SE519478C2 - Etsförfarande, såväl som ramelement, mask och förtillverkat substratelement för användning i sådan etsning - Google Patents

Etsförfarande, såväl som ramelement, mask och förtillverkat substratelement för användning i sådan etsning

Info

Publication number
SE519478C2
SE519478C2 SE0003326A SE0003326A SE519478C2 SE 519478 C2 SE519478 C2 SE 519478C2 SE 0003326 A SE0003326 A SE 0003326A SE 0003326 A SE0003326 A SE 0003326A SE 519478 C2 SE519478 C2 SE 519478C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
substrate
frame
surface layer
field distribution
exposure
Prior art date
Application number
SE0003326A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0003326D0 (sv
SE0003326L (sv
Inventor
Per Petersson
Mikael Gustavsson
Jenny Sjoeberg
Bin Xie
Bjarni Bjarnason
Gust Bierings
Goeran Frennesson
Original Assignee
Obducat Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Obducat Ab filed Critical Obducat Ab
Priority to SE0003326A priority Critical patent/SE519478C2/sv
Publication of SE0003326D0 publication Critical patent/SE0003326D0/sv
Priority to AU2001290415A priority patent/AU2001290415A1/en
Priority to US09/954,014 priority patent/US6656341B2/en
Priority to PCT/SE2001/001989 priority patent/WO2002022916A1/en
Priority to TW90126776A priority patent/TW511432B/zh
Publication of SE0003326L publication Critical patent/SE0003326L/sv
Publication of SE519478C2 publication Critical patent/SE519478C2/sv

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25FPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F3/00Electrolytic etching or polishing
    • C25F3/02Etching
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25FPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F3/00Electrolytic etching or polishing
    • C25F3/02Etching
    • C25F3/14Etching locally
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3063Electrolytic etching
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/308Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks
    • H01L21/3081Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks characterised by their composition, e.g. multilayer masks, materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/308Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks
    • H01L21/3083Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane
    • H01L21/3085Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane characterised by their behaviour during the process, e.g. soluble masks, redeposited masks

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)
  • Dicing (AREA)

Description

l5 20 25 30 35 519 478 2 substratet viktig för den resulterande etsprocessen.
Vanligtvis tillförs den elektriska strömmen substratet i ett eller fler kontaktomràden i substratets periferi.
Resistansen kommer följaktligen att öka inåt mitten av substratet. Den pà motsvarande sätt minskande strömtäthe- ten inåt mitten kommer att leda till en snabbare etspro- cess i periferin än i mittdelen av substratet. Detta re- sulterar i en ojämnhet i det etsade mönstret. I princip samma problem inträffar med tjockare metallfilmer. När metallfilmen blir tunnare under processen, kommer resi- stansen frän kanten till mitten av substratet att öka och leda till den ovan beskrivna ojämnheten.
Erhàllandet av en jämnhet av hög grad i det etsade mönstret erfordrar också noggrann optimering av mot- elektrodens geometri och dimension, inriktningen av mot- elektroden med substratet, och avståndet mellan motelek- troden och substratet. Vidare bör en jämn strömfördelning runt substratets periferi säkerställas, vilket gör det nödvändigt med många och/eller stora kontaktomràden. Sá- dan optimering är svår att kombinera med massproduktion vid stor produktion.
Det etsade mönstrets jämnhet påverkas också av möns- terlayouten, d v s om graden av exponerad metall varierar över substratets yta, eftersom områden med en hög grad av exponerad metall kommer att uppvisa en långsammare ets- process än områden med en liten grad av exponerad metall.
Problemen ovan är också uppenbara i produktionen av halvledare. Även om substratet i allmänhet har en mindre ytarea, är antalet enskilda kretsar mycket stort och metallfilmen mycket tunn, typiskt 300 nm-3 um. Resistans- fördelningen fràn kanten till mitten av substratet kan därför inverka på den elektrokemiska etsprocessens jämn- het.
Sammanfattning av uppfinningen Ãndamàlet med uppfinningen är att lösa eller mildra nägra eller alla de ovan beskrivna problemen. Uppfin- ningen ska närmare bestämt möjliggöra för produktion av 10 15 20 25 30 35 519 478 3 etsade artiklar i en industriell skala med hög kvalitet, också baserade på substrat som har stora ytareor och/- eller är försedda med tunna metallfilmer.
Detta ändamål uppnås åtminstone delvis, med förfa- randet, ramelementet, masken och det förtillverkade sub- stratelementet som framställs i de bifogade patentkraven.
Genom att i enlighet med uppfinningen anordna ramen belägen intill det centrala ytareapartiet som skall etsas, är det möjligt att reducera eller eliminera kant- effekter, d v s att förhindra höga strömtätheter att bildas i det centrala ytareapartiets periferi, genom att ramen attraherar allt elektriskt fält i överskott som bildas där. när katoden är större än det parti av ytarean som skall Sådant elektriskt fält i överskott kan bildas etsas eller när katoden är felinriktad därmed. Ramen möjliggör sålunda användningen av en och samma motelek- trod med olika mönsterlayouter och substratdimensioner.
När ramen är utformad på lämpligt vis har den också förmåga att skydda det underliggande ytskiktet så att en elektrisk ström som leds in i ytskiktet under etssteget fördelas jämnt runt substratets periferi. En sådan ram har sålunda förmåga att bilda en avskärmad ”fördelnings- zon" i det underliggande ytskiktet, i vilken den elekt- riska strömmen kan fördela sig jämnt runt det centrala ytareapartiet som skall etsas elektrokemiskt. Genom att anordna ramen i substratets periferi kan därför en jämn strömfördelning över omkretsen av det centrala ytareapar- tiet säkerställas. En jämnare etsprocess än hittills kan följaktligen utföras. Anordnandet av ramen möjliggör också förenklad kontaktering av substratet, d v s använd- ningen av färre och/eller mindre kontaktområden än i kända förfaranden, vilket är av betydelse för massproduk- tion.
Enligt en första aspekt av uppfinningen är ramen in- elektriskt är placerat över substratet under etssteget. Ramelementet nefattad i ett separat, ledande ramelement som har sålunda en ledande yta som är vänd bort från substra- 10 15 20 25 30 35 519 478 4 tet, d v s mot katoden. Ett sådant ramelement kommer att förhindra höga strömtätheter att bildas i det centrala ytareapartiets periferi genom att den ledande ytan av ramelementet attraherar elektriskt fält. Ramelementet kommer också att bilda en avskärmad ”fördelningszon” i det underliggande ytskiktet.
Enligt en andra aspekt av uppfinningen är ramen ut- formad i resistbeläggningen. Jämfört med den första aspekten av uppfinningen är det uppfinningsenliga för- farandet förenklat pä sä sätt att steget att anbringa en separat ram elimineras medan de ovan identifierade för- delarna med ramen bevaras. Jämfört med den första aspek- ten kan vidare mängden elektrisk energi som erfordras för etsningen reduceras eftersom området med bar metall i allmänhet är mindre.
Enligt den andra aspekten kan ramen anordnas i re- I fallet med fotolitografi kan resistbeläggningen exponeras genom sistbeläggningen samtidigt med kretsmönstret. en mask, vilken innehåller ett rammönster, vilket bildar ramen i resistbeläggningen, säväl som kretsmönstret som skall etsas i det centrala ytareapartiet. Alternativt kan kretsmönstret vara innefattat i en separat mask. Det är också tänkbart att anordna förtillverkade substrat med en resistbeläggning inbyggd i ramen för mönstring och efter- följande etsning. I ett annat tänkbart alternativ fästs en laminatstruktur, vilken innefattar en resistbeläggning som definierar åtminstone ramen, vid substratet innan etssteget.
Enligt en föredragen utföringsform av den andra aspekten, innefattar ramen ett fältfördelningsparti, vilket är anordnat beläget intill det centrala ytareapar- tiet och vilket har ett fältfördelningsmönster som fri- lägger det underliggande ytskiktet till en given expone- ringsgrad för att förhindra strömtätheter i överskott att bildas i det centrala ytareapartiets periferi under elek- trokemisk etsning därav. Fältfördelningspartiet minimerar närmare bestämt bildandet av höga strömtätheter i den lO 15 20 25 30 35 519 478 5 periferiska kanten på det centrala ytareapartiet genom att attrahera elektriskt fält. Inverkan av all felinrikt- ning mellan katoden och det centrala ytareapartiet redu- ceras därför såväl som inverkan av katodens geometri.
Genom att optimera exponeringsgraden i fältfördelnings- mönstret är det möjligt att styra etshastigheten i den periferiska kanten på det centrala ytareapartiet. Fält- fördelningspartiets exponeringsgrad är företrädesvis åtminstone lika med medelexponeringsgraden för krets- mönstrets alla enskilda kretsar. Detta har funnits ge en lämpligt jämn strömfördelning, d v s en lämpligt jämn etshastighet, över substratets yta. Detta skulle under normala förhållanden betyda en exponeringsgrad i området omkring 30-90%, företrädesvis omkring 50-90%. Med en exponeringsgrad som överstiger omkring 90%, finns det en risk att det underliggande ledande ytskiktet avlägsnas fullständigt under etssteget, vilket leder till en oöns- kad förlust av elektrisk kontakt i den periferiska kanten på det centrala ytareapartiet. Om exponeringsgraden är för låg, kan det elektriska fältet koncentreras till kanterna på det centrala ytareapartiet, vilket ger ström- fördelningar i överskott där. För ändamålet att tillhan- dahålla en fördelningszon, d v s att skydda det underlig- gande ytskiktet så att en elektrisk ström som leds in i ytskiktet under etssteget fördelas jämnt runt substratets periferi, har ramen företrädesvis ett omgivande periferi- parti som frilägger det underliggande ytskiktet till en exponeringsgrad i området omkring O-60%, företrädesvis omkring O-50%. Under normala förhållanden kommer perife- ripartiet att ha en exponeringsgrad nära 0% eftersom det finns lite behov av att exponera i denna del av substra- tet. Allt elektriskt fält i överskott är huvudsakligen attraherat av de exponerade områdena av fältfördelnings- partiet. För ändamål att förenkla kan emellertid perife- riregionen ha samma exponeringsgrad som fältfördelnings- partiet. lO 15 20 25 30 35 519 478 6 Enligt ytterligare en föredragen utföringsform av uppfinningen, är en inre ramstruktur anordnad mellan kretsmönstrets enskilda kretsar. Denna inre ramstruktur skyddar det underliggande ytskiktet så att en elektrisk ström som leds in i nämnda ytskikt under nämnda etssteg också fördelas jämnt runt de enskilda kretsarnas perife- ri. Den inre ramstrukturen tillhandahåller sålunda ledare i det centrala ytareapartiet för att reducera alla skill- nader i elektrisk ström inom kretsmönstret inom krets- mönstret under etssteget, och även för att förhindra alla okontrollerade frànkopplingar av enskilda kretsar under etssteget. Med lämplig utformning av den inre ramstruktu- ren är det sålunda möjligt att fördela strömmen jämnt mellan enskilda kretsar och balansera etshastigheten över hela det centrala ytareapartiet. Den inre ramstrukturen elektriskt ledande ramelement, vilket är placerat över substratet under kan vara innefattad i ett separat, etssteget, eller vara utformad i resistbeläggningen. I det senare fallet sträcker sig den inre ramstrukturen från fältfördelningspartiet av ramen och den har ett fältfördelningsmönster som frilägger det underliggande ytskiktet till en given exponeringsgrad. Genom att opti- mera exponeringsgraden, är det möjligt att balansera etshastigheten inom det centrala ytareapartiet. Det har befunnits att den inre ramstrukturens exponeringsgrad företrädesvis är åtminstone lika med medelexponeringsgra- den för kretsmönstrets enskilda kretsar. Under normala förhållanden skulle detta betyda en exponeringsgrad i området omkring 30-90%, företrädesvis omkring 50-90%. Med en exponeringsgrad som överstiger omkring 90%, finns det en risk att det underliggande ledande ytskiktet avlägsnas fullständigt under etssteget, vilket leder till en oöns- kad förlust av elektrisk kontakt inom det centrala yt- areapartiet. Om exponeringsgraden är för låg, kan det elektriska fältet koncentreras till kanterna på den inre ramstrukturen, vilket ger strömtätheter i överskott där.
Sådana okontrollerade strömtätheter i överskott skulle lO 15 20 25 30 35 519 478 7 kunna leda till oönskad och okontrollerad frànkoppling av enskilda kretsar under etssteget.
Det har befunnits att de frilagda partierna av fält- fördelningsmönstret i ramen, såväl som i den inre ram- strukturen, ska vara väsentligen jämnt fördelad för opti- mal prestanda. Det har också befunnits att de frilagda partierna av fältfördelningsmönstret ska ha tvärdimensio- ner på åtminstone omkring 100 um för att det elektriska fältet ska nå det underliggande ledande ytskiktet ordent- ligt genom de frilagda partierna. I en praktiskt utform- ning av fältfördelningsmönstret är de frilagda partierna väsentligen cirkulära, även om andra former också kan användas.
I en enkel utföringsform är fältfördelningsmönstret ett raster. Ett sådan mönster kan enkelt åstadkommas med t ex en laserskrivare för att producera en mask som an- vänds i en litografisk process för överföring av ett mönster till resistbeläggningen på substratet.
I en föredragen utföringsform innefattar det uppfin- i fältfördel- ningsmönstret för fältfördelningspartiet och/eller den ningsenliga förfarandet steget att bilda, inre ramstrukturen, övertäckta partier som har en sådan form och tvärdimension att enskilda kretsar belägna in- till en ände av dessa övertäckta partier automatiskt frånkopplas elektriskt efter en given tid under etsste- get. I denna utföringsform kommer det ledande materialet under varje sådant övertäckt parti att bilda en elektrisk ledare, vilken kommer att lösas upp i ett visst skede av etsprocessen genom den underetsning som är förbunden med elektrokemisk etsning. Sådan underetsning förekommer åt- minstone mot slutet av etssteget, när det elektriska fältet koncentreras till de återstående partierna av det frilagda ytskiktet. ”Elektriska säkringar” är således integrerade i resistbeläggningen. Med lämplig utformning av fältfördelningsmönstret, kan valda delar av det cen- trala ytareapartiet frånkopplas automatiskt från etspro- cessen efter en viss etstid. Lämplig säkringsfunktion i 10 15 20 25 30 35 519 47s 8 produktionen av PCB/PWB har säkerställts med övertäckta partier i form av avlånga strukturer som har en tvärdi- mension pà omkring 50-l0Ö pm. För produktion av halvleda- re skulle de övertäckta partierna kunna ha mindre tvärdi- mension.
Kort beskrivning av ritningarna Uppfinningen kommer nu att beskrivas mer i detalj med hänvisning till de bifogade ritningarna, i vilka Fig 1 är en sidovy över en uppställning i elektro- kemisk etsning enligt en första aspekt av uppfinningen; Fig 2-3 är horisontalprojektioner av substrat för användning i elektrokemisk etsning enligt alternativa utföringsformer av den första aspekten av uppfinningen;' och Fig 4-6 är horisontalprojektioner av substrat för användning i elektrokemisk etsning enligt alternativa utföringsformer av den andra aspekten av uppfinningen.
Fig 7 är en förstorad horisontalprojektion som illu- strerar ytterligare en utföringsform av den andra aspek- ten.
Beskrivning av föredragna utföringsformer Fig 1-3 visar uppställningar för användning i ett förfarande för etsning enligt en första aspekt av upp- finningen. Ett substrat 1 som har en bas 2 av icke ledan- de material och en ledande metallfilm 3, är försedd med en resistbeläggning som frilägger valda delar av metall- filmen 3 i ett centralt kretsparti 4 av substratet 1.
Resistbeläggningen i detta centrala kretsparti 4 definie- rar typiskt flera enskilda kretsar 5 (visade som skugg- streckade områden i fig 1-3). En motelektrod 6 är anord- nad pà så sätt att den är i samma plan som substratet 1.
En energikälla 7 är ansluten till elektroden 6 och me- tallfilmen 3 för pàläggning av en elektrisk ström genom ett etsmedel (inte visat) mellan elektroden 6 och sub- stratet 1, varvid de frilagda delarna av metallfilmen 3 därigenom löses upp. Ett separat ramelement 8 är placerat i omgivande förhållande till de enskilda kretsarna 5 i 10 l5 20 25 30 35 519 478 9 det centrala kretspartiet 4. Ramelementet 8, vilket är tillverkat av ledande material, åtminstone på den sida som är vänd mot elektroden 6, är anslutet till energikäl- lan 7, till samma polaritet som metallfilmen 3.
Fig 2 visar en första ramkonstruktion, varvid ram- elementet 8 är utformat att bilda en omgivande ram 9 runt det centrala kretspartiet 4. Mellan de enskilda kretsarna 5 år den ledande metallfilmen 3 under normala förhållan- den fullständigt exponerad. Ramelementet 8 används i ett förfarande för etsning, i vilket resistbeläggningen först anbringas på metallfilmen 3, varpå resistbeläggningen avlägsnas i ett definierat mönster i det centrala krets- partiet 4, varvid de enskilda kretsarna 5 därigenom bil- das. Detta kan göras pà vilket sedvanligt sätt som helst, såsom genom fotolitografi, nanoavtryck etc. Ramelementet 8 placeras sedan på substratet 1 för att tillhandahålla ramen 9, varpå de exponerade delarna av metallfilmen 3 upplöses selektivt i ett elektrokemiskt etssteg. Under detta etssteg attraherar ramen 9 elektriskt fält i över- skott, för att därigenom förhindra strömtätheter i över- skott att bildas i det centrala kretspartiets 4 periferi.
Ramelementet 8 avskärmar dessutom den underliggande metallfilmen 3 för att bilda en fördelningszon, i vilken den ström som leds in i metallfilmen 3 från energikällan 7 kan fördelas jämnt runt det centrala kretspartiets 4 periferi.
Fig 3 visar en andra alternativ ramkonstruktion, i vilken ramelementet 8 även innefattar en inre ramstruktur 10 som åtminstone delvis täcker över området mellan de enskilda kretsarna 5 i det centrala kretspartiet 4. Ram- elementet 8 i fig 3 sörjer för vidare avskärmad fördel- ning av ström runt de enskilda kretsarnas 5 periferi, och möjliggör för vidare balansering av etshastigheten i det centrala kretspartiet 4 under etssteget, genom att för- hindra strömtätheter i överskott att bildas i de enskilda kretsarnas 5 periferi. lO 15 20 25 30 35 519 478 10 Uppställningen i fig 1-3 sörjer även för förenklad kontaktering av substratet 1. Endast ett litet kontaktom- råde 11 är nödvändigt p g a anordnandet av den ovan nämnda fördelningszonen under ramen 9. Om det ledande ramelementet 8 är placerat direkt på substratets 1 me- tallfilm 3, är det möjligt att kontaktera både ramelemen- tet 8 och substratet 1 i detta kontaktomràde 11.
Fig 4-6 visar uppställningar för användning i ett förfarande för etsning enligt en andra aspekt av uppfin- ningen. Ãven om det inte är visat i figuren kan en lik- nande uppställning som i fig 1 användas för att utföra etsprocessen. Den andra aspekten är baserad pà den grund- läggande insikten att ramen 9, såväl som den inre ram- strukturen 10, kan integreras i resistbeläggningen på substratet 1. Följande beskrivning kommer därför att fokusera på utformningen av resistbeläggningen. Liksom fig 2-3 visar fig 4-6 substratet 1 innan etssteget, var- vid delar i fig 4-6 som svarar mot delar i fig 1-3 har samma hänvisningsbeteckningar.
I fig 4 är substratets 1 metallfilm 3 försedd med en resistbeläggning. Resistbeläggningen är mönstrad för att definiera enskilda kretsar 5 i det centrala kretspartiet 4, såväl som ramen 9 som begränsar detta centrala parti 4. Ramen 9 innefattar ett yttre periferiparti 9, vilket är utformat att avskärma den underliggande metallfilmen 3 för att därigenom tillhandahålla den fördelningszon som diskuterades ovan i samband med fig 1-3. För detta ända- mål har periferipartiet 9 i allmänhet en låg exponerings- grad för den underliggande metallfilmen 3, i det illu- strerade exemplet omkring 20%. Ramen 9 innefattar också ett fältfördelningsparti 9", vilket är utformat att attrahera överskottsfält under etssteget för att därige- nom förhindra all koncentration av elektrisk ström till kanterna på det centrala kretspartiet 4. För detta ända- mål har fältfördelningspartiet 9” i allmänhet en expone- ringsgrad för den underliggande metallfilmen 3 som är jämförbar med medelexponeringsgraden för de enskilda 10 15 20 25 30 35 519 478 ll kretsarna 5, i det illustrerade exemplet omkring 50%. Det ska noteras att det är möjligt att använda endast ett litet kontaktomràde 11, visat som ett frilagt omràde i ramen 9, eftersom strömmen kommer att vara väsentligen jämnt fördelad runt substratets 1 periferi i metallfilmen 3 som ligger under ramen 9, speciellt dess periferiparti ¶. Utformningen sörjer sälunda för att underlätta kontak- tering av substratet 1, såväl som för en möjlighet att balansera etshastigheten över substratet 1, även för sub- strat 1 som har en stor ytarea.
Fig 5 visar en utföringsform liknande den i fig 4 bortsett från det faktum att periferipartiet 9 och fält- fördelningspartiet 9” för ramen 9 har samma exponerings- I detta fall utför ett och samma rammönster den dubbla funktionen att attrahera elektriskt fält i överskott och att bilda en fördelnings- grad, i detta exempel omkring 50%. zon för elektrisk ström runt substratets 1 periferi.
Utföringsformen i fig 6 liknar den i fig 4 bortsett frän innefattandet av en inre ramstruktur 10 vilken sträcker sig frän fältfördelningspartiet 9” och mellan de enskilda kretsarna 5 i det centrala kretspartiet 4. I detta exempel har den inre ramstrukturen 10 samma expone- ringsgrad för den underliggande metallfilmen 3 som fält- fördelningspartiet 9", d v s ungefär 50%. Utformningen som visas i fig 6 sörjer för en jämn fördelning av elekt- risk ström till de enskilda kretsarnas 5 periferi under etssteget, med samtidig attraktion av överskottsfält för att förhindra all koncentration av elektrisk ström till kanterna pä den inre ramstrukturen 10. Det ska noteras att den inre ramstrukturen 10 också skulle kunna vara inbyggd i utföringsformen enligt fig 5.
Fig 7 visar en utskärning av ett substrat som omfat- tar en annan egenskap hos uppfinningen. Här är de över- i detta fall av fältfördelningspartiet 9", utformade som avlånga täckta delarna av fältfördelningsmönstret, strukturer 12 som sträcker sig mellan periferipartiet 9 och det centrala kretspartiet 4. Strukturerna 12 har en '_ _: ii. ;.=^. .__ å, i; E: 1.211, .,«--..> .f-cÉ-.É :Ã-ïl; L= u* _: v. .ufÉ 95 10 15 20 25 30 35 519 478 12 sàdan tvärdimension, typiskt omkring 50-100 um, att valda delar av det centrala kretspartiet 4 frànkopplas automa- tiskt efter en given tid under etssteget. Den frilagda metallfilmen 3 mellan strukturerna 12 kommer närmare be- stämt att lösas upp jämförelsevis tidigt under etsproces- sen, varvid ”ledare” därigenom bildas i metallfilmen 3 som ligger under de avlånga strukturerna 12. Dessa ledare kommer också att lösas upp genom den underetsning som är förbunden med etsprocessen, varvid tiden till sàdan upp- lösning bestäms av formen och dimensionen pä de avlånga strukturerna 12, sàväl som av den lokala strömtätheten.
Det ska också noteras att exakt samma utformning även möjliggör liknande balansering av etshastigheten som de andra utföringsformerna som visas i fig 4-6.
I etsförfarandet enligt den andra aspekten anbringas resistbeläggningen först pä metallfilmen 3, varpå resist- beläggningen avlägsnas i ett definierat mönster i det centrala kretspartiet 4, varvid de enskilda kretsarna 5 därigenom bildas. Ramen 9 och eventuellt den inre ram- strukturen 10 är typiskt utformade samtidigt med krets- mönstret. Mönstringen kan göras pà vilket konventionellt sätt som helst, sàsom genom fotolitografi, nanoavtryck etc. De frilagda delarna av metallfilmen 3 upplöses där- efter selektivt i ett elektrokemiskt etssteg.
Om resistbeläggningen är mönstrad genom fotolito- grafi, kan ramen 9 tryckas pä en transparent platta som bildar en mask eller modell för användning i den litogra- fiska processen. Om önskat kan även en inre ramstruktur och/eller kretsmönstret tryckas pà samma mask.
Ramen 9 och eventuellt den inre ramstrukturen 10 kan alternativt vara inbyggda i en laminatstruktur (inte visad). En sådan laminatstruktur fästs lämpligen vid sub- stratets 1 metallfilm 3 i ett separat steg efter avlägs- nandet av resistbeläggningen i ett definierat kretsmöns- ter i det centrala kretspartiet 4.
Det är också möjligt att tillhandahålla ett förtill- verkat substratelement (inte visat) som har ett ytskikt 10 15 20 519 478 13 av metall och en överliggande resistbeläggning, varvid ramen och eventuellt den inre ramstrukturen är anordnad i resistbeläggningen redan vid leverans. Detta förtillver- kade substratelement kan dä förses med ett kretsmönster och etsas elektrokemiskt i en förenklad efterföljande process.
Det ska också noteras att den första och den andra aspekten kan kombineras, t ex pà sä sätt att den inre ramstrukturen 10 utformas i resistbeläggningen, och att ett separat ramelement 8 används för att bilda ramen 9 runt det centrala kretspartiet 4. Det är också möjligt att anordna ramelementet 8 pà den sida som är vänd mot elektroden 6, med en resistbeläggning som har ett fält- fördelnignsmönster liknande det på periferipartiet 9' och/eller fältfördelningspartiet 9” som diskuterat ovan i samband med den andra aspekten.
Det ska också inses att uppfinningen är användbar för produktion av alla typer av kretssystem, såsom PCB/PWB, halvledarskivor, LCD-ämnen etc.

Claims (29)

10 15 20 25 30 35 519 478 14 PATENTKRAV
1. Förfarande för etsning, innefattande stegen att anbringa en resistbeläggning pà ett substrat (l) ett ytskikt som har (3) av ledande material; att avlägsna resist- beläggningen i ett definierat kretsmönster i ett centralt ytareaparti (4) av substratet (l); och att elektrokemiskt (4). kretsmönster därigenom överförs till nämnda ytskikt (3), etsa nämnda centrala ytareaparti varvid nämnda k ä n n e t e c k n a t av steget att anordna en ram (9) (4), nämnda ram (9) är anpassad att attrahera elektriskt fält och därigenom förhindra strömtätheter i överskott att belägen intill nämnda centrala ytareaparti varvid bildas i periferin av nämnda centrala ytareaparti (4) under elektrokemisk etsning därav.
2. Förfarande enligt krav 1, innefattande steget att bilda nämnda ram (9) i nämnda resistbeläggning.
3. Förfarande enligt krav 2, varvid ramen (9) (WW läget intill nämnda centrala ytareaparti (4) och som har inne- fattar ett fältfördelningsparti som är anordnat be- ett fältfördelningsmönster, vilket frilägger nämnda yt- skikt (3)
4. Förfarande enligt krav 3, varvid exponeringsgra- till en given exponeringsgrad. den för fältfördelningspartiet (9”) åtminstone är lika med medelexponeringsgraden för nämnda kretsmönsters alla (5).
5. Förfarande enligt krav 3 eller 4, varvid expone- enskilda kretsar ringsgraden för fältfördelningspartiet (9”) är i omradet omkring 30-90%, företrädesvis omkring 50-90%.
6. Förfarande enligt nàgot av krav 3-5, varvid ramen (9), vilket skyddar sä att en elektrisk ström (9) har ett omgivande periferiparti det underliggande ytskiktet (3) som leds in i nämnda ytskikt (3) under nämnda etssteg fördelas jämnt runt substratets (1) periferi, varvid nämnda periferiparti (9) företrädesvis frilägger det lO 15 20 25 30 35 519 478 15 underliggande ytskiktet (3) till en exponeringsgrad i området omkring O-60%, mest föredraget omkring O-50%.
7. Förfarande enligt något av krav 2-6, innefattande steget att bilda åtminstone ett frilagt kontaktområde (11) (9), varvid den elektriska strömmen leds in i nämnda ytskikt (3) (11) i ramen genom nämnda kontaktområde under nämnda etssteg.
8. Förfarande enligt något av krav 1-7, vidare inne- (10) varvid fattande steget att anordna en inre ramstruktur mel- (5). skyddar det underliggande lan nämnda kretsmönsters enskilda kretsar nämnda inre ramstruktur (10) ytskiktet (3) så att en elektrisk ström som leds in i nämnda ytskikt (3) runt de enskilda kretsarnas (5) under nämnda etssteg fördelas jämnt periferi.
9. Förfarande enligt krav 8, (10) innefattande steget att bilda nämnda inre ramstruktur i nämnda resistbelägg- ning.
10. Förfarande enligt krav 8 eller 9, varvid nämnda (10) och har ett fältfördelningsmönster som fri- inre ramstruktur (9”) lägger nämnda ytskikt (3) sträcker sig fràn fältfördelnings- partiet till en given exponeringsgrad.
11. Förfarande enligt krav 10, varvid exponerings- (10) med medelexponeringsgraden för nämnda kretsmönsters en- (5).
12. Förfarande enligt krav 10 eller 11, varvid expo- graden för den inre ramstrukturen åtminstone är lika skilda kretsar neringsgraden för den inre ramstrukturen (10) är i områ- det omkring 30-90%, företrädesvis omkring 50-90%.
13. Förfarande enligt något av krav 3-12, varvid frilagda partier av nämnda fältfördelningsmönster är väsentligen jämnt fördelade.
14. Förfarande enligt något av krav 3-13, varvid frilagda partier av nämnda fältfördelningsmönster är väsentligen cirkulära.
15. Förfarande enligt något av krav 3-14, varvid frilagda partier av nämnda fältfördelningsmönster har tvärdimensioner på åtminstone omkring 100 um. lO 15 20 25 30 35 519 478 16
16. Förfarande enligt något av krav 3-15, varvid nämnda fältfördelningsmönster är ett raster.
17. Förfarande enligt något krav 3-16, vidare inne- fattande steget att bilda övertäckta partier (12) av nämnda fältfördelningsmönster som har en sådan form och tvärdimension att enskilda kretsar (5) belägna intill en ände av nämnda övertäckta partier automatiskt frånkopplas elektriskt efter en given tid under nämnda etssteg.
18. Förfarande enligt krav 17, varvid nämnda över- täckta partier (12) år avlånga strukturer som har en tvärdimension på omkring 50-100 um.
19. Förfarande enligt krav 1, varvid steget att an- ordna ramen (9) innefattar placering av ett separat, elektriskt ledande ramelement (8) över substratet (1).
20. Förfarande enligt krav 8, varvid steget att an- ordna den inre ramstrukturen (10) innefattar placering av ett separat, stratet (1). elektriskt ledande ramelement (8) över sub-
21. Förfarande enligt något av krav 1-18, varvid steget att anordna ramen (9) innefattar fästande av en laminatstruktur, vilken innefattar en resistbeläggning som definierar àtminstone ramen (9), ledande ytskikt (3). vid substratets (1)
22. Ramelement för användning i ett förfarande en- ligt krav 19, vilket definierar ramen (9) och har àtmin- I och vilket är anpassat att ligga över nämnda substrat (1) stone en yta som är tillverkad av ledande material under etssteget, varvid nämnda yta är vänd bort från nämnda substrat (1).
23. Ramelement enligt krav 22, vilket också definie- (10) rar den inre ramstrukturen som används i förfarandet enligt krav 20.
24. Mask för användning i ett förfarande enligt nå- got av krav 1-18, vilken är anpassad att överföra ett rammönster till resistbeläggningen pà nämnda ytskikt (3), företrädesvis med hjälp av fotolitografi, varvid nämnda rammönster åtminstone innefattar nämnda ram (9). 10 15 20 25 30 35 519 478 17
25. Mask enligt krav 24, innefattande ett centralt placerat modellmönster, vilket i nämnda överföring bildar nämnda kretsmönster i resistbeläggningen.
26. Förtillverkat substratelement innefattande ett ytskikt (3) av ledande material och en resistbelàggning (3), av nämnda resistbeläggning är anpassat som ligger över nämnda ytskikt varvid ett centralt ytareaparti (4) att ta upp ett kretsmönster, k ä n n e t e c k n a t av en ram (9) innefattande ett fàltfördelningsparti (WW, vilket är utformat i resistbeläggningen beläget intill nämnda centrala ytareaparti (4), varvid nämnda fältför- delningsparti (9”) har ett fältfördelningsmönster som frilägger nämnda ytskikt (3) till en given exponerings- grad, varvid elektriskt fält därigenom attraheras och strömtätheter i överskott förhindras att bildas i perife- rin av nämnda centrala ytareaparti (4) under nämnda elektrokemiska etssteg.
27. Förtillverkat substratelement enligt krav 26, varvid ramen (9) innefattar ett omgivande periferiparti (3) så att en elektrisk ström som leds in i nämnda ytskikt (3) under (9) som skyddar det underliggande ytskiktet ett elektrokemiskt etssteg fördelas jämnt runt substrat- elementets periferi.
28. Förtillverkat substratelement enligt krav 26 el- ler 27, (10), vilken definierar enskilda kretsmottagningsomràden i (4). struktur (10) skyddar det underliggande ytskiktet (3) så vidare innefattande en inre ramstruktur nämnda centrala ytareaparti varvid nämnda inre ram- att en elektrisk ström som leds in i nämnda ytskikt (3) under nämnda elektrokemiska etssteg fördelas jämnt runt de enskilda kretsmottagningsomràdenas periferi under elektrokemisk etsning därav.
29. Förtillverkat substratelement enligt krav 28, (10) har ett fältfördel- ningsmönster som frilägger nämnda ytskikt (3) till en varvid den inre ramstrukturen given exponeringsgrad för att förhindra strömtätheter i 519 478 18 överskott att bildas i de enskilda kretsmottagningsomrà- denas periferi under nämnda elektrokemiska etssteg. f .1.~.^,..~~-i .ï-.i ::. ts: ink. .-».¿:“:-ií.-:»I~ =..:'. t -.....-,. :_- ':.~.L
SE0003326A 2000-09-18 2000-09-19 Etsförfarande, såväl som ramelement, mask och förtillverkat substratelement för användning i sådan etsning SE519478C2 (sv)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0003326A SE519478C2 (sv) 2000-09-19 2000-09-19 Etsförfarande, såväl som ramelement, mask och förtillverkat substratelement för användning i sådan etsning
AU2001290415A AU2001290415A1 (en) 2000-09-18 2001-09-18 Method of etching, as well as frame element, mask and prefabricated substrate element for use in such etching
US09/954,014 US6656341B2 (en) 2000-09-18 2001-09-18 Method of etching, as well as frame element, mask and prefabricated substrate element for use in such etching
PCT/SE2001/001989 WO2002022916A1 (en) 2000-09-18 2001-09-18 Method of etching, as well as frame element, mask and prefabricated substrate element for use in such etching
TW90126776A TW511432B (en) 2000-09-18 2001-10-29 Method of etching, as well as frame element, mask and prefabricated substrate element for use in such etching

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0003326A SE519478C2 (sv) 2000-09-19 2000-09-19 Etsförfarande, såväl som ramelement, mask och förtillverkat substratelement för användning i sådan etsning

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0003326D0 SE0003326D0 (sv) 2000-09-19
SE0003326L SE0003326L (sv) 2002-03-20
SE519478C2 true SE519478C2 (sv) 2003-03-04

Family

ID=20281067

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0003326A SE519478C2 (sv) 2000-09-18 2000-09-19 Etsförfarande, såväl som ramelement, mask och förtillverkat substratelement för användning i sådan etsning

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6656341B2 (sv)
SE (1) SE519478C2 (sv)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050089381A (ko) * 2004-03-04 2005-09-08 삼성에스디아이 주식회사 액티브 매트릭스형 표시 장치의 제조방법
US7730834B2 (en) * 2004-03-04 2010-06-08 Asml Netherlands B.V. Printing apparatus and device manufacturing method
US7676088B2 (en) * 2004-12-23 2010-03-09 Asml Netherlands B.V. Imprint lithography
US20060144274A1 (en) * 2004-12-30 2006-07-06 Asml Netherlands B.V. Imprint lithography
US7490547B2 (en) * 2004-12-30 2009-02-17 Asml Netherlands B.V. Imprint lithography
US7686970B2 (en) * 2004-12-30 2010-03-30 Asml Netherlands B.V. Imprint lithography
US20060144814A1 (en) * 2004-12-30 2006-07-06 Asml Netherlands B.V. Imprint lithography
US7354698B2 (en) * 2005-01-07 2008-04-08 Asml Netherlands B.V. Imprint lithography
US7922474B2 (en) * 2005-02-17 2011-04-12 Asml Netherlands B.V. Imprint lithography
US7523701B2 (en) * 2005-03-07 2009-04-28 Asml Netherlands B.V. Imprint lithography method and apparatus
US7762186B2 (en) * 2005-04-19 2010-07-27 Asml Netherlands B.V. Imprint lithography
US7611348B2 (en) * 2005-04-19 2009-11-03 Asml Netherlands B.V. Imprint lithography
US7442029B2 (en) * 2005-05-16 2008-10-28 Asml Netherlands B.V. Imprint lithography
US7708924B2 (en) * 2005-07-21 2010-05-04 Asml Netherlands B.V. Imprint lithography
US20060267231A1 (en) * 2005-05-27 2006-11-30 Asml Netherlands B.V. Imprint lithography
US7692771B2 (en) * 2005-05-27 2010-04-06 Asml Netherlands B.V. Imprint lithography
US7418902B2 (en) * 2005-05-31 2008-09-02 Asml Netherlands B.V. Imprint lithography including alignment
US7377764B2 (en) * 2005-06-13 2008-05-27 Asml Netherlands B.V. Imprint lithography
US20070023976A1 (en) * 2005-07-26 2007-02-01 Asml Netherlands B.V. Imprint lithography
US7878791B2 (en) * 2005-11-04 2011-02-01 Asml Netherlands B.V. Imprint lithography
US8011915B2 (en) 2005-11-04 2011-09-06 Asml Netherlands B.V. Imprint lithography
US7517211B2 (en) 2005-12-21 2009-04-14 Asml Netherlands B.V. Imprint lithography
US20070138699A1 (en) * 2005-12-21 2007-06-21 Asml Netherlands B.V. Imprint lithography
US8015939B2 (en) 2006-06-30 2011-09-13 Asml Netherlands B.V. Imprintable medium dispenser
US8318253B2 (en) * 2006-06-30 2012-11-27 Asml Netherlands B.V. Imprint lithography
JP2008026822A (ja) 2006-07-25 2008-02-07 Toshiba Corp フォトマスクの製造方法及び半導体装置の製造方法
US20090038636A1 (en) * 2007-08-09 2009-02-12 Asml Netherlands B.V. Cleaning method
US7854877B2 (en) 2007-08-14 2010-12-21 Asml Netherlands B.V. Lithography meandering order
US8144309B2 (en) * 2007-09-05 2012-03-27 Asml Netherlands B.V. Imprint lithography
JP5464753B2 (ja) * 2007-12-06 2014-04-09 インテバック・インコーポレイテッド 基板を両面スパッタエッチングするシステム及び方法
CN104407455B (zh) * 2014-11-05 2018-02-13 长沙市宇顺显示技术有限公司 液晶面板制作方法及液晶面板

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5558552A (en) 1978-10-25 1980-05-01 Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai Metal wiring
JPH0444291A (ja) 1990-06-08 1992-02-14 Furukawa Electric Co Ltd:The 厚膜導体回路基板の製造方法
JPH04168789A (ja) 1990-11-01 1992-06-16 Kawasaki Steel Corp セラミックス回路基板の製造方法
US5126016A (en) 1991-02-01 1992-06-30 International Business Machines Corporation Circuitization of polymeric circuit boards with galvanic removal of chromium adhesion layers

Also Published As

Publication number Publication date
SE0003326D0 (sv) 2000-09-19
US6656341B2 (en) 2003-12-02
US20020086240A1 (en) 2002-07-04
SE0003326L (sv) 2002-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE519478C2 (sv) Etsförfarande, såväl som ramelement, mask och förtillverkat substratelement för användning i sådan etsning
EP0626714B1 (en) Method of manufacturing a printed board fuse and a fuse produced by the method
KR100428825B1 (ko) 반도체 집적회로 및 그의 제조 방법
TW201025529A (en) Substrate structure and manufacturing method thereof
US8456023B2 (en) Semiconductor wafer processing
JPH09232733A (ja) 材料封じ込め手段を有する回路形成基板およびその製法
US5403466A (en) Silver plating process for lead frames
US9991032B2 (en) Method for manufacturing thin film chip resistor device
US20070257375A1 (en) Increased interconnect density electronic package and method of fabrication
WO2002022916A1 (en) Method of etching, as well as frame element, mask and prefabricated substrate element for use in such etching
JP2004103605A (ja) 微細配線形成方法
US7383630B2 (en) Method for making a circuit plate
JP2700259B2 (ja) プリント配線板における凹所を有する半田層の形成方法
KR930002135A (ko) 스크린 인쇄판 및 그의 제조방법
US20210210419A1 (en) Quad Flat No-Lead Package with Wettable Flanges
KR100364543B1 (ko) 표시소자의 금속 전극 제조방법
JP2003133699A (ja) 回路基板の表面保護層の形成法
TW202348101A (zh) 線圈裝置及印刷電路板
JP2004096011A (ja) 微細配線形成方法
JP2681205B2 (ja) 膜素子付プリント配線板
CN1469941A (zh) 刻蚀方法及在这种刻蚀中使用的框架部件、掩模及预制的基板部件
JPH10247449A (ja) ヒューズ機能を有するプリント基板
JPS6448424A (en) Etching method of semiconductor substrate having stepped section
JPH08203660A (ja) フレキシブルシート状ヒータの製造方法
KR20040084255A (ko) 반도체 소자용 기판의 패턴 형성 방법

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed