[发明专利]用于激光钻孔盲通孔的方法和设备

说明书

在实施例中，提供了一种在包含掩模层、导电层和介电层的基板中形成盲通孔的方法，包括以下步骤：将基板传送到扫描腔室；确定盲通孔的一种或多种性质，所述一种或多种性质包含顶部直径、底部直径、容积、或约80°或更大的锥角；将激光束聚焦在基板处，以移除掩模层的至少一部分；基于一种或多种性质调整激光工艺参数；以及在经调整的激光工艺参数下聚焦激光束以移除容积内的介电层的至少一部分，以形成盲通孔。在一些实施例中，掩模层可以是预蚀刻的。在另一个实施例中，提供了一种用于在基板中形成盲通孔的设备。

背景

领域

本公开的实施例总体涉及用于钻孔盲通孔的方法和设备。

背景技术

随着对小型化电子装置和部件的需求不断增加，对具有更大电路密度的更快处理能力的需求对用于制造集成电路芯片和印刷电路板的材料、结构和工艺提出了要求。结合盲通孔实现了更多的连接和更大的电路密度。激光钻孔是用于形成盲通孔的成熟方法。

除了为了更高的互联密度而采用更小通孔(例如，直径从5μm到10μm)的趋势之外，还存在某些盲通孔质量参数。这些参数包括通孔顶部直径和圆度、通孔底部直径和圆度、通孔锥角(80°或更大)以及通孔垫清洁度。然而，常规的激光钻孔技术无法形成具有如此小直径的优质盲通孔以进行大量制造。

激光钻孔盲通孔的常规方式使用纳秒脉冲355nm紫外(UV)激光器或脉冲CO2激光器来直接在面板中钻孔盲通孔。然而，这两种方式都需要复杂的射束成形光学元件来将激光源发射的高斯激光束轮廓转换为高顶礼帽(top-hat)形射束轮廓。此外，高顶礼帽形激光束轮廓通常具有非常短的景深，在所述景深中激光束轮廓的强度保持相等。此外，这种高顶礼帽射束轮廓无法以一致且成本高效的方式钻孔小于40μm，尤其是5μm至10μm的直径。此外，常规的激光钻孔方法无法实现具有80°或更大锥角的盲通孔。

存在对用于大量地钻孔高质量、小直径盲通孔的新的和改进的方法和设备的需求。

发明内容

本公开的实施例总体涉及用于钻孔盲通孔的方法和设备。在实施例中，提供了一种在基板中形成盲通孔的方法，所述方法包括以下步骤：将基板传送到扫描腔室，基板包含导电层、设置在导电层的至少一部分上的介电层、以及设置在介电层的至少一部分上的掩模层，掩模层提供基板表面。所述方法进一步包括以下步骤：确定盲通孔的一种或多种性质，所述一种或多种性质包含：盲通孔的顶部直径和盲通孔的底部直径，盲通孔具有从顶部直径到底部直径的高度，顶部直径大于底部直径；盲通孔的容积，所述容积对应于顶部直径、底部直径和高度；或者约80度或更大的锥角。所述方法进一步包括以下步骤：在激光工艺参数下将从激光源发射的激光束聚焦在基板表面处，以移除掩模层的至少一部分；基于一种或多种性质调整激光工艺参数；以及在经调整的激光工艺参数下聚焦激光束以移除容积内的介电层的至少一部分，以形成盲通孔。

在另一个实施例中，提供了一种在基板中形成盲通孔的方法，所述方法包括以下步骤：将基板传送到扫描腔室，基板包含高度为约2um或更高的导电层、设置在导电层的至少一部分上的介电层、以及设置在介电层的至少一部分上的预蚀刻掩模层，预蚀刻掩模层具有盲通孔开口以暴露介电层的至少一部分，并且介电层提供基板表面。所述方法进一步包括以下步骤：确定盲通孔的一种或多种性质，所述一种或多种性质包含：盲通孔的顶部直径和盲通孔的底部直径，盲通孔具有从顶部直径到底部直径的高度，顶部直径大于底部直径，并且顶部直径对应于盲通孔开口；盲通孔的容积，所述容积对应于顶部直径、底部直径和高度；或者80度或更大的锥角。所述方法进一步包括以下步骤：在激光工艺参数下将从激光源发射的激光束聚焦在基板表面处，以移除容积内的介电层的第一部分，而不会对预蚀刻掩模层造成超过掩模层厚度的一半的损坏；基于一种或多种性质调整激光工艺参数；以及在经调整的激光工艺参数下聚焦激光束以移除容积内的介电层的第二部分，以形成盲通孔。