[其他]制造薄膜线条的工艺

说明书

本发明涉及利用光刻厚的光致抗蚀剂，并继而电化选择生产金属的技术来制造薄膜线条的工艺。

大家知道，以现有技术可得到高厚度（5-7微米）的薄膜线条。其最小宽度有40-50微米，宽度的公差是5-8微米。

当前，微波领域的趋势是在越来越高的频率（20-30GH_Z），同时具有高的特性阻抗（200-300欧姆）和集总电路情况下采用薄膜线条。因而必须采用高厚度（5-7微米）的宽度约4-10微米，高分辨率的，并具有几乎是垂直的侧壁面，公差小到约1微米的薄膜线条。

大家也已知道，高分辨率的线条可以用真空溅射金的技术来获得，但是这种技术的生长速度是非常低的，所以实际上不能应用在大规模生产上。另外，由于这种工艺必须首先在整个绝缘基片上溅射上金后再制造线条，因而金的浪费是极大的。用这种工艺还存在着线条侧向钻蚀的缺点，其侧向钻蚀的宽度至少等于其厚度，所以线条的侧壁面产生凹陷。

进一步说，大家已经知道，使用电化选择生产技术可以获得好的生长速度，金也只是加在传导电路上。但是，以现在这样的技术不可能获得所要求的线条分辨率和精度。实际上，需要生长金的凹座是在厚的光致抗蚀剂的基底上制得的。为了要使凹座的壁面符合机械强度的要求，须进行热处理过程。然而热处理使壁面遭损变园，因此生长金后所得到的线条变成了很不规则的蘑菇形。

本发明的一个目的是要克服上述的弊端，提出了一种用光刻厚的光致抗蚀剂，并继而电化选择生长金属的技术制得具有高分辨率，几乎垂直的侧壁面和最大宽度公差大约1微米的薄漠线条的工艺。

为了达到上述的目的，本发明涉及利用光刻厚的光致抗蚀剂，并继而电化选择生长金属以制道薄漠线条的工艺。其特点为，这种厚的光致抗蚀剂的制造是先在绝缘基片上涂复一层聚酰亚胺，进行第一次固化，再第二次涂复一层聚酰亚胺，并进行第二次固化。

本发明的进一步的目的和优点，从下面最佳实施方案详细描述和附图中可以清楚地看出。但这只是举例说明，本发明的内容不仅限于此。这里图1到图11表示了按本发明用光刻厚的光致抗蚀剂的方法制造薄膜线条一个周期的各步骤。

参照附图，制造线条的工艺按下面的步骤（工序）进行：

图1：在基片1，即氧化铝、玻璃、兰宝石、氧化铍基片上用真空阴极溅射法敷金属，所敷金属实际含有一个氮化钽电阻层，一个钛粘结层和一个钯防扩散层，它们构成一个三重层（2），总厚度为4000-5000埃。

图2：离心涂复第一个厚度2-5微米的聚酰亚胺层3a，在反射炉中进行第一次固化，温度范围为120～150℃，时间约2小时，接着温度在170～220℃范围为内，时间2小时。然后，离心涂复第二个厚度为2～5微米的聚酰亚胺层3b，第二次固化仍是在反射炉中进行，温度范围150～170℃，约2小时，温度范围为170～220℃时也是2小时。聚酰亚胺3a和3b二层完全贴合，形成一均匀的聚酰亚胺层3，总厚度为4～10微米。

图3：在聚酰亚胺层3上用真空阴极溅射法沉积氧化钛层4，厚度为1000埃。

图4：在氧化钛层4上离心涂复光敏漆层5，厚度为0.8微米。

图5：该光敏漆层5，通过一金属掩膜，进分紫外爆光，显影后形成10微米宽的凹座6。这些凸座的宽度决定于所要求的线条宽度。按本发明的加工目标，可形成宽度为2微米的线条。

图6：用氢氟酸蚀刻氧化钛金属层4，在氧化钛金属层4处也形成凹座6。

图7：将中间制品沉浸在由生产光敏漆厂家推荐的溶液中，除去光敏漆层5。

图8：在具有高压力（4-8毫巴）和射频13.56兆赫的低密度激发能（2-7瓦/厘米²）的氧气等离子体中对聚酰亚胺进行干蚀刻5-10分钟，借此在聚酰亚胺层3中也同样得到了具有几乎垂直的侧壁面7的凹座6。

图9：在聚酰亚胺层3中所形成的凹座6内，选择性地电化沉积金属。例如，金、银、铜。结果在凹座6内得到了导线8，其厚度为3-7微米，侧壁面9几乎是垂直的。

图10：用氢氟酸溶液除去氧化钛金属层4。

图11：在具有高压力（4-8毫巴）和射频13.56兆赫的低密度激发能（2-7瓦/厘米²），的氧气等离子体中进行干性蚀刻5-10分钟，完全去除聚酰亚胺。在不撤除真空下，吸去氧气等离子体，引入氩气，在低压力（2-4×10⁴毫巴）和高密度的激发能（9-15瓦/厘米²）下，继续干蚀刻5-10分钟，其时三重金属层也完全除去。