一种湿法刻蚀方法及分布参数电路版图技术

本发明专利技术提供一种湿法刻蚀方法及分布参数电路版图，包括如下步骤：A、依次对基板进行涂胶、烘胶、曝光、显影和坚膜处理，使需要保留的金属膜层表面形成保护层；B、加热第一腐蚀液，使其温度为35

【技术实现步骤摘要】
一种湿法刻蚀方法及分布参数电路版图


[0001]本专利技术涉及一种湿法刻蚀方法及分布参数电路版图。

技术介绍

[0002]随着5G通信的全面铺开，毫米波、亚毫米波的应用越来越广泛。这就要求相应通信系统中的微波元件的精度要更高，微波元件的小型化、高集成、高精度已成为当前微波行业的技术潮流和趋势。
[0003]在直流工作和低频工作下，工作电磁波长远大于元件尺寸，电路中的所有参数，集中于空间的各个点上，各个点间的信号是瞬间传递的，这就是集总参数电路。随着工作频率提高，信号的传输是电场和磁场的传播，电磁场被锁定在导线和参考地之间，传输线的分布效应不能被忽略，传输线已与串联电感和电阻、并联电容和电导融为一体，利用传输线的分布参数特性所组成的电路，就是分布参数电路。
[0004]分布参数电路版图的加工精度，决定了分布参数电路中的特征阻抗，最终将影响微波元件的电性能指标。因此分布参数电路版图在制作时，采用金属膜层湿法刻蚀的工艺，不仅能够便于实现设计方案，并且能够保证版图精度。但在实际生产中，金属膜层在刻蚀时，会出现不同程度的残余，即应刻蚀的区域没有刻蚀完全，导致产品合格率不高。在10X显微镜下观察，会发现应刻蚀的区域出现金属小圆点残留或者产品的型号标识处的圆圈存在金属膜层残留，如图1中阴影部分所示。这些金属小圆点不仅仅导致产品外观不合格，更会对版图中的电磁场产生影响。

技术实现思路

[0005]本专利技术提出一种湿法刻蚀方法及分布参数电路版图，该湿法刻蚀方法能够使金属膜层的刻蚀更为彻底，避免出现残留，从而提高分布参数电路版图刻蚀的合格率。
[0006]本专利技术通过以下技术方案实现：
[0007]一种湿法刻蚀方法，用于对基板表面的金属膜层进行刻蚀，基板与金属膜层之间设置有黏附层，其特征在于：包括如下步骤：
[0008]A、依次对基板进行涂胶、烘胶、曝光、显影和坚膜处理，使需要保留的金属膜层表面形成保护层；
[0009]B、加热第一腐蚀液，使其温度为35
‑
50℃，并将经步骤A后的基板浸入第一腐蚀液中，第一腐蚀液会与金属膜层反应，待不需要保留的金属膜层被完全腐蚀后，将基板取出；
[0010]C、将经步骤B后的基板浸入第二腐蚀液，第二腐蚀液为透明溶液且会与黏附层反应，腐蚀过程中，当黏附层表面聚集气泡时，取出基板并用纯氮气将基板表面的气泡吹掉，再将基板继续浸入第二腐蚀液，重复使用纯氮气吹气泡的动作，直至黏附层被完全腐蚀，再取出基板；
[0011]D、将经步骤C后的基板浸泡于第三溶液中以溶解保护层，再用清水洗掉基板表面残留的第三溶液，并将基板烘干。
[0012]进一步的，加热所述第一腐蚀液，使其温度为35
‑
40℃。
[0013]进一步的，所述步骤A包括如下步骤：
[0014]A1、涂胶：在基板的金属膜层上涂一层光刻胶膜，此时的光刻胶为液态；
[0015]A2、烘胶：烘烤步骤A1中的光刻胶膜，使液态的光刻胶转化成并非完全固化的固态；
[0016]A3、曝光：利用掩膜版遮光，使覆盖在不需要保留的金属膜层上的部分光刻胶受到光源照射，另一部分光刻胶则不受光源照射；
[0017]A4、显影：将受到光源照射已变性的光刻胶溶解在显影液中，被其覆盖的金属膜层则显露出来，而没有被光源照射的光刻胶则依旧附着在金属膜层上；
[0018]A5、坚膜：将依旧附着在金属膜层上的光刻胶完全固化，以形成所述保护层。
[0019]进一步的，所述金属膜层由铜或者黄金形成，所述第一腐蚀液包括碘化物溶液或者王水。
[0020]进一步的，所述黏附层由金属钛或者以金属钛为主的合金材料形成；所述第二腐蚀液包括以双氧水为主要成分的溶液。
[0021]进一步的，所述步骤B中，根据经验积累的金属膜层厚度与腐蚀时间的对应关系，在预计腐蚀完成后的时间点将基板从第一腐蚀液中取出，依据基板、黏附层和金属膜层颜色不相同，判断金属膜层是否被完全腐蚀。
[0022]进一步的，所述黏附层厚度为70
‑
200nm，所述黏附层被完全腐蚀的时间为45
‑
65s。
[0023]进一步的，所述步骤D中，第三溶液为纯丙酮溶液。
[0024]进一步的，所述基板为陶瓷基板。
[0025]本专利技术还通过以下技术方案实现：
[0026]一种分布参数电路版图，包括基板、设置在基材表面的黏附层和设置在黏附层表面的金属膜层，黏附层和金属膜层通过如上任一所述的湿法刻蚀方法进行刻蚀。
[0027]本专利技术具有如下有益效果：
[0028]1、本专利技术首先在需要保留的金属膜层表面形成保护层，然后利用第一腐蚀液来腐蚀金属膜层、第二腐蚀液来腐蚀黏附层，第一腐蚀液使用前，将第一腐蚀液加热至35
‑
50℃，温度更高，第一分子运动更加剧烈，反应也更加充分，从而使刻蚀速度更快，刻蚀时间明显缩短，在气泡还没有在小圆点或者圆圈处形成气泡保护层前就完成金属层彻底的腐蚀，且第一腐蚀液温度增加，金属膜层与第一腐蚀液反应所产生的的气泡也会更好地散逸出来，但温度不能超过50℃，否则会造成感光胶变性而残留在金属膜层上形成微小胶斑，这些微小胶斑如果形成，在后续溶解金属膜层表面的保护层的工艺中，是无法去除的；因为金属膜层通常无法可靠地黏附在基板上，故在基板与金属膜层之间还设置有一层黏附层，以保证金属膜层与基板的可靠连接，刻蚀时，金属膜层及其对应的黏附层均需要彻底的刻蚀，但适于刻蚀黏附层的第二腐蚀液无法通过提升温度的手段来提升活性，不过第二腐蚀液是透明溶液，可观察其腐蚀过程，当黏附层表面聚集气泡时，将基板取出，并用纯氮气将基板表面的气泡吹掉，再将基板继续浸入第二腐蚀液中，如此能够保证黏附层的彻底刻蚀，纯氮气不与基板表面的感光胶及第二腐蚀液反应，且不带水蒸气和雾等会污染金属膜层的物质，故不会破坏基板，本专利技术操作步骤简单，易于实现，有效提高产品刻蚀的合格率。
附图说明
[0029]下面结合附图对本专利技术做进一步详细说明。
[0030]图1为金属膜层残留的示意图。
[0031]图2为本专利技术的流程图。
具体实施方式
[0032]如图1所示，数字“9”和数字“6”的圆圈内均有金属膜层残留，这是因为金属腐蚀的化学反应，一般会伴随产生气泡，这些气泡没有及时散逸出来，而是附着在应刻蚀区域的表面，形成一层气泡保护层，特别是更利于气泡附着的圆圈处，更易形成气泡保护层，气泡保护层隔离金属膜层与腐蚀液，最终即导致腐蚀不彻底的现象。采用如图2所示的湿法刻蚀方法能够避免发生上述现象，该湿法刻蚀方法即用于对基板表面的金属膜层进行刻蚀，基板为陶瓷基板，金属膜层一般由铜或者黄金等良导体金属形成，但是良导体金属在基板上的附着力较差，无法满足可靠性要求，故通过一种中间过渡金属来作为黏附层，这类过渡金属既能附着于基材上，又能够和良导体金属互相融合，从而满足金属膜层整体的可靠性要求，这种过渡金属一般选择金属钛或者以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种湿法刻蚀方法，用于对基板表面的金属膜层进行刻蚀，基板与金属膜层之间设置有黏附层，其特征在于：包括如下步骤：A、依次对基板进行涂胶、烘胶、曝光、显影和坚膜处理，使需要保留的金属膜层表面形成保护层；B、加热第一腐蚀液，使其温度为35
‑
50℃，并将经步骤A后的基板浸入第一腐蚀液中，第一腐蚀液会与金属膜层反应，待不需要保留的金属膜层被完全腐蚀后，将基板取出；C、将经步骤B后的基板浸入第二腐蚀液，第二腐蚀液为透明溶液且会与黏附层反应，腐蚀过程中，当黏附层表面聚集气泡时，取出基板并用纯氮气将基板表面的气泡吹掉，再将基板继续浸入第二腐蚀液，重复使用纯氮气吹气泡的动作，直至黏附层被完全腐蚀，再取出基板；D、将经步骤C后的基板浸泡于第三溶液中以溶解保护层，再用清水洗掉基板表面残留的第三溶液，并将基板烘干。2.根据权利要求1所述的一种湿法刻蚀方法，其特征在于：加热所述第一腐蚀液，使其温度为35
‑
40℃。3.根据权利要求1所述的一种湿法刻蚀方法，其特征在于：所述步骤A包括如下步骤：A1、涂胶：在基板的金属膜层上涂一层光刻胶膜，此时的光刻胶为液态；A2、烘胶：烘烤步骤A1中的光刻胶膜，使液态的光刻胶转化成并非完全固化的固态；A3、曝光：利用掩膜版遮光，使覆盖在不需要保留的金属膜层上的部分光刻胶受到光源照射，另一部分光刻胶则不受光源照射；A4、显影：将受到光源照射已变性的光刻胶溶解在显影液中，被其...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏祺益，潘甲东，林碧海，严勇，黄星凡，张烽，
申请(专利权)人：福建毫米电子有限公司，
类型：发明
国别省市：