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1. (WO2005066392) STRUCTURATION DE SURFACES AU MOYEN D'UN FILM
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Beschreibung

Strukturierung auf Oberflächen mittels Folie

Auf einer Oberfläche mit einer starker Topografie (5 μm bis 2000 μm, insbesondere 200 μm bis 2000 μm) soll eine
galvanische Schicht abgeschiedne werden.

Bei den derzeitigen Lösungen wird in einem ersten
Prozessschritt auf die Oberfläche eine leitfähige Schicht (Startschicht, Seed-Layer) beispielsweise durch Bedampfen oder Sputtern aufgebracht. Beim anschließenden
fotolithographischen Prozess wird ein Fotolack aufgebracht und strukturiert, so dass die Bereiche offen liegen, in denen eine galvanische Verstärkung aufgebaut werden soll.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Strukturierung von Oberflächen, insbesondere solchen mit starker Topografie, zu verbessern und zu erleichtern.

Diese Aufgabe wird durch die im unabhängigen Patentanspruch genannte Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Dementsprechend wird in einem Verfahren zur Herstellung von, insbesondere elektrisch leitenden, metallischen, Strukturen auf einer Oberfläche zunächst eine, vorteilhaft leitfähige, Startschicht (Seed-Layer) auf der Oberfläche angeordnet. Die Oberfläche ist insbesondere eine Oberfläche mit starker
Topografie, das heißt eine Oberfläche mit Erhebungen zwischen 5 μm und 2000 μm, insbesondere zwischen 200 μm und 2000 μm. Auf der Startschicht wird eine Folie angeordnet, die an einer Stelle, an der eine Verstärkung der Startschicht erzeugt werden soll, bereits eine Öffnung aufweist und/oder nach ihrem Anordnen auf der Startschicht an einer solchen Stelle mit einer solchen Öffnung versehen wird. Die Folie erstreckt sich dabei insbesondere über eine Kante der Oberfläche. Die Startschicht wird im Bereich der Öffnung der Folie durch eine Verstärkung verstärkt. Die Verstärkung besteht insbesondere aus einer zweiten Schicht, die leitfähig und sehr viel dicker ist als die Startschicht. Danach werden die Folie
beispielsweise durch Lösen in Lauge und die Startschicht außerhalb des Bereiches der Verstärkung beispielsweise durch einen Ätzprozess entfernt. Die Entfernung von Folie und leitfähiger Schicht erfolgt großflächig und - mit Ausnahme der Startschicht im Bereich der Verstärkung - insbesondere vollständig.

Gemäß den obigen Ausführungen ist die Folie insbesondere eine vorstrukturierte Folie, die die Öffnung bereits vor dem
Anordnen der Folie auf der Oberfläche aufweist.

Alternativ oder ergänzend kann die Folie aber auch zuerst auf der Oberfläche angeordnet und dann mit der Öffnung versehen werden, also strukturiert werden. Diese Strukturierung kann mit Hilfe eines Lasers, in einem Plasmaprozess und/oder duxch Fotolithographie/Ätzen erfolgen.

Die Folie wird vorteilhaft auflaminiert und/oder aufgeklebt.

Vorzugsweise besteht die Startschicht aus einem anderen
Material als ihre Verstärkung. Dadurch ist ein selektives Entfernen der Startschicht möglich, ohne die Verstärkung anzugreifen. Beispielsweise kann die Startschicht aus Titan und die Verstärkung aus Kupfer bestehen. Allerdings ist es nicht unbedingt notwendig, Startschicht und Verstärkung aus unterschiedlichen Materialien aufzubauen, da bei einer ausreichenden Dicke der Verstärkung der von ihr beim
Entfernen der Startschicht abgetragene Teil nicht wesentlich ist.

Die Startschicht kann im Bereich der Öffnung durch
galvanische und/oder außenstromlose Verstärkung verstärkt werden .

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der
Zeichnung. Dabei zeigen:

Figuren 1 bis 5 Verfahrensschritte einer SD-Folien-Laser- Strukturierung.

Die Erfindung bezieht sich auf die Strukturierung von
Oberflächen, insbesondere bei starker Topografie,
beispielsweise hohem Aspektverhältnis . Das Verfahren ist einsetzbar für Chips, Sensoren, Aktoren, MEMS, aktive und passive Bauelemente. Es kann als Technologie zum Umverdrahten verwendet werde .

Figur 1 zeigt eine Oberfläche eines Substrates 1 mit starker Topografie. Die starke Topografie der Oberfläche des
Substrates 1 ergibt sich aus der Tatsache, dass im Substrat 1 ein Graben 2 verläuft. Durch diesen Graben 2 werden in der Oberfläche des Substrats 1 zwei Außenkanten 3, 4 und zwei Innenkanten 5, 6 gebildet, die jeweils einen Winkel von etwa 90 Grad aufweisen.

Auf die Oberfläche ist beispielsweise durch Bedampfen oder Sputtern eine Startschicht 7 aufgebracht, durch die die
Oberfläche metallisiert ist.

Im nächsten, in Figur 2 dargestellten Schritt, wird auf die auf der Oberfläche des Substrats 1 angeordnete Startschicht 7 ganzflächig eine Folie 8 beispielsweise durch Laminie en oder Kleben aufgebracht.

Anschließend wird die Folie 8, wie in Figur 3 dargestellt, in einem Bereich, in dem das Substrat 1 später eine leitende Struktur aufweisen soll, mit einer Öffnung 9 versehen . Im dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Öffnung 9 über eine Außenkante 3 und eine Innenkante 5 des Grabens 2 im Substrat 1. Andererseits werden die andere Innenkante 6 und die andere Außenkante 4 des Grabens 2 des Substrats 1 weiterhin von der Folie 8 bedeckt, so dass dort keine
Verstärkung der Startschicht 7 erfolgen kann.

Im in Abbildung 4 dargestellten Verf hrensschritt wird die

Startschicht im Bereich der Öffnung 9 der Folie 8 durch eine Verstärkung 10 verstärkt. Das Verstärken kann galvanisch oder stromlos geschehen, also allgemein durch elektrochemische Abscheidung.

Danach wird zunächst die Folie 8 entfernt und schließlich die Startschicht 7 außerhalb des Bereiches ihrer Verstärkung 10. Dies ist in Figur 5 dargestellt.

Als Folie kann beispielsweise eine fotoempfindliche,
strukturierbare Folie zum Einsatz kommen, die mit Licht strukturiert und dann entwickelt werden kann. Danach wird der unbelichtete Teil der Folie beispielsweise in Sodawasser gelöst. Es erfolgt die galvanische Verstärkung, auf die folgend der belichtete Teil der Folie beispielsweise in Lauge gelöst und dadurch entfernt wird. Schließlich wird die
Metallisierung, das heißt die Startschicht weggeätzt, die unter dem belichteten Teil der Folie war .

Alternativ oder ergänzend kann eine Strukturierung der Folie durch Laser- und Wasserstrahlschneiden erfolgen und die Folie rückstandsfrei abgezogen statt aufgelöst werden. Hierfür sind beispielsweise Mounting-Folien geeignet, die elastisch genug sind, um über die Topografie gezogen werden zu können.

Alternativ oder ergänzend wird eine vorstrukturierte Folie auf das Substrat bzw. die Startschicht aufgebracht, die bereits Löcher an den gewünschten Stellen hat. Analog zu oben wird die Folie hier nach der galvanischen Abscheidung
entfernt.

Die Folie weist vorteilhaft folgende technische Merkmale auf:

- Die Folie ist so elastisch, dass sie sich der Topografie des Substrats unter geeigneten Prozessbedingungen anpasst.

Dies ist zum Beispiel mit thermoformbaren Folien möglich.

- Die Folie haftet auf der Oberfläche, so dass Flüssigkeiten nicht in die Grenzfläche zwischen Substrat und Folie eindringen können .

- Die Folie lässt sich beispielsweise durch Fotolithographie oder durch einen Laserprozess strukturieren. Es können also fotosensitive und nicht-fotosensitive Folien
verwendet werden.

- Die Folie ist galvanisch dicht und resistent gegenüber beispielsweise galvanischen Prozessen.

- Die Folie lässt sich rückstandsfrei entfernen. Das
Entfernen kann beispielsweise mechanisch, chemisch, durch Laser, in einem Plasmaprozess und/oder über
Fotolithographie erfolgen.

Die oben beschriebenen Verfahren sind leicht durchführbar. Bei geeigneter Wahl der Folie und der
Strukturierungsmaßnahmen sind sie schnell und kostengünstig. Statt eines Substrates mit starker Topografie kann auch ein planes Substrat verwendet werden.