[发明专利]一种用于超薄石英基片上电镀薄膜电路图形的方法

说明书

技术领域

本发明属于毫米波、亚毫米波集成电路制造技术领域，尤其涉及的是一种用于超薄石英基片上电镀薄膜电路图形的方法。

背景技术

石英基片作为太赫兹频段部件普遍采用的电路基材，材料选择高纯度的各向同性熔融石英，原因在于在数百GHz频带内石英的介电常数较为稳定，损耗低于目前微波毫米波频段基板材料，其热和机械性能也较为稳定。石英基片薄膜电路图形通常采用半导体集成电路工艺的大基片、多单元方式制备，制程包括：基片清洗、镀膜、光刻蚀、电镀厚金和划切等工序，加工精度可达微米级别，然而石英基片在高频应用的主要限制为基片厚度。

选择厚度≤50μm的石英作为THz频段部件的薄基板材料，平面外形可为方片或圆片。由于厚度≤50μm的石英基片具有超薄、易碎等特点，在其上制作具有精细线宽的薄膜电路就变得异常困难。由于真空镀膜的厚度太薄，为了减少导体的损耗，因此需将光刻好的导带电路图形和接地面种子层电镀加厚。电镀厚金工艺是加工超薄石英基片薄膜电路图形结构的关键技术之一，在通过光刻蚀完成电路图形制作后，电镀厚金时要依次经过除油、酸洗、电镀金、水洗、干燥等一系列复杂工序，再加上厚度≤50μm的石英基片材料和基片尺寸的特殊性，采用夹具夹持挂镀的操作方法电镀加厚薄膜电路图形时，制作的具有精细线宽的薄膜电路的成品率几乎为零。

目前超薄石英基片上电镀薄膜电路图形的方法为采用电路衬底背面减薄技术来实现。典型的工艺流程包括：首先在一厚石英基片（称为器件衬底）上表面完成器件加工，形成薄膜电路图形，步骤包括基片清洗、真空沉积金属薄膜、光刻、刻蚀和电镀，接下来将承载衬底和/或器件衬底涂覆一层键合粘合剂，然后将两块衬底临时键合形成粘合体并转移至键合腔，小心地置于键合腔中央，提高温度后在真空中进行键合。临时键合后，对该衬底叠层进行背面加工，包括减薄至目标厚度、金属化和电镀等，再将形成薄膜电路图形的薄石英基片从承载衬底上剥离下来。

但是上述方法的最大缺点是在超薄石英基片上电镀薄膜电路图形所用的临时键合机、抛光机和临时解键合机等必备辅助设备价格昂贵且工艺复杂，用到的临时键合材料选择面受限度较大。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种用于超薄石英基片上电镀薄膜电路图形的方法。

本发明的技术方案如下：

一种用于超薄石英基片上电镀薄膜电路图形的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤101：将至少一个超薄石英基片双面抛光，并在其中一面上设置导通待电镀表面，导通待电镀表面由金属薄膜图形和键合区组成；将承载基片的一面进行抛光，并形成金属化抛光面；

步骤102：将超薄石英基片的导通待电镀表面朝上，并将另一面与承载基片金属化抛光面通过光刻胶粘接形成一临时键合体；

步骤103：通过掩膜光刻在临时键合体的承载基片金属化抛光面上形成键合区和电镀连通区，并进行后烘处理；

步骤104：将临时键合体的承载基片金属化抛光面的键合区与超薄石英基片导通待电镀表面的键合区通过金丝互连；

步骤105：将互连导通的临时键合体依次经过除油、酸洗、电镀处理；

步骤106：去除互连金丝，去除光刻胶，将超薄石英基片与承载基片分离，得到带有电镀加厚薄膜电路图形的超薄石英基片。

所述步骤101中，所述超薄石英基片形状为圆形、长方形、正方形或不规则形状，厚度为30μm-50μm，平面尺寸为10mm×10mm-76mm×76mm。

所述步骤101中，所述至少一个超薄石英基片的个数为两个及两个以上时，超薄石英基片的形状、厚度和平面尺寸设置为相同或不相同，超薄石英基片待电镀表面的金属薄膜材料、镀涂金属种类和厚度设置为相同。

所述步骤101中，所述超薄石英基片的另一面为无金属薄膜表面，或为由金属薄膜图形和键合区组成的导电通路表面，或为全板薄膜金属化接地面。

所述步骤101中，所述超薄石英基片的另一面的金属薄膜材料设置与所述导通待电镀表面金属薄膜材料相同或不同。

所述步骤101中，所述承载基片的形状为圆形、长方形、正方形或不规则形状，平面尺寸大于或等于超薄石英基片尺寸，厚度为0.254mm-0.65mm；所述承载基片的材料为纯度99.6%-100%的氧化铝基片或纯度98%的氮化铝基片或蓝宝石基片或石英基片。