[发明专利]一种微波薄膜集成电路的制备方法

说明书

本发明提供了一种微波薄膜集成电路的制备方法，在金属化处理后，附着光刻胶，并选择性去除光刻胶形成电路图形，再选择性电镀金，然后利用真空溅射的方式制备抗刻蚀TiW掩膜保护层，利用光刻胶剥离工艺很好的去除非图形区域的抗刻蚀金属掩膜保护层，再按照一定顺序依次去除其它膜层，从而得到微波薄膜集成电路板。本发明提供的制备方法可以用于含Ni层的复合薄膜，打破了现有技术的局限，适用性更广。而且，即使带胶电镀过程中出现电镀渗金现象，利用本发明的制备方法，也可制备出合格的薄膜电路。同时，本发明的制备方法能够提高附着性，克服了在金层上电镀会降低电路附着力而不适用于对抛光型陶瓷基片进行金属化的问题。

技术领域

本发明涉及半导体领域，特别涉及一种微波薄膜集成电路的制备方法。

背景技术

微波薄膜电路与其他类型的电路相比，具有互连密度高和线条精度高的优点，可实现小孔金属化、集成电阻、电容和电感等无源元件，制造高功率电路，整个封装结构具有系统级功能等突出特点，在通信和航天领域中的微波、毫米波电路上具有广泛的应用，是一种非常有潜力的微波电路基板技术。

薄膜电路基板是在玻璃/陶瓷等衬底材料上通过真空蒸发、溅射、光刻和电镀等薄膜工艺制备出薄膜电阻、电感、金属化孔及互连导体等无源元件。根据应用不同，陶瓷/玻璃衬底有以下几种：99.6％氧化铝(抛光/即烧)、96％氧化铝(即烧)、氮化铝、氧化铍、铁氧体、钛酸盐类陶瓷、石英玻璃、高阻硅、蓝宝石、金刚石等。由于陶瓷/玻璃等微波性能的优越性，一般在军用微波领域中，根据基材等性能不同，薄膜电路基板常用于低噪声放大器、高功率放大器、高速数字电路、高增益平面天线、厚型微带天线、功分器、频率耦合器、带通滤波器、隔离器、环形器、移相器等微波器件。

在实际加工过程中，对于存在孤岛的电路图形，需要采用带胶电镀法来实现电路的导通电镀。具体的加工过程是：首先采用真空镀膜的方法在陶瓷基片上沉积一层TaN/TiW/Au或者TaN/TiW/Ni/Au复合膜层(或其他的、满足设计需求的膜层结构)，然后使用涂胶机或喷胶机在复合膜层上涂覆一层光刻胶，通过掩膜曝光显影，去除电路图形部分附着的光刻胶，露出底层的金属层，根据光刻胶的特性进行坚膜处理后进行带胶电镀。由于非图形的部分被光刻胶覆盖，无法电镀上金，露出的图形部分就实现了电镀加厚。带胶电镀完成后，需要对电镀加厚的电路图形进行保护，刻蚀去除非图形部分的金属层。在刻蚀过程中对电路图形的保护成为电路制作的关键点，如果对电路图形保护不充分，将造成电路图形腐蚀，电路尺寸精度变差，影响电路性能。现在一般采用的工艺方法是电镀加工完成后，再进行电镀形成刻蚀图形保护层，然后再通过后期刻蚀方式对此图形保护层进行去除。目前最广泛的是采取电镀铜进行图形抗刻蚀层。

采取电镀方式形成图形抗刻蚀层方式目前有几点局限性：①带胶电镀过程中会由于环境电镀液等问题出现电镀渗金现象，会导致基板报废现象。②由于刻蚀金溶液对铜等抗刻蚀层会进行缓慢反应，因此图形电镀铜厚度直接影响刻蚀效果，经常性导致铜刻蚀层腐蚀穿透现象。③在去铜过程中由于氯化铁配置过程会产生少量氢氧化铁对电镀金表面产生影响。④由于电镀铜等金属应力较大，在金层上进行电镀会加大的降低电路附着力，对于抛光型陶瓷基片上进行金属化不适用。⑤由于需要除去表面抗刻蚀层，必须利用能够腐蚀铜的腐蚀液，而腐蚀铜腐蚀液会对镍薄膜造成伤害，因此此种利用电镀铜作为抗刻蚀层工艺仅限于TaN/TiW/Au这一复合薄膜，而不适应于TaN/TiW/Ni/Au或者TiW/Ni/Au的含Ni复合薄膜，或者其他有影响的复合薄膜结构。综上所述，利用铜作为抗刻蚀层刻蚀虽然能够满足部分生产要求，但是由于工艺局限性，生产控制较为困难，工艺广度不高。

因此，需要开发一种新的简单易行光刻保护图形工艺，容易在图形表面形成一层保护金属掩膜，并且该金属掩膜即便腐蚀渗镀的基片，也能够不产生腐蚀穿透，并且容易除去、不会产生次生风险，最终要的此种方式不会对电路附着力产生影响。这样能够进一步保证图形加工质量，提高生产效率、降低生产成本。

发明内容