CN106711085B - 一种柔性互连金属的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种柔性互连金属的制备方法，其步骤包括：第一步在基板上涂覆一层正胶，并进行光刻，光刻出凹凸不平的结构；第二步：溅射金属钛/金；第三步：在金属上涂覆AZ胶，光刻出互连金属线条；第四步：蒸发镍/金两层金属；第五步：剥离顶层光刻胶，形成有弯曲的互连金属。

Description

一种柔性互连金属的制备方法
技术领域
本发明涉及一种柔性互连金属的制备方法，具体涉及一种能够通过两次涂胶、两次光刻，简单实现柔性互联金属线条的制备方法。本发明应用于柔性电子制造领域。
背景技术
随着当前社会的可穿戴技术的不断发展，各种柔性电子元器件和电子电路不断发展，柔性材料也越来越多，通过在柔性材料基板上加工可以柔性弯曲的、高可靠性的微电子芯片已经成为一项重要的研究内容，柔性芯片的大批量制备，必然会使得柔性芯片的快速发展和产业化。柔性制造的难题在于柔性基板材料的不确定和加工制造体系不完善。至今还未有一种柔性材料能够批量进入产业发展，也还没有一家加工公司完整提供柔性微电子加工服务。对此，柔性芯片的技术进步亟待加强。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的主要目的是解决当前柔性微电子芯片加工手段单一，与现有微电子加工技术兼容性差的问题。在现有微电子制造领域，采用的加工基板或者衬底材料都是非柔性的，而且加工成型的互连金属也是非柔性，不能拉伸的金属线。但是，在柔性微电子中，金属互连线是可以弯曲和伸缩的。在这一条件下，如果能够改进现有微电子加工工艺，制造出可以弯曲伸缩的互连金属是十分有意义的技术创新。使得现有微电子技术为向柔性微电子制造技术转化过程中，只要通过适当的技术改造即可完成技术升级。
(二)技术方案
为达到上述目的，本发明提供了一种柔性互连金属的制造方法：其流程包括：(1)在柔性基板上涂覆一层正性光刻胶，光刻并定义出凹凸不平的结构；(2)在基板上溅射钛/金两层金属；(3)在钛/金金属上涂覆一层反转胶，光刻并定义出互联金属线条；(4)蒸发镍/金两层金属；(5)剥离顶层光刻胶，刻蚀底层钛金金属层，采用丙酮清洗底层正性光刻胶，形成弯曲的互连金属。
在本方案中，步骤(1)中所述的正性光刻胶，可以是AZ4620光刻胶，其涂覆后的厚度为4-6微米；
在本方案中，步骤(1)中所述的凹凸不平的结构是有一定角度的，从凹处到凸处的角度小于70度，而且有一定的弧度，可以通过对光刻胶在120度烘箱中进行30分钟的热回流形成；也可以通过采用氧气和氩气的等离子体对光刻胶表面进行等离子体轰击处理形成。
在本方案中，步骤(2)中溅射钛/金两层金属的厚度为20/50纳米，在溅射前要进行基板表面处理，一般为氧等离子体处理和酸性溶液或者碱性溶液表面处理。
在本方案中，步骤(3)中涂覆的反转胶可以是AZ5214光刻胶，其涂覆后的厚度为2微米。
在本方案中，步骤(4)中蒸发的金属为镍/金两层金属，其厚度为30/500纳米，在金属蒸发前要进行基板表面处理，一般为氧等离子体处理和酸性溶液或者碱性溶液表面处理。
在本方案中，步骤(5)中剥离光刻胶的方法为采用单点喷射丙酮的方式，将具有一定压力和温度的丙酮喷洒到基板表面，将顶层的反转胶剥离掉。
在本方案中，步骤(5)中刻蚀钛/金的方法是反应离子刻蚀，采用的刻蚀气体为氯气，压力为2Par，射频功率为40W。
(三)有益效果
从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种柔性互连金属的制造方法，该制造方法通过在基板上进行两次涂胶定型，两次金属沉积和特殊的金属剥离工艺等将蒸发的可柔性延展的金属成弯曲状蒸镀在柔性基板上。首先，本发明完全利用现有微电子加工技术来实现柔性互连金属的制备，增加了微电子技术的可移植性；其次本发明工艺步骤简单，较容易实现，采用传统光刻和金属镀膜工艺，技术成本低。
附图说明
图1是本发明提供的一种柔性互连金属的制造方法的流程示意图；
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图1，对本发明进一步详细说明。
如图1所示，本实施例提供了一种柔性互连金属的制造方法：其流程包括：(1)底层光刻胶涂覆、光刻：在柔性基板上涂覆一层正性光刻胶，光刻并定义出凹凸不平的结构；(2)底层金属沉积：在基板上溅射钛/金两层金属；(3)顶层光刻胶涂覆、光刻：在钛/金金属上涂覆一层反转胶，光刻并定义出互连金属线条；(4)顶层金属沉积：蒸发镍/金两层金属；(5)去胶剥离成型：剥离顶层光刻胶，刻蚀底层钛/金金属层，采用丙酮清洗底层正性光刻胶，形成弯曲的互连金属。
在本实施例中，步骤(1)中所述的正性光刻胶，可以是AZ4620光刻胶，涂覆的转速为6000rpm，其涂覆后的厚度为6微米；
在本实施例中，步骤(1)中所述的凹凸不平的结构是有一定角度的，从凹处到凸处的角度小于70度，而且有一定的弧度，是通过将光刻胶放置在120度烘箱中进行30分钟的热回流形成的。
在本实施例中，步骤(2)中溅射钛/金两层金属的厚度为20/50纳米，在溅射前进行基板表面处理，为氧等离子体处理1分钟，然后在稀释的盐酸溶液中处理30秒。
在本实施例中，步骤(3)中涂覆的反转胶可以是AZ5214光刻胶，其涂覆后的厚度为2微米。
在本实施例中，步骤(4)中蒸发的金属为镍/金两层金属，其厚度为30/500纳米，在金属蒸发前要进行基板表面处理，为氧等离子体处理1分钟，然后在稀释的盐酸溶液中处理30秒。
在本实施例中，步骤(5)中剥离光刻胶的方法为采用单点喷射丙酮的方式，将具有一定压力和温度的丙酮喷洒到基板表面，将顶层的反转胶剥离掉。
在本实施例中，步骤(5)中刻蚀钛金的方法是反应离子刻蚀，采用的刻蚀气体为氯气，压力为2Par，射频功率为40W。

Claims (8)

1.一种柔性互连金属的制造方法：其流程包括：(1)在柔性基板上涂覆一层正性光刻胶，光刻并定义出凹凸不平的结构；(2)在基板上溅射钛/金两层金属；(3)在钛/金金属上涂覆一层反转胶，光刻并定义出互联金属线条；(4)蒸发镍/金两层金属；(5)剥离顶层光刻胶，刻蚀底层钛/金金属层，采用丙酮清洗底层正性光刻胶，形成弯曲的互连金属。
2.根据权利要求1所述的一种柔性互连金属的制造方法，其特征在于：步骤(1)中所述的正性光刻胶的厚度为4-6微米。
3.根据权利要求1所述的一种柔性互连金属的制造方法，其特征在于：步骤(1)中所述的凹凸不平的结构是有一定角度的，而且有一定的弧度，可以通过对光刻胶进行热回流形成；也可以通过等离子体表面处理形成。
4.根据权利要求1所述的一种柔性互连金属的制造方法，其特征在于：步骤(2)中溅射钛/金两层金属的厚度为20/50纳米。
5.根据权利要求1所述的一种柔性互连金属的制造方法，其特征在于：步骤(3)中涂覆的反转胶的厚度为2微米。
6.根据权利要求1所述的一种柔性互连金属的制造方法，其特征在于：步骤(4)中蒸发的金属为镍/金两层金属，其厚度为30/500纳米。
7.根据权利要求1所述的一种柔性互连金属的制造方法，其特征在于：步骤(5)中剥离光刻胶的方法为采用单点喷射丙酮的方式，将具有一定压力和温度的丙酮喷洒到基板表面，将顶层的反转胶剥离掉。
8.根据权利要求1所述的一种柔性互连金属的制造方法，其特征在于：步骤(5)中刻蚀钛/金的方法是反应离子刻蚀，采用的气体为氯气。
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