CN116670819A - 布线基板的制造方法、层叠板及其制造方法以及带有载体的铜层 - Google Patents

布线基板的制造方法、层叠板及其制造方法以及带有载体的铜层 Download PDF

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Abstract

本发明所涉及的布线基板的制造方法包括:(A1)准备具备绝缘材料层及设置于绝缘材料层的表面上的铜层且铜层为无电解镀铜层的层叠板的工序;(A2)在铜层的表面上形成具有到达至铜层的表面的槽部的抗蚀剂图案的工序;及(A3)通过电解镀铜将包含铜的导电材料填充到槽部的工序。本发明所涉及的带有载体的铜层具备通过无电解镀铜而形成的铜层及可剥离地设置于铜层的载体。本发明所涉及的层叠板具备绝缘材料层及设置于绝缘材料层的表面上的铜层,并且铜层为无电解镀铜层。无电解镀铜层的厚度例如为20nm~200nm。

Description

布线基板的制造方法、层叠板及其制造方法以及带有载体的 铜层
技术领域
本发明涉及一种布线基板的制造方法、包含无电解镀铜层的层叠板及其制造方法以及带有载体的铜层。
背景技术
以半导体封装件的高密度化及高性能化为目的,提出了将不同性能的半导体元件(以下,根据情况称为“芯片”。)混载于一个封装中的实施方式。从成本的观点考虑,芯片之间的高密度互连(Interconnect)技术的重要性正在增加(参考专利文献1)。
在智能手机及平板终端中,广泛采用被称为层叠式封装(Package-on-Packa ge)的连接方法。层叠式封装为通过倒装芯片安装将不同的封装连接于封装上的方法(参考非专利文献1、2)。另外,作为用于以高密度安装的方式,提出了使用具有高密度布线的有机基板的封装技术(有机中介层(interposer))、具有通模通孔(TMV)的扇出型的封装技术(FO-WLP)、使用硅或玻璃中介层的封装技术、使用硅穿孔(TSV)的封装技术、将埋入基板中的芯片用于芯片间传输的封装技术等。尤其,在有机中介层及FO-WLP中,当并列搭载芯片彼此时,为了使其以高密度导通,需要微细布线层(参考专利文献2)。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2003-318519号公报
专利文献2:美国专利申请公开第2001/0221071号说明书
非专利文献
非专利文献1:Application of Through Mold Via(TMV)as PoP Base Package,Electronic Components and Technology Conference(ECTC),2008
非专利文献2:Advanced Low Profile PoP Solution with Embedded WaferLevel PoP(eWLB-PoP)Technology,ECTC,2012
发明内容
发明要解决的技术课题
根据本发明人等的研究,当通过电解镀铜形成布线基板的导电部(例如,微细布线)时,由于构成种子层的金属层的晶体状态,种子层和电解镀铜层的连续性可能不充分。例如,在通过压延而形成的铜箔的表面上通过无电解镀铜形成微细布线时,在铜箔与无电解镀铜层之间存在不连续的界面。因此,当形成进一步微细化的布线时,在其可靠性方面尚有改善的余地。
因此,本发明提供一种具有优异的可靠性的布线基板的制造方法。并且,本发明提供一种能够应用于该制造方法的层叠板及其制造方法以及带有载体的铜层。
用于解决技术课题的手段
本发明的一方面涉及一种布线基板的制造方法。该制造方法包括以下工序。
(A1)准备具备绝缘材料层及设置于绝缘材料层的表面上的铜层且该铜层为无电解镀铜层的层叠板的工序。
(A2)在铜层的表面上形成具有到达至铜层的表面的槽部的抗蚀剂图案的工序。
(A3)通过电解镀铜将包含铜的导电材料填充到槽部的工序。
根据本发明人等的研究,通过在无电解镀铜层的表面上实施电解镀敷,无电解镀铜层与电解镀铜层的界面的连续性优异,能够确保两层的优异的密合性。根据上述制造方法,能够由通过电解镀铜形成的导电材料和与其相接的铜层(无电解镀铜层)来构成微细布线。因此,能够制造具有优异的可靠性的微细布线的布线基板。
本发明所涉及的布线基板的制造方法可以为制造具有层间导电部的多层布线基板的方式。该方式所涉及的制造方法包括以下工序。
(B1)准备依次具备支承基板、绝缘材料层及铜层且铜层为无电解镀铜层的层叠板的工序。
(B2)形成贯穿铜层及绝缘材料层到达至支承基板的表面的第一开口部的工序。
(B3)在第一开口部的侧壁表面上通过无电解镀铜形成种子层的工序。
(B4)在铜层的表面上形成具有与第一开口部连通的第二开口部的抗蚀剂图案的工序。
(B5)通过电解镀铜将包含铜的导电材料填充到第一开口部及第二开口部的工序。
根据该制造方法,能够由通过电解镀铜形成的导电材料和与其相接的铜层(无电解镀铜层)来构成层间导电部。由此,能够制造具有优异的可靠性的导电部的布线基板。推测为,如上所述,其原因在于,导电材料和铜层在它们的界面处具有高连续性。
上述铜层(无电解镀铜层)的厚度例如为20~200nm。由于铜层的厚度与铜箔或通过电解镀铜形成的铜层相比非常薄,因此有利于布线的进一步微细化。由于铜层的厚度非常薄,因此在布线基板的制造工艺中,能够通过蚀刻有效地去除铜层的不需要的部分。因此,能够减轻进行该操作所需的劳动力,并且能够缩短时间。并且,能够抑制通过蚀刻处理在微细布线的截面积上产生偏差。
上述(B1)工序中的上述层叠板例如能够经过以下工序准备。
(b1)准备具备作为无电解镀铜层的铜层及可剥离地设置于该铜层的载体的带有载体的铜层的工序。
(b2)将铜层贴附于绝缘材料层的表面的工序。
(b3)从铜层剥离载体的工序。
选择适于无电解镀铜的材质的载体,并且在其表面上通过无电解镀铜形成铜层,由此能够在载体的表面上形成具有充分均匀的厚度的铜层。相对于此,当不使用载体而通过无电解镀铜在上述绝缘材料层的表面上直接形成铜层时,由于该表面的状态(例如,润湿性低),难以形成充分均匀的厚度的铜层,或者无法充分地获得相对于绝缘材料层的铜层的密合性。
提供一种本发明的一方面所涉及的层叠板。该层叠板具备绝缘材料层及设置于绝缘材料层的表面上的铜层,并且铜层为无电解镀铜层。本发明的一方面提供带有载体的铜层。该带有载体的铜层具备通过无电解镀铜而形成的铜层及可剥离地设置于铜层的载体。
发明效果
根据本发明,提供一种具有优异的可靠性的布线基板的制造方法。并且,根据本发明,提供一种能够应用于该制造方法的层叠板及其制造方法以及带有载体的铜层。
附图说明
图1是示意地表示本发明所涉及的带有载体的铜层的一实施方式的剖视图。
图2是示意性地表示本发明所涉及的层叠板的一实施方式的剖视图。
图3(a)~图3(c)是示意性地表示布线基板的制造过程的剖视图。
图4(a)~图4(c)是示意性地表示布线基板的制造过程的剖视图。
图5(a)~图5(c)是示意性地表示布线基板的制造过程的剖视图。
具体实施方式
以下,参考附图对本发明的实施方式详细地进行说明。在以下的说明中,对相同或相当的部分标注相同符号,并省略重复说明。并且,除非另有特别指定,否则上下左右等位置关系基于附图所示的位置关系。附图的尺寸比率并不限于图示的比率。
当在本说明书的记载及权利要求中利用“左”、“右”、“正面”、“背面”、“上”、“下”、“上方”、“下方”等术语时,它们旨在说明,而并不一定表示永远处于该相对位置。并且,“层”这一词除了包括以俯视图观察时形成于整个面的形状的结构以外,还包括形成于一部分的形状的结构。“A或B”可以包括A及B中的任一者,也可以包括两者。
在本说明书中“工序”这一词不仅包括独立的工序,而且即使在无法与其他工序明确区分的情况下,只要可以实现该工序的预期作用,则也包括在本术语中。并且,使用“~”示出的数值范围表示将记载于“~”的前后的数值分别作为最小值及最大值而包括的范围。
在组合物中存在多种相当于各成分的物质的情况下,只要无特别说明,在本说明书中组合物中的各成分的含量是指存在于组合物中的该多种物质的总量。并且,只要无特别说明,例示材料可以单独使用,也可以组合使用2种以上。并且,在本说明书中阶段性地记载的数值范围内,某一阶段的数值范围的上限值或下限值可以替换为其他阶段的数值范围的上限值或下限值。并且,在本说明书中记载的数值范围内,该数值范围的上限值或下限值可以替换为实施例中所示的值。
[带有载体的铜层]
图1是示意性地表示本实施方式所涉及的带有载体的铜层的剖视图。该图所示的带有载体的铜层5具备通过无电解镀铜而形成的铜层1及可剥离地设置于铜层1的载体2。在本实施方式中,带有载体的铜层5用于将铜层1转印到后述的绝缘材料层6(参考图2)。
(铜层)
铜层1是通过无电解镀敷而形成的铜层(无电解镀铜层)。无电解镀铜层除了作为主成分的铜以外,还可以含有镍、磷、硼及钯等。通过铜层1的元素分析能够确认铜层1是通过无电解镀铜而形成的。
铜层1的厚度优选为20nm~200nm,更优选为40nm~200nm,进一步优选为60nm~200nm。通过使铜层1的厚度为20nm以上,存在能够在布线基板的制造工艺中充分地发挥作为电解镀铜的种子层的作用的倾向。另一方面,通过使其厚度为200nm以下,存在能够在布线基板的制造工艺中减少铜层1的蚀刻量,并且能够稳定地形成截面尺寸的偏差小的微细布线的倾向。
(载体)
载体2可剥离地设置于铜层1。载体2并无特别限定,但优选具有挠性的薄膜。作为载体2的具体例,可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜、硅酮膜。载体2的厚度优选在0.2mm~2.0mm的范围内。通过使其厚度为0.2mm以上,存在操作性良好的倾向,另一方面,通过使其厚度为2.0mm以下,存在能够抑制材料费的倾向。
载体2的形状例如可以为晶圆状(大致圆形),也可以为面板状(矩形或正方形)。当其为晶圆状时,其直径例如为200~450mm,也可以为200mm、300mm或450mm。当其为面板状时,其一边的长度例如为300~700mm即可。
[带有载体的铜层的制造方法]
带有载体的铜层5经过在载体2的表面上通过无电解镀铜形成铜层1的工序来制造。以下,对铜层1的形成方法矩形说明。
在使钯吸附于载体2的表面(无电解镀铜的催化剂)的工序之前,实施以下工序。首先,用预处理液清洗载体2的表面。预处理液可以为含有氢氧化钠或氢氧化钾的市售的碱性预处理液。氢氧化钠或氢氧化钾的浓度例如为1%~30%。将载体2浸渍于预处理液中的时间例如为1分钟~60分钟。浸渍温度例如为25℃~80℃。在进行预处理之后,为了去除过量的预处理液,可以用自来水、纯水、超纯水或有机溶剂清洗载体2。
在去除预处理液之后,为了去除载体2的表面的碱离子,在酸性水溶液中浸渍清洗。作为酸性水溶液,例如,使用浓度为1%~20%的硫酸水溶液。浸渍时间例如为1分钟~60分钟。在浸渍后,为了去除酸性水溶液,可以用自来水、纯水、超纯水或有机溶剂清洗载体2。
使钯附着于浸渍清洗后的载体2的表面。例如,使用市售的钯-锡胶体溶液、含有钯离子的水溶液、钯离子悬浮液即可。这些中,从能够在载体2的表面有效地吸附钯的观点考虑,优选含有钯离子的水溶液。在将载体2浸渍于该水溶液中时,水溶液的温度例如为25℃~80℃,浸渍时间例如为1分钟~60分钟。在吸附钯离子之后,为了去除过量的钯离子,可以用自来水、纯水、超纯水或有机溶剂清洗载体2。
在吸附钯离子之后,进行用于使钯离子作为催化剂发挥作用的活化。使钯离子活化的试剂可以为市售的活化剂(活化处理液)。例如,能够通过将载体2浸渍于活化剂中来活化钯离子。活化剂的温度例如为25℃~80℃,浸渍时间例如为1分钟~60分钟。在钯离子活化之后,为了去除过量的活化剂,可以用自来水、纯水、超纯水或有机溶剂清洗载体2。
接着,通过无电解镀铜在载体2的表面形成铜层1。由此,可获得带有载体的铜层5。作为无电解镀铜,可以举出无电解纯铜镀敷(纯度为99质量%以上)、无电解铜镍磷镀敷(镍含有率:1质量%~10质量%、磷含量:1质量%~13质量%)等。从能够确保良好的信号完整性的观点考虑,优选非磁性的无电解镀铜。无电解镀铜液可以为市售的镀敷液,例如,能够使用无电解镀铜液(C.Uy emura&Co.,Ltd.制造,商品名“THRU-CUP”)。无电解镀铜在25℃~60℃的无电解镀铜液中实施。在无电解镀铜之后,为了去除过量的镀敷液,可以用自来水、纯水、超纯水或有机溶剂清洗带有载体的铜层5。
另外,当难以在载体2的表面形成铜层1时,可以对载体2预先实施表面处理。作为表面处理的方法,可以举出利用氧等离子体、氩等离子体、氮等离子体或紫外线-臭氧等的改性。
[层叠板]
图2是示意性地表示本实施方式所涉及的层叠板的剖视图。该图所示的层叠板10具备绝缘材料层6及设置于绝缘材料层6的表面上的铜层1。层叠板10包括将带有载体的铜层5的铜层1贴附于绝缘材料层6的表面的工序及从铜层1剥离载体2的工序。即,层叠板10通过将带有载体的铜层5的铜层1转印到绝缘材料层6的表面来获得。
作为将带有载体的铜层5的铜层1贴附于绝缘材料层6的方法,可以举出常压加压、真空加压、真空层压、辊层压、真空辊层压等。这些中,从能够一次贴合大面积的观点考虑,优选真空加压。通过这些方法贴附于绝缘材料层6的铜层1相对于绝缘材料层6具有比相对于载体2更高的密合性。因此,载体2例如能够容易地用手从铜层1剥离。
(绝缘材料层)
绝缘材料层6例如由热固性绝缘材料构成。作为热固性绝缘材料,可以举出液态或膜状的绝缘材料,从膜厚平坦性和成本的观点考虑,优选膜状的热固性绝缘材料。并且,从能够形成微细的布线的观点考虑,热固性绝缘材料优选含有平均粒径500nm以下(更优选50~200nm)的填料。相对于除填料以外的热固性绝缘材料质量100质量份,热固性绝缘材料的填料含量优选大于0质量份且70质量份以下,更优选大于0质量份且50质量份以下。
当使用膜状的热固性绝缘材料时,优选使用能够在40℃~250℃加压的热固性绝缘膜。能够真空加压的温度为40℃以上的热固性绝缘膜在常温(约25℃)下具有适度强度的粘性,并且存在操作性良好的倾向。另一方面,该温度为250℃以下的热固性绝缘膜在层压后存在能够抑制翘曲的倾向。
从抑制翘曲的观点考虑,绝缘材料层6的固化后的热膨胀系数优选为80×10-6/K以下,从可获得高可靠性的观点考虑,更优选为70×10-6/K以下。并且,从绝缘材料层6的应力松弛性、可获得高精细的图案的观点考虑,优选为50×10-6/K以上。
绝缘材料层6的厚度优选为50μm以下,更优选为40μm以下,进一步优选为30μm以下。若绝缘材料层6的厚度在上述范围内,则例如容易良好地形成由微细的圆形或椭圆形构成的开口部H1。从绝缘可靠性的观点考虑,绝缘材料层6的厚度优选为1μm以上。
[布线基板的制造方法]
参考附图,对本实施方式所涉及的布线基板的制造方法进行说明。图5(c)所示的布线基板20经过以下工序来制造。
(1)准备依次具备铜层1、绝缘材料层6及支承基板7的层叠板11的工序(参考图3(a))。
层叠板11可以通过先准备具备铜层1及绝缘材料层6的层叠板10,并使支承基板7层叠在层叠板10来制作,也可以通过先准备具备绝缘材料层6及支承基板7的层叠板,并将铜层1从带有载体的铜层5转印到该层叠板来制作。作为支承基板7,例如能够使用覆铜层叠板,并且在其表面具有铜层7a。
(2)形成贯穿铜层1及绝缘材料层6到达至支承基板7的表面(铜层7a)的开口部H1(第一开口部)的工序(参考图3(b))。
开口部H1例如能够通过激光照射来形成。若在开口部H1发现残渣,则在(2)工序之后实施去污处理即可。
(3)在开口部H1的侧壁表面通过无电解镀铜形成种子层8的工序(参考图3(c))。
种子层8与铜层1一起构成用于在以下(5)工序中实施电解镀敷的种子层。
(4)在铜层1的表面上形成具有与开口部H1连通的开口部H2(第二开口部)及到达至铜层1的表面的多个槽部G的抗蚀剂图案12的工序(参考图4(a))。
(5)通过电解镀铜将包含铜的导电材料填充到开口部H2及槽部G的工序(参考图4(b))。
通过电解镀铜包含铜的导电材料填充到槽部G,由此形成构成微细布线的一部分的导电部9a。通过电解镀铜包含铜的导电材料填充到开口部H1、H2,由此形成导电部9b(层间的导通部的一部分)。
(6)剥离抗蚀剂图案12的工序(参考图4(c))。
(7)去除由于抗蚀剂图案12的剥离而露出的铜层1的工序(参考图5(a))。
例如,通过蚀刻去除铜层1的不需要的部分,由此由导电部9a及铜层1的残存部来构成微细布线。
(8)以覆盖铜层7a的表面及微细布线的方式形成绝缘材料层15的工序(参考图5(b))。
(9)在绝缘材料层15形成到达至导电部9b的开口部H3(第三开口部)的工序(参考图5(c))。
通过开口部H1、H2、H3形成通孔。将导电材料填充到通孔,并且经过表面的精加工等来完成布线基板。
以上,对本发明的实施方式详细地进行了说明,但本发明并不限定于上述实施方式。例如,在上述实施方式中,例示了(由微细布线及覆盖该微细布线的绝缘材料层15来构成的)布线层为一层的布线基板的制造方法,但也可以制造具有多个布线层的布线基板。在上述(9)工序之后,能够通过在(1)工序中使用层叠板10来代替层叠板11,并且实施1次以上的(2)~(9)的一系列的工序来制造多层化的布线层。
实施例
以下,根据实施例对本发明进行说明。另外,并不限定于本发明的以下实施例。
[实施例1A]
<带有载体的铜层的制作>
在作为载体的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(G2-16,TEIJIN LIMITED.制造,商品名,厚度:16μm,以下称为“载体”。)的表面上,如下形成了无电解镀铜层。首先,在40℃将载体浸渍于酸性清洗剂(C.Uyemura&Co.,Ltd.制造,商品名:MCD)中5分钟。然后,将载体浸渍于40℃的纯水中1分钟。接着,在25℃将载体浸渍于10%硫酸水溶液中1分钟。然后,用25℃的纯水以流水清洗了载体1分钟。接着,在25℃将载体浸渍于预浸溶液(C.Uyemura&Co.,Ltd.制造,商品名:MDP)中1分钟。接着,在40℃将载体浸渍于激活剂溶液(C.Uyemura&Co.,Ltd.制造,商品名:MAT)中5分钟。然后,用25℃的纯水以流水清洗了载体1分钟。接着,在35℃将载体浸渍于还原剂溶液(C.Uyemura&Co.,Ltd.制造,商品名:MAB)中3分钟。然后,用25℃的纯水以流水清洗了载体1分钟。接着,在25℃将载体浸渍于促进剂溶液(C.Uyemura&Co.,Ltd.制造,商品名:MEL)中1分钟。然后,将载体在无电解镀铜溶液(C.Uyemura&Co.,Ltd.制造,商品名:PEAV2)中在36℃浸渍了5分钟。由此使铜层析出于载体的表面。将经过这些工序而获得的带有载体的铜层浸渍于纯水中1分钟之后,用85℃的加热板使其干燥了5分钟。
[实施例2A]
将浸渍于无电解镀铜溶液中的时间设为10分钟而代替5分钟,除此以外,以与实施例1A相同的方式制作了带有载体的铜层。
[实施例3A]
将浸渍于无电解镀铜溶液中的时间设为20分钟而代替5分钟,除此以外,以与实施例1A相同的方式制作了带有载体的铜层。
[实施例4A]
将浸渍于无电解镀铜溶液中的时间设为40分钟而代替5分钟,除此以外,以与实施例1A相同的方式制作了带有载体的铜层。
<铜层的厚度的测量>
通过利用扫描型电子显微镜(Hitachi High-Tech Corporation制造,Regulus8930)的截面观察来测量了实施例1A~4A所涉及的带有载体的铜层中的铜层(无电解镀铜层)的厚度。将结果示于表1中。
[表1]
无电解镀铜时间 铜层的厚度
实施例1A 5分钟 60nm
实施例2A 10分钟 120nm
实施例3A 20分钟 180nm
实施例4A 40分钟 200nm
[实施例1B]
<热固性树脂膜的制作>
首先,使用以下成分制备了热固性树脂组合物。
·联苯芳烷基型环氧树脂(Nippon Kayaku Seizo Co.,Ltd.制造,商品名:NC-3000H):70质量份
·固化剂:在分子主链中具有磺基且具有酸性取代基及不饱和N-取代马来酰亚胺基的固化剂:30质量份
如下合成了该固化剂。即,将以下化合物放入具有温度计、搅拌装置及回流冷却管的反应器(容积2升)中,并在140度使其反应了5小时。另外,作为反应器,使用了能够加热及冷却且具备水分测量仪的反应器。
双(4-氨基苯基)砜:26.40g
2,2′-双[4-(4-马来酰亚胺基苯氧基)苯基]丙烷:484.50g
对氨基苯甲酸:29.10g
二甲基乙酰胺:360.00g
·无机填料成分:二氧化硅填料(平均粒径:50nm,用乙烯基硅烷实施硅烷偶联处理而得到的无机填料)
以树脂成分的总质量为基准,掺合了二氧化硅填料,以使其成为30质量%。使用动态光散射式Nanotrac粒度分布计“UPA-EX150”(Nikkiso Co.,Ltd.制造)及激光衍射散射式Microtrac粒度分布计“MT-3100”(Nikkiso Co.,Ltd.制造)测量二氧化硅填料的粒度分布,确认到最大粒径为1μm以下。
将上述组成的热固性树脂组合物的溶液涂布于聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(G2-16,TEIJIN LIMITED.制造,商品名,厚度:16μm,以下,称为“PET膜”。)的表面上。使用热风对流式干燥机,将涂膜在100℃干燥了约10分钟。在PET膜上形成了厚度10μm的热固性树脂膜。
<层叠板的制作>
作为支承基板,准备了放入有玻璃布的布线基板(尺寸:200mm见方,厚度1.5mm)。在该支承基板的表面形成有厚度20μm的铜层。依次载置支承基板、热固性树脂膜(绝缘材料层)及实施例1A所涉及的带有载体的铜层,并使用加压式真空层压机(MVLP-500,MEIKICO.,LTD.制造)进行了加压。加压条件设为加压热板温度70℃、抽真空时间20秒、层压加压时间40秒、气压4kPa以下、压接压力0.5MPa。接着,使用加压机进行了追加加压。加压条件设为在加压时间0~60分钟之间升温至220℃,在加压时间60~190分钟之间维持220℃,在加压时间190~220分钟之间降温至25℃。加压压力设为2.0MPa,气压设为4kPa。加压加工后,从铜层剥离了载体。
<布线板的制作>
使用激光加工机(产品名:LC-2K21,Via Mechanics,Ltd.制造)实施通孔加工,由此设置了到达至布线基板的表面的第一开口部。通孔加工条件设为孔径直径6.5mm、输出6.3W、脉冲间距20μm×3次、突发模式(burst mode)。在该开口部的侧壁表面通过无电解镀敷形成了铜层(种子层)。与在载体表面形成无电解镀铜层时相同的方法实施了无电解镀敷。
使用真空层压机(NIkko-Materials Co.,Ltd制造,V-160),在实施例1A所涉及的铜层(厚度:60nm)的表面上真空层压了布线形成用抗蚀剂(Showa Denko Materials Co.,Ltd.制造,RY-5107UT)。层压温度设为110℃,层压时间设为60秒,层压压力设为0.5MPa。
在真空层压之后,放置1天,使用i射线步进曝光机(产品名:S6CK型曝光机,透镜:ASC3(Ck),CERMA PRECISION INC.制造)对布线形成用抗蚀剂进行了曝光。曝光量设为140mJ/cm2,焦点设为-15μm。在曝光之后,放置1天,剥离布线形成用抗蚀剂的保护膜,并使用喷雾显影机(MIKASA CO.,LTD.制造,AD-3000)进行了显影。作为显影液,使用了1.0%碳酸钠水溶液。显影温度设为30℃,喷雾压力设为0.14MPa。由此,将用于形成以下L/S(线/间距)的布线的抗蚀剂图案形成于实施例1A所涉及的铜层上。
·L/S=100μm/100μm(布线的数量:10根)
·L/S=80μm/80μm(布线的数量:10根)
·L/S=30μm/30μm(布线的数量:10根)
·L/S=10μm/10μm(布线的数量:10根)
·L/S=1μm/1μm(布线的数量:10根)
另外,在布线形成用抗蚀剂还设置了与第一开口部连通的第二开口部。
在清洗剂(OKUNO CHEMICAL INDUSTRIES CO.,LTD.制造,商品名:ICP Clean S-135)的100mL/L水溶液中在50℃浸渍层叠板1分钟之后,在纯水中在50℃浸渍了1分钟。接着,将层叠板在纯水中在25℃浸渍1分钟之后,在10%硫酸水溶液中在25℃浸渍了1分钟。接着,如下对层叠板实施了电解镀铜。向硫酸铜五水合物120g/L、96%硫酸220g/L的水溶液7.3L中加入0.25mL的盐酸、10mL的OKUNO CHEMICAL INDUSTRIES CO.,LTD.制造的商品名:TOP LUC INA GT-3、1mL的OKUNO CHEMICAL INDUSTRIES CO.,LTD.制造的商品名:TOPLUCINA GT-2以制备了水溶液。使用该水溶液,在以下条件下向层叠板的表面实施了电解镀敷。将实施例1A所涉及的铜层用作种子层。然后,将层叠板在纯水中在25℃浸渍5分钟之后,用80℃的加热板使其干燥了5分钟。
·温度:25℃
·电流密度:1.5A/dm2
·时间:10分钟
使用喷雾显影机(MIKASA CO.,LTD.制造,AD-3000)剥离了布线形成用抗蚀剂。作为剥离液使用2.38%TMAH水溶液,剥离温度设为40℃,喷雾压力设为0.2MPa。
去除了通过抗蚀剂的剥离而露出的、实施例1A所涉及的铜层(种子层)。为了去除该铜层,制备了以下组成的水溶液。
蚀刻液(JCU CORPORATION制造,SAC-700W3C):5容量%
98%硫酸:4容量%
35%过氧化氢水:5容量%
硫酸铜·五水合物:30g/L
将布线基板在该水溶液中在35℃浸渍了1分钟。通过去除铜层的不需要的部分,获得了实施例1B所涉及的布线基板(参考图5(a))。然后,将布线基板在纯水中在25℃浸渍5分钟之后,用80℃的加热板使其干燥了5分钟。
[实施例2B~4B]
分别使用实施例2A~4A所涉及的带有载体的铜层而代替实施例1A所涉及的带有载体的铜层,除此以外,以与实施例1B相同的方式分别制作了实施例2B~4B所涉及的布线板。
(比较例1~3)
准备了三种带有载体的铜箔(MITSUI MINING&SMELTING CO.,LTD.制造)。铜箔均由压延铜箔形成,厚度如下。
·比较例1的铜箔的厚度:5μm
·比较例2的铜箔的厚度:10μm
·比较例3的铜箔的厚度:20μm
分别使用比较例1~3所涉及的带有载体的铜箔的铜箔而代替实施例1A所涉及的带有载体的铜层的铜层(无电解镀铜层),除此以外,以与实施例1B相同的方式分别制作了实施例1~3所涉及的布线板。
<布线成形性的评价>
在去除种子层之前和之后,根据显微镜图像对实施例及比较例所涉及的布线的截面积进行了布线成形性的评价。即,在去除种子层之前和之后,求出了L/S=100μm/100μm的10根布线的截面积的平均值。对于L/S=80μm/80μm、30μm/30μm、10μm/10μm、1μm/1μm的各10根布线,也同样地求出了截面积的平均值。根据以下基准评价了布线的形成性。将结果示于表2中。
A:在去除种子层之前和之后的截面积平均值的变化率小于5%。
B:在去除种子层之前和之后的截面积平均值的变化率为5%以上且小于10%。
C:在去除种子层之前和之后的截面积平均值的变化率为10%以上。
[表2]
<微细布线的可靠性的评价>
将布线形成后的基板供于温度循环试验。即,向试验装置(ESPEC CORP.制造)投入基板,并在以下条件下进行了试验。
·温度:-65℃~150℃
·保持时间:15分钟
·1000循环
用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM,Hitachi High-Tech Corporation制造,Regulus8230)分析上述试验后的布线截面的种子层与电解镀敷层的界面,确认了在上述界面处有无剥离。根据以下基准评价了微细布线的可靠性。将结果示于表3中。
A:在10根所有布线中,均未发现剥离。
B:在10根布线中,在1~3根布线中发现了剥离。
C:在10根布线中,在4根以上的布线中发现了剥离。
[表3]
产业上的可利用性
根据本发明,提供一种具有优异的可靠性的布线基板的制造方法。并且,根据本发明,提供一种能够应用于该制造方法的层叠板及其制造方法以及带有载体的铜层。
符号说明
1-铜层,2-载体,5-带有载体的铜层,6、15-绝缘材料层,7-支承基板,8-种子层,9a、9b-导电部,10、11-层叠板,12-抗蚀剂图案,G-槽部,H1-开口部(第一开口部),H2-开口部(第二开口部),H3-开口部。

Claims (7)

1.一种布线基板的制造方法,其包括:
(A1)准备具备绝缘材料层及设置于所述绝缘材料层的表面上的铜层且所述铜层为无电解镀铜层的层叠板的工序;
(A2)在所述铜层的表面上形成具有到达至所述铜层的表面的槽部的抗蚀剂图案的工序;及
(A3)通过电解镀铜将包含铜的导电材料填充到所述槽部的工序。
2.一种布线基板的制造方法,其包括:
(B1)准备依次具备支承基板、绝缘材料层及铜层且所述铜层为无电解镀铜层的层叠板的工序;
(B2)形成贯穿所述铜层及所述绝缘材料层到达至所述支承基板的表面的第一开口部的工序;
(B3)在所述第一开口部的侧壁表面上通过无电解镀铜形成种子层的工序;
(B4)在所述铜层的表面上形成具有与所述第一开口部连通的第二开口部的抗蚀剂图案的工序;及
(B5)通过电解镀铜将包含铜的导电材料填充到所述第一开口部及所述第二开口部的工序。
3.根据权利要求1或2所述的布线基板的制造方法,其中,
所述铜层的厚度为20nm~200nm。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的布线基板的制造方法,其中,
所述层叠板经过下述工序而准备:
(b1)准备具备所述铜层及支承所述铜层的载体的带有载体的铜层的工序;
(b2)将所述铜层贴附于所述绝缘材料层的表面的工序;及
(b3)从所述铜层剥离所述载体的工序。
5.一种层叠板的制造方法,其包括:
准备具备通过无电解镀铜而形成的铜层及可剥离地设置于所述铜层的载体的带有载体的铜层的工序;
将所述铜层贴附于绝缘材料层的表面的工序;及
从所述铜层剥离所述载体的工序。
6.一种层叠板,其具备:
绝缘材料层;及
设置于所述绝缘材料层的表面上的铜层,
其中,
所述铜层为无电解镀铜层。
7.一种带有载体的铜层,其具备:
通过无电解镀铜形成的铜层;及
可剥离地设置于所述铜层的载体。
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