[发明专利]设置在一种非导电基材上的电路结构,特别是细微电路结构及其制造方法

说明书

本发明涉及符合权利要求1前叙部分的、在非导电基材上的电路结构，特别是细微电路结构，以及符合权利要求4前叙部分的制造电路结构的方法。

通过专业杂志“Galvanotechnik”81卷(1990)，10期，特刊“LAD-最细微导体金属化的新型激光支持涂层法”，发表了在一种非导电基材上用一种醋酸钯溶液全面涂敷薄膜以制造明显小于100mm的最细微的导体结构。通过随后利用波长为248nm的受激准分子激光器进行照射在准备制作电路结构的部位使金属原子释放，作为随后的无电流金属化之用的晶核。在金属化之前仍然需要进行一道吹洗工序，以便清除在基材上涂覆的含金属的薄膜中未分解的部分。这道吹洗工序的质量对于在随后的无电流金属化过程中避免无序生长问题起决定性的作用。另外还发现，采用所述的方法不能使沉积的金属电路具有足够的粘结牢固性。

在DE 42 10 400 C1中介绍了利用一种激光器进行局部加热，从用重金属盐的混合物在基质上涂覆的薄膜直接沉积铜的方法。这种方法在热激活化学领域中有一个缺点，就是使所获得的电路结构的细度受到制约。另外，由于所涂覆的薄膜是一种导电薄膜，所以在进行金属化之前还需要进行一次费用昂贵、又有问题的吹洗过程。对于使用非导电的重金属络合物，以及用受激准分子激光器发射紫外线进行冷破坏重金属络合物来分解重金属晶核，既未作公开发表也未进行补充。

在DE 41 24 686 A1中又介绍了一种方法，在含有铜-重金属络合物的有机气相中，利用激光器辐射能的作用在一种基质上形成铜的结构沉积。这种方法的缺点在于，铜的结构沉积是在一个真空室中在惰性气体中进行的。设备和操作技术方面的昂贵费用使这种方法在惯用的印刷电路板和电路载体的领域中的广泛应用遭到抵制。

通过US 45 74 095发表了一种方法，将基质放在真空室的一种钯络合物的蒸汽中，然后通过一个窗孔用249nm的受激准分子激光器按照结构化的方式照射。由于钯的沉积是在真空室中的蒸汽相中进行的，花费也很昂贵，所以在印刷电路板和电路载体的领域中使用这种方法是不经济的。

本发明的任务是提供一种制造简单可靠的用于电路图的微细电路结构，以及进一步创造一种制造电路结构的简单可靠的方法，保证电路的微细结构化达到10μm的电路宽度和间距。

这项任务按照权利要求1和4的特征能够解决。本发明的其他实施方案参见相应附属权利要求。

按照本发明的电路结构与惯用的电路结构相比可以更为简单地制造。由于在基材的含有重金属的基体中含有重金属晶核，它是通过破坏在基材的微孔表面上涂敷的非导电的有机重金属络合物形成的，就不需要避免无序生长的问题，不用在金属化之前在含有重金属的基体上清除未经处理的部分。另外，还获得粘结性特别优越的沉积金属电路。

在按照本发明的电路结构的制造方法中通过采用一种非导电的有机重金属络合物作为在基材上涂敷的含重金属的组分，可达到在用受激准分子激光器进行紫外线照射处理之后，紧接着就能进行化学还原金属化处理。通过受激准分子激光器进行的紫外线照射处理，在准备制造的电路结构部位的重金属络合物产生裂解，分解出对部分还原金属化高活性的重金属晶核。不再需要一直成问题的吹洗工序。金属化形成边缘清晰的轮廓结构，也不会有任何不规则生长。由于形成的重金属晶核的活性很高，附带还会有利于按照所需的厚度进行准确的金属化反应。

最好是选用钯络合物或者含钯的重金属络合物。正如所见，此类重金属络合物特别适合于按照本发明的方法进行最细微的结构化处理。特别是在进行结构处理的裂化反应时很小能量密度的紫外线照射即足以够用，要比在已知的系统中称之为分解的拆开或松开的反应机理所用的小得多。这种小的能量输入的结果是决不出现烧蚀粒子，从而省去金属化前的净化过程。另外达到在结构化中每次激光器脉冲可照射比已知烧蚀技术大得多的面积。

在本发明的范围内还作这样的规定，为了从重金属络合物中分解出重金属的晶核，最好使用波长为248nm的氪氟-受激准分子激光器。这样就能够不用对络合物进行加热使其裂解。从而避免在处理范围内的物料熔融。结果在裂解出重金属晶核的范围内的边界非常清晰，转而使金属化结构边缘具有特别有利的、特别好的清晰程度，这对于最细微的导体的意义更为重要。

按照一个优选的实施方案规定，用双乙酸钯和一种有机络合剂反应，生成钯-络合物。结果发现，有利的是用具有多个配位原子如N，O，S，P的本身已知的高稳定性的多官能团的螯合剂作为有机络合剂。在本发明的范围内还进一步规定，还可以将多官能团的螯合剂与离子化基团如羟基或羧基共同配合使用。