電鑄工藝制造技術

電鑄金屬結構(特別是具有從相鄰外層突出的尖端的結構)的工藝。工藝包括以下步驟：

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】電鑄工藝


[0001]本專利技術涉及用于形成金屬結構的電鑄工藝。

技術介紹

[0002]電鑄是一種電沉積工藝，用于在可移動的基底上形成一個或多個金屬層的產品。基底被放置在電解槽中與陰極電接觸。在陽極處，待沉積的金屬離子被溶解到電解質中。這些離子流向基底，在那里它們得到電子的補充，并作為一層中性金屬分子沉積在基底表面上。—旦金屬產品具有所需的厚度，它就被從基底上去除。
[0003]通常，非導電涂層的圖案被施加在部分基底上，限定待電鑄結構的幾何輪廓。這種非導電涂層通常通過使用UV敏感光刻膠涂層材料的光刻工藝而被施加在基底上。諸如，光刻膠可以通過旋涂來施加以獲得均勻厚度的非常光滑的涂層。例如，通過使用激光直接成像(LDI)，或通過使用光掩模，部分光刻膠被選擇性地暴露于紫外光。如果光刻膠是正性光刻膠，曝光的部分將被去除。如果光刻膠是負性光刻膠，那么非曝光部分將被去除。光刻膠的圖案化涂層將保留在基底上。帶有光刻膠圖案的導電基底形成心軸。電鑄將只發生在沒有被光刻膠圖案遮擋的基底部分。
[0004]US2005/0253606公開了一種電沉積工藝，用于形成具有交錯層和凹槽的復雜多層結構。每一層都必須在可施加下一層之前進行平面化處理。
[0005]NL1031259公開了一種電鑄工藝，涉及在基底上形成金屬層，并在移走基底后形成支撐結構的犧牲層。

技術實現思路

[0006]本專利技術的目的是提供一種可用于更廣范圍的金屬產品的電鑄工藝，特別是用于具有一個或多個內層突出于外層的產品。
[0007]本專利技術的目的是通過電鑄金屬結構的工藝實現的，該工藝包括以下步驟：
[0008]?
在基底上沉積第一層，然后沉積與第一層部分重疊的一個或多個下一層，以形成具有面向基底的基底表面的中間結構。
[0009]?
在下一步驟中，將中間結構從基底上去除，并在中間結構的所述基底表面上沉積一個或多個其它層。
[0010]移走基底后，中間結構的未覆蓋表面與其所處的基底一樣平坦。因此，可以在中間結構的這一側施加其它層，而不需要首先對其進行平面化處理。
[0011]第一層本身可以包括一個或多個層。另外，部分重疊的層可以包括一個或多個層。這些層可通過電沉積形成。
[0012]由于下一層的部分重疊，第一層相對于這個下一層突出。在一個具體的實施例中，第一層也會相對于中間結構的基底表面上的一個或多個層突出。這樣，第一層將從兩邊的外層突出，諸如，形成一個尖端。第一層兩邊的層可以是對稱的或不對稱的。
[0013]可選地，在將中間結構從基底上去除之前，在中間結構上形成犧牲材料層。在最后
步驟中，將犧牲材料層去除，諸如，通過選擇性蝕刻。適合的犧牲材料包括諸如銅、銀或聚合材料。犧牲材料的本體形成了輔助基底，在基底移走后，當其它層施加在中間結構的基底側時，支撐著中間結構。基底側是指在移走基底之前，中間結構直接與基底接觸的那一側。
[0014]在一個具體的實施例中，基底是具有非導電涂層圖案(諸如光刻膠圖案)的心軸，所述圖案限定至少第一層的輪廓。使用電沉積法，第一層可以非常精確地沉積，而不會生長超過相應的光刻膠。
[0015]在形成重疊層之前，可以至少部分地去除光刻膠，以便施加新的光刻膠圖案來限制重疊層。可選地，完整的光刻膠涂層可以完全去除，并用所需圖案的新光刻膠涂層代替。
[0016]可選地，第一層可以是與重疊層和/或沉積在相對面的層不同的材料。這特別適用于制作具有第一材料(如鎳或鎳合金)的多層本體和第二材料(如銠)的突出尖端的結構。這樣的結構可以用作諸如用于測試晶圓上的半導體的探針卡的測試探針。
[0017]在一個特定的具體實施例中，工藝諸如可以包括以下步驟，以制造帶有尖端的結構：
[0018]?
電鑄第一層后，在第一層上覆蓋新的非導電涂層，諸如，光刻膠；
[0019]?
在下一個步驟中，部分非導電涂層被去除，以暴露出與第一層的一側相鄰的部分基底；
[0020]?
在下一個步驟中，在基底表面的暴露部分電鑄第二層；
[0021]?
在下一個步驟中，去除位于第一層上面的部分非導電涂層，并在第二層的暴露部分的上面和第一層的相鄰部分的上面電鑄第三層；
[0022]?
在下一個步驟中，去除非導電涂層的剩余部分，并將犧牲材料的本體施加在第一層和第三層的上面；
[0023]?
在下一個步驟中，移走基底，以暴露出中間結構的基底一側；
[0024]?
在下一個步驟中，再施加一層非導電的涂層，覆蓋第一層從第三層突出的部分，并覆蓋第一層相鄰的犧牲層的未覆蓋部分；
[0025]?
在下一個步驟中，在不存在非導電涂層的地方再電鑄一層；
[0026]?
在接下來的步驟中，去除非導電涂層和犧牲材料。
[0027]用于電鑄的基底是由導電材料(諸如金屬)制成的，經過鈍化處理，以便隨后分離出電鑄結構的成品。非導電基底可以由諸如玻璃、硅或塑料聚合物材料制成，并需要在電沉積之前沉積導電層。
[0028]犧牲材料可以是允許選擇性蝕刻而不影響最終結構的材料的任何材料。合適的犧牲材料包括諸如銅、銀或聚合物材料。
[0029]非導電涂層通常是一種光刻膠材料，諸如，正極或負極光刻膠，如果需要，也可以使用其他類型的非導電涂層。根據本專利技術的工藝可以以非常精確和可靠的方式生產出具有任何規模(也可以在非常小的規模上，諸如，微米級)的突出內層的多層金屬結構。
[0030]諸如，光刻膠層的厚度可以在10至100微米的范圍內，但如果需要，也可以在這個范圍之外。
[0031]諸如，電鑄層的厚度可以在每層10至100微米的范圍內，但如果需要，也可以在這個范圍之外。
[0032]適合的金屬的示例包括，鎳、鎳合金，諸如鎳鈀合金；鉻、銠、銅或銅合金以及其他。
[0033]適用于鎳的電鍍浴的示例包括，即，瓦特浴(NiSO4)、氨基磺酸鹽浴，適用于銅的電鍍浴的示例包括硫酸銅浴。
附圖說明
[0034]參照附圖進一步解釋本專利技術，圖1A
?
1N顯示了根據本專利技術的工藝的示例性實施例的連續步驟。
具體實施方式
[0035]圖1A顯示了部分被光刻膠(photoresist，光致抗蝕劑)3的非導電的涂層覆蓋的基底(substrate，襯底)2。施加光刻膠3(諸如通過旋涂)以形成厚度均勻的紫外線敏感涂層。部分光刻膠3在選擇性地暴露在紫外光下后被去除，諸如通過激光直接成像的方式。因此，如圖1A所示，基底1的頂面2有導電的裸露部分4和涂有光刻膠的非導電部分3。
[0036]然后將心軸1放在電解槽中，并與陰極導電連接。通過提供銠陽離子，銠層7沉積在心軸1的導電部分4上(圖1B)。銠層7的厚度不超過光刻膠3的厚度。
[0037]然后將心軸1從電解槽中取出，并旋涂上第二光刻膠層8，所述第二光刻膠層覆蓋第一光刻膠3和銠本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】1.電鑄金屬結構的工藝，包括以下步驟：
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在基底上沉積第一層，然后沉積與所述第一層部分重疊的一個或多個下一層，以形成具有面向所述基底的基底表面的中間結構；
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在下一步驟中，將所述中間結構從所述基底上去除，并在所述中間結構的所述基底表面上沉積一個或多個其它層。2.根據權利要求1所述的工藝，其中，在將所述中間結構從所述基底上去除之前，在所述中間結構上形成犧牲材料層，并且其中，在最后步驟中，將所述犧牲材料層去除。3.根據權利要求2所述的工藝，其中，所述犧牲材料層是通過選擇性蝕刻去除的。4.根據權利要求3所述的工藝，其中，所述犧牲材料為銅。5...

【專利技術屬性】
技術研發人員：M，
申請(專利權)人：維科私人有限公司，
類型：發明
國別省市：