蚀刻液及使用其的封装基板的制造方法技术

本申请涉及一种蚀刻液及使用其的封装基板的制造方法，所述蚀刻液用于封装基板中镀铜层的腐蚀减薄工艺，所述蚀刻液包括过氧化氢、硫酸及添加剂，其中所述添加剂包括阳离子表面活性剂和铜离子的配体化合物中的至少一种。本申请亦涉及使用所述蚀刻液所制得的封装基板。本申请的蚀刻液可以减少封装基板的镀铜层在腐蚀减薄工艺后表面的麻点针孔数目，从而提高封装基板的产品良率。

Etching solution and manufacturing method of packaging substrate using it

【技术实现步骤摘要】
蚀刻液及使用其的封装基板的制造方法
本申请涉及基板生产制造领域，尤其涉及一种蚀刻液和使用其的封装基板的制造方法。
技术介绍
在基板生产制造领域中，在制作精细线路时一般采用半加成法。半加成法的工艺流程一般是于绝缘材料上形成被称为晶种层的金属层(一般使用化学铜镀层作为金属层)，于其表面形成抗蚀层，之后曝光、显影形成抗蚀图案。之后，先进行垂直连续镀铜步骤，再将抗蚀层剥离，然后利用蚀刻液进行减薄化学底铜的步骤。其中利用蚀刻液蚀刻是必不可少的关键工序，通常采用酸性蚀刻。酸性蚀刻是指利用酸性蚀刻液对金属铜层表面进行微蚀，让铜层表面均匀减薄，例如完成约20μm以上深度的蚀刻减薄。酸性蚀刻液主要包括硫酸和过氧化氢。目前，在镀铜层的酸蚀减薄过程中，不可避免地会有麻点针孔产生，这是困扰业界的著名难题。
技术实现思路
本申请提供一种蚀刻液及使用所述蚀刻液的封装基板的制造方法以试图在至少某种程度上解决至少一个存在于相关领域中的问题。根据本申请的实施例，本申请提供了一种蚀刻液，其用于封装基板中镀铜层的腐蚀减薄工艺，所述蚀刻液包括：过氧化氢；硫酸；及添加剂，其中所述添加剂包括阳离子表面活性剂和铜离子的配体化合物中的至少一种。根据本申请的实施例，阳离子表面活性剂包括十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵和四甲基氯化铵中的至少一种。根据本申请的实施例，铜离子的配体化合物包括谷氨酸钠、半胱氨酸、草酸、柠檬酸钠、乙二胺四乙酸二钠和丙氨酸的至少一种。根据本申请的实施例，基于蚀刻液的重量，添加剂的重量百分比为0.005wt％-0.05wt％。根据本申请的实施例，阳离子表面活性剂在蚀刻液中的浓度为0.5mmol/L-5mmol/L。根据本申请的实施例，铜离子的配体化合物在蚀刻液中的浓度为0.5mmol/L-5mmol/L。根据本申请的实施例，阳离子表面活性剂在蚀刻液中的浓度为0.5mmol/L，且铜离子的配体化合物在蚀刻液中的浓度为0.5mmol/L。根据本申请的实施例，过氧化氢在蚀刻液中的浓度为3.1mol/L-3.4mol/L，硫酸在蚀刻液中的浓度为0.8mol/L-1.2mol/L。根据本申请的实施例，本申请提供了一种封装基板的制造方法，其包括对所述封装基板实施垂直连续镀铜工艺；及对所述封装基板中的镀铜层实施腐蚀减薄工艺，其中所述腐蚀减薄工艺使用如上所述任意一种的蚀刻液。根据本申请的实施例，在所述封装基板的制造方法中，实施腐蚀减薄工艺使得所述镀铜层的厚度减薄5μm-40μm。根据本申请的实施例，本申请提供了一种封装基板，其中所述封装基板的镀铜层经历使用上述任意一种蚀刻液的腐蚀减薄工艺，所述封装基板的镀铜层在腐蚀减薄工艺后具有小于1个/cm2的表面针孔密度。根据本申请的实施例，封装基板的镀铜层在腐蚀减薄工艺后具有小于0.5个/cm2的表面针孔密度。根据本申请的实施例，封装基板的镀铜层在腐蚀减薄工艺后具有小于0.25个/cm2的表面针孔密度。根据本申请的实施例，封装基板的镀铜层具有不同的晶粒尺寸。根据本申请的实施例，封装基板的镀铜层包括直径大于1μm的铜晶粒。本申请实施例的额外层面及优点将部分地在后续说明中描述、显示、或是经由本申请实施例的实施而阐释。附图说明在下文中将简要地说明为了描述本申请实施例或现有技术所必要的附图以便于描述本申请的实施例。显而易见地，下文描述中的附图仅只是本申请中的部分实施例。对本领域技术人员而言，在不需要创造性劳动的前提下，依然可以根据这些附图中所例示的结构来获得其他实施例的附图。图1为采用现有的蚀刻液对封装基板进行腐蚀减薄工艺后封装基板的镀铜层的表面SEM图(5000×)。图2(a)、图2(b)和图2(c)为腐蚀减薄工艺前封装基板的镀铜层的多个区域的截面SEM图(1000×)。图3(a)和图3(b)为采用现有的蚀刻液对封装基板进行腐蚀减薄工艺后封装基板的镀铜层的多个区域的截面SEM图(2000×)。图4为针对图3(a)的针孔缺陷处的元素分析EDS图。图5为采用不同蚀刻液对封装基板的镀铜层进行腐蚀减薄工艺的腐蚀速率图。图6为表面针孔密度计算方法示意图。图7为对比例1的腐蚀减薄工艺后封装基板的镀铜层的表面的金相显微镜照片。图8为实施例1的腐蚀减薄工艺后封装基板的镀铜层的表面SEM图(2000×)。图9为实施例7的腐蚀减薄工艺后封装基板的镀铜层的表面SEM图(2000×)。图10为对比例1的腐蚀减薄工艺后封装基板的镀铜层的表面SEM图(2000×)。具体实施方式本申请的实施例将会被详细的描示在下文中。在此所描述的有关附图的实施例为说明性质的、图解性质的且用于提供对本申请的基本理解。本申请的实施例不应该被解释为对本申请的限制。如本文中所使用，术语“约”用以描述及说明小的变化。当与事件或情形结合使用时，所述术语可指代其中事件或情形精确发生的例子以及其中事件或情形极近似地发生的例子。举例来说，当结合数值使用时，术语可指代小于或等于所述数值的±10％的变化范围，例如小于或等于±5％、小于或等于±4％、小于或等于±3％、小于或等于±2％、小于或等于±1％、小于或等于±0.5％、小于或等于±0.1％、或小于或等于±0.05％。举例来说，如果两个数值之间的差值小于或等于所述值的平均值的±10％(例如小于或等于±5％、小于或等于±4％、小于或等于±3％、小于或等于±2％、小于或等于±1％、小于或等于±0.5％、小于或等于±0.1％、或小于或等于±0.05％)，那么可认为所述两个数值“约”相同。另外，有时在本文中以范围格式呈现量、比率和其它数值。应理解，此类范围格式是用于便利及简洁起见，且应灵活地理解，不仅包含明确地指定为范围限制的数值，而且包含涵盖于所述范围内的所有个别数值或子范围，如同明确地指定每一数值及子范围一般。在具体实施方式及权利要求书中，由术语“中的至少一个”、“中的至少一种”或其他相似术语所连接的项目的列表可意味着所列项目的任何组合。例如，如果列出项目A及B，那么短语“A及B中的至少一种”意味着仅A；仅B；或A及B。在另一实例中，如果列出项目A、B及C，那么短语“A、B及C中的至少一种”意味着仅A；或仅B；仅C；A及B(排除C)；A及C(排除B)；B及C(排除A)；或A、B及C的全部。项目A可包含单个组分或多个组分。项目B可包含单个组分或多个组分。项目C可包含单个组分或多个组分。目前，用于镀铜层的腐蚀减薄工艺的蚀刻液通常为过氧化氢(H2O2)和硫酸(H2SO4)的混合液，因此在封装基板中的镀铜层的酸蚀减薄过程中会不可避免地出现麻点针孔。图1为采用现有的蚀刻液对封装基板的镀铜层进行腐蚀减薄工艺后封装基板的镀铜层的表面SEM图(5000×)。如图1所示，在腐蚀减薄工艺后，封装基板的镀铜层的表面出现了麻点针孔。为了探索麻点针孔的产生原理，先采用垂直连续镀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蚀刻液，其用于封装基板中镀铜层的腐蚀减薄工艺，所述蚀刻液包括：/n过氧化氢；/n硫酸；及/n添加剂，其中所述添加剂包括阳离子表面活性剂和铜离子的配体化合物中的至少一种。/n

【技术特征摘要】
1.一种蚀刻液，其用于封装基板中镀铜层的腐蚀减薄工艺，所述蚀刻液包括：
过氧化氢；
硫酸；及
添加剂，其中所述添加剂包括阳离子表面活性剂和铜离子的配体化合物中的至少一种。


2.根据权利要求1所述的蚀刻液，其中所述阳离子表面活性剂包括十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵和四甲基氯化铵中的至少一种。


3.根据权利要求1所述的蚀刻液，其中所述铜离子的配体化合物包括谷氨酸钠、半胱氨酸、草酸、柠檬酸钠、乙二胺四乙酸二钠和丙氨酸中的至少一种。


4.根据权利要求1所述的蚀刻液，其中基于所述蚀刻液的重量，所述添加剂的重量百分比为0.005wt％-0.05wt％。


5.根据权利要求1所述的蚀刻液，其中所述阳离子表面活性剂在所述蚀刻液中的浓度为0.5mmol/L-5mmol/L。


6.根据权利要求1所述的蚀刻液，其中所述铜离子的配体化合物在所述蚀刻液中的浓度为0.5mmol/L-5mmol/L。


7.根据权利要求1所述的蚀刻液，其中所述阳离子表面活性剂在所述蚀刻液中的浓度为0.5mmol/L，且所述铜离子的配体化合物在所述蚀刻液中的浓度为0.5mmol/L。


8.根据权利要求1所述的蚀刻液，其中所述过氧化氢在所述蚀刻液...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗光淋，欧宪勋，程晓玲，俞宏坤，何东禹，
申请(专利权)人：日月光半导体上海有限公司，复旦大学，
类型：发明
国别省市：上海;31