[发明专利]一种TGV基板表面加工及布线方法

说明书

本发明属于TGV基板制造技术领域，公开了一种TGV基板表面加工及布线方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、TGV基板通孔实心电镀；步骤二、TGV基板正、反表面铜加工；步骤三、TGV基板正面光刻；步骤四、TGV基板正面刻蚀电镀铜层、粘附层；步骤五、TGV基板正面去除光刻胶；步骤六、TGV基板背面金属布线制作。该方法对TGV基板制造过程进行了工艺步骤简化，同时能够实现表面铜的平坦化的同时提高后续布线的性能及可靠性，能够满足新一代有源子阵/组件高密度封装要求，可靠性高，效率更高、成本更低，工艺兼容性高。

技术领域

本发明主要涉及TGV基板制造技术领域，特别是涉及一种TGV基板表面加工及布线方法。

背景技术

面对微波/毫米波组件辐射单元高密度、小型化、高频等发展需求，其核心组成部分天线单元迫切需要采用新型的封装集成方案实现高集成的天线阵面的制造。近年来，玻璃通孔基板(即TGV基板)由于具有低介电常数、高密度集成等优异性能，为下一代天线单元集成提供新的技术方案。

铜是整个半导体行业实现信号互连的主要材料，而电镀铜是实现高深宽比通孔填充的主要方法。TGV基板需实现通孔的实心电镀，电镀时间较长，受结构和图形密度的因素影响，电镀后TGV基板表面铜厚度较厚(＞10μm)，粗糙度较大，为后续基板布线带来难题。

现有技术中，在TGV基板表面加工及布线可采用通过化学机械平坦化(CMP)抛光晶圆表面，完全去除基板表面电镀铜，然后通过光刻、种子层沉积、电镀、刻蚀工艺实现基板表面的布线。但是该方法存在三点弊端：一是现有方法工艺步骤较多，每增加一道工序，会带来成本的提高及良率的下降。二是完全去除基板表面铜后，由于铜抛光液对孔内铜有腐蚀作用，往往会形成金属孔的凹陷现象，即所谓的碟型坑(Dishing)，而碟型坑的出现会降低后续铜互连线的厚度，增大互连电阻，对后续产品电性能、可靠性有很大的影响。三是铜的CMP会对SiO₂材料有腐蚀效果，进而影响表面的平坦化程度，影响后续的光刻工艺效果。

因此，对于TGV基板电镀后，如何能够优化工艺，实现表面铜的平坦化的同时提高后续布线的性能及可靠性，成为TGV基板制造过程中亟需解决的难题。

发明内容

为了克服了上述难题，本发明提供了一种TGV基板表面加工及布线方法，该方法对TGV基板制造过程进行了工艺步骤简化，同时能够实现表面铜的平坦化的同时提高后续布线的性能及可靠性，满足新一代有源子阵/组件高密度封装要求

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种TGV基板表面加工及布线方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、TGV基板通孔实心电镀；

步骤二、TGV基板正面、背面铜加工；

步骤三、TGV基板正面光刻；

步骤四、TGV基板正面刻蚀电镀铜层、粘附层；

步骤五、TGV基板正面去除光刻胶；

步骤六、TGV基板背面金属布线制作。

进一步的，所述步骤一中，TGV基板完成激光改性及湿法刻蚀后，形成TGV通孔，制备钛或钛钨粘附层、以及铜种子层，采用“中间向两端生长”的电镀模式，完成通孔TGV的实心金属化填充。

进一步的，所述步骤二中，分别对TGV基板正面、背面电镀的铜种子层进行化学机械平坦化处理。

进一步的，所述步骤二中，铜种子层化学机械平坦化处理后，铜种子层的高度≤5um以下，铜种子层的表面的粗糙度≤50nm，TGV基板的表面平整度≤5μm。