JP2000068653A - 多層基板のスミア除去方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィラー成分が残留せず完全にスミアを除去
することができる多層基板のスミア除去方法を提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 多層基板１の絶縁樹脂層３にレーザ加工
により形成されたインナービアホール４内に残留するス
ミアを除去する多層基板のスミア除去方法において、酸
素ガスを含んだプラズマ発生用ガスを用いて前記インナ
ービアホールをプラズマ処理することにより、インナー
ビアホール内の導体層の表面に残留するスミアの樹脂成
分を除去した後に残留するフィラー成分３ｂを、流体に
よる湿式洗浄によって除去する。これにより、完全なス
ミア除去を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多層基板のインナ
ービアホール内に残留するスミアを除去する多層基板の
スミア除去方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子部品の高密度実装に用いられる多層
基板は、複数層の回路パターンを絶縁樹脂層をはさんで
交互に積層したものであり、配線回路を立体的に構成す
ることにより狭いエリア内に高密度の回路を形成できる
という利点がある。配線回路を立体的に構成するために
は、回路パターンを形成する導体層の各層間の所定部分
を導通させる必要があり、このためにインナービアホー
ルを絶縁樹脂層に形成することが行われる。この方法
は、絶縁樹脂層の所定位置にインナービアホールを形成
し、この絶縁樹脂層の表面に銅などの導電体をめっきす
ることにより新たな導体層を形成するとともに、この新
たな導体層を１層下の導体層とインナービアホールの内
面のめっき層を介して導通させるものである。

【０００３】インナービアホールの形成方法としては、
一般にレーザ加工が用いられる。この方法は、絶縁樹脂
層の所定の位置にレーザを照射し、レーザにより照射範
囲内の絶縁樹脂を蒸散させて除去するものである。この
とき、導体層表面上の樹脂を完全に除去することは困難
で、導体層表面には１ミクロン以下の微小厚さの樹脂よ
りなるスミアが残留する。このスミアが残留したまま新
たな導体層形成のためのめっきを行うと、めっき不良や
導通不良などの不具合を生じやすい。このためレーザ加
工後には、めっき工程に先立って、プラズマ処理や湿式
処理などの方法を用いて、インナービアホール内の導体
層表面のスミアを除去することが行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、絶縁樹脂と
して用いられる樹脂材料には、珪素酸化物などのフィラ
ーが混入される場合がある。このような樹脂材料を用い
た多層基板の場合には、プラズマ処理によってスミア除
去を行い樹脂成分を酸化燃焼させても、インナービアホ
ールの底部には酸化燃焼しない無機物であるフィラー成
分が残留する。このフィラー成分も導体層形成時の銅膜
の付着性を損うため除去する必要がある。しかしなが
ら、従来のプラズマ処理によるスミア除去方法では、こ
のフィラー成分を有効に除去できないという問題点があ
った。

【０００５】そこで本発明は、フィラー成分が残留せず
完全にスミアを除去することができる多層基板のスミア
除去方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の多層基板
のスミア除去方法は、多層基板の絶縁樹脂層にレーザ加
工により形成されたインナービアホール内に残留するス
ミアを除去する多層基板のスミア除去方法であって、酸
素ガスを含んだプラズマ発生用ガスを用いて前記インナ
ービアホールをプラズマ処理することにより、インナー
ビアホール内の導体層の表面に残留するスミアの樹脂成
分を除去する工程と、前記プラズマ処理後になお残留す
るスミアのフィラー成分を除去する工程とを含む。

【０００７】請求項２記載の多層基板のスミア除去方法
は、請求項１記載のスミア除去方法であって、前記フィ
ラー成分を除去する工程において、液体による湿式洗浄
を行うようにした。

【０００８】各請求項記載の発明によれば、多層基板の
インナービアホールをプラズマ処理してスミアの樹脂成
分を除去した後に、フィラー成分を除去する工程を設け
ることにより、完全なスミア除去を行うことができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発
明の一実施の形態の多層基板の断面図、図２は同多層基
板の拡大断面図、図３は同プラズマ処理装置の断面図、
図４、図５は同多層基板の拡大断面図、図６（ａ），
（ｂ），（ｃ）は同多層基板の断面図である。

【００１０】図１（ａ）において、樹脂の基板１の上下
両表面には回路パターン２が形成されている。回路パタ
ーン２は導体層である銅膜より成り、基板１の両面に銅
メッキにより銅膜を形成した後、パターニングにより回
路パターン部分以外の部分を除去して形成されたもので
ある。この後、基板１の両面には、回路パターン２を覆
って絶縁樹脂層３が形成される。この絶縁樹脂層３はエ
ポキシ樹脂などの絶縁性の熱硬化樹脂に、フィラーとし
て珪素酸化物など無機物を混入したものであり、数十ミ
クロン〜数百ミクロン程度の膜厚でコーティングされ
る。

【００１１】この後、絶縁樹脂層３にはインナービアホ
ールが形成される。このインナービアホールは、絶縁樹
脂層３の表面に更に新たに形成される回路パターンと、
基板１表面の既存の回路パターン２とを電気的に導通さ
せるためのものであり、レーザ加工によって図１（ｃ）
に示すように、回路パターン２の所定位置に対応して設
けられる。このとき、図２に示すようにインナービアホ
ール４内の回路パターン２表面には、レーザ加工時に除
去されずに残留する絶縁樹脂の残渣（スミア）が１ミク
ロン程度の極薄の樹脂膜として存在している。このスミ
ア３ａは、次工程での銅メッキに際し回路パターン２の
表面への銅メッキの付着性を損なうため、除去する必要
がある。

【００１２】そこで、プラズマ処理装置１１を用いて、
レーザ加工後の基板１の表面をプラズマ処理して、イン
ナービアホール４内の回路パターン２表面のスミアを除
去する。図３に示すように、真空容器１２の底部に配設
された下部電極１３上に、基板１を被処理面を上向きに
して載置する。そして真空容器１２を閉鎖・密封し真空
排気部１４により真空容器１２内を排気した後、プラズ
マガス供給部１５によって真空容器１２内に酸素、また
はアルゴンと酸素の混合ガスなどのプラズマ発生用ガス
を供給する。次いで高周波電源１６によって、下部電極
１３と真空容器１２内の上部に設けられた上部電極１７
との間に高周波電圧を印加する。

【００１３】これにより、真空容器１２内には酸素のプ
ラズマが発生し（図３にて示すハッチング参照）、酸素
のイオン、電子などの粒子が基板１の表面に衝突する。
このイオン衝撃により、基板１の表面を覆う有機物であ
る絶縁樹脂層３の表面層は、酸素イオンと結合して水と
二酸化炭素となって絶縁樹脂層３の表面から除去され
る。これと同時にインナービアホール４内の回路パター
ン２表面のスミア３ａも同様に除去される。

【００１４】このとき、基板１を下部電極１３に直接載
置することにより、基板１にはセルフバイアスが印加さ
れ、基板１に入射する酸素イオンは上方から垂直に入射
する。このイオン衝撃により上述の有機物除去反応は促
進される。これに対し、インナービアホール４の内側面
には、ほとんどイオン衝撃の作用が及ばず、その結果垂
直方向にのみ有機物除去反応が及ぶこととなる。したが
って本実施の形態に示すプラズマ処理方法によれば、従
来のスミア除去方法のようなインナービアホール４の径
が増大することがなく、微小ホールを対象とする場合に
適したスミア除去方法となっている。

【００１５】次に、プラズマ処理後のインナービアホー
ル４について図４を参照して説明する。図４に示すよう
に、回路パターン２表面に残留していたスミア３ａのう
ち、樹脂成分はプラズマ処理により酸素と反応して分解
・除去されるが、絶縁樹脂層３に混入された珪素酸化物
などの無機物のフィラー成分はプラズマ処理によっては
分解されないため、インナービアホール４内の底面に粒
子状のフィラー成分３ｂとして残留している。これらの
フィラー成分３ｂも、次工程での銅膜の付着を妨げる異
物であるため、除去しなければならない。

【００１６】そこで、プラズマ処理後の多層基板１は、
フィラー除去工程に送られる。ここでは、液体による湿
式洗浄が行われ、液体の物理的作用により、インナービ
アホール４内のフィラー成分３ｂを除去する。図５に示
すように、多層基板１の表面には純水の低圧シャワー洗
浄が行われ、この純水の水流（矢印ａ参照）がインナー
ビアホール４内に進入することにより、底部に残留する
フィラー成分３ｂを洗い流す。このとき、多層基板１に
超音波振動を付与することにより、または低圧シャワー
そのものに超音波振動を付与する超音波ノズルを用いる
ことにより、フィラー成分の除去を更に効率的に行うこ
とができる。

【００１７】なお、この湿式洗浄は単に流体の物理作用
を利用するものであるため、洗浄媒体としては特に制約
されず、純水以外の一般的な液体の洗浄剤や酸化剤を含
んだデスミア水溶液を用いることができる。プラズマ処
理ではフィラーの下に隠れているスミアに対しては十分
な除去が行われない可能性がある。この場合湿式処理に
デスミア水溶液を使用することによってプラズマ処理で
除去されなかったスミアをフィラーと共に除去すること
ができる。また、湿式処理に銅のエッチングに用いられ
る液体を使用することもできる。更には湿式洗浄以外の
方法、例えばエアブローなどによってフィラー粒子を除
去する方法を用いてもよい。このように、プラズマ処理
後になお残留するスミア中のフィラー成分を除去する工
程を別個に設けることにより、スミアを完全除去するこ
とができる。

【００１８】次に、図６（ａ）に示すように、スミア除
去が行われた基板１について、絶縁樹脂層３上に銅メッ
キにより、新たな導体層である銅膜３０を形成する。こ
のとき、銅膜３０は露出しているインナービアホール４
の内部にも同時に形成される。すなわち、これによりイ
ンナービアホール４の底面に露出している回路パターン
２は、新たに形成された銅膜３０と電気的に導通する。
次いで、図６（ｂ）に示すように、銅膜３０に対してパ
ターニングが行われ、絶縁樹脂層３表面には、回路パタ
ーン２と導通した第２層目の回路パターン３０ａが形成
される。

【００１９】この後、第２層目の回路パターン３０ａを
覆って、再び絶縁樹脂層３１が形成され、再び図１
（ｃ）に示すインナービアホール４の形成が行われる。
このようにして前述の第１工程から第６工程までの各工
程を、製造される多層基板の総数に応じて所定回数反復
することにより、多層基板の製造が行われる。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、多層基板のインナービ
アホールをプラズマ処理してスミアの樹脂成分を除去し
た後に、フィラー成分を除去する工程を別個に設けるよ
うにしたので、無機物のフィラーを含む絶縁樹脂を用い
る場合においても、完全なスミア除去を行うことがで
き、次工程のめっき工程での良好な導通を確保すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の一実施の形態の多層基板の断面
図 （ｂ）本発明の一実施の形態の多層基板の断面図 （ｃ）本発明の一実施の形態の多層基板の断面図

【図２】本発明の一実施の形態の多層基板の拡大断面図

【図３】本発明の一実施の形態のプラズマ処理装置の断
面図

【図４】本発明の一実施の形態の多層基板の拡大断面図

【図５】本発明の一実施の形態の多層基板の拡大断面図

【図６】（ａ）本発明の一実施の形態の多層基板の断面
図 （ｂ）本発明の一実施の形態の多層基板の断面図 （ｃ）本発明の一実施の形態の多層基板の断面図

【符号の説明】

１ 多層基板 ２ 回路パターン ３ 絶縁樹脂層 ３ａ スミア ３ｂ フィラー成分 ４ インナービアホール １１ プラズマ処理装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森迫 勇 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5E346 AA06 AA12 AA15 AA43 BB01 CC08 DD01 DD22 DD32 EE31 FF03 FF07 GG01 GG15 GG16 HH07

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多層基板に形成されたインナービアホール
   内に残留するスミアを除去する多層基板のスミア除去方
   法であって、酸素ガスを含んだプラズマ発生用ガスを用
   いて前記インナービアホールをプラズマ処理することに
   より、インナービアホール内の導体層の表面に残留する
   スミアの樹脂成分を除去する工程と、前記プラズマ処理
   後になお残留するスミアのフィラー成分を除去する工程
   とを含むことを特徴とする多層基板のスミア除去方法。
2. 【請求項２】前記フィラー成分を除去する工程におい
   て、液体による湿式洗浄を行うことを特徴とする請求項
   １記載の多層基板のスミア除去方法。