本發(fā)明屬于陶瓷基板疊構(gòu)，具體涉及一種陶瓷基板疊構(gòu)及其制造方法。

背景技術(shù)：

1、dpc(direct?plating?copper，直接鍍銅)是在陶瓷薄膜工藝加工基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的陶瓷電路加工工藝。以陶瓷作為線路的基板，采用濺鍍工藝于基板表面復(fù)合金屬層，并以電鍍和光刻工藝形成電路。

2、傳統(tǒng)的陶瓷材料其表面粗糙度過(guò)高，表面會(huì)有許多大小不一的坑洞，這種現(xiàn)象會(huì)造成以陶瓷材料制成的陶瓷基板表面的平整度不佳，尤其在陶瓷基板表面運(yùn)用半導(dǎo)體制程進(jìn)行加工、或是在其上形成黃光線路時(shí)，陶瓷基板高的表面平均粗糙度，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致制程良率的大幅降低，并且表面粗糙度越高，將使得乾膜光阻或液態(tài)光阻無(wú)法均勻附著在基板表面，常會(huì)造成附著力不佳而造成光阻浮膜，或者在電鍍過(guò)程中線路滲鍍；

3、此外(如圖3-4所示)若陶瓷基板晶格常數(shù)與銅lattice?mismatch差異太大，會(huì)造成薄膜應(yīng)力太大.例如cu?fcc晶格常數(shù)3.61a.al2o3六方堆積a＝4.758c＝12.99.兩者晶格常數(shù)相差31％.若基板晶格常數(shù)與銅lattice?mismatch差異太大，會(huì)造成薄膜應(yīng)力太大而讓銅層附著力不佳，當(dāng)累積應(yīng)力太大時(shí)會(huì)造成基板彎曲的現(xiàn)象。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種陶瓷基板疊構(gòu)及其制造方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中提出的傳統(tǒng)的陶瓷材料其表面粗糙度過(guò)高，表面會(huì)有許多大小不一的坑洞，這種現(xiàn)象會(huì)造成以陶瓷材料制成的陶瓷基板表面的平整度不佳，尤其在陶瓷基板表面運(yùn)用半導(dǎo)體制程進(jìn)行加工、或是在其上形成黃光線路時(shí)，陶瓷基板高的表面平均粗糙度，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致制程良率的大幅降低，并且表面粗糙度越高，將使得乾膜光阻或液態(tài)光阻無(wú)法均勻附著在基板表面，常會(huì)造成附著力不佳而造成光阻浮膜，或者在電鍍過(guò)程中線路滲鍍；此外(如圖4所示)若陶瓷基板晶格常數(shù)與銅lattice?mismatch差異太大，會(huì)造成薄膜應(yīng)力太大.例如cu?fcc晶格常數(shù)3.61a.al2o3六方堆積a＝4.758c＝12.99.兩者晶格常數(shù)相差31％.若基板晶格常數(shù)與銅lattice?mismatch差異太大，會(huì)造成薄膜應(yīng)力太大而讓銅層附著力不佳，當(dāng)累積應(yīng)力太大時(shí)會(huì)造成基板彎曲的現(xiàn)象的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種陶瓷基板疊構(gòu)制造方法，包括以下步驟：

3、s1、選擇材質(zhì)為氧化鋁、氮化鋁或氮化硅的陶瓷基板；

4、s2、選擇與cu晶格常數(shù)相近的材質(zhì)作為緩沖薄膜；

5、s3、將陶瓷基板加熱至指定溫度，使得緩沖薄膜中的原子能夠在陶瓷基板上排列成長(zhǎng)的較為整齊；

6、s4、采用反應(yīng)式濺鍍方式對(duì)陶瓷基板上進(jìn)行濺鍍，使用al靶材通過(guò)n2氣體，經(jīng)由等離子轟擊并與n2反應(yīng)形成緩沖薄膜在陶瓷基板之上形成緩沖薄膜；

7、s5、按要求對(duì)陶瓷基板與緩沖薄膜進(jìn)行真空背壓，減少氧在高溫濺鍍過(guò)程中造成的銅氧化現(xiàn)象；

8、s6、調(diào)試溫度將銅濺鍍?cè)诰彌_薄膜上形成銅種子層，由于有緩沖薄膜的緩沖使得濺鍍的銅種子能夠較為平整；

9、s7、采用乾膜光阻或液態(tài)光阻在銅種子層之上形成光阻，由于銅種子層表面平整，使得光阻壓合或涂布均可以平整的貼附；

10、s8、圖案化光阻，然后通過(guò)電鍍使形成的厚銅位于光阻圖案之間進(jìn)而形成線路。

11、作為本發(fā)明一種陶瓷基板疊構(gòu)制造方法優(yōu)選的，所述s2中與cu晶格常數(shù)相近的材質(zhì)為：aln、zno。

12、作為本發(fā)明一種陶瓷基板疊構(gòu)制造方法優(yōu)選的，所述s2中緩沖薄膜的厚度在50nm～800nm之間。

13、作為本發(fā)明一種陶瓷基板疊構(gòu)制造方法優(yōu)選的，所述s3中陶瓷基板的加熱溫度在200～1000攝氏度之間。

14、作為本發(fā)明一種陶瓷基板疊構(gòu)制造方法優(yōu)選的，所述s5中真空背壓要求抽到10^-6torr。

15、作為本發(fā)明一種陶瓷基板疊構(gòu)制造方法優(yōu)選的，所述s6中銅種子層的厚度可為50nm～800nm，且所述濺鍍銅的溫度在200～600攝氏度之間。

16、作為本發(fā)明一種陶瓷基板疊構(gòu)制造方法優(yōu)選的，所述s7中乾膜光阻是通過(guò)熱壓滾輪將乾膜光阻壓于銅種子層之上；液態(tài)光阻則是通過(guò)使用slid?coating狹縫涂布或者旋轉(zhuǎn)塗布貼附在銅種子層之上。

17、一種陶瓷基板疊構(gòu)，包括陶瓷基板、緩沖薄膜和銅種子層，所述陶瓷基板的頂部設(shè)置有緩沖薄膜，所述緩沖薄膜的頂部設(shè)置有銅種子層。

18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

19、1.通過(guò)形成aln或zno緩沖薄膜在陶瓷基板之上，阻隔陶瓷基板粗糙鍍高和孔隙，并且緩沖薄膜形成襯底可減緩高低起伏的落差，讓銅種子層能夠減少斷差并且還會(huì)較為平整，當(dāng)銅種子層平整時(shí)，在后道工序光阻層中可以使光阻貼合更為完善，從而減少銅電鍍時(shí)滲鍍的問(wèn)題提高整體質(zhì)量。

20、2.通過(guò)使用aln或zno緩沖薄膜可讓銅金屬在濺鍍微結(jié)構(gòu)成長(zhǎng)能夠較好，異質(zhì)原子對(duì)接排序的能夠更為匹配，讓后續(xù)銅薄膜成長(zhǎng)的內(nèi)部應(yīng)力減少，并且使用aln、zno緩沖薄膜可讓銅原子成長(zhǎng)為具有orientation和epitaxy的薄膜結(jié)構(gòu)，可提升附著力，并且降低銅薄膜應(yīng)力，從而減少陶瓷基板的翹區(qū)。

技術(shù)特征：

1.一種陶瓷基板疊構(gòu)制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陶瓷基板疊構(gòu)制造方法，其特征在于：所述s5的步驟為使用反應(yīng)式濺鍍,通入氮?dú)夂蜌鍤庑纬呻姖{,轟擊鋁靶,反應(yīng)式濺鍍形成氮化鋁aln緩沖薄膜(2)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陶瓷基板疊構(gòu)制造方法，其特征在于：所述s5的步驟為使用複合靶材進(jìn)行濺鍍,通入氬氣形成電漿,轟擊aln或zno或azo複合靶,濺鍍分別形成aln、zno、azo緩沖薄膜(2)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陶瓷基板疊構(gòu)制造方法，其特征在于：所述s5的步驟為使用反應(yīng)式濺鍍,通入氧氣和氬氣形成電漿,轟擊鋁靶和鋅靶,反應(yīng)式濺鍍形成氧化鋅zno或azo緩沖薄膜(2)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陶瓷基板疊構(gòu)制造方法，其特征在于：所述s2中緩沖薄膜(2)的厚度在50nm～800nm之間。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陶瓷基板疊構(gòu)制造方法，其特征在于：所述s3中陶瓷基板(1)的加熱溫度在200～1000攝氏度之間。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陶瓷基板疊構(gòu)制造方法，其特征在于：所述s4中真空背壓要求抽到10^-5torr～10^-6torr。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陶瓷基板疊構(gòu)制造方法，其特征在于：所述s6中銅種子層(3)的厚度可為50nm～800nm，且所述濺鍍銅的溫度在200～600攝氏度之間。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陶瓷基板疊構(gòu)制造方法，其特征在于：所述s7中乾膜光阻是通過(guò)熱壓滾輪將乾膜光阻壓于銅種子層(3)之上；液態(tài)光阻則是通過(guò)使用slid?coating狹縫涂布或者旋轉(zhuǎn)塗布貼附在銅種子層(3)之上。

10.一種陶瓷基板疊構(gòu)，包括權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)，其特征在于，包括陶瓷基板(1)、緩沖薄膜(2)和銅種子層(3)，所述陶瓷基板(1)的頂部設(shè)置有緩沖薄膜(2)，所述緩沖薄膜(2)的頂部設(shè)置有銅種子層(3)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于陶瓷基板疊構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種陶瓷基板疊構(gòu)制造方法，包括以下步驟：S1、選擇材質(zhì)為氧化鋁、氮化鋁或氮化硅的陶瓷基板；S2、選擇與Cu晶格常數(shù)相近的材質(zhì)作為緩沖薄膜；S3、將陶瓷基板加熱至指定溫度，使得緩沖薄膜中的原子能夠在陶瓷基板上排列成長(zhǎng)的較為整齊；S4、采用反應(yīng)式濺鍍方式使用Al靶材通過(guò)等離子轟擊使其與N2反應(yīng)在陶瓷基板之上形成緩沖薄膜。本發(fā)明提出通過(guò)形成AlN或ZnO緩沖薄膜在陶瓷基板之上，阻隔陶瓷基板粗糙鍍高和孔隙，并且緩沖薄膜形成襯底可減緩高低起伏的落差，讓銅種子層能夠減少斷差并且還會(huì)較為平整，當(dāng)銅種子層平整時(shí)，在后道工序光阻層中可以使光阻貼合更為完善，從而減少銅電鍍時(shí)滲鍍的問(wèn)題提高整體質(zhì)量。

技術(shù)研發(fā)人員：黃新生
受保護(hù)的技術(shù)使用者：寧波榮寶雨半導(dǎo)體有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30