)圖的DFR 12a作為掩模，通過使用金屬板10作為負電極電解鍍敷，在DFR 12a的每個開口中形成錫鍍敷層14。在第四步驟中，通過公知的方法將DFR 12a剝離，以在金屬板10上留下錫鍍敷圖形14。
在第五步驟中，通過利用錫鍍敷圖形14作為掩模在金屬板10上噴射蝕刻溶液，進行半蝕刻或選擇性蝕刻。在該半蝕刻工藝中，利用錫鍍敷圖形作為第一掩模，通過蝕刻溶液去除蝕刻溶液經(jīng)過的金屬板10下方的部分周圍的每個區(qū)域。金屬板10的每個被去除區(qū)域不能到達金屬板10的下表面。另一方面，在掩模下方的側(cè)部分10b也通過被稱作“側(cè)蝕刻”的蝕刻而被蝕刻。因此，在第一半蝕刻過程中，調(diào)整半蝕刻工藝的條件(蝕刻時間等)，以去除在預(yù)定范圍內(nèi)的金屬板10的區(qū)域。
結(jié)果，如所示出的，在第一掩模圖形14附近的金屬板10的每個上部部分中，金屬板10的被去除部分從蝕刻溶液經(jīng)過的第一掩模圖形14的各部分的寬度(d)稍微侵入金屬板10的內(nèi)側(cè)。由此，形成側(cè)蝕刻部分10b，其中被去除部分的寬度(e)大于第一掩模圖形的寬度(d)。另一方面，通過蝕刻金屬板10而被去除的每個溝槽部分不能到達金屬板10的下表面，并構(gòu)成具有稍圓截面的基本上為U狀的溝槽10a。
接下來，在第六步驟中，利用負性液體抗蝕劑18涂覆包括在之前步驟中被半蝕刻的部分的整個表面。在這種情況下，將負性液體抗蝕劑18施加在錫鍍敷圖形層14的上和側(cè)表面上、通過蝕刻被去除的金屬板10的每個基本上為U狀的溝槽10a的底部上以及每個側(cè)蝕刻部分10b上。
在第七步驟中，從負性液體抗蝕劑18的上表面輻照平行紫外光線19以用于曝光和顯影。希望用于曝光的紫外光19是在垂直于金屬板10上的掩模表面的方向上輻照的平行光。然而，如果其能夠深入到達負性液體抗蝕劑18中的話，則紫外光19不必是平行光。
在該曝光步驟中，曝光在錫鍍敷圖形層14上的負性液體抗蝕劑18的每個部分18a、其在錫鍍敷圖形層14的每個側(cè)表面上的部分，以及在基本上為U狀溝槽10a的底部上的每個部分18c。換句話說，在之前的半蝕刻步驟中從掩模圖形寬度(d)稍向金屬板10的內(nèi)側(cè)被去除的在錫鍍敷圖形層14下方的側(cè)蝕刻部分10b上的區(qū)域18b保持未曝光。
作為形成負性抗蝕劑18的方法，除了涂覆液體抗蝕劑18，還可通過僅僅對具有金屬表面的部分電沉積，形成負性抗蝕劑。
在顯影步驟中，曝光部分的液體抗蝕劑18a、18c硬化并按原狀保留，而僅僅在側(cè)蝕刻部分10b上的未曝光的可洗脫部分的抗蝕劑18b被去除。
接下來，在第八步驟中，利用保留的抗蝕劑18a、18c作為掩模，在金屬板10的每個側(cè)蝕刻部分10b上的這些抗蝕劑的每個開口中，形成錫鍍敷層14a，其中抗蝕劑18b從側(cè)蝕刻部分被去除。在這種情況下，可通過利用金屬板10本身作為負電極電解鍍敷，形成錫鍍敷層14a。然后，在第九步驟中，通過公知的方法剝離保留的抗蝕劑18a、18c，從而在金屬板10上留下錫鍍敷圖形14、14a。
接下來，將參考圖2說明根據(jù)第一實施例的第十以及隨后的步驟。在第十步驟中，利用由上部錫鍍敷層14和形成在側(cè)蝕刻部分表面上的錫鍍敷層14a構(gòu)成的第二掩模，通過對金屬板10施加蝕刻溶液，進行第二半蝕刻或選擇性蝕刻。在該第二半蝕刻步驟中，蝕刻未被錫鍍敷層14、14a保護的金屬板部分10a，從而形成具有基本上為圓形截面的溝槽21。該溝槽21的寬度(f)大于錫鍍敷圖形層14、14a的掩模圖形寬度(d)。
接下來，在第11步驟中，在包括在之前的步驟中進行了第二半蝕刻的部分的整個表面上，再次涂覆負性液體抗蝕劑18。在第12步驟中，從負性液體抗蝕劑18的上表面輻照平行紫外光19以用于曝光，隨后顯影。與上述的第七步驟中相似，希望用于曝光的紫外光19是在垂直于金屬板10上的掩模表面的方向上輻照的平行光。然而，在光線可深入到達負性液體抗蝕劑18中的情況下，紫外光不必是平行光。
在該曝光步驟中，曝光在錫鍍敷層14上的負性液體抗蝕劑18的部分18a、錫鍍敷圖形層14的側(cè)表面部分，以及在基本上為U狀溝槽21的底部上的部分18c。換句話說，與第一次半蝕刻過程相同，在錫鍍敷圖形層14下方的側(cè)蝕刻部分10b上的區(qū)域18b保持未曝光，其中該區(qū)域18b從掩模圖形寬度(d)稍向金屬板10的內(nèi)側(cè)溶解，并在顯影步驟中作為可洗脫部分而被去除。
在第13步驟中，與上述的第八步驟中相似，利用保留的抗蝕劑18a、18c作為掩模，在金屬板10的側(cè)蝕刻部分10b上的這些抗蝕劑的每個開口中，形成錫鍍敷層14b，其中抗蝕劑18b已從側(cè)蝕刻部分去除。在這種情況下，與上述情況中相似，可通過利用金屬板10本身作為負電極電解鍍敷，形成錫鍍敷層14b。然后，在第14步驟中，通過公知的方法剝離保留的抗蝕劑18a、18c，從而在金屬板10上留下錫鍍敷圖形14、14a、14b。在第15步驟中，進行第三半蝕刻。
隨后，重復(fù)所需要多次的第11至第15步驟的工藝(第16步驟)。在最后的第17步驟中，去除保留的錫鍍敷圖形14、14a、14b。因此，最后，制造出了引線或金屬板圖形20，其具有高縱橫比，即在構(gòu)成導(dǎo)體圖形的引線框的引線20的截面中，上和下表面之間的寬度差很小。這樣，可最小化引線框的引線的寬度。
圖3至5示出了使用半加成方法根據(jù)本發(fā)明的第二實施例形成金屬板圖形如引線框或金屬網(wǎng)孔的方法的步驟。根據(jù)第二實施例，通過從金屬板的兩個表面的多階段蝕刻，形成金屬板圖形。
除了同時處理金屬板的兩個表面之外，第二實施例基本上類似于第一實施例，在第一實施例中，處理僅從金屬板的一個表面開始。具體地，在第一步驟中，在作為基體金屬構(gòu)件的銅金屬板10的整個上和下表面上涂覆干膜抗蝕劑(DFR)12。在第二步驟中，通過利用預(yù)定的掩模圖形曝光和顯影，構(gòu)圖抗蝕劑。
在第三步驟中，使用構(gòu)圖的DFR 12a作為掩模，在金屬板10的上和下表面上以相似的方式，在DFR 16的每個開口中形成錫鍍敷層14。在第四步驟中，通過公知的方法剝離DFR 12a，而同時在金屬板10上留下錫鍍敷層14。在第五步驟中，在使用錫鍍敷圖形14作為第一掩模的同時，在金屬板10的兩個表面上施加蝕刻溶液，從而半蝕刻或選擇性蝕刻每個表面。結(jié)果，在通過于金屬板10的兩個表面上的蝕刻而被去除的每個部分處，形成具有通常為圓形截面的基本上為U狀的溝槽10a。
接下來，在第六步驟中，在包括在之前的步驟中被半蝕刻的部分的金屬板10的兩個表面的全部上，施加負性液體抗蝕劑18。在第七步驟中，在金屬板10的兩個表面上，從負性液體抗蝕劑18的上表面輻照用于曝光和顯影的平行紫外光19。在該顯影步驟中，在側(cè)蝕刻部分10b上的未曝光的液體抗蝕劑18b作為可洗脫部分被去除，而曝光且硬化的抗蝕劑18a、18c按原狀留下。
在第八步驟中，利用保留的抗蝕劑18a和18c作為掩模，在這些抗蝕劑的每個中的開口中，形成錫鍍敷層14a。在第九步驟中，以這樣的方式剝離保留的抗蝕劑18a、18c，以在金屬板10上留下錫鍍敷圖形14、14a。
在圖4中示出的第十步驟中，利用錫鍍敷圖形層14、14a作為第二掩模，通過施加蝕刻溶液，進行第二半蝕刻或選擇性蝕刻。
在第11步驟中，再次在金屬板10的兩個表面的全部上施加負性液體抗蝕劑18。在第12步驟中，從金屬板的兩個表面在負性液體抗蝕劑18上輻照平行紫外光19，用于曝光和顯影。
在第13步驟中，利用保留的抗蝕劑18a和18c作為掩模，在這些抗蝕劑的每個中的開口中，再次形成錫鍍敷層14b。在第14步驟中，剝離保留的抗蝕劑18a、18c，以在金屬板10上留下錫鍍敷圖形14、14a、14b。在第15步驟中，進行第三半蝕刻過程。
隨后，重復(fù)需要次數(shù)的上述第11至第15步驟(第16步驟)。在最后的第17步驟中，去除保留的錫鍍敷圖形14、14a、14b，從而最后制造出高縱橫比的引線或金屬圖形20。
而且，根據(jù)第二實施例，從金屬板10的兩個表面進行多階段蝕刻，因此可形成更高縱橫比的金屬圖形。此外，從金屬板的兩個表面進行的多階段蝕刻可在較短時間長度之內(nèi)形成金屬圖形。
圖6至8示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實施例在電路板上形成布線圖形的方法的步驟。在第三實施例中，通過從兩面覆有銅的樹脂板的一個表面的多階段蝕刻，形成電路板，其中與第一實施例中的金屬板圖形類似地形成布線圖形。
在第一步驟中，利用干膜抗蝕劑(DFR)12，涂覆絕緣基體構(gòu)件31的兩個表面上承載銅箔32的兩面覆有銅的樹脂板30的一個表面的全部。在第二步驟中，利用預(yù)定的掩模圖形(未示出)，通過曝光和顯影，構(gòu)圖抗蝕劑。
在第三步驟中，利用構(gòu)圖的DFR 12a作為掩模，通過用銅箔32作為一個電極(負電極)的電解鍍敷，在DFR 12a的每個開口中形成錫鍍敷層14。在第四步驟中，通過公知的方法剝離DFR 12a，同時在銅箔32上留下錫鍍敷圖形14。
在第五步驟中，利用錫鍍敷圖形14作為第一掩模，對銅箔32施加蝕刻溶液，由此進行半蝕刻或選擇性蝕刻。在半蝕刻工藝中，去除在構(gòu)成第一掩模的錫鍍敷圖形14的蝕刻溶液所經(jīng)過的部分下方的銅箔32周圍的區(qū)域。銅箔32的被去除區(qū)域不能到達銅箔32的下表面，同時掩模的下部部分的側(cè)部分也被蝕刻，這稱作側(cè)蝕刻。因此，調(diào)整用于半蝕刻的條件(蝕刻時間等)，以使銅箔32的被去除區(qū)域在預(yù)定范圍內(nèi)。
結(jié)果，如所示出的，在第一掩模圖形14附近的銅箔32的上部形成側(cè)蝕刻部分10b，同時每個被去除的溝槽部分構(gòu)成了具有通常為圓形截面的基本上為U狀的溝槽10a。
在第六步驟中，在包括于之前步驟中被半蝕刻的部分的整個表面上，涂覆負性液體抗蝕劑18。在這種情況下，在錫鍍敷圖形層14的上和側(cè)表面上、通過蝕刻被去除的銅箔32的基本上為U狀溝槽10a的底部上以及側(cè)蝕刻部分10b上，涂覆負性液體抗蝕劑18。
接下來，在第七步驟中，從負性液體抗蝕劑18的上表面輻照用于曝光的平行紫外光19，隨后顯影，在該顯影步驟中，通過硬化留下曝光部分的抗蝕劑18a和18c，而去除在未曝光的側(cè)蝕刻部分10b上的抗蝕劑18b。在第八步驟中，利用保留的抗蝕劑18a、18c作為掩模，在這些抗蝕劑的每個開口中，形成錫鍍敷層14a。在第九步驟中，剝離保留的抗蝕劑18a、18c。
在第十步驟中，使用保留的錫鍍敷圖形層14和14a作為第二掩模，施加蝕刻溶液，以進行第二半蝕刻或選擇性蝕刻。在第11步驟中，在包括進行了之前步驟中的第二半蝕刻過程的部分的整個表面上，再次施加負性液體抗蝕劑18。在第12步驟中，從負性液體抗蝕劑18的兩個表面輻照平行紫外光19，用于曝光和顯影。
接下來，在第13步驟中，利用保留的抗蝕劑18a和18c作為掩模，在這些抗蝕劑的每個開口中，再次形成錫鍍敷層14b。在第14步驟中，以這樣的方式剝離保留的抗蝕劑18a、18c，以在金屬板10上留下錫鍍敷圖形14、14a、14b。在第15步驟中，進行第三半蝕刻工藝。
之后，重復(fù)所需要的次數(shù)的第11至第15步驟的工藝(第16步驟)。在最后的第17步驟中，去除保留的錫鍍敷圖形14、14a和14b，從而最后在基板上制造出具有高縱橫比布線圖形20的電路板。
圖9至11逐步地示出了根據(jù)本發(fā)明的第四實施例形成電路板上的導(dǎo)體圖形的方法。根據(jù)第四實施例，通過從兩面覆有銅的樹脂板的兩個表面的多階段蝕刻，形成電路板。該實施例與用于形成電路板的第三實施例相類似，且也與同時從兩個表面開始處理的第二實施例相類似。因此，不詳細描述該實施例。
根據(jù)第四實施例，最后可形成具有高縱橫比布線圖形的電路板。上面參考在樹脂基板31的上和下表面上具有相同布線圖形的情況說明了第四實施例。然而，可根據(jù)電路板的類型，在樹脂基板31的上和下表面上同時形成不同的布線圖形。
根據(jù)上述的第一至第四實施例中的每一個，在絕緣基板上形成引線框或布線圖形時，當(dāng)然必須根據(jù)包括金屬圖形的材料、厚度、間距和圖形間(inter-pattern)距離的各種條件，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整蝕刻溶液的類型、蝕刻時間和其它參數(shù)。
而且，盡管前面描述了其中金屬板由銅形成(第一和第二實施例)或者銅附著在樹脂基板上(第三和第四實施例)作為將被蝕刻的基體構(gòu)件的情況，但是除了銅之外，金屬基體構(gòu)件可選地還可由具有相同效果的鐵、鐵-鎳合金等形成。
前述的說明涉及到這樣的情況，其中當(dāng)金屬不溶解于用于溶解基體構(gòu)件的銅的蝕刻溶液時，用于選擇性蝕刻金屬基板的掩模層由錫鍍層形成。然而，在通過蝕刻部分地去除構(gòu)成基體構(gòu)件的金屬(銅、鐵或鐵-鎳合金)的工藝中，除了錫之外的金屬如不可溶解的焊料鍍層或銀鍍層也可用作掩模?？蓮幕w金屬構(gòu)件的類型和成本的觀點，適當(dāng)?shù)剡x擇這些金屬。
在這方面，根據(jù)上述第一至第四實施例，在側(cè)蝕刻部分中用于第一過程的掩蔽材料(參考標號14)和用于第二及隨后過程的掩蔽材料(參考標號14a、14b)都是錫。然而，就用于第二及隨后過程的掩蔽材料而言，可使用與金屬基體構(gòu)件不同的除了錫之外的任何其它材料。而且，形成用于第二及隨后過程的掩模的方法不限于電解鍍敷，而是也可采用具有相同效果的無電解鍍敷、氣相沉積、濺射等。然而，電解鍍敷最適于確保膜厚度在預(yù)定范圍內(nèi)。
而且，在上述第一至第四實施例中，在第六步驟和第二及隨后的過程(第11及隨后的步驟)中，使用相同的負性液體抗蝕劑18作為涂覆在整個表面上的抗蝕劑材料。然而，可選地，對于第一涂覆，如在上述實施例中一樣采用負性液體抗蝕劑18，而對于第二及隨后的過程，可使用正性液體抗蝕劑18。通過曝光和顯影該抗蝕劑，在各側(cè)蝕刻部分處的抗蝕劑硬化，并可用作掩模。在這種情況下，替代錫鍍層(標號14b)，硬化的抗蝕劑本身用作掩模。
圖12至14示出了通過消除保留在由根據(jù)第一至第四實施例進行多個蝕刻過程形成的金屬板圖形或高縱橫比布線圖形上的突起來平坦化的方法。利用金屬圖形的分隔壁作為正電極以及與金屬分隔壁相同類型的金屬作為對電極，將兩個電極浸入電解溶液中。一旦在兩個電極之間施加電壓，電場就集中在構(gòu)成正電極的金屬分隔壁的突起上，從該突起優(yōu)先發(fā)生洗脫，從而可以平坦化金屬圖形的分隔壁表面。以下說明該電解拋光過程。
圖12示出了其中通過多個蝕刻過程去除了保護表面和側(cè)蝕刻層的錫鍍敷圖形的狀態(tài)。在多個蝕刻過程之后，突起20a保留在金屬圖形20的分隔壁表面上。
在示出了金屬圖形20的分隔壁表面的圖13的部分放大圖中，將由金屬圖形20的分隔壁構(gòu)成的正電極和由與金屬分隔壁(如銅)相同類型的金屬(如銅)構(gòu)成的負電極浸入電解溶液中，并在兩個電極之間施加電壓，以導(dǎo)致正電極的洗脫。電場集中在金屬分隔壁的突起20a上，并因此優(yōu)先將在分隔壁的表面上的突起20a洗脫到電解溶液中。因此，如圖13(a)至13(c)中所示，在電解拋光工藝期間，金屬分隔壁的平坦度逐漸提高。因此，最后，如圖14中所示，形成具有高平坦度的分隔壁20b的金屬圖形20。
在圖12至14中示出的電解拋光工藝中，用作與構(gòu)成正電極的金屬板圖形或布線圖形相對的電極的金屬是與金屬板圖形或布線圖形相同類型的金屬，這根據(jù)情況而定。作為可選方案，不同類型的金屬可用作負電極。然后，可將兩個電極浸入電解溶液中，且將電壓施加到兩個電極之間以進行電解拋光工藝。而且，在這種情況下，電場集中在金屬板圖形或布線圖形的分隔壁的突起處，且優(yōu)先將這些突起洗脫到電解溶液中，從而平坦化金屬分隔壁。
上面參考

了本發(fā)明的實施例。然而，本發(fā)明不限于這些實施例，并且可對本發(fā)明進行各種修改和變化，而不脫離其范圍和精神。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可將金屬板圖形或電路板的布線圖形的間距制作得很窄。而且，可確保金屬板圖形或布線圖形的上部的寬度，從而可降低上部和下部之間的圖形寬度差，由此提高縱橫比。
考慮到具有適當(dāng)厚度的金屬掩模用作正性抗蝕劑的掩模層的事實，消除了使用DFR的現(xiàn)有技術(shù)中的問題，現(xiàn)有技術(shù)中，由于不充分的掩蔽能力，在形成側(cè)蝕刻部分的抗蝕刻保護膜時，在DFR下方的正性抗蝕劑溶解，且形成了與DFR之間的間隙，導(dǎo)致作為抗蝕刻保護層的功能的損失，而且，在顯影正性抗蝕劑時，通過顯影劑，DFR被溶解(膨脹)并剝離，或者在顯影劑的壓力下，DFR變形，引起DFR的較低附著力和剝離，導(dǎo)致掩蔽功能的損失。
權(quán)利要求
1.一種形成金屬板圖形的方法，包括以下步驟在金屬板的兩個表面中的至少一個上，形成其材料不同于所述金屬板的材料的構(gòu)圖的第一金屬層；利用所述第一金屬層作為第一掩模，對所述金屬板進行選擇性半蝕刻；從所述第一掩模的上部在被半蝕刻的表面上涂覆負性抗蝕劑，并通過從所述第一掩模的上部曝光和顯影，去除形成于所述第一掩模下方的側(cè)蝕刻層的未曝光的可溶解負性抗蝕劑；在已從其去除了所述負性抗蝕劑的所述側(cè)蝕刻層上，形成作為第二掩膜的其材料不同于所述金屬板的材料的第二金屬層；去除曝光且硬化的所述負性抗蝕劑；通過所述第一和第二掩模再次選擇性半蝕刻所述金屬板；以及去除所述第一和第二掩模。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的形成金屬板圖形的方法，其中形成所述構(gòu)圖的第一金屬層的步驟包括以下步驟在所述金屬板的兩個表面中的至少一個上施加抗蝕劑，并通過構(gòu)圖所述抗蝕劑形成抗蝕劑圖形；在未掩蔽所述抗蝕劑圖形的部分處，通過圖形鍍敷形成所述第一金屬層；以及去除所述抗蝕劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的形成金屬板圖形的方法，還包括重復(fù)進行以下步驟施加用于曝光和顯影的所述負性抗蝕劑，從而去除在所述第一掩模下方的所述側(cè)蝕刻部分的可溶解的負性抗蝕劑；在所述側(cè)蝕刻層上形成作為第二掩模的所述第二金屬層；去除硬化的所述負性抗蝕劑；以及通過所述第一和第二掩模再次選擇性半蝕刻所述金屬板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的形成金屬板圖形的方法，其中所述金屬板由選自可被所使用的蝕刻溶液溶解的銅、鐵和鐵-鎳合金中的一種形成，以及其中所述第一和第二金屬層均由選自不溶解于所述蝕刻溶液中的錫鍍敷層、焊料鍍敷層和銀鍍敷層中的一種形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的形成金屬板圖形的方法，其中涂覆在所述金屬板上的所述抗蝕劑是選自干膜抗蝕劑和液體抗蝕劑中的一種，以及所述負性抗蝕劑是選自液體負性抗蝕劑和電沉積的負性抗蝕劑中的一種。
6.一種形成電路板的方法，包括以下步驟形成構(gòu)圖的第一金屬層，其材料不同于金屬箔的材料，所述金屬箔形成在絕緣基體構(gòu)件的兩個表面中的至少一個上；利用所述第一金屬層作為第一掩模，對所述金屬箔進行選擇性半蝕刻；從所述第一掩模的上部在被半蝕刻的表面上涂覆負性抗蝕劑，并通過從所述第一掩模的上部曝光和顯影，去除形成于所述第一掩模下方的側(cè)蝕刻層的未曝光的可溶解負性抗蝕劑；在已從其去除了所述負性抗蝕劑的所述側(cè)蝕刻層上，形成作為第二掩模的其材料不同于所述金屬箔的材料的第二金屬層；去除曝光且硬化的所述負性抗蝕劑；通過所述第一和第二掩模再次選擇性半蝕刻所述金屬箔；以及去除所述第一和第二掩模。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的形成電路板的方法，其中形成所述構(gòu)圖的第一金屬層的步驟包括以下步驟在形成于絕緣基體構(gòu)件的兩個表面中的至少一個上的所述金屬箔上施加抗蝕劑，并通過構(gòu)圖所述抗蝕劑形成抗蝕劑圖形；在未掩蔽所述抗蝕劑圖形的部分處，通過圖形鍍敷形成所述第一金屬層；以及去除所述抗蝕劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的形成電路板的方法，還包括重復(fù)進行以下步驟施加用于曝光和顯影的所述負性抗蝕劑，從而去除在所述第一掩模下方的所述側(cè)蝕刻層的可溶解的負性抗蝕劑；在所述側(cè)蝕刻層上形成作為第二掩模的所述第二金屬層；去除硬化的所述負性抗蝕劑；以及通過所述第一和第二掩模再次選擇性半蝕刻所述金屬箔。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的形成電路板的方法，其中所述金屬箔由選自可被所使用的蝕刻溶液溶解的銅、鐵和鐵-鎳合金中的一種形成，以及其中所述金屬鍍敷層由選自不溶解于所述蝕刻溶液中的錫鍍敷層、焊料鍍敷層和銀鍍敷層中的一種形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求6的形成電路板的方法，其中涂覆在所述金屬箔上的所述抗蝕劑是選自干膜抗蝕劑和液體抗蝕劑中的一種，以及所述負性抗蝕劑是選自液體負性抗蝕劑和電沉積的負性抗蝕劑中的一種。
11.一種形成金屬板圖形的方法，包括以下步驟將通過在權(quán)利要求1中所述的形成方法制造的金屬板圖形和其材料與所述金屬板的材料不同的金屬浸入電解溶液中；以及將電壓施加于在所述電解溶液中作為正電極的所述金屬板圖形和作為負電極的與所述金屬板不同類型的所述金屬之間，并通過優(yōu)先洗脫在所述金屬板圖形表面上的突起來電解拋光。
12.一種形成金屬板圖形的方法，包括以下步驟將通過在權(quán)利要求1中所述的形成方法制造的金屬板圖形和其材料與所述金屬板的材料相同的金屬浸入電解溶液中；以及將電壓施加于在所述電解溶液中作為正電極的所述金屬板圖形和作為負電極的與所述金屬板相同類型的所述金屬之間，并通過優(yōu)先洗脫在所述金屬板圖形表面上的突起來電解拋光。
13.一種形成電路板的方法，包括以下步驟將通過在權(quán)利要求6中所述的形成方法制造的電路板和其材料與形成所述電路板的所述金屬箔的材料不同的金屬浸入電解溶液中；以及將電壓施加于在所述電解溶液中作為正電極的所述電路板和作為負電極的所述金屬之間，并通過優(yōu)先洗脫在所述電路板表面上的突起來電解拋光。
14.一種形成電路板的方法，包括以下步驟將通過在權(quán)利要求6中所述的形成方法制造的電路板和其材料與形成所述電路板的所述金屬箔的材料相同類型的金屬浸入電解溶液中；以及將電壓施加于在所述電解溶液中作為正電極的所述電路板和作為負電極的與所述金屬箔相同類型的所述金屬之間，并通過優(yōu)先洗脫在所述電路板表面上的突起來電解拋光。
全文摘要
公開了一種通過利用金屬掩模的多階段蝕刻形成高縱橫比金屬板圖形或電路板的方法。在銅板(10)的一個或兩個表面上涂覆抗蝕劑(12)，并構(gòu)圖所述抗蝕劑形成抗蝕劑圖形。使用該抗蝕劑圖形形成錫鍍敷層(14)，并利用該錫鍍敷層作為掩模，半蝕刻所述銅板。通過涂覆、曝光和顯影正性抗蝕劑(18)，在所述錫鍍敷層下方的所述正性抗蝕劑受到保護。利用所述錫鍍敷層和所述保護性抗蝕劑層作為掩模，再次進行半蝕刻。重復(fù)該工藝，直到最后去除用作掩模的所述抗蝕劑和所述錫鍍敷層，以產(chǎn)生金屬圖形(20)。
文檔編號H05K3/06GK1917743SQ20061011592
公開日2007年2月21日 申請日期2006年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月18日
發(fā)明者酒井豐明, 深瀨克哉 申請人:新光電氣工業(yè)株式會社