陶瓷粗化方法与流程

本申请涉及半导体测试基板，ltcc低温共烧陶瓷基板混合电路基板技术，具体涉及一种陶瓷粗化方法。

背景技术：

1、半导体晶圆测试时其对应的陶瓷基板要求具备非常高的平面平整度。陶瓷基板需做精细化的研磨抛光处理以满足平整度的要求。然而经过研磨抛光后的陶瓷面如镜面般光滑，后续在镜面光滑的陶瓷基板上进行涂胶或者镀铜时，造成附着结合力非常微弱，对涂胶或镀铜的影响较大。因此需要对光滑的陶瓷表面进行粗化处理。

2、根据制作工艺的不同有多种基板种类，其中包括ltcc陶瓷基板，其烧制完成后存在翘曲、较大的表面粗糙度，导致无法直接适用薄膜线路工艺制作更精密的布线层。从而需要ltcc陶瓷基板进一步研磨、抛光，但抛光后的ltcc陶瓷基板表面粗糙度小，陶瓷与后续工艺的pvd镀层及介电层的结合力均较差，故需要对ltcc陶瓷表面粗化处理。

3、常见的粗化方法包括利用氢氟酸(hf)刻蚀和硫酸(h2so4)溶液腐蚀。无论通过溶解陶瓷基板表面还是与陶瓷表面成分进行化学反应，由于该两种溶液为危化品，因其腐蚀性和毒性等，需在严格安全的条件下进行操作，还需根据使用限制等进行反应的排污处理，造成工艺繁琐。随着环评要求的提高，这两种溶液的挥发腐蚀性造成工艺要求更高，使用管制以及排污的要求更加苛刻。且上述两种溶液均为危化品，一旦控制不当造成粗化程度过高，不仅造成涂层附着力降低，还会出现破坏结构等现象，最终造成陶瓷基板表面粗化效果差。

4、因此，需要一种新的陶瓷粗化处理方案。

技术实现思路

1、有鉴于此，本说明书实施例提供一种陶瓷粗化方法，应用于半导体测试ltcc陶瓷基板工艺过程。

2、本说明书实施例提供以下技术方案：

3、本说明书实施例提供一种陶瓷粗化方法，所述陶瓷粗化方法包括：

4、根据陶瓷特性配置等离子气体，并将等离子气体充盈于初始粗糙度的陶瓷基板；

5、调节工艺参数，等离子气体通过高频辉光放电反应电离出的活性等离子体与初始粗糙度陶瓷基板中的目标组分进行反应，活性等离子体与陶瓷基板中不同氧化组分的反应速率不同，得到目标粗糙度的陶瓷基板；其中所述目标粗糙度大于所述初始粗糙度。

6、与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：

7、对不同陶瓷基板配置不同的等离子气体，在等离子设备中充入等离子气体，加热并进行高频辉光放电，电离出活性等离子体与基板表面的目标成分进行反应，由于陶瓷基板的氧化物组成成分不同，且在烧制过程中析晶的存在不可避免产生不同结构与大小的晶粒，不同晶粒的成分与活性等离子体具有不同的反应速率，从而通过控制活性等离子体的工艺制程参数来实现陶瓷表面需求效果的粗糙度，如粗糙度约为0.4um，获得良好又均匀的粗化表面，整体呈蜂窝状的微孔结构，该表面不影响基板本身性能，增加粘接面积，具有良好的附着结合力。

技术特征：

1.一种陶瓷粗化方法，其特征在于，所述陶瓷粗化方法包括：

2.根据权利要求1所述的陶瓷粗化方法，其特征在于，不同陶瓷特性配置有不同成分的等离子气体，等离子气体包括以下至少一种：四氟化碳、六氟化硫、八氟丙烷、三氯甲烷、四氯硅烷、溴化氢、三氯化硼、四氯化碳、氯气。

3.根据权利要求1所述的陶瓷粗化方法，其特征在于，陶瓷基板包括晶相、玻璃相以及若干气孔。

4.根据权利要求1所述的陶瓷粗化方法，其特征在于，活性等离子体分别与陶瓷基板中气孔、玻璃相、晶相具有不同的反应速率及反应物物相。

5.根据权利要求1所述的陶瓷粗化方法，其特征在于，所述陶瓷粗化方法还包括：

6.根据权利要求5所述的陶瓷粗化方法，其特征在于，调节工艺参数包括以下至少一项：

7.根据权利要求5所述的陶瓷粗化方法，其特征在于，调节等离子气体各成分的工艺顺序包括四氟化碳和氯气在等离子设备中分别通入，且四氟化碳先于氯气通入。

8.根据权利要求7所述的陶瓷粗化方法，其特征在于，反应电压调节至10v～500v；反应时间包括10～30min；等离子气体反应浓度为10-200sccm。

9.根据权利要求1所述的陶瓷粗化方法，其特征在于，陶瓷体系包括以下一种或多种：硅酸盐系、铝硅酸盐系、硼硅酸盐系、硼酸盐系以及磷酸盐系。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的陶瓷粗化方法，其特征在于，所述陶瓷粗化方法还包括：

技术总结
本申请提供一种陶瓷粗化方法，该陶瓷粗化方法包括：根据陶瓷特性配置等离子气体，并将等离子气体充盈于初始粗糙度的陶瓷基板；调节工艺参数，等离子气体通过高频辉光放电反应电离出的活性等离子体与初始粗糙度陶瓷基板中的目标组分进行反应，活性等离子体与陶瓷基板中不同氧化组分的反应速率不同，得到目标粗糙度的陶瓷基板；其中所述目标粗糙度大于所述初始粗糙度。本说明书实施例获得良好又均匀的陶瓷基板表面，整体呈蜂窝状的微孔结构，该表面不影响基板本身性能，增加粘接面积，具有良好的附着结合力。

技术研发人员：陶克文,余佳妍,尹福章,林建威,罗雄科
受保护的技术使用者：上海泽丰半导体科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19