JP2000151077A - Method of producing high density printed wiring board - Google Patents
Method of producing high density printed wiring boardInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は半導体の高密度実装
等に使用される銅や金等の微細配線を有する高密度配線
基板の製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a high-density wiring board having fine wiring such as copper or gold used for high-density mounting of semiconductors.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、例えば、プラスチック多層配
線基板の表面に銅配線を形成する方法として、無電解メ
ッキ手法や電気メッキ手法を用いたサブトラクティブ
法、セミアデティブ法、フルアデティブ法が知られてい
る。2. Description of the Related Art Conventionally, for example, as a method of forming copper wiring on the surface of a plastic multilayer wiring board, a subtractive method, a semi-additive method, and a full-additive method using an electroless plating technique or an electroplating technique are known. .
【０００３】これらの手法のうち、サブトラクティブ法
は、基板表面の全面に塩化パラジウム等を含有する触媒
層を形成し、この触媒層を利用して全面に金属化学メッ
キ層を形成した後、この金属化学メッキ層の一部を電極
として金属電気メッキ層を全面形成し、この金属電気メ
ッキ層上に所定パターンのエッチングレジスト層を設
け、塩化第２鉄、塩化第２銅、の塩酸水溶液等のエッチ
ング液によりエッチングパターンを形成させた後、エッ
チングレジストを剥離除去して所定の金属配線パターン
を形成するものである。[0003] Among these methods, the subtractive method forms a catalyst layer containing palladium chloride or the like on the entire surface of the substrate, forms a metal chemical plating layer on the entire surface by using the catalyst layer, and then forms the metal layer on the substrate. A metal electroplating layer is formed on the entire surface using a part of the metal chemical plating layer as an electrode, an etching resist layer having a predetermined pattern is provided on the metal electroplating layer, and a ferric chloride, cupric chloride, hydrochloric acid aqueous solution or the like is used. After forming an etching pattern with an etchant, the etching resist is peeled off to form a predetermined metal wiring pattern.
【０００４】また、セミアデティブ法では、基板表面の
全面に塩化パラジウム等を含有する触媒層を形成し、こ
の触媒層を利用して全面に金属化学メッキ層を形成した
後、この金属化学メッキ層上に所定パターンのメッキレ
ジスト層を設け、前記金属化学メッキ層上の前記メッキ
レジスト層間に金属電気メッキ層を形成し、その後、前
記メッキレジスト層を剥離除去するとともに、前記メッ
キレジスト層が除去された箇所の下部に位置する前記金
属化学メッキ層と前記触媒層をソフトエッチング液を用
いて除去し、所定の金属配線パターンを形成するもので
ある。In the semi-additive method, a catalyst layer containing palladium chloride or the like is formed on the entire surface of the substrate, and a metal chemical plating layer is formed on the entire surface by using the catalyst layer. A plating resist layer having a predetermined pattern is provided, a metal electroplating layer is formed between the plating resist layers on the metal chemical plating layer, and then the plating resist layer is peeled off and the plating resist layer is removed. The metal chemical plating layer and the catalyst layer located below the location are removed using a soft etching solution to form a predetermined metal wiring pattern.
【０００５】また、フルアデティブ法は、基板表面の全
面に触媒層を形成し、その上に感光性樹脂層を設け、露
光、現像によって所定パターン通りに触媒層を露出さ
せ、この露出した触媒層を利用して金属化学メッキを施
し、微細な金属配線パターンを形成するものである。In the full additive method, a catalyst layer is formed on the entire surface of a substrate, a photosensitive resin layer is provided thereon, and the catalyst layer is exposed in a predetermined pattern by exposure and development. Utilizing metal chemical plating to form a fine metal wiring pattern.
【０００６】〔問題点〕このような従来の配線形成技術
は、各手法に独特な問題点があった。すなわち、サブト
ラクティブ法では、エッチング時に触媒層も除去されて
金属配線間の絶縁性は保たれるものの、エッチングで溶
解除去される金属導電層が厚いため、金属配線パターン
側面のサイドエッチングが起こり、形成される金属配線
パターンのライン幅Ｌとスペース幅Ｓとは 50 μｍ／ 5
0 μｍが限界であった。[Problems] Such conventional wiring forming techniques have unique problems in each method. That is, in the subtractive method, although the catalyst layer is also removed at the time of etching and the insulating property between the metal wires is maintained, the metal conductive layer which is dissolved and removed by the etching is thick, so that side etching of the side surface of the metal wiring pattern occurs, The line width L and space width S of the formed metal wiring pattern are 50 μm / 5
0 μm was the limit.
【０００７】また、セミアデティブ法では、サブトラク
ティブ法と比較してより微細な金属配線の形成が可能と
なったものの、メッキレジストの微細配線部にレジスト
の現像残渣が残存しやすく、金属化学メッキ層と金属電
気メッキ層との密着不良が生じやすい。また、メッキレ
ジスト層が除去された箇所の下部に位置する金属化学メ
ッキ層と触媒層の除去はソフトエッチング液を用いたソ
フトエッチングであるため、金属化学メッキ層の下にあ
る触媒層を完全に除去できず、配線間隙に残存してマイ
グレーションの原因になりやすく、配線基板の性能を劣
化させて製品不良となり、配線基板の長期的信頼性が充
分ではなかった。Although the semi-additive method makes it possible to form finer metal wirings as compared with the subtractive method, the development residue of the resist tends to remain on the fine wiring portion of the plating resist, and the metal chemical plating layer Adhesion between the metal and the metal electroplating layer is likely to occur. In addition, since the removal of the metal chemical plating layer and the catalyst layer located below the portion where the plating resist layer was removed is a soft etching using a soft etching solution, the catalyst layer under the metal chemical plating layer is completely removed. It cannot be removed and remains in the wiring gap, which is likely to cause migration, deteriorating the performance of the wiring board, resulting in product failure, and the long-term reliability of the wiring board was not sufficient.
【０００８】さらにまた、フルアデティブ法では、微細
配線形成は可能であるが、配線の微細化に伴って感光性
樹脂層の現像残りが発生しやすく、金属化学メッキの析
出が不均一となり、また金属電気メッキにより金属配線
を形成するものでないため、金属配線の導電性、密着性
を高めることが困難であった。[0008] Furthermore, the fine additive method can form fine wiring, but the development of the photosensitive resin layer tends to be left undeveloped as the wiring becomes finer, and the deposition of metal chemical plating becomes uneven. Since the metal wiring is not formed by electroplating, it has been difficult to enhance the conductivity and adhesion of the metal wiring.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の技術
における問題点に鑑みて成されたものであり、それを解
決するため具体的に設定した課題は、微細、精緻な金属
配線を配線基板全域に設計通りに形成可能であり、しか
も金属配線の導電性等に優れ、配線基板の使用中に配線
基板の性能が劣化して製品不良となるところがない、長
期信頼性に優れた高密度配線基板の製造方法を提供する
ことにある。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the problems in the prior art, and a specific problem to be solved is to provide fine and fine metal wiring. High density with excellent long-term reliability that can be formed over the entire area of the board as designed, has excellent electrical conductivity of metal wiring, does not deteriorate the performance of the wiring board during use, and does not result in product failure. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a wiring board.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】前記課題を効果的に解決
できる具体的に構成された手段としての、本発明におけ
る請求項１に係る高密度配線基板の製造方法は、基板表
面に所定パターンの配線を形成した配線基板の製造方法
であって、基板上にパラジウムとシュウ酸とポリビニル
アルコールとから構成されたパラジウム高分子キレート
化合物を含有する解像性触媒層を形成する工程と、前記
解像性触媒層に所定配線パターンの開口部と電気メッキ
用電極形成のための開口部とを有する露光用マスクを介
して紫外線を照射して露光し、非照射部のみ現像除去し
て所定配線パターンの配線形成用触媒層および電気メッ
キ用電極を形成するための電極形成用触媒層を形成する
工程と、前記配線形成用触媒層上に配線形成用金属化学
メッキ層を、前記電極形成用触媒層上に電極用金属化学
メッキ層を、それぞれ形成する工程と、前記電極用金属
化学メッキ層上に、所定パターンの電気メッキ用マスク
を設置し、前記配線形成用金属化学メッキ層と前記電極
用金属化学メッキ層とを利用して前記各金属化学メッキ
層の表面上に金属電気メッキ層を形成する工程と、前記
電気メッキ用マスクを除去した後、前記電極用金属化学
メッキ層の電気メッキ用マスクが設置されていた箇所を
ソフトエッチング液を用いて除去する工程と、前記解像
性触媒層の電極用金属化学メッキ層が除去された箇所を
除去する工程とを少なくとも含むことを特徴とするもの
である。According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a high-density wiring board as a concretely configured means capable of effectively solving the above-mentioned problems. A method for manufacturing a wiring board on which wiring is formed, wherein a step of forming a resolution catalyst layer containing a palladium polymer chelate compound composed of palladium, oxalic acid, and polyvinyl alcohol on the substrate; and The active catalyst layer is exposed to ultraviolet light through an exposure mask having an opening for a predetermined wiring pattern and an opening for forming an electrode for electroplating, and is exposed and developed and removed only for a non-irradiated portion. Forming an electrode forming catalyst layer for forming a wiring forming catalyst layer and an electroplating electrode; and forming a wiring forming metal chemical plating layer on the wiring forming catalyst layer, Forming a metal chemical plating layer for an electrode on the catalyst layer for forming a pole, respectively; providing a mask for electroplating in a predetermined pattern on the metal chemical plating layer for the electrode; Forming a metal electroplating layer on the surface of each of the metal chemical plating layers by using the metal electroplating layer for the electrode, and removing the electroplating mask, and then forming the metal electroplating layer for the electrode. Removing at least a portion where the electroplating mask was provided using a soft etching solution, and a step of removing a portion of the resolution catalyst layer from which the electrode chemical metal plating layer has been removed. It is characterized by the following.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を具体
的に説明する。ただし、この実施の形態は、発明の趣旨
をより良く理解させるため具体的に説明するものであ
り、特に指定のない限り、発明内容を限定するものでは
ない。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be specifically described below. However, this embodiment is specifically described for better understanding of the spirit of the invention, and does not limit the contents of the invention unless otherwise specified.
【００１２】この実施の形態における配線基板の製造方
法は、図１〜図６に示すように、基板１の表面に感光
性材料の解像性触媒層２を形成する触媒層形成工程（図
１）と、解像性触媒層２に露光用マスク３を介して紫
外線を照射し、現像して、所定配線パターンの配線形成
用触媒層４および電極形成用触媒層５を形成するパター
ン化された触媒層形成工程（図２）と、配線形成用触
媒層４上に配線形成用金属化学メッキ層６を形成し、電
極形成用触媒層５上に電極用金属化学メッキ層７を形成
する金属化学メッキ層形成工程（図３）と、電極用金
属化学メッキ層７上に所定パターンの電気メッキ用マス
ク８を介して金属電気メッキ層９，１０を形成する金属
電気メッキ層形成工程（図４）と、電気メッキ用マス
ク８を除去し、この電気メッキ用マスク８が設置されて
いた位置の電極用金属化学メッキ層７をエッチング除去
して分離帯１２を形成するメッキ層除去工程（図５）
と、分離帯１２の下部に位置する解像性触媒層５を除
去する触媒層除去工程（図６）との六つの工程を少なく
とも含む。以下、各工程ごとに詳細に説明する。As shown in FIGS. 1 to 6, a method of manufacturing a wiring board according to this embodiment includes a catalyst layer forming step of forming a resolution catalyst layer 2 of a photosensitive material on the surface of a substrate 1 (FIG. 1). ), The resolution catalyst layer 2 is irradiated with ultraviolet rays through an exposure mask 3 and developed to form a pattern in which a wiring formation catalyst layer 4 and an electrode formation catalyst layer 5 of a predetermined wiring pattern are formed. A catalyst layer forming step (FIG. 2) and a metal chemistry in which a metal chemical plating layer 6 for wiring formation is formed on the catalyst layer 4 for wiring formation, and a metal chemical plating layer 7 for electrodes is formed on the catalyst layer 5 for electrode formation. A plating layer forming step (FIG. 3) and a metal electroplating layer forming step of forming metal electroplating layers 9 and 10 on a metal chemical plating layer 7 for electrodes via an electroplating mask 8 having a predetermined pattern (FIG. 4). And the electroplating mask 8 is removed. Plated layer removal step of the electrode metal chemical plating layer 7 positions use the mask 8 has been installed is removed by etching to form a separation zone 12 (FIG. 5)
And a catalyst layer removing step (FIG. 6) for removing the resolvable catalyst layer 5 located below the separation zone 12. Hereinafter, each step will be described in detail.
【００１３】「触媒層形成工程」図１に示すように、感
光性を有する解像性触媒層２を基板１の表面に形成す
る。この解像性触媒層２を形成する塗布液は、パラジウ
ムとシュウ酸とポリビニルアルコールとから構成された
パラジウム高分子キレート化合物を感光成分として含有
する。[Catalyst Layer Forming Step] As shown in FIG. 1, a photosensitive catalyst layer 2 having photosensitivity is formed on the surface of a substrate 1. The coating solution for forming the resolution catalyst layer 2 contains a palladium polymer chelate compound composed of palladium, oxalic acid, and polyvinyl alcohol as a photosensitive component.
【００１４】このパラジウム高分子キレート化合物は、
例えば、パラジウム塩水溶液にシュウ酸水溶液を添加
し、パラジウム−シュウ酸キレート化合物を生成させた
後、ポリビニルアルコール水溶液を添加し、温度 40 〜
80 ℃程度で反応させることにより合成することができ
る。ここに用いることができるパラジウム塩、ポリビニ
ルアルコールはいずれも特に限定されず、例えば、パラ
ジウム塩としては硝酸パラジウム、塩化パラジウム、酢
酸パラジウム等の水溶性塩を、ポリビニルアルコールと
しては重合度 300、鹸化度 100程度の市販のものを用い
ることができる。The palladium polymer chelate compound is
For example, an aqueous solution of oxalic acid is added to an aqueous solution of palladium salt to generate a palladium-oxalic acid chelate compound, and then an aqueous solution of polyvinyl alcohol is added, and a temperature of 40 to
It can be synthesized by reacting at about 80 ° C. The palladium salt and polyvinyl alcohol that can be used here are not particularly limited.For example, palladium salts include palladium nitrate, palladium chloride, and water-soluble salts such as palladium acetate, and polyvinyl alcohol has a degree of polymerization of 300 and a degree of saponification. About 100 commercially available products can be used.
【００１５】このようにして合成されたパラジウム高分
子キレート化合物は、末端基に水酸基を有するため水溶
性であり、 300〜400 ｎｍの紫外領域に吸収域を有し、
従来の感光性パラジウム化合物よりも紫外線に対して高
感度であり、また、Ｌ／Ｓが１μｍ／１μｍ程度の高い
解像度を有する。The palladium polymer chelate compound synthesized in this manner is water-soluble because it has a hydroxyl group at a terminal group, has an absorption range in the ultraviolet region of 300 to 400 nm,
It has higher sensitivity to ultraviolet light than conventional photosensitive palladium compounds, and has a high resolution of L / S of about 1 μm / 1 μm.
【００１６】用いる基板としては、特に制限されず、例
えばアクリル、ＰＥＴ、ポリカーボネート等のプラスチ
ック基板、またはアルミナ、チタン酸バリウム等のセラ
ミックス基板が挙げられる。この基板の表面へのと塗布
液の塗布法も特に制限されず、例えばスピンコータ、ロ
ールコータ、ディプコータ、スプレーコータ等を例示で
きる。The substrate to be used is not particularly limited, and examples thereof include a plastic substrate such as acrylic, PET, and polycarbonate, and a ceramic substrate such as alumina and barium titanate. The method of applying the coating liquid to the surface of the substrate is not particularly limited, and examples thereof include a spin coater, a roll coater, a dip coater, and a spray coater.
【００１７】塗布膜の厚みは特に制限されないが、乾燥
後の厚みで 5〜100 ｎｍ程度が好適である。もし、乾燥
後の厚みが 100ｎｍを超えると現像時の触媒層のパター
ン解像度が低下する場合があり、また 5ｎｍ未満となる
とメッキ時間が長時間となる場合があって、いずれも好
ましくない。Although the thickness of the coating film is not particularly limited, the thickness after drying is preferably about 5 to 100 nm. If the thickness after drying exceeds 100 nm, the pattern resolution of the catalyst layer at the time of development may be reduced, and if it is less than 5 nm, the plating time may be long, which is not preferable.
【００１８】「パターン化された触媒層形成工程」つぎ
に、図２（ａ）に示すように、所定配線パターンの開口
部と電気メッキ用電極を形成するための開口部とを有す
る露光用マスク３を介して解像性触媒層２を紫外線露光
し、現像して、図２（ｂ）に示すような、所定配線パタ
ーンの配線形成用触媒層４，…，４と電気メッキ用電極
形状の電極形成用触媒層５とを形成する。[Step of Forming a Patterned Catalyst Layer] Next, as shown in FIG. 2A, an exposure mask having an opening of a predetermined wiring pattern and an opening for forming an electrode for electroplating. The exposed catalyst layer 2 is exposed to ultraviolet light through the base 3 and developed, and as shown in FIG. 2 (b), the wiring forming catalyst layers 4,... The electrode forming catalyst layer 5 is formed.
【００１９】前記パラジウム高分子キレート化合物で形
成された解像性触媒層２は、紫外線に対して良好な感度
を有し、通常のｉ線露光機、ｇ線露光機、ｈ線露光機を
用い、 0.5Ｊ／ｃｍ2 程度のエネルギ照射で、Ｌ／Ｓが
1μｍレベルの描画が可能である。The resolving catalyst layer 2 formed of the above-mentioned palladium polymer chelate compound has good sensitivity to ultraviolet rays, and can be formed by using a conventional i-line exposure machine, g-line exposure machine or h-line exposure machine. L / S is increased by energy irradiation of about 0.5 J / cm 2
1 μm level drawing is possible.
【００２０】解像性触媒層２に紫外線が照射されると、
前記パラジウム高分子キレート化合物が架橋重合し、水
やアルカリ性水溶液、或いは酸性水溶液に対する溶解性
が著しく低下し、非水溶性となる。そこで、水、アルカ
リ性水溶液、酸性水溶液による現像処理を行うことで、
紫外線非照射部のみ現像除去され、これにより、例えば
Ｌ／Ｓが 1μｍ／ 1μｍ程度のネガタイプパターンの触
媒層を形成することができる。When the resolution catalyst layer 2 is irradiated with ultraviolet rays,
The palladium polymer chelate compound undergoes cross-linking polymerization, so that its solubility in water, an alkaline aqueous solution, or an acidic aqueous solution is significantly reduced, and the compound becomes water-insoluble. Therefore, by performing development processing with water, an alkaline aqueous solution, and an acidic aqueous solution,
Only the non-irradiated portion of the ultraviolet ray is developed and removed, whereby a negative type pattern catalyst layer having an L / S of about 1 μm / 1 μm can be formed.
【００２１】アルカリ性水溶液としては、炭酸ソーダ、
水酸化カリウム等を含有する無機アルカリ性水溶液、有
機アミン等を含有する有機アルカリ性水溶液等を、酸性
水溶液としては硫酸、硝酸、塩酸等の水溶液を例示する
ことができる。Examples of the alkaline aqueous solution include sodium carbonate,
An inorganic alkaline aqueous solution containing potassium hydroxide and the like, an organic alkaline aqueous solution containing an organic amine and the like, and an acidic aqueous solution include aqueous solutions of sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid and the like.
【００２２】また、現像方法は、特に限定されるもので
はなく、シャワー現像法や現像液中に浸漬し揺動させる
方法等を採用することができる。なお、現像液は加熱す
る必要はなく、 20 〜 30 ℃程度の温度で充分である。The developing method is not particularly limited, and a shower developing method, a method of immersing in a developing solution and swinging, or the like can be employed. The developer does not need to be heated, and a temperature of about 20 to 30 ° C. is sufficient.
【００２３】「金属化学メッキ層形成工程」さらに、図
３に示すように、配線形成用触媒層４，…，４および電
極形成用触媒層５の各表面上に、金属化学メッキ液を用
いて化学メッキを行うことにより、パターン化された化
学メッキ層である配線形成用金属化学メッキ層６，…，
６と電極用金属化学メッキ層７とを形成する。[Metal Chemical Plating Layer Forming Step] Further, as shown in FIG. 3, a metal chemical plating solution is formed on each surface of the wiring forming catalyst layers 4,... By performing the chemical plating, the metal chemical plating layers 6 for forming the wiring, which are the patterned chemical plating layers.
6 and an electrode metal chemical plating layer 7 are formed.
【００２４】この工程において、触媒層４，…，４，５
には紫外線に対して高い感光性を有して解像性に優れ、
また現像性（水やアルカリ性水溶液あるいは酸性水溶液
に対する溶解性）に優れたパラジウム高分子キレート化
合物を用いているため、パターン化された触媒層以外の
部分には金属成分が析出することがなく、パターン化さ
れた触媒層４，…，４，５の部分のみ、それぞれ配線形
成用金属化学メッキ層６，…，６と電極用金属化学メッ
キ層７とが形成される。In this step, the catalyst layers 4,.
Has high sensitivity to ultraviolet light and excellent resolution,
In addition, since a palladium polymer chelate compound with excellent developability (solubility in water, an alkaline aqueous solution or an acidic aqueous solution) is used, no metal components are deposited on portions other than the patterned catalyst layer. , 4 and 5, and the metal chemical plating layers 6,..., 6 for wiring formation and the metal chemical plating layer 7 for electrodes are respectively formed.
【００２５】化学メッキ液に含有される金属は、特に限
定されるものではなく、銅、銀、金、白金、ニッケル等
の導電性に優れ、電解メッキが可能な金属を含む通常の
化学メッキ液を用いることができる。The metal contained in the chemical plating solution is not particularly limited, and a normal chemical plating solution containing a metal having excellent conductivity such as copper, silver, gold, platinum and nickel and capable of electrolytic plating. Can be used.
【００２６】「金属電気メッキ層形成工程」次いで、図
４に示すように、電極用金属化学メッキ層７の表面上に
電気メッキ用マスク８を、製品外形加工部ａと金属電気
メッキ後に独立させる必要がある金属パターン部ｂとの
間に設置し、電極用金属化学メッキ層７の端部を電気メ
ッキ用電極部７ａとして用い、電解メッキ液に浸漬して
電解メッキ処理し、配線形成用金属化学メッキ層６と電
極用金属化学メッキ層７との表面上にそれぞれ金属電気
メッキ層９，１０を形成する。[Step of Forming Metal Electroplating Layer] Then, as shown in FIG. 4, an electroplating mask 8 is made independent on the surface of the electrode chemical metal plating layer 7 after the metal outer plating section a and the metal electroplating. It is placed between the metal pattern part b which needs to be used, and the end of the metal chemical plating layer for electrode 7 is used as an electrode part 7a for electroplating, immersed in an electrolytic plating solution and subjected to electrolytic plating, and the metal for wiring formation is formed. Metal electroplating layers 9 and 10 are formed on the surfaces of the chemical plating layer 6 and the metal chemical plating layer 7 for electrodes, respectively.
【００２７】電解メッキ液に含有される金属は、特に制
限されるものではなく、銅、銀、金、白金、ニッケル等
の導電性に優れた金属を含む通常の電解メッキ液を用い
ることができる。The metal contained in the electrolytic plating solution is not particularly limited, and a normal electrolytic plating solution containing a metal having excellent conductivity such as copper, silver, gold, platinum, nickel or the like can be used. .
【００２８】「メッキ層除去工程」さらに、図５（ａ）
に示すように、電気メッキ用マスク８を除去し、その
後、図５（ｂ）に示すように、電気メッキ用マスクが除
去された箇所１１の下部に位置する電極用金属化学メッ
キ層７をソフトエッチング液を用いて除去し、電極用金
属化学メッキ層７ｂと電気メッキ用電極部７ａとの分離
帯１２を形成する。ソフトエッチング液としては、従来
の過硫酸溶液、過水硫酸溶液等を例示することができ
る。"Plating layer removing step" FIG. 5 (a)
As shown in FIG. 5, the electroplating mask 8 is removed, and then, as shown in FIG. 5B, the electrode metal chemical plating layer 7 located below the portion 11 from which the electroplating mask has been removed is softened. Removal is performed using an etchant to form a separation zone 12 between the electrode metal chemical plating layer 7b and the electroplating electrode portion 7a. Examples of the soft etching solution include a conventional persulfuric acid solution and a persulfuric acid solution.
【００２９】このエッチング処理は、ソフトエッチング
液を用いた短時間のエッチング処理であるため、金属電
気メッキ層がサイドエッチングによって損傷を受けて生
じる配線細りが生じないので、配線基板全域において、
金属配線パターンは設計どおりのＬ／Ｓとなる。Since this etching process is a short-time etching process using a soft etching solution, the metal electroplated layer is not damaged by the side etching and the wiring is not thinned.
The metal wiring pattern has L / S as designed.
【００３０】「触媒層除去工程」さらに、図６に示すよ
うに、形成された分離帯１２の下部に位置する解像性触
媒層５を前記メッキ層除去工程のソフトエッチング液よ
りもさらに金属電気メッキ層を溶解することがないアル
カリ性水溶液により除去する。"Catalyst layer removing step" Further, as shown in FIG. 6, the resolving catalyst layer 5 located below the formed separation zone 12 is further subjected to metal electrolysis more than the soft etching solution in the plating layer removing step. The plating layer is removed by an alkaline aqueous solution that does not dissolve the plating layer.
【００３１】解像性触媒層５は、銅、銀、金、白金、ニ
ッケル等の導電性に優れた金属から形成された金属電気
メッキ層を溶解することがないｐＨ 8〜 14 程度のアル
カリ性水溶液に容易に溶解するため、前工程で電極用金
属化学メッキ層７の所定箇所をソフトエッチングして除
去した基板１をアルカリ性水溶液に浸漬する等の操作に
より、ソフトエッチングにより露出した分離帯１２の下
部に位置する解像性触媒層５が容易かつ完全に除去され
る。The resolution catalyst layer 5 is made of an alkaline aqueous solution having a pH of about 8 to 14 which does not dissolve a metal electroplating layer formed of a metal having excellent conductivity such as copper, silver, gold, platinum and nickel. In order to easily dissolve the lower part of the separation band 12 exposed by the soft etching, for example, immersing the substrate 1 in which the predetermined portion of the metal chemical plating layer 7 for the electrode was removed by soft etching in the previous process into an alkaline aqueous solution. Is easily and completely removed.
【００３２】アルカリ性水溶液としては、炭酸ソーダ、
水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等を含有する無機ア
ルカリ性水溶液、有機アミン等を含有する有機アルカリ
性水溶液等を例示することができる。Examples of the alkaline aqueous solution include sodium carbonate,
Examples thereof include an inorganic alkaline aqueous solution containing potassium hydroxide and sodium hydroxide, and an organic alkaline aqueous solution containing an organic amine and the like.
【００３３】このように、アルカリ性水溶液によりパラ
ジウムを含む解像性触媒層５が完全に除去されるので、
配線基板の使用中に、金属配線を形成する銅、銀、金、
白金、ニッケル等の金属成分がパラジウムへマイグレー
ションして配線基板の性能を劣化させて製品不良を生じ
ることがなく、長期的信頼性に優れた配線基板が得られ
る。As described above, the resolution catalyst layer 5 containing palladium is completely removed by the alkaline aqueous solution.
While using the wiring board, copper, silver, gold,
A metal substrate such as platinum and nickel does not migrate to palladium and degrades the performance of the wiring substrate, thereby preventing a product defect. Thus, a wiring substrate excellent in long-term reliability can be obtained.
【００３４】以上の工程を経て高密度に配線された基板
１は、図６に示すように、その後、解像性触媒層５が除
去された箇所である分離帯１２の中央部１３で切断さ
れ、不要な電気メッキ用電極部を除去し、側面に配線露
出がない高密度配線基板として完成する。The substrate 1 wired at high density through the above steps is then cut at the central portion 13 of the separation band 12 where the resolution catalyst layer 5 has been removed, as shown in FIG. Unnecessary electroplating electrode portions are removed to complete a high-density wiring board with no wiring exposed on the side.
【００３５】このようにして製造された高密度配線基板
は、配線基板全域において、Ｌ／Ｓが設計値どおりの、
例えば、 10 〜 30 μｍ／ 10 〜 30 μｍ程度の微細で
精緻な金属微細線パターンとなり、金属配線間の絶縁
性、金属配線の導電性等に優れ、さらに長期信頼性にも
優れた配線基板になる。The high-density wiring board manufactured in this manner has an L / S of the designed value over the entire area of the wiring board.
For example, it becomes a fine and fine metal fine line pattern of about 10 to 30 μm / 10 to 30 μm, and is excellent in insulation between metal wiring, conductivity of metal wiring, etc., and excellent long-term reliability. Become.
【００３６】[0036]
【実施例】（１） 使用材料 解像性触媒層形成用塗布液、化学メッキ液、電気メッキ
液、解像性触媒層現像液、ソフトエッチング液、解像性
触媒除去用アルカリ性溶液、基板として、それぞれ次の
ものを用いた。Examples (1) Materials used Coating solution for forming the resolution catalyst layer, chemical plating solution, electroplating solution, developing solution for the resolution catalyst layer, soft etching solution, alkaline solution for removing the resolution catalyst, substrate The following were used respectively.
【００３７】〔解像性触媒層形成用塗布液〕 シュウ酸／Ｐｄ比（モル比）＝ 3 ＰＶＡ（重合度 300）／Ｐｄ比（重量比）＝ 8 である感光性パラジウム高分子キレート化合物をプロパ
ノール−水混合溶媒中にパラジウム換算で 0.5重量％含
むもの。[Coating Solution for Forming Resolution Catalyst Layer] A photosensitive palladium polymer chelate compound in which oxalic acid / Pd ratio (molar ratio) = 3 PVA (degree of polymerization 300) / Pd ratio (weight ratio) = 8 was used. 0.5% by weight in palladium conversion in a mixed solvent of propanol and water.
【００３８】〔化学メッキ液〕奥野製薬（株）製、ＯＰ
Ｃ７５０ 無電解銅メッキ液 〔電気メッキ液〕ＣｕＳＯ4 ・５Ｈ2 Ｏ 60ｇ／ｌ、硫
酸 190ｇ／ｌ、塩酸 50 ｍｇ／ｌの組成を有する硫酸銅
メッキ液 〔解像性触媒層現像液〕イオン交換水 〔ソフトエッチング液〕硫酸 80 ｇ／ｌ、３５％過酸化
水素水 25 ｍｌ／ｌ、安定化剤 5ｍｌ／ｌの組成を有す
る過水硫酸溶液 〔解像性触媒除去用アルカリ性水溶液〕ｐＨ 12 の水酸
化カリウム水溶液 〔基板〕厚み 3ｍｍのアルミナ焼結体[Chemical plating solution] OP, manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.
C750 electroless copper plating solution [Electroplating solution] CuSO 4 · 5H 2 O 60g / l, copper sulfate plating solution [resolution catalyst layer developer] ion exchange with a composition of sulfuric acid 190 g / l, HCl 50 mg / l Water [Soft etching solution] Peroxysulfuric acid solution having composition of sulfuric acid 80 g / l, 35% hydrogen peroxide solution 25 ml / l, stabilizer 5 ml / l [alkaline aqueous solution for removing resolution catalyst] pH 12 Potassium hydroxide aqueous solution [Substrate] 3mm thick alumina sintered body
【００３９】（２） 製造条件 下記製造条件により前記製造方法に従って高密度配線基
板を製造した。 〔露光用マスク〕5 μｍのラインパターンを有するもの 〔紫外線照射〕ｉ線露光機、照射エネルギ量 0.5Ｊ／ｃ
ｍ2 〔化学銅メッキ厚〕2 μｍ 〔電気銅メッキ厚〕5 μｍ(2) Manufacturing Conditions A high-density wiring board was manufactured according to the above manufacturing method under the following manufacturing conditions. [Exposure mask] having a line pattern of 5 μm [UV irradiation] i-line exposure machine, irradiation energy amount 0.5 J / c
m 2 [Chemical copper plating thickness] 2 μm [Electric copper plating thickness] 5 μm
【００４０】（３） 製造結果 得られた高密度配線基板のＬ／Ｓを光学顕微鏡で観察し
たところ、配線基板全域においてＬ／Ｓが 19 μｍ／ 1
9 μｍであり、設計値どおりの微細で精緻な金属微細線
パターンが得られたことが確認された。また、ライン間
の絶縁性、ラインの抵抗を測定したところ、絶縁性、導
電性はいずれも良好であることが確認された。(3) Production Results When the L / S of the obtained high-density wiring board was observed with an optical microscope, the L / S was 19 μm / l over the entire area of the wiring board.
It was 9 μm, and it was confirmed that a fine and precise metal fine line pattern as designed was obtained. Further, when the insulation between the lines and the resistance of the lines were measured, it was confirmed that both the insulation and the conductivity were good.
【００４１】[0041]
【発明の効果】以上のように本発明では、請求項１に係
る高密度配線基板の製造方法では、基板表面に所定パタ
ーンの配線を形成した配線基板の製造方法であって、基
板上にパラジウムとシュウ酸とポリビニルアルコールと
から構成されたパラジウム高分子キレート化合物を含有
する解像性触媒層を形成する工程と、前記解像性触媒層
に所定配線パターンの開口部と電気メッキ用電極形成の
ための開口部とを有する露光用マスクを介して紫外線を
照射して露光し、非照射部のみ現像除去して所定配線パ
ターンの配線形成用触媒層および電気メッキ用電極を形
成するための電極形成用触媒層を形成する工程と、前記
配線形成用触媒層上に配線形成用金属化学メッキ層を、
前記電極形成用触媒層上に電極用金属化学メッキ層を、
それぞれ形成する工程と、前記電極用金属化学メッキ層
上に、所定パターンの電気メッキ用マスクを設置し、前
記配線形成用金属化学メッキ層と前記電極用金属化学メ
ッキ層とを利用して前記各金属化学メッキ層の表面上に
金属電気メッキ層を形成する工程と、前記電気メッキ用
マスクを除去した後、前記電極用金属化学メッキ層の電
気メッキ用マスクが設置されていた箇所をソフトエッチ
ング液を用いて除去する工程と、前記解像性触媒層の電
極用金属化学メッキ層が除去された箇所を除去する工程
とを少なくとも含むものであるから、解像性触媒層を形
成する塗布液には感光成分として紫外線に対して高い感
光性を有し、解像性に優れたパラジウム高分子キレート
化合物を含有し、また金属電気メッキのための電極部は
電気メッキ用マスクによりマスクされ、この電気メッキ
用マスクが設置されていた箇所の下部における金属化学
メッキ層のエッチングにソフトエッチング液を用いて、
サイドエッチングによる配線細りをなくし、不要な解像
性触媒層を除去することができ、配線基板全域におい
て、ライン幅とスペース幅が設計通りの、例えばＬ／Ｓ
が 10 〜 30 μｍ／ 10 〜 30 μｍ程度の微細で精緻な
金属微細線パターンの形成ができ、また、配線部は電気
メッキにより形成して優れた導電性を備えることがで
き、さらに、配線基板全域で不要な解像性触媒層を残留
させないので、配線基板の使用期間中に金属配線を形成
する金属成分が触媒成分へマイグレーションして配線基
板の性能を劣化させ製品不良を生じさせるようなことが
なくなり、長期的信頼性に優れた配線基板を得ることが
できる。As described above, according to the present invention, the method for manufacturing a high-density wiring board according to claim 1 is a method for manufacturing a wiring board in which wiring of a predetermined pattern is formed on the surface of the board. Forming a resolution catalyst layer containing a palladium polymer chelate compound composed of oxalic acid and polyvinyl alcohol; and forming an opening for a predetermined wiring pattern and an electrode for electroplating in the resolution catalyst layer. For irradiating with an ultraviolet ray through an exposure mask having an opening for forming an electrode for forming a catalyst layer for forming a wiring of a predetermined wiring pattern and an electrode for electroplating by developing and removing only the non-irradiated portion. Step of forming a catalyst layer for wiring, a metal chemical plating layer for wiring formation on the catalyst layer for wiring formation,
A metal chemical plating layer for an electrode on the electrode forming catalyst layer,
Forming each, and on the electrode metal chemical plating layer, a predetermined pattern of an electroplating mask is provided, and each of the wiring forming metal chemical plating layer and the electrode metal chemical plating layer is used. Forming a metal electroplating layer on the surface of the metal chemical plating layer and, after removing the electroplating mask, a soft etching liquid And a step of removing a portion of the resolution catalyst layer from which the electrode metal chemical plating layer has been removed. It contains a palladium polymer chelate compound that has high sensitivity to ultraviolet light and excellent resolution as a component, and the electrode part for metal electroplating The masked, using a soft etching solution to etch the metal chemical plating layer in the lower portion of the portion where the electroplating mask has been placed,
The thinning of the wiring due to side etching can be eliminated, and an unnecessary resolution catalyst layer can be removed.
Can form a fine and precise metal fine line pattern of about 10 to 30 μm / 10 to 30 μm, and the wiring portion can be formed by electroplating to have excellent conductivity. Since the unnecessary resolution catalyst layer does not remain in the entire area, the metal component forming the metal wiring migrates to the catalyst component during the use period of the wiring board, which deteriorates the performance of the wiring board and causes product defects And a wiring board having excellent long-term reliability can be obtained.
【図１】本発明における高密度配線基板の製造方法にお
ける解像性触媒層を形成した状態を示す触媒層形成工程
の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a catalyst layer forming step showing a state in which a resolvable catalyst layer is formed in a method for manufacturing a high-density wiring board according to the present invention.
【図２】同上高密度配線基板の製造方法における配線用
および電極用の触媒層を形成した状態を示すパターン化
された触媒層形成工程の説明図であり、（ａ）は露光時
の状態を示す説明図、（ｂ）はパターン化された触媒層
形成後の状態を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory view of a patterned catalyst layer forming step showing a state in which a wiring and electrode catalyst layer has been formed in the method for manufacturing a high-density wiring board, in which FIG. FIG. 2B is an explanatory view showing a state after a patterned catalyst layer is formed.
【図３】同上高密度配線基板の製造方法における化学メ
ッキにより金属化学メッキ層を形成した状態を示す金属
化学メッキ層形成工程の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a metal chemical plating layer forming step showing a state in which a metal chemical plating layer is formed by chemical plating in the method for manufacturing a high-density wiring board.
【図４】同上高密度配線基板の製造方法における電気メ
ッキにより金属電気メッキ層を形成した状態を示す金属
電気メッキ層形成工程の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a metal electroplating layer forming step showing a state in which a metal electroplating layer is formed by electroplating in the method for manufacturing a high-density wiring board.
【図５】同上高密度配線基板の製造方法における電極形
成用金属化学メッキ層を除去するメッキ層除去工程を示
す説明図であり、（ａ）は金属メッキ用マスクを除去し
た状態を示す説明図、（ｂ）は電極形成用金属化学メッ
キ層をソフトエッチングにより除去した状態を示す説明
図である。FIG. 5 is an explanatory view showing a plating layer removing step of removing a metal chemical plating layer for forming an electrode in the method for manufacturing a high-density wiring board according to the embodiment, and FIG. 5 (a) is an explanatory view showing a state in which a metal plating mask has been removed; (B) is an explanatory view showing a state in which the metal chemical plating layer for forming an electrode is removed by soft etching.
【図６】同上高密度配線基板の製造方法における所定箇
所の解像性触媒層を除去した状態を示す触媒層除去工程
の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a catalyst layer removing step showing a state in which a predetermined portion of the resolving catalyst layer has been removed in the method for manufacturing a high-density wiring board.
１ 基板 ２ 解像性触媒層 ３ 露光用マスク ４ 配線形成用触媒層 ５ 電極形成用触媒層 ６ 配線形成用金属化学メッキ層 ７ 電極用金属化学メッキ層 ７ａ 電気メッキ用電極部 ７ｂ 電極用金属化学メッキ層 ８ 電気メッキ用マスク ９，１０ 金属電気メッキ層 １１ 電気メッキ用マスクが除去された箇所 １２ 分離帯 １３ （分離帯の）中央部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Resolution catalyst layer 3 Exposure mask 4 Wiring formation catalyst layer 5 Electrode formation catalyst layer 6 Wiring formation metal chemical plating layer 7 Electrode metal chemical plating layer 7a Electroplating electrode part 7b Electrode metal chemistry Plating layer 8 Electroplating mask 9,10 Metal electroplating layer 11 Location where electroplating mask is removed 12 Separator 13 Central part of (separator)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤橋 岳 千葉県船橋市豊富町585番地 住友大阪セ メント株式会社新規技術研究所内 (72)発明者 浅見 博 静岡県天竜市渡ケ島1521番地の１ 株式会 社スミセデバイス内 Ｆターム(参考） 5E343 AA16 AA23 BB14 BB23 BB24 BB25 BB44 BB49 CC44 CC73 CC78 DD33 DD43 EE32 ER26 5G307 FA01 FA02 FB02 FC10 GA06 GC02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Takeshi Fujihashi 585 Tomimachi, Funabashi-shi, Chiba Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. (72) Inventor Hiroshi Asami 1521 Togashima, Tenryu-shi, Shizuoka 1 Stock Company F term in Sumise device (reference) 5E343 AA16 AA23 BB14 BB23 BB24 BB25 BB44 BB49 CC44 CC73 CC78 DD33 DD43 EE32 ER26 5G307 FA01 FA02 FB02 FC10 GA06 GC02
Claims (1)
配線基板の製造方法であって、 基板上にパラジウムとシュウ酸とポリビニルアルコール
とから構成されたパラジウム高分子キレート化合物を含
有する解像性触媒層を形成する工程と、 前記解像性触媒層に所定配線パターンの開口部と電気メ
ッキ用電極形成のための開口部とを有する露光用マスク
を介して紫外線を照射して露光し、非照射部のみ現像除
去して所定配線パターンの配線形成用触媒層および電気
メッキ用電極を形成するための電極形成用触媒層を形成
する工程と、 前記配線形成用触媒層上に配線形成用金属化学メッキ層
を、前記電極形成用触媒層上に電極用金属化学メッキ層
を、それぞれ形成する工程と、 前記電極用金属化学メッキ層上に、所定パターンの電気
メッキ用マスクを設置し、前記配線形成用金属化学メッ
キ層と前記電極用金属化学メッキ層とを利用して前記各
金属化学メッキ層の表面上に金属電気メッキ層を形成す
る工程と、 前記電気メッキ用マスクを除去した後、前記電極用金属
化学メッキ層の電気メッキ用マスクが設置されていた箇
所をソフトエッチング液を用いて除去する工程と、 前記解像性触媒層の電極用金属化学メッキ層が除去され
た箇所を除去する工程とを少なくとも含むことを特徴と
する高密度配線基板の製造方法。1. A method for manufacturing a wiring board, wherein wirings of a predetermined pattern are formed on a surface of a substrate, the method comprising: a substrate containing a palladium polymer chelate compound composed of palladium, oxalic acid and polyvinyl alcohol; Forming a catalyst layer, and irradiating the resolution catalyst layer with ultraviolet light through an exposure mask having an opening of a predetermined wiring pattern and an opening for forming an electrode for electroplating. Forming a wiring forming catalyst layer of a predetermined wiring pattern and an electrode forming catalyst layer for forming an electrode for electroplating by developing and removing only the irradiated portion; and forming a wiring forming metal chemistry on the wiring forming catalyst layer. A step of forming a metallized plating layer for an electrode on the catalyst layer for forming an electrode; and a step of forming a metallized plating layer of a predetermined pattern on the metallized plating layer for an electrode. Setting a metal electroplating layer on the surface of each of the metal chemical plating layers by using a metal chemical plating layer for forming the wiring and the metal chemical plating layer for the electrodes; and After removing the mask, a step of using a soft etching solution to remove the place where the electroplating mask of the electrode metal chemical plating layer was installed, and the electrode metal chemical plating layer of the resolution catalyst layer Removing the removed portion at least.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10338409A JP2000151077A (en) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | Method of producing high density printed wiring board |
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-
1998
- 1998-11-13 JP JP10338409A patent/JP2000151077A/en active Pending
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