JP2001217554A - Multilayer wiring board - Google Patents
Multilayer wiring boardInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は絶縁樹脂層と導体配
線層を交互に積層して形成される、いわゆる、ビルドア
ップ法による多層配線基板に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multilayer wiring board formed by alternately laminating insulating resin layers and conductor wiring layers, that is, a so-called build-up method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電子機器への高速化、高機能化、小型化
等の要求に対し、それに組み込まれる配線基板に対して
も高配線密度化、薄型化、小型化等の要求が高まってい
る。これらの要求に対応する一つの配線基板の構成とし
て、ビルドアップ工法配線基板があげられる。2. Description of the Related Art In response to demands for higher speed, higher function, smaller size, etc. of electronic equipment, demands for higher wiring density, thinner, smaller size, etc. of wiring boards incorporated therein are increasing. . As a configuration of one wiring board that meets these demands, there is a build-up method wiring board.
【０００３】ビルドアップ工法とは、基板上に絶縁樹脂
層と導体配線層とを交互に積み上げていく方式であり、
たとえば、特開平４−１４８５９０号公報に記載されて
いる。この工法にて作製された多層配線基板の絶縁層
は、従来の多層配線基板の絶縁層のように、ガラスクロ
スなどの芯材を使用せず、感光性樹脂組成物あるいは熱
硬化樹脂組成物を絶縁性基板上に塗布し、硬化させるこ
とにより形成される。導体配線はめっきで形成される。
このため、従来の多層配線板に比べ、高配線密度化、薄
膜化、小型化を図ることができる。The build-up method is a method in which an insulating resin layer and a conductor wiring layer are alternately stacked on a substrate.
For example, it is described in JP-A-4-148590. The insulating layer of the multilayer wiring board manufactured by this method does not use a core material such as glass cloth as the insulating layer of the conventional multilayer wiring board, and uses a photosensitive resin composition or a thermosetting resin composition. It is formed by applying and curing on an insulating substrate. The conductor wiring is formed by plating.
Therefore, higher wiring density, thinner film, and smaller size can be achieved as compared with the conventional multilayer wiring board.
【０００４】上下の導体配線層の導通は、絶縁樹脂組成
物の感光性を利用してフォトリソグラフィ技術による微
細な孔を形成し、めっきにて導通をとることができる。
また、熱硬化性樹脂組成物を用いる場合は、炭酸ガスレ
ーザやＹＡＧレーザやエキシマレーザ加工により微細な
孔を形成し、同様に、めっきにて導通をとることができ
る。この孔をビアホールと呼ぶ。The conduction between the upper and lower conductor wiring layers can be achieved by forming fine holes by photolithography utilizing the photosensitivity of the insulating resin composition and plating.
When a thermosetting resin composition is used, fine holes can be formed by carbon dioxide laser, YAG laser, or excimer laser processing, and conduction can be similarly obtained by plating. This hole is called a via hole.
【０００５】従来の多層配線基板の上下の導通方法であ
るスルーホールでは、その径は、３００μｍが限界であ
るのに対し、ビルドアップ工法のうち、フォトリソグラ
フィーによるビアホール径は１００から５０μｍ、ま
た、レーザ加工では５０から２０μｍも可能となる。こ
のことは、導体配線面の、ビアホール周辺導体部である
ランドの径を小さくすることができることを意味し、導
体配線の高密度化を図ることができる。The diameter of a conventional through hole, which is a method of conducting up and down a multilayer wiring board, is limited to 300 μm, whereas the diameter of a via hole by photolithography in the build-up method is 100 to 50 μm. In laser processing, 50 to 20 μm is possible. This means that the diameter of the land, which is the conductor portion around the via hole, on the conductor wiring surface can be reduced, and the density of the conductor wiring can be increased.
【０００６】また、発熱量の大きい半導体集積回路素子
を搭載するには、耐熱性の高い多層配線基板が必要にな
る。ここでは、主に、セラミック多層配線基板上にビル
ドアップ工法で絶縁樹脂層と導体配線層とが交互に積み
あげられたものが用いられる。絶縁樹脂層には、耐熱性
が高いポリイミドが用いられる。ポリイミドには感光性
を有するタイプと感光性のないタイプ、両方が用いられ
る。Further, in order to mount a semiconductor integrated circuit element having a large heat value, a multilayer wiring board having high heat resistance is required. In this case, an insulating resin layer and a conductor wiring layer alternately stacked on a ceramic multilayer wiring board by a build-up method are mainly used. Polyimide having high heat resistance is used for the insulating resin layer. For the polyimide, both a photosensitive type and a non-photosensitive type are used.
【０００７】近年、電気信号の高速化に対応するため、
絶縁樹脂層に対し低誘電率化の要求が高まっている。こ
のため、誘電率３．０を切る高分子材料の開発が進めら
れている。この中で、フッ素化ポリイミドの適用が考え
られている。この材料は、ポリイミドに導入されたフッ
素原子により、誘電率３．０を切り、同時に低吸水性を
示す。また、ポリイミド骨格を有するので耐熱性も高
く、ガラス転移温度は３００℃以上である。特開平７−
１０６７２４号公報ではフッ素化ポリイミドを絶縁樹脂
層に用いたマルチチップモジュールの提案がなされてい
る。[0007] In recent years, in order to respond to the increase in the speed of electric signals,
There is an increasing demand for an insulating resin layer to have a low dielectric constant. For this reason, development of a polymer material having a dielectric constant of less than 3.0 has been promoted. Among them, application of fluorinated polyimide has been considered. This material has a dielectric constant of 3.0 due to fluorine atoms introduced into polyimide, and at the same time exhibits low water absorption. Further, since it has a polyimide skeleton, it has high heat resistance, and has a glass transition temperature of 300 ° C. or more. JP-A-7-
Japanese Patent No. 106724 proposes a multi-chip module using fluorinated polyimide for an insulating resin layer.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ところで、ビルドアッ
プ工法における導体配線層は、上記絶縁樹脂層上に無電
解めっきによって形成される。一般的に、絶縁樹脂層上
の無電解めっき層の接着力は低い。特に、高密度配線の
要求により、その幅は５０μｍ以下になり、ますます接
着力は低くなる傾向にある。接着力の低下は製品の信頼
性に大きく影響を与える。The conductor wiring layer in the build-up method is formed by electroless plating on the insulating resin layer. Generally, the adhesive force of the electroless plating layer on the insulating resin layer is low. In particular, due to the demand for high-density wiring, the width tends to be 50 μm or less, and the adhesive strength tends to be further reduced. A decrease in adhesive strength has a significant effect on product reliability.
【０００９】絶縁樹脂層上の無電解めっき膜の接着力向
上のための前処理として、過マンガン酸塩や重クロム酸
塩などの酸化剤処理が行われている。この方法は、酸化
分解による表面の粗化、ならびに、絶縁樹脂表面に酸素
原子が導入され、極性基が形成されることにより、めっ
き液の濡れ性向上、めっき金属との結合性が付与され接
着力が向上すると考えられている。[0009] As a pretreatment for improving the adhesion of the electroless plating film on the insulating resin layer, an oxidizing agent treatment such as permanganate or dichromate is performed. In this method, the surface is roughened by oxidative decomposition, and oxygen atoms are introduced into the insulating resin surface to form a polar group, thereby improving the wettability of the plating solution and imparting the bonding property to the plating metal and bonding. It is thought that power improves.
【００１０】しかしながら、過マンガン酸塩や重クロム
酸塩などの酸化反応では、グリシジル基とか炭素・炭素
二重結合部など限られた部位でしか起こらず、極性基の
形成は絶縁樹脂の構造によって左右される。However, the oxidation reaction of permanganate or dichromate occurs only at a limited portion such as a glycidyl group or a carbon-carbon double bond, and the formation of a polar group depends on the structure of the insulating resin. It depends.
【００１１】信頼性のあるめっき接着強度の目安は、９
０°引き剥がし強度で１０００ｇ／ｃｍであると言われ
ている。絶縁樹脂層として一般的なエポキシ樹脂系の場
合、上記酸化反応は比較的起こりやすいと推定される
が、それでも、めっき接着強度は５００ｇ／ｃｍであ
る。したがって、接着強度のさらなる向上が必要とな
る。The standard of reliable plating adhesion strength is 9
It is said that the peel strength at 0 ° is 1000 g / cm. In the case where a general epoxy resin is used as the insulating resin layer, the oxidation reaction is presumed to be relatively easy to occur, but the plating adhesive strength is still 500 g / cm. Therefore, it is necessary to further improve the adhesive strength.
【００１２】一方、ポリイミド樹脂では、過マンガン酸
塩や重クロム酸塩などの酸化剤処理を行っても、ベンゼ
ン環が部分的に酸化されるのみで、粗面化もほとんどさ
れず、めっき接着強度は１００ｇ／ｃｍにも満たない。
また、フッ素化ポリイミドでは、表面エネルギーがさら
に低いため、めっき接着強度はほとんどゼロに等しい。
これらの樹脂に対しても、同様に、接着強度のさらなる
向上が必要となる。On the other hand, when a polyimide resin is treated with an oxidizing agent such as permanganate or dichromate, the benzene ring is only partially oxidized, and the surface is hardly roughened. The strength is less than 100 g / cm.
Further, since the surface energy of fluorinated polyimide is even lower, the plating adhesive strength is almost equal to zero.
Similarly for these resins, it is necessary to further improve the adhesive strength.
【００１３】このため、絶縁樹脂層上の無電解めっき膜
のさらなる接着力向上についてはさまざまな提案がされ
ているが、その多くは、より大きなアンカー形成用凹部
を設けることについて述べられている。たとえば、特開
平２−１８８９９２号公報では、酸化剤に対して難溶性
の耐熱性樹脂中に、酸化剤に可溶な平均粒径２〜１０μ
ｍの耐熱性樹脂粒子と平均粒径２μｍの耐熱性樹脂粒子
の混合物を、あるいは、平均粒径２〜１０μｍの耐熱性
樹脂粒子と平均粒径２μｍの耐熱性樹脂粒子の疑似粒子
を混合することにより、酸化剤処理後の絶縁樹脂層にア
ンカー形成用の凹部を設け、めっき膜の接着強度向上が
図られている。For this reason, various proposals have been made for further improving the adhesive strength of the electroless plating film on the insulating resin layer, but many of them have described provision of a larger anchor-forming concave portion. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 2-188992, a heat-resistant resin that is hardly soluble in an oxidizing agent contains an oxidizing agent-soluble average particle size of 2 to 10 μm.
a mixture of heat-resistant resin particles having an average particle size of 2 μm and heat-resistant resin particles having an average particle size of 2 to 10 μm and heat-resistant resin particles having an average particle size of 2 μm. Thereby, a concave portion for forming an anchor is provided in the insulating resin layer after the oxidizing agent treatment, and the adhesion strength of the plating film is improved.
【００１４】しかしながら、この提案では、アンカーと
なるべき凹部が大き過ぎ、凹部に配線の端部がかかって
しまう場合、導体配線の直線性が失われるという問題が
起こる。すなわち、エッチングによる導体配線層形成方
法であるサブトラクティブ法においては、めっきによっ
て析出した凹部内部金属のエッチング残りが発生する。
また、めっきにて導体配線層を形成するアディティブ法
においては、凹部へのめっきレジストの被覆が不完全に
なり、凹部内部にめっき金属が析出してしまう。このた
め、導体配線層の直線性が失われる。特に、５０μｍ程
度、あるいは、それ以下の線幅の要求に対し、線幅のば
らつきは無視できなくなり、高速信号波形の歪みを引き
起こす原因となる。However, according to this proposal, when the concave portion to be the anchor is too large and the end of the wiring covers the concave portion, there arises a problem that the linearity of the conductor wiring is lost. That is, in the subtractive method, which is a method of forming a conductor wiring layer by etching, the metal remaining in the recesses deposited by plating remains after etching.
In addition, in the additive method of forming a conductive wiring layer by plating, coating of a plating resist on a concave portion is incomplete, and a plating metal is deposited inside the concave portion. Therefore, the linearity of the conductor wiring layer is lost. In particular, when a line width of about 50 μm or less is required, the fluctuation of the line width cannot be ignored, and causes a distortion of a high-speed signal waveform.
【００１５】また、上記の凹部の形状が複雑であるた
め、めっき金属と絶縁樹脂間に空気層を形成し易く、め
っき膜の接着強度が高いにもかかわらず、後プロセスの
熱履歴により空気層の膨張が起こり、局所的に導体配線
層が剥離を起こすといった問題があった。Further, since the shape of the concave portion is complicated, it is easy to form an air layer between the plating metal and the insulating resin. Expansion occurs, and the conductor wiring layer is locally peeled off.
【００１６】このような問題を解決すべく、特開平９−
２１４１４０号公報では、絶縁樹脂層と化学的共有結合
を有し、極性基を持った樹脂層を形成することが提案さ
れている。ポリイミドなどの平滑な絶縁樹脂面上に、加
熱処理、光照射、γ線照射、あるいは、電子線照射によ
りラジカル活性点を形成し、そのラジカルを開始点とし
てアクリルアミド等のポリマーを重合するものである。
このアクリルアミド等の極性基を有する樹脂はめっき金
属との配位結合能力を持ち、かつ、この極性基を有する
樹脂がめっき皮膜中へのアンカーとして働くことによ
り、めっき接着力が大幅に向上している。In order to solve such a problem, Japanese Patent Application Laid-Open No.
No. 214140 proposes forming a resin layer having a polar group and having a chemical covalent bond with an insulating resin layer. On a smooth insulating resin surface such as polyimide, a radical active point is formed by heat treatment, light irradiation, γ-ray irradiation, or electron beam irradiation, and a polymer such as acrylamide is polymerized starting from the radical. .
The resin having a polar group such as acrylamide has a coordination bond ability with a plating metal, and the resin having the polar group acts as an anchor in a plating film, so that the plating adhesive force is greatly improved. I have.
【００１７】しかしながら、このラジカルを開始点とし
て重合できる樹脂系は、アクリル酸系、メタクリル酸系
樹脂等であるため、ガラス転移点が１００℃以下であ
り、耐熱性が低く、多層配線基板としての信頼性を損な
うという問題点がある。However, the resin system which can be polymerized with this radical as the starting point is an acrylic acid-based resin, a methacrylic acid-based resin or the like. There is a problem that reliability is impaired.
【００１８】一方、ポリイミド樹脂への無電解めっきを
可能にするため、「縄舟ら、エレクトロニクス実装学会
誌、ｖｏｌ２、Ｎｏ．５、ｐ３９０、１９９９年」で
は、ポリイミド樹脂表面にアルカリ処理を行い、一部の
イミド環を開環して、カルボン酸を形成し、めっき金属
との配位能力を高めるという提案を行っている。On the other hand, in order to enable electroless plating on a polyimide resin, "Nawabune et al., Journal of Japan Institute of Electronics Packaging, vol. 2, No. 5, p390, 1999" describes that the surface of a polyimide resin is treated with an alkali. It has been proposed that some imide rings be opened to form a carboxylic acid and enhance coordination ability with a plating metal.
【００１９】しかし、この方法では、イミド開環部がポ
リイミド表面に限られてしまい、このため、めっき金属
との配位点が多くなく、めっき接着強度が十分にとれな
いという問題点がある。また、アルカリ処理による表面
の荒れも大きく、導体配線層の直線性が良くないという
問題点もあげられる。However, in this method, the imide ring-opening portion is limited to the polyimide surface, and therefore, there is a problem that the coordination point with the plating metal is not large and the plating adhesion strength cannot be sufficiently obtained. Further, there is a problem that the surface roughness is large due to the alkali treatment, and the linearity of the conductor wiring layer is not good.
【００２０】本発明では、上記問題を解決すべく、導体
配線層線幅のばらつきを最小限にし、かつ、絶縁樹脂層
との高い接着強度を有し、局所的に導体配線層の剥離の
起こらず、かつ、耐熱性が高く、信頼性の高い多層配線
基板を提供するものである。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention minimizes the variation in the line width of the conductor wiring layer, has a high adhesive strength to the insulating resin layer, and causes the conductor wiring layer to peel off locally. Another object of the present invention is to provide a multilayer wiring board having high heat resistance and high reliability.
【００２１】[0021]
【課題を解決するための手段】本発明において上記課題
を達成するために、まず請求項１においては、絶縁性基
板上に、導体配線層と絶縁樹脂層とが交互に形成される
とともに、前記絶縁樹脂層の表面に、該絶縁樹脂層と化
学的共有結合を有する下地層が形成されている多層配線
基板において、該下地層の主鎖が芳香族環を有し、か
つ、極性基を有する樹脂であることを特徴とする多層配
線基板としたものである。また、請求項２においては、
該下地層が芳香族ポリアミド酸であることを特徴とする
請求項１に記載の多層配線基板としたものである。ま
た、請求項３においては、該下地層が、イミド環化率９
５％以下である芳香族ポリイミドであることを特徴とす
る請求項１に記載の多層配線基板としたものである。ま
た、請求項４においては、該下地層が芳香族ポリアミド
−イミドであることを特徴とする請求項１に記載の多層
配線基板としたものである。また、請求項５において
は、該下地層が芳香族ポリアミドであることを特徴とす
る請求項１に記載の多層配線基板としたものである。ま
た、請求項６においては、該絶縁樹脂層がポリイミドで
あることを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載
の多層配線基板としたものである。また、請求項７にお
いては、該絶縁樹脂層がフッ素化ポリイミドであること
を特徴とする請求項１から６いずれか１項記載の多層配
線基板としたものである。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object in the present invention, first, in claim 1, a conductor wiring layer and an insulating resin layer are alternately formed on an insulating substrate, and In a multilayer wiring board in which a base layer having a chemical covalent bond with the insulating resin layer is formed on the surface of the insulating resin layer, the main chain of the base layer has an aromatic ring, and has a polar group. This is a multilayer wiring board characterized by being a resin. In claim 2,
2. The multilayer wiring board according to claim 1, wherein the underlayer is an aromatic polyamic acid. In the third aspect, the underlayer has an imide cyclization rate of 9%.
The multilayer wiring board according to claim 1, wherein the multilayer wiring board is an aromatic polyimide of 5% or less. According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the multilayer wiring board according to the first aspect, wherein the underlayer is an aromatic polyamide-imide. According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the multilayer wiring board according to the first aspect, wherein the underlayer is an aromatic polyamide. According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the multilayer wiring board according to any one of the first to fifth aspects, wherein the insulating resin layer is made of polyimide. According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the multilayer wiring board according to any one of the first to sixth aspects, wherein the insulating resin layer is made of fluorinated polyimide.
【００２２】[0022]
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
絶縁樹脂層の表面に、その絶縁樹脂層と化学的共有結合
を有し、導体配線層（めっき金属層）と接着強度の高い
下地層を形成させる。さらに、その下地層は主鎖に、耐
熱性の高い芳香族環を有し、かつ、極性基を有する樹脂
を用る。芳香族環としてはベンゼン環、ナフタレン環が
あげられ、極性基としてはカルボキシル基、アミノ基な
どがあげられる。また、主鎖中にアミド結合、エステル
結合、エーテル結合を有するものでも良い。たとえば、
芳香族ポリアミド酸、あるいは、芳香族ポリアミド酸を
部分環化した芳香族ポリイミドを用いる。また、芳香族
ポリアミド、芳香族ポリアミド−イミドでもよい。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
On the surface of the insulating resin layer, a base layer having a chemical covalent bond with the insulating resin layer and having high adhesive strength to the conductor wiring layer (plated metal layer) is formed. Further, a resin having an aromatic ring with high heat resistance in the main chain and a polar group is used for the base layer. Examples of the aromatic ring include a benzene ring and a naphthalene ring, and examples of the polar group include a carboxyl group and an amino group. Further, those having an amide bond, an ester bond, or an ether bond in the main chain may be used. For example,
An aromatic polyamic acid or an aromatic polyimide obtained by partially cyclizing an aromatic polyamic acid is used. Moreover, aromatic polyamide and aromatic polyamide-imide may be used.
【００２３】本発明の概略図の一例を図２に示す。絶縁
樹脂層２表面に、下地層３として、部分環化した芳香族
ポリイミドが、化学的共有結合にて結合している。図中
のＲ 1 、Ｒ2 、Ｒ3 、Ｒ4 は芳香族部を示している。ま
た、ｘは未環化の芳香族アミド酸部の組成比を、ｙは環
化した芳香族ポリイミド部の組成比を示し、イミド環化
率と等しい。FIG. 2 shows an example of a schematic diagram of the present invention. Insulation
On the surface of the resin layer 2, a partially cyclized aromatic
Polyimide is bound by a chemical covalent bond. In the figure
R 1, RTwo, RThree, RFourRepresents an aromatic moiety. Ma
Where x is the composition ratio of the uncyclized aromatic amic acid moiety, and y is the ring
Shows the composition ratio of the aromatic polyimide part
Equal to the rate.
【００２４】めっき金属であるＣｕは、主に、芳香族ア
ミド酸部のカルボキシル基やアミド部と配位結合を形成
し、めっき接着強度向上に寄与する。また、芳香族アミ
ド酸部も耐熱性が高いが、イミド環化することにより耐
熱性がさらに向上する。Cu, which is a plating metal, mainly forms a coordination bond with a carboxyl group or an amide portion of an aromatic amide acid portion, and contributes to an improvement in plating adhesion strength. The aromatic amide acid moiety also has high heat resistance, but the heat resistance is further improved by imide cyclization.
【００２５】芳香族ポリアミド酸としては、芳香族テト
ラカルボン酸無水物と芳香族ジアミンとの縮合反応によ
りつくることができる。芳香族テトラカルボン酸無水物
としては、ピロメリット酸無水物、２，３，６，７−ナ
フタレンテトラカルボン酸無水物、１，２，５，６−ナ
フタレンテトラカルボン酸無水物、３，３’，４，４’
−ジフェニルテトラカルボン酸無水物、２，２−ビス
（３，４−ビスカルボキシフェニル）プロパン無水物、
３，４−ジカルボキシフェニルスルホン無水物などがあ
げられる。The aromatic polyamic acid can be prepared by a condensation reaction between an aromatic tetracarboxylic anhydride and an aromatic diamine. Examples of the aromatic tetracarboxylic anhydride include pyromellitic anhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic anhydride, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic anhydride, 3,3 ′ , 4,4 '
-Diphenyltetracarboxylic anhydride, 2,2-bis (3,4-biscarboxyphenyl) propane anhydride,
3,4-dicarboxyphenyl sulfone anhydride and the like.
【００２６】また、芳香族ジアミンとしては、ｍ−フェ
ニレンジアミン、ｐ−フェニルジアミン、２，２−ビス
（４−アミノフェニル）プロパン、４，４’−ジアミノ
ジフェニルエーテル、１，５−ジアミノナフタレン等が
あげられる。Examples of the aromatic diamine include m-phenylenediamine, p-phenyldiamine, 2,2-bis (4-aminophenyl) propane, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 1,5-diaminonaphthalene and the like. can give.
【００２７】これらの芳香族ジアミン化合物と芳香族テ
トラカルボン酸無水物を組み合わせて反応させた芳香族
ポリアミド酸に対し加熱処理を行うことによりイミド環
が形成され、芳香族ポリイミドとなる。イミド環化率は
加熱条件により制御でき、接着強度の点から、好ましく
は、９５％以下が良く、部分的にカルボン酸やアミド部
が残存していることによりめっき強度が向上する。By subjecting an aromatic polyamic acid obtained by combining and reacting these aromatic diamine compounds and aromatic tetracarboxylic anhydride to a heat treatment, an imide ring is formed to obtain an aromatic polyimide. The imide cyclization rate can be controlled by heating conditions, and from the viewpoint of adhesive strength, is preferably 95% or less, and the plating strength is improved by partially remaining carboxylic acid and amide moieties.
【００２８】ここにあげた芳香族ジアミン化合物と芳香
族テトラカルボン酸無水物の組み合わせは、ともに２官
能化合物であるため、線状のポリアミド酸が形成され
る。しかし、少量の３官能化合物、すなわち、芳香族ト
リアミン化合物あるいは芳香族ヘキサカルボン酸無水物
を添加して、枝分かれ構造を形成させても構わない。Since the above-mentioned combinations of the aromatic diamine compound and the aromatic tetracarboxylic anhydride are both bifunctional compounds, linear polyamic acid is formed. However, a small amount of a trifunctional compound, that is, an aromatic triamine compound or an aromatic hexacarboxylic anhydride may be added to form a branched structure.
【００２９】多層配線基板のバルク樹脂へ接着性の高い
絶縁樹脂の適用を考えた場合、一般に、極性基を有する
樹脂は吸水性が高く、さらに、誘電率も高い傾向にある
ので、バルクの絶縁層構成樹脂としては適用が難しい。When applying an insulating resin having high adhesiveness to a bulk resin of a multilayer wiring board, generally, a resin having a polar group tends to have a high water absorption and a high dielectric constant. It is difficult to apply as a layer constituting resin.
【００３０】また、下地層を形成する樹脂を、絶縁樹脂
層に塗布する方法も考えられるが、絶縁樹脂層と下地層
との極性の差による塗布むら、あるいは、両者の間の結
合力が弱いために、層間剥離等が起こる。このため、下
地層を形成する樹脂を塗布する形態を取ることも難し
い。A method of applying a resin for forming the underlayer to the insulating resin layer is also conceivable. However, uneven coating due to a difference in polarity between the insulating resin layer and the underlayer, or a weak bonding force between the two. As a result, delamination or the like occurs. For this reason, it is difficult to adopt a form in which a resin for forming the underlayer is applied.
【００３１】本下地層は、絶縁樹脂層表面に１μm 以下
で形成され、表層を改質する程度であるため、導体配線
の直線性も良好である。Since the underlayer is formed on the surface of the insulating resin layer to a thickness of 1 μm or less and only improves the surface layer, the linearity of the conductor wiring is also good.
【００３２】一方、芳香族ポリアミドとしては、イソフ
タル酸やテレフタル酸等のジカルボン酸化合物、あるい
は、その塩化物と、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェ
ニレンジアミン、ベンジジン、ジアニシジン、４，４
‘−ジアミノジフェニルメタン、４，４‘−ジアミノス
チルベン、４，４‘−ジアミノスチルベン−２，２’−
ジスルホン酸、４，４‘−ジアミノジフェニルスルホキ
シド、４，４‘−ジアミノジフェニルスルホン、２，４
‘−ジアミノアゾベンゼン、１，５−ジアミノナフタリ
ン等の芳香族ジアミン化合物から重縮合反応によって作
ることができる。On the other hand, aromatic polyamides include dicarboxylic acid compounds such as isophthalic acid and terephthalic acid, or chlorides thereof, and m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, benzidine, dianisidine, 4,4
'-Diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminostilbene, 4,4'-diaminostilbene-2,2'-
Disulfonic acid, 4,4′-diaminodiphenylsulfoxide, 4,4′-diaminodiphenylsulfone, 2,4
It can be prepared from aromatic diamine compounds such as' -diaminoazobenzene and 1,5-diaminonaphthalene by a polycondensation reaction.
【００３３】また、芳香族ポリアミド−イミドは、上記
イソフタル酸やテレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸化
合物、あるいは、その塩化物に、過剰の上記芳香族ジア
ミンを反応させ、アミン末端を持つポリアミドを形成
し、ポリイミドを作成する際の芳香族テトラカルボン酸
無水物と反応させ、加熱することにより作ることができ
る。The aromatic polyamide-imide is prepared by reacting an excess of the above aromatic diamine with the above aromatic dicarboxylic acid compound such as isophthalic acid or terephthalic acid or a chloride thereof to form a polyamide having an amine terminal. Then, it can be produced by reacting with an aromatic tetracarboxylic anhydride at the time of preparing the polyimide and heating.
【００３４】あるいは、上記芳香族ジアミンとトリメリ
ット酸無水物と反応させ、加熱することにより作ること
ができる。Alternatively, it can be prepared by reacting the above aromatic diamine with trimellitic anhydride and heating.
【００３５】めっき金属層との接着強度は、この下地層
中のアミド部との配位結合により高められるThe adhesion strength to the plating metal layer is increased by the coordination bond with the amide portion in the underlayer.
【００３６】絶縁樹脂として用いられるポリイミドは、
テトラカルボン酸無水物とジアミンからつくられたポリ
アミド酸をさらにイミド環化することにより作ることが
できる。テトラカルボン酸無水物としては、ピロメリッ
ト酸無水物、２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボ
ン酸無水物、１，２，５，６−ナフタレンテトラカルボ
ン酸無水物、３，３’，４、４’−ジフェニルテトラカ
ルボン酸無水物、２，２−ビス（３，４−ビスカルボキ
シフェニル）プロパン無水物、３，４−ジカルボキシフ
ェニルスルホン無水物などがあげられる。The polyimide used as the insulating resin is
It can be produced by further imid cyclizing a polyamic acid made from a tetracarboxylic anhydride and a diamine. Examples of the tetracarboxylic anhydride include pyromellitic anhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic anhydride, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic anhydride, 3,3 ′, 4 4,4'-diphenyltetracarboxylic anhydride, 2,2-bis (3,4-biscarboxyphenyl) propane anhydride, 3,4-dicarboxyphenylsulfone anhydride and the like.
【００３７】また、ジアミンとしては、ｍ−フェニレン
ジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、２，２−ビス（４
−アミノフェニル）プロパン、４，４’−ジアミノジフ
ェニルエーテル、１，５−ジアミノナフタレン等があげ
られる。As the diamine, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 2,2-bis (4
-Aminophenyl) propane, 4,4'-diaminodiphenylether, 1,5-diaminonaphthalene and the like.
【００３８】一方、フッ素化ポリイミドは、同様に、フ
ッ素化したテトラカルボン酸無水物とフッ素化したジア
ミン、あるいは、フッ素化したテトラカルボン酸無水物
と前述したジアミンとフッ素化ポリアミド酸を作り、さ
らに、イミド化させるか、または、前述したテトラカル
ボン酸無水物とフッ素化したジアミンからポリアミド酸
を作り、さらに、イミド化させたものを用いる。On the other hand, a fluorinated polyimide is similarly prepared by preparing a fluorinated tetracarboxylic anhydride and a fluorinated diamine, or a fluorinated tetracarboxylic anhydride and the above-described diamine and a fluorinated polyamic acid. Alternatively, a polyamic acid is prepared from the above-described tetracarboxylic anhydride and fluorinated diamine, and further imidized.
【００３９】フッ素化したテトラカルボン酸無水物とし
て、２，２−ビス（３、４−ジカルボキシフェニル）ヘ
キサフルオロプロパン無水物、トリフルオロメチルピロ
メリット酸無水物、１，４−ジ（トリフルオロメチル）
ピロメリット酸無水物などがあげられる。As fluorinated tetracarboxylic anhydrides, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane anhydride, trifluoromethylpyromellitic anhydride, 1,4-di (trifluoro Methyl)
Pyromellitic anhydride and the like.
【００４０】また、フッ素化したジアミンとして、ビス
（トリフルオロメチル）フェニレンジアミン、３，３’
−ビス（トリフルオロメチル）−４，４’−ジアミノビ
フェニル等があげられる。As fluorinated diamines, bis (trifluoromethyl) phenylenediamine, 3,3 ′
-Bis (trifluoromethyl) -4,4'-diaminobiphenyl and the like.
【００４１】本発明によれば、下地層を形成する樹脂
が、めっき皮膜中へのアンカーとして働き、また、下層
の絶縁樹脂層と化学的共有結合により強固に結合されて
いるため、絶縁樹脂層と下地層の層間剥離が発生せず、
めっき接着強度が大幅に向上する。下地層厚は１μｍ以
下であり、下地層を含めた絶縁樹脂層全体の、抵抗値や
誘電率等の絶縁樹脂特性にほとんど影響を与えない。ま
た、絶縁樹脂層の構成樹脂のみと化学的共有結合をする
ため、ビアホール孔を形成した後に下地層を形成するこ
とができ、ビアホール孔側面のめっき強度の向上も図れ
る。According to the present invention, the resin forming the underlayer acts as an anchor in the plating film and is firmly bonded to the underlying insulating resin layer by chemical covalent bonding. And no delamination between the underlayer and
Greatly improves plating adhesion strength. The thickness of the underlayer is 1 μm or less, and hardly affects the insulating resin characteristics such as the resistance value and the dielectric constant of the entire insulating resin layer including the underlayer. In addition, since a chemical covalent bond is formed only with the constituent resin of the insulating resin layer, the base layer can be formed after the formation of the via hole, and the plating strength on the side surface of the via hole can be improved.
【００４２】＜下地層形成方法の第１の実施形態＞次
に、下地層形成方法について説明する。絶縁性基板とし
て、あらかじめ、絶縁処理を加えたシリコン基板上にポ
リイミド、ユピコート（宇部興産社製）をスピンコータ
にて１０００ｒｐｍで塗布し、８０℃、３０分にて乾燥
を行い、さらに、１８０℃、１時間で硬化して絶縁樹脂
層２を形成した。このときの膜厚は約１０μｍであっ
た。この基板をアンモニア水溶液中に浸漬し、その上か
ら、ＫｒＦエキシマレーザ光を照射した。これにより、
ポリイミド表面に活性点であるアミノ基が導入される。<First Embodiment of Underlayer Forming Method> Next, an underlayer forming method will be described. As an insulating substrate, a polyimide and an upicoat (manufactured by Ube Industries, Ltd.) are applied on a silicon substrate which has been subjected to an insulation treatment in advance at 1000 rpm by a spin coater, dried at 80 ° C. for 30 minutes, and further dried at 180 ° C. The resin was cured in one hour to form the insulating resin layer 2. At this time, the film thickness was about 10 μm. The substrate was immersed in an aqueous ammonia solution, and a KrF excimer laser beam was irradiated thereon. This allows
An amino group, which is an active site, is introduced into the polyimide surface.
【００４３】さらに、窒素バブリングしたＮ−メチルピ
ロリドン溶液１００ｇ中に、上記基板を浸漬し、ピロメ
リット酸無水物４．４ｇ、および、４，４’−ジアミノ
ジフェニルエーテル２ｇを加え、常温で４時間攪拌し
た。反応後、基板を取り出し、Ｎ−メチルピロリドン溶
液に再度浸漬させ、下地の絶縁樹脂層と結合していない
ポリアミド酸を除去し、下地層３を形成した。Further, the substrate was immersed in 100 g of an N-methylpyrrolidone solution to which nitrogen was bubbled, and 4.4 g of pyromellitic anhydride and 2 g of 4,4′-diaminodiphenyl ether were added, followed by stirring at room temperature for 4 hours. did. After the reaction, the substrate was taken out, immersed again in an N-methylpyrrolidone solution, and the polyamic acid not bonded to the underlying insulating resin layer was removed to form the underlying layer 3.
【００４４】ポリイミド表面に導入されたアミノ基か
ら、ピロメリット酸無水物、さらに、４，４’−ジアミ
ノジフェニルエーテルが順次縮合反応を起こし、ポリイ
ミド表面に化学的共有結合を有する芳香族ポリアミド酸
が形成される。From the amino group introduced on the polyimide surface, pyromellitic anhydride and 4,4'-diaminodiphenyl ether sequentially cause a condensation reaction to form an aromatic polyamic acid having a chemical covalent bond on the polyimide surface. Is done.
【００４５】さらに、この下地層上に無電解銅めっき、
電解銅めっきにて２０μｍ厚の導体層を形成した。Further, electroless copper plating is performed on this underlayer,
A conductor layer having a thickness of 20 μm was formed by electrolytic copper plating.
【００４６】＜下地層形成方法の第２の実施形態＞第１
の実施形態にて形成した芳香族ポリアミド酸を３５０
℃、１時間加熱して、部分環化ポリイミドを形成した。
このときのイミド環化率は約９０％であった。同様に、
この下地層上に無電解銅めっき、電解銅めっきにて２０
μｍ厚の導体層を形成した。<Second Embodiment of Underlayer Forming Method> First
The aromatic polyamic acid formed in the embodiment of
C. for 1 hour to form a partially cyclized polyimide.
At this time, the imide cyclization rate was about 90%. Similarly,
Electroless copper plating, electrolytic copper plating on this underlayer
A conductor layer having a thickness of μm was formed.
【００４７】＜下地層形成方法の第３の実施形態＞絶縁
性基板として、あらかじめ、絶縁処理を加えたシリコン
基板上にポリイミド、ユピコート（宇部興産社製）をス
ピンコータにて１０００ｒｐｍで塗布し、８０℃、３０
分にて乾燥を行い、さらに、１８０℃、１時間で硬化し
て絶縁樹脂層２を形成した。このときの膜厚は約１０μ
ｍであった。この基板をアンモニア水溶液中に浸漬し、
その上から、ＫｒＦエキシマレーザ光を照射した。これ
により、ポリイミド表面に活性点であるアミノ基が導入
される。<Third Embodiment of Method for Forming Underlayer> As an insulating substrate, polyimide and Iupicoat (manufactured by Ube Industries, Ltd.) are applied on a silicon substrate which has been subjected to insulation treatment in advance by a spin coater at 1000 rpm. ° C, 30
And dried at 180 ° C. for 1 hour to form an insulating resin layer 2. At this time, the film thickness is about 10 μm.
m. This substrate is immersed in an aqueous ammonia solution,
Then, a KrF excimer laser beam was irradiated thereon. Thereby, an amino group, which is an active site, is introduced into the polyimide surface.
【００４８】さらに、窒素バブリングした塩化メチレン
１００ｇ中に、上記基板を浸漬し、ｍ−フェニレンジア
ミン２．５ｇ、および、塩化イソフタロイル３ｇを加
え、常温で４時間攪拌した。反応後、基板を取り出し、
塩化メチレン中に再度浸漬させ、下地の絶縁樹脂層と結
合していないポリアミドを除去し、下地層３を形成し
た。Further, the substrate was immersed in 100 g of methylene chloride subjected to nitrogen bubbling, and 2.5 g of m-phenylenediamine and 3 g of isophthaloyl chloride were added, followed by stirring at room temperature for 4 hours. After the reaction, take out the substrate,
It was immersed again in methylene chloride to remove the polyamide that was not bonded to the underlying insulating resin layer, thereby forming the underlying layer 3.
【００４９】ポリイミド表面に導入されたアミノ基か
ら、塩化イソフタロイル、さらに、ｍ−フェニレンジア
ミンが順次縮合反応を起こし、ポリイミド表面に化学的
共有結合を有する芳香族ポリアミドが形成される。From the amino group introduced on the polyimide surface, isophthaloyl chloride and m-phenylenediamine sequentially undergo a condensation reaction to form an aromatic polyamide having a chemical covalent bond on the polyimide surface.
【００５０】さらに、この下地層上に無電解銅めっき、
電解銅めっきにて２０μｍ厚の導体層を形成した。Further, electroless copper plating is performed on the underlayer,
A conductor layer having a thickness of 20 μm was formed by electrolytic copper plating.
【００５１】＜下地層形成方法の第４の実施形態＞絶縁
性基板として、あらかじめ、絶縁処理を加えたシリコン
基板上にポリイミド、ユピコート（宇部興産社製）をス
ピンコータにて１０００ｒｐｍで塗布し、８０℃、３０
分にて乾燥を行い、さらに、１８０℃、１時間で硬化し
て絶縁樹脂層２を形成した。このときの膜厚は約１０μ
ｍであった。この基板をアンモニア水溶液中に浸漬し、
その上から、ＫｒＦエキシマレーザ光を照射した。これ
により、ポリイミド表面に活性点であるアミノ基が導入
される。<Fourth Embodiment of Underlayer Forming Method> As an insulating substrate, polyimide and Iupicoat (manufactured by Ube Industries, Ltd.) are applied on a silicon substrate which has been subjected to insulation treatment in advance at 1000 rpm by a spin coater. ° C, 30
And dried at 180 ° C. for 1 hour to form an insulating resin layer 2. At this time, the film thickness is about 10 μm.
m. This substrate is immersed in an aqueous ammonia solution,
Then, a KrF excimer laser beam was irradiated thereon. Thereby, an amino group, which is an active site, is introduced into the polyimide surface.
【００５２】さらに、窒素バブリングしたジメチルアセ
トアミド１００ｇ中に、上記基板を浸漬し、あらかじめ
ｐ−フェニルジアミンとイソフタル酸から合成したＮ，
Ｎ‘−ビス（３−アミノフェニル）イソフタルアミド１
０ｇ、および、ピロメリット酸無水物１２．２ｇを加
え、常温で４時間攪拌した。反応後、基板を取り出し、
ジメチルアセトアミド中に再度浸漬させ、下地の絶縁樹
脂層と結合していないポリアミド酸を除去し、さらに、
基板を取り出し、２５０℃、１時間加熱することにより
下地層３を形成した。Further, the substrate was immersed in 100 g of dimethylacetamide subjected to nitrogen bubbling, and N, previously synthesized from p-phenyldiamine and isophthalic acid.
N'-bis (3-aminophenyl) isophthalamide 1
0 g and pyromellitic anhydride 12.2 g were added, and the mixture was stirred at room temperature for 4 hours. After the reaction, take out the substrate,
Dipped again in dimethylacetamide to remove the polyamic acid not bonded to the underlying insulating resin layer,
The substrate was taken out and heated at 250 ° C. for 1 hour to form an underlayer 3.
【００５３】ポリイミド表面に導入されたアミノ基か
ら、ピロメリット酸無水物、さらに、Ｎ，Ｎ‘−ビス
（３−アミノフェニル）イソフタルアミドが順次縮合反
応を起こし、ポリイミド表面に化学的共有結合を有する
芳香族ポリアミド−イミドが形成される。From the amino groups introduced on the polyimide surface, pyromellitic anhydride and N, N'-bis (3-aminophenyl) isophthalamide sequentially undergo a condensation reaction to form a chemical covalent bond on the polyimide surface. To form an aromatic polyamide-imide.
【００５４】さらに、この下地層上に無電解銅めっき、
電解銅めっきにて２０μｍ厚の導体層を形成した。Further, electroless copper plating is performed on the underlayer,
A conductor layer having a thickness of 20 μm was formed by electrolytic copper plating.
【００５５】＜下地層形成方法の第５の実施形態＞絶縁
性基板として、セラミック基板上にフッ素化ポリイミ
ド、ＯＰＩ−Ｎ１００５（日立化成工業社製）をスピン
コータにて１０００ｒｐｍで塗布し、１００℃、３０
分、さらに、２００℃、３０分、さらに、３５０℃、１
時間でイミド化させ絶縁樹脂層２を形成した。このとき
の膜厚は約１０μｍであった。この基板をアンモニア水
溶液中に浸漬し、その上から、ＫｒＦエキシマレーザ光
を照射した。<Fifth Embodiment of Method for Forming Underlayer> As an insulating substrate, a fluorinated polyimide, OPI-N1005 (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) was applied on a ceramic substrate at 1000 rpm by a spin coater, and then heated at 100 ° C. 30
Minutes, further at 200 ° C. for 30 minutes, further at 350 ° C.,
The insulating resin layer 2 was formed by imidization over a period of time. At this time, the film thickness was about 10 μm. The substrate was immersed in an aqueous ammonia solution, and a KrF excimer laser beam was irradiated thereon.
【００５６】さらに、窒素バブリングしたＮ−メチルピ
ロリドン溶液１００ｇ中に、上記基板を浸漬し、３，
３’，４，４’−ジフェニルテトラカルボン酸無水物
５．９ｇ、および、４，４’−ジアミノジフェニルエー
テル２ｇを加え、常温で４時間攪拌した。反応後、基板
を取り出し、Ｎ−メチルピロリドン溶液に再度浸漬さ
せ、下地の絶縁樹脂層と結合していないポリアミド酸を
除去し、下地層３を形成した。さらに、この下地層上に
無電解銅めっき、電解銅めっきにて２０μｍ厚の導体層
を形成した。Further, the above substrate was immersed in 100 g of N-methylpyrrolidone solution with nitrogen bubbling,
5.9 g of 3 ', 4,4'-diphenyltetracarboxylic anhydride and 2 g of 4,4'-diaminodiphenyl ether were added, and the mixture was stirred at room temperature for 4 hours. After the reaction, the substrate was taken out, immersed again in an N-methylpyrrolidone solution, and the polyamic acid not bonded to the underlying insulating resin layer was removed to form the underlying layer 3. Further, a conductor layer having a thickness of 20 μm was formed on the underlayer by electroless copper plating and electrolytic copper plating.
【００５７】＜比較例１＞絶縁性基板として、あらかじ
め、絶縁処理を加えたシリコン基板上にポリイミド、ユ
ピコート（宇部興産社製）をスピンコータにて１０００
ｒｐｍで塗布し、８０℃、３０分にて乾燥を行い、さら
に、１８０℃、１時間で硬化して絶縁樹脂層を形成し
た。このときの膜厚は約１０μｍであった。<Comparative Example 1> As an insulating substrate, polyimide and Iupicoat (manufactured by Ube Industries, Ltd.) were coated on a silicon substrate which had been subjected to insulation treatment in advance by a spin coater.
It was applied at rpm, dried at 80 ° C. for 30 minutes, and further cured at 180 ° C. for 1 hour to form an insulating resin layer. At this time, the film thickness was about 10 μm.
【００５８】上記絶縁樹脂層表面を、５０℃に加熱した
過マンガン酸カリウム（５０ｇ／ｌ）、水酸化ナトリウ
ム（２０ｇ／ｌ）水溶液中にて酸化処理した。この上
に、無電解銅めっき、電解銅めっきにて２０μｍ厚の導
体層を形成した。The surface of the insulating resin layer was oxidized in an aqueous solution of potassium permanganate (50 g / l) and sodium hydroxide (20 g / l) heated to 50 ° C. A conductive layer having a thickness of 20 μm was formed thereon by electroless copper plating or electrolytic copper plating.
【００５９】＜比較例２＞絶縁性基板として、セラミッ
ク基板上にフッ素化ポリイミドＯＰＩ−Ｎ１００５（日
立化成工業社製）をスピンコータにて１０００ｒｐｍで
塗布し、１００℃、３０分、さらに、２００℃、３０
分、さらに、３５０℃、１時間でイミド化させ絶縁樹脂
層を形成した。このときの膜厚は約１０μｍであった。<Comparative Example 2> As an insulating substrate, a fluorinated polyimide OPI-N1005 (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) was applied on a ceramic substrate by a spin coater at 1000 rpm, and then 100 ° C., 30 minutes, and 200 ° C. 30
The mixture was further imidized at 350 ° C. for one hour to form an insulating resin layer. At this time, the film thickness was about 10 μm.
【００６０】上記絶縁樹脂層表面を、５０℃に加熱した
過マンガン酸カリウム（５０ｇ／ｌ）、水酸化ナトリウ
ム（２０ｇ／ｌ）水溶液中にて酸化処理した。この上
に、無電解銅めっき、電解銅めっきにて２０μｍ厚の導
体層を形成した。The surface of the insulating resin layer was oxidized in an aqueous solution of potassium permanganate (50 g / l) and sodium hydroxide (20 g / l) heated to 50 ° C. A conductive layer having a thickness of 20 μm was formed thereon by electroless copper plating or electrolytic copper plating.
【００６１】＜めっき接着強度評価＞第１の実施形態か
ら第５の実施形態、比較例１、比較例２で得られた各め
っき導体層をフォトエッチングプロセスにより幅１０ｍ
ｍ、長さ７０ｍｍにパターン加工し、めっき接着強度測
定用サンプルを作製した。めっき接着強度の測定は、Ｊ
ＩＳ−Ｃ６４８１に基づいて行った。すなわち、基板を
固定し、引き剥がしためっき金属の一端を引張試験機の
チャックに固定し、基板に対して９０°方向の引き剥が
し強度を測定した。<Evaluation of Plating Adhesive Strength> Each of the plated conductor layers obtained in the first to fifth embodiments, Comparative Examples 1 and 2 was subjected to a photo-etching process to a width of 10 m.
m and a length of 70 mm were patterned to prepare a sample for measuring the plating adhesion strength. Measurement of plating adhesion strength
Performed based on IS-C6481. That is, the substrate was fixed, and one end of the peeled plated metal was fixed to a chuck of a tensile tester, and the peel strength in a 90 ° direction with respect to the substrate was measured.
【００６２】[0062]
【表１】 [Table 1]
【００６３】表１の測定結果からも分かるように、第１
の実施形態から第５の実施形態の基板については安定的
な接着強度を示した。As can be seen from the measurement results in Table 1, the first
The substrates of the fifth to fifth embodiments showed stable adhesive strength.
【００６４】＜多層配線基板製造方法の第１の実施形態
＞多層配線基板製造方法の第１の実施形態を図１にて説
明する。基板表面を酸化処理した０．５ｍｍ厚のシリコ
ンウエハ基板１に、感光性樹脂フォトニース（東レ社
製）をスピンコータにて１０００ｒｐｍで塗布し、８０
℃、６０分にて乾燥を行い、さらに、１８０℃、３０
分、さらに、２５０℃、３０分、さらに、４００℃、１
時間でイミド化を行い、約２０μｍ厚の絶縁樹脂層２を
形成した（図１（ａ）参照）。<First Embodiment of Multilayer Wiring Board Manufacturing Method> A first embodiment of a multilayer wiring board manufacturing method will be described with reference to FIG. A photosensitive resin photonice (manufactured by Toray Industries, Inc.) is applied on a 0.5 mm-thick silicon wafer substrate 1 whose surface is oxidized by a spin coater at 1000 rpm.
Drying at 60 ° C. for 60 minutes.
Min, further at 250 ° C. for 30 minutes, further at 400 ° C.,
Imidization was performed for a time, thereby forming an insulating resin layer 2 having a thickness of about 20 μm (see FIG. 1A).
【００６５】この基板をアンモニア水溶液中に浸漬し、
その上から、ＫｒＦエキシマレーザ光を照射した。さら
に、窒素バブリングしたＮ−メチルピロリドン溶液１０
０ｇ中に、上記基板を浸漬し、ピロメリット酸無水物
４．４ｇ、および、４，４’−ジアミノジフェニルエー
テル２ｇを加え、常温で４時間攪拌した。反応後、基板
を取り出し、Ｎ−メチルピロリドン溶液に再度浸漬さ
せ、下地の絶縁樹脂層と結合していないポリアミド酸を
除去し、下地層３を形成した（図１（ｂ）参照）。This substrate is immersed in an aqueous ammonia solution,
Then, a KrF excimer laser beam was irradiated thereon. Further, N-methylpyrrolidone solution 10
The above substrate was immersed in 0 g, and 4.4 g of pyromellitic anhydride and 2 g of 4,4′-diaminodiphenyl ether were added, followed by stirring at room temperature for 4 hours. After the reaction, the substrate was taken out, immersed again in an N-methylpyrrolidone solution, and the polyamic acid not bonded to the underlying insulating resin layer was removed to form the underlying layer 3 (see FIG. 1 (b)).
【００６６】次に、無電解銅めっき、電解銅めっきを行
い、２０μｍ厚の導体層４を形成した（図１（ｃ）参
照）。Next, electroless copper plating and electrolytic copper plating were performed to form a conductor layer 4 having a thickness of 20 μm (see FIG. 1C).
【００６７】次に、導体層４をフォトエッチング法によ
りパターン加工し、導体配線層５を形成した（図１
（ｄ）参照）。導体幅精度は５０μｍ±５μｍにおさま
り、直線性も良好であった。Next, the conductor layer 4 was patterned by photo-etching to form a conductor wiring layer 5 (FIG. 1).
(D)). The conductor width accuracy was within 50 μm ± 5 μm, and the linearity was also good.
【００６８】次に、感光性樹脂、フォトニース（東レ社
製）をスピンコータにて１０００ｒｐｍで塗布し、８０
℃、６０分にて乾燥を行い、２０μｍ厚の感光性樹脂層
６を形成した（図１（ｅ）参照）。Next, a photosensitive resin, photonice (manufactured by Toray Industries, Inc.) was applied at 1000 rpm by a spin coater,
Drying was performed at 60 ° C. for 60 minutes to form a photosensitive resin layer 6 having a thickness of 20 μm (see FIG. 1E).
【００６９】次に、感光性樹脂層６に所定のビアパター
ンを有するマスクを介して、１ｋＷの超高圧水銀灯に
て、２００ｍＪ／ｃｍ2 の露光量で露光を行い、専用現
像液にて、スプレー現像を行い、さらに、１８０℃、３
０分、さらに、２５０℃、３０分、さらに、４００℃
（１時間）のポストベークを行い、５０μｍ径のビアホ
ール孔７を形成した（図１（ｆ）参照）。Next, the photosensitive resin layer 6 is exposed through a mask having a predetermined via pattern with a 1 kW ultrahigh pressure mercury lamp at an exposure amount of 200 mJ / cm 2 , and sprayed with a dedicated developing solution. Developed, and then at 180 ° C, 3
0 minutes, 250 ° C, 30 minutes, 400 ° C
(1 hour) post-baking was performed to form a via hole 7 having a diameter of 50 μm (see FIG. 1F).
【００７０】次に、この基板をアンモニア水溶液中に浸
漬し、その上から、ＫｒＦエキシマレーザ光を照射し
た。さらに、窒素バブリングしたＮ−メチルピロリドン
溶液１００ｇ中に、上記基板を浸漬し、ピロメリット酸
無水物４．４ｇ、および、４，４’−ジアミノジフェニ
ルエーテル２ｇを加え、常温で４時間攪拌した。反応
後、基板を取り出し、Ｎ−メチルピロリドン溶液に再度
浸漬させ、下地の絶縁樹脂層と結合していないポリアミ
ド酸を除去し、下地層８を形成した。この時、ビアホー
ル用孔の内側面には下地層が形成されたが、孔底部は金
属層が露出しているため、下地層は形成されていなかっ
た（図１（ｇ）参照）。Next, this substrate was immersed in an aqueous ammonia solution, and a KrF excimer laser beam was irradiated thereon. Further, the substrate was immersed in 100 g of N-methylpyrrolidone solution with nitrogen bubbling, and 4.4 g of pyromellitic anhydride and 2 g of 4,4′-diaminodiphenyl ether were added, followed by stirring at room temperature for 4 hours. After the reaction, the substrate was taken out, immersed again in an N-methylpyrrolidone solution, and the polyamic acid not bonded to the underlying insulating resin layer was removed to form the underlying layer 8. At this time, a base layer was formed on the inner side surface of the via hole, but the base layer was not formed because the metal layer was exposed at the bottom of the hole (see FIG. 1 (g)).
【００７１】次に、無電解銅めっき、電解銅めっきを行
い、２０μｍ厚の導体層９及びビアホール１０を形成し
た（図１（ｈ）参照）。Next, electroless copper plating and electrolytic copper plating were performed to form a conductor layer 9 and a via hole 10 having a thickness of 20 μm (see FIG. 1 (h)).
【００７２】次に、導体層９をフォトエッチング法によ
りパターン加工し、導体配線層１１を形成した（図１
（ｉ）参照）。導体幅精度は２５μｍ±３μｍにおさま
り、直線性も良好であった。Next, the conductor layer 9 was patterned by photo-etching to form a conductor wiring layer 11 (FIG. 1).
(See (i)). The conductor width accuracy was within 25 μm ± 3 μm, and the linearity was also good.
【００７３】さらに、上記の操作を繰り返すことによ
り、複数の絶縁樹脂層と導体配線層とが交互に積層され
た多層配線基板が得られた。Further, by repeating the above operation, a multilayer wiring board having a plurality of insulating resin layers and conductor wiring layers alternately laminated was obtained.
【００７４】＜多層配線基板製造方法の第２の実施形態
＞多層配線基板製造方法の第２の実施形態を、同様に、
図１にて説明する。絶縁性基板上として、セラミック基
板１上にフッ素化ポリイミドＯＰＩ−Ｎ１００５（日立
化成工業社製）をスピンコータにて１０００ｒｐｍで塗
布し、１００℃、３０分、さらに、２００℃、３０分、
さらに、３５０℃、１時間でイミド化させ絶縁樹脂層２
を形成した。このときの膜厚は約１０μｍであった（図
１（ａ）参照）。<Second Embodiment of Multilayer Wiring Board Manufacturing Method>
This will be described with reference to FIG. As an insulating substrate, a fluorinated polyimide OPI-N1005 (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) was applied on the ceramic substrate 1 at 1000 rpm by a spin coater, and was then applied at 100 ° C. for 30 minutes.
Furthermore, the insulating resin layer 2 is imidized at 350 ° C. for one hour.
Was formed. At this time, the film thickness was about 10 μm (see FIG. 1A).
【００７５】この基板をアンモニア水溶液中に浸漬し、
その上から、ＫｒＦエキシマレーザ光を照射した。さら
に、窒素バブリングしたＮ−メチルピロリドン溶液１０
０ｇ中に、上記基板を浸漬し、３，３’，４，４’−ジ
フェニルテトラカルボン酸無水物５．９ｇ、および、
４，４’−ジアミノジフェニルエーテル２ｇを加え、常
温で４時間攪拌した。反応後、基板を取り出し、Ｎ−メ
チルピロリドン溶液に再度浸漬させ、下地の絶縁樹脂層
と結合していないポリアミド酸を除去し、下地層３を形
成した（図１（ｂ）参照）。This substrate is immersed in an aqueous ammonia solution,
Then, a KrF excimer laser beam was irradiated thereon. Further, N-methylpyrrolidone solution 10
The above substrate is immersed in 0 g, 3,3 ′, 4,4′-diphenyltetracarboxylic anhydride 5.9 g, and
2 g of 4,4'-diaminodiphenyl ether was added and stirred at room temperature for 4 hours. After the reaction, the substrate was taken out, immersed again in an N-methylpyrrolidone solution, and the polyamic acid not bonded to the underlying insulating resin layer was removed to form the underlying layer 3 (see FIG. 1 (b)).
【００７６】次に、無電解銅めっき、電解銅めっきを行
い、２０μｍ厚の導体層４を形成した（図１（ｃ）参
照）。Next, electroless copper plating and electrolytic copper plating were performed to form a conductor layer 4 having a thickness of 20 μm (see FIG. 1C).
【００７７】次に、導体層４をフォトエッチング法によ
りパターン加工し、導体配線層５を形成した（図１
（ｄ）参照）。導体幅精度は５０μｍ±５μｍにおさま
り、直線性も良好であった。Next, the conductor layer 4 was patterned by photo-etching to form a conductor wiring layer 5 (FIG. 1).
(D)). The conductor width accuracy was within 50 μm ± 5 μm, and the linearity was also good.
【００７８】次に、フッ素化ポリイミドＯＰＩ−Ｎ１０
０５（日立化成工業社製）をスピンコータにて１０００
ｒｐｍで塗布し、１００℃、３０分、さらに、２００
℃、３０分、さらに、３５０℃、１時間でイミド化させ
１０μｍ厚の絶縁樹脂層６を形成した（図１（ｅ）参
照）。Next, the fluorinated polyimide OPI-N10
05 (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) with a spin coater at 1000
rpm, 100 ° C., 30 minutes, 200
C., 30 minutes, and further at 350.degree. C. for 1 hour to form an insulating resin layer 6 having a thickness of 10 .mu.m (see FIG. 1E).
【００７９】次に、エキシマレーザを用い所定の位置に
孔部７を形成した。このときの孔径は４０μｍであった
（図１（ｆ）参照）。Next, a hole 7 was formed at a predetermined position using an excimer laser. The pore size at this time was 40 μm (see FIG. 1 (f)).
【００８０】次に、この基板をアンモニア水溶液中に浸
漬し、その上から、ＫｒＦエキシマレーザ光を照射し
た。さらに、窒素バブリングしたＮ−メチルピロリドン
溶液１００ｇ中に、上記基板を浸漬し、３，３’，４，
４’−ジフェニルテトラカルボン酸無水物５．９ｇ、お
よび、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル２ｇを加
え、常温で４時間攪拌した。反応後、基板を取り出し、
Ｎ−メチルピロリドン溶液に再度浸漬させ、下地の絶縁
樹脂層と結合していないポリアミド酸を除去し、下地層
８を形成した。この時、ビアホール用孔の内側面には下
地層が形成されたが、孔底部は金属層が露出しているた
め、下地層は形成されていなかった（図１（ｇ）参
照）。Next, the substrate was immersed in an aqueous ammonia solution, and a KrF excimer laser beam was irradiated thereon. Further, the substrate was immersed in 100 g of an N-methylpyrrolidone solution to which nitrogen bubbling was applied.
5.9 g of 4'-diphenyltetracarboxylic anhydride and 2 g of 4,4'-diaminodiphenyl ether were added, and the mixture was stirred at room temperature for 4 hours. After the reaction, take out the substrate,
The substrate was immersed again in an N-methylpyrrolidone solution to remove the polyamic acid that was not bonded to the underlying insulating resin layer, thereby forming the underlying layer 8. At this time, a base layer was formed on the inner side surface of the via hole, but the base layer was not formed because the metal layer was exposed at the bottom of the hole (see FIG. 1 (g)).
【００８１】次に、無電解銅めっき、電解銅めっきを行
い、２０μｍ厚の導体層９及びビアホール１０を形成し
た（図１（ｈ）参照）。Next, electroless copper plating and electrolytic copper plating were performed to form a conductor layer 9 and a via hole 10 having a thickness of 20 μm (see FIG. 1 (h)).
【００８２】次に、導体層９をフォトエッチング法によ
りパターン加工し、導体配線層１１を形成した（図１
（ｉ）参照）。導体幅精度は２５μｍ±３μｍにおさま
り、直線性も良好であった。Next, the conductor layer 9 was patterned by photo-etching to form a conductor wiring layer 11 (FIG. 1).
(See (i)). The conductor width accuracy was within 25 μm ± 3 μm, and the linearity was also good.
【００８３】さらに、上記の操作を繰り返すことによ
り、複数の絶縁樹脂層と導体配線層とが交互に積層され
た多層配線基板が得られた。Further, by repeating the above operation, a multilayer wiring board having a plurality of insulating resin layers and conductor wiring layers alternately laminated was obtained.
【００８４】さらに、詳細には説明しないが、同様の方
法で、下地層形成方法の第２の実施形態から第４の実施
形態にて述べた芳香族部分環化ポリイミド、芳香族ポリ
アミド−イミド、芳香族ポリイミドを用いて多層配線基
板を形成することができる。Further, although not described in detail, in the same manner, the aromatic partially cyclized polyimide, the aromatic polyamide-imide described in the second to fourth embodiments of the underlayer forming method, A multilayer wiring board can be formed using aromatic polyimide.
【００８５】[0085]
【発明の効果】本発明によれば、下地層を形成する樹脂
が下地の絶縁樹脂層と化学的共有結合により強固に結合
されているため、絶縁樹脂層と下地層の層間剥離が発生
しない。また、下地層は耐熱性を有する樹脂で形成され
ているため信頼性が高い。さらに、下地層は極性基を有
する樹脂で形成されているため、下地層上に形成された
導体層は配位結合を形成し、接着強度の優れた導体配線
層が形成でき、導体配線層の配線幅のばらつきが小さ
く、導体配線層との接着強度の良好な、信頼性の高い多
層配線配線基板が得られる。According to the present invention, since the resin forming the base layer is firmly bonded to the base insulating resin layer by chemical covalent bonding, delamination between the insulating resin layer and the base layer does not occur. In addition, since the underlayer is formed of a resin having heat resistance, the underlayer has high reliability. Furthermore, since the base layer is formed of a resin having a polar group, the conductor layer formed on the base layer forms a coordination bond, and a conductor wiring layer having excellent adhesive strength can be formed. A highly reliable multilayer wiring board having a small variation in wiring width and good adhesive strength to a conductor wiring layer can be obtained.
【００８６】[0086]
【図１】（ａ）〜（ｉ）は、本発明における多層配線基
板の構成及び製造工程を部分断面図で表した説明図であ
る。1 (a) to 1 (i) are explanatory views showing a configuration and a manufacturing process of a multilayer wiring board according to the present invention in a partial cross-sectional view.
【図２】本発明における下地層を形成した構造を示す断
面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a structure in which an underlayer according to the present invention is formed.
１……絶縁性基板 ２、６……絶縁樹脂層 ３、８……下地層 ４、９……導体層 ５、１１……導体配線層 ７……ビアホール孔 １０……ビアホール DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Insulating substrate 2, 6 ... Insulating resin layer 3, 8 ... Underlayer 4, 9 ... Conductor layer 5, 11 ... Conductor wiring layer 7 ... Via hole hole 10 ... Via hole
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 淳 東京都台東区台東１丁目５番１号 凸版印 刷株式会社内 (72)発明者 四井 健太 東京都台東区台東１丁目５番１号 凸版印 刷株式会社内 (72)発明者 湊 孝夫 東京都台東区台東１丁目５番１号 凸版印 刷株式会社内 Ｆターム(参考） 5E343 AA02 AA18 AA35 AA38 AA39 BB21 BB71 DD33 DD43 GG02 5E346 AA02 AA12 AA15 AA38 BB01 CC10 CC14 DD03 DD22 EE33 GG17 GG19 HH11 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Atsushi Sasaki, Inventor 1-5-1, Taito, Taito-ku, Tokyo Inside Toppan Printing Co., Ltd. (72) Inventor Kenta Yotsui 1-5-1, Taito, Taito-ku, Tokyo Inside Toppan Printing Co., Ltd. (72) Inventor Takao Minato 1-5-1, Taito, Taito-ku, Tokyo Toppan Printing Co., Ltd. F-term (reference) 5E343 AA02 AA18 AA35 AA38 AA39 BB21 BB71 DD33 DD43 GG02 5E346 AA02 AA12 AA15 AA38 BB01 CC10 CC14 DD03 DD22 EE33 GG17 GG19 HH11
Claims (7)
とが交互に形成されるとともに、前記絶縁樹脂層の表面
に、該絶縁樹脂層と化学的共有結合を有する下地層が形
成されている多層配線基板において、該下地層の主鎖が
芳香族環を有し、かつ、極性基を有する樹脂であること
を特徴とする多層配線基板。A conductive wiring layer and an insulating resin layer are alternately formed on an insulating substrate, and a base layer having a chemical covalent bond with the insulating resin layer is formed on a surface of the insulating resin layer. A multilayer wiring board according to claim 1, wherein the main chain of the underlayer is a resin having an aromatic ring and a polar group.
を特徴とする請求項１に記載の多層配線基板。2. The multilayer wiring board according to claim 1, wherein said underlayer is an aromatic polyamic acid.
る芳香族ポリイミドであることを特徴とする請求項１に
記載の多層配線基板。3. The multilayer wiring board according to claim 1, wherein said underlayer is an aromatic polyimide having an imide cyclization ratio of 95% or less.
ることを特徴とする請求項１に記載の多層配線基板。4. The multilayer wiring board according to claim 1, wherein said underlayer is an aromatic polyamide-imide.
特徴とする請求項１に記載の多層配線基板。5. The multilayer wiring board according to claim 1, wherein said base layer is an aromatic polyamide.
徴とする請求項１から５いずれか１項記載の多層配線基
板。6. The multilayer wiring board according to claim 1, wherein said insulating resin layer is made of polyimide.
ことを特徴とする請求項１から６いずれか１項記載の多
層配線基板。7. The multilayer wiring board according to claim 1, wherein said insulating resin layer is made of fluorinated polyimide.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2000083944A JP2001217554A (en) | 1999-11-26 | 2000-03-24 | Multilayer wiring board |
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|---|---|---|---|
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| JP2000083944A JP2001217554A (en) | 1999-11-26 | 2000-03-24 | Multilayer wiring board |
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|---|---|
| JP2001217554A true JP2001217554A (en) | 2001-08-10 |
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|---|---|---|---|
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|---|---|
| JP (1) | JP2001217554A (en) |
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