JP2002009434A - 導通孔形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】配線基板における微細導通孔に導電性物質を埋
め込む方法を提供するものである。 【解決手段】樹脂膜１中にあらかじめレーザー加工やウ
エットエッチングによって微細孔を形成し、微細孔の片
側に導電層２を形成し、この導電層を電極６に用いてメ
ッキ法により導電性物質７を埋め込む。樹脂膜の両面の
導通が取れた２層配線の配線板として使用することがで
き、場合によっては更に層を積み上げることで３層以上
の多層配線板として使用できる。導通を取るための孔を
形状よく微細化できるので、それだけ配線に使用できる
面積が増え、結果として高密度の配線板が形成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は配線基板に用いられ
る樹脂膜中にあらかじめ形成された孔に導電性物質を埋
め込むことにより導通孔を形成する方法に関するもので
あり、更に詳しくは微細配線に対応した微細孔に導電性
物質を埋め込むことにより導通孔を形成する方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、配線板は高密度化の要求が進んで
いる。高密度化が進むに従って、配線層が１層だけでは
不十分となり、２層以上の多層配線板が採用されてきて
いる。このような多層配線板は例えば特公平４−５５５
５５号公報に開示されるような方法により製造される。
このような２層以上の多層配線板では、層間の導通を取
るための導通孔が必要となる。導通孔が微細な程配線に
使用できる領域が増え、その分高密度な配線が可能とな
る。しかしながら、導通孔が微細になるにつれて孔内部
への導電性物質の埋め込みが困難となり、導通孔内部で
断線が発生し、結果として導通が取れなくなる問題点を
有していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、樹脂膜中に
あらかじめ形成された孔に導電性物質を埋め込むことに
より導通孔を形成する方法を提供するものであり、とり
わけ２００μｍφ以下の微細な導通孔を形成するのに適
した方法を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、孔の
片側に導電層を形成しておき、導電層を電極に用いてメ
ッキ法により導電性物質を埋め込むことを特徴とする導
通孔形成方法である。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、具体的に本発明を説明す
る。

【０００６】本発明の最も特徴的要件は、孔の片側に導
電層を形成しておき、導電層を電極に用いてメッキ法に
より導電性物質を埋め込むことである。

【０００７】まず孔の形成方法であるが、レーザー加
工、ドライエッチング、ウエットエッチング、パンチン
グ、ドリル加工などが選ばれる。これらの中ではレーザ
ー加工やウエットエッチングが好ましい。レーザー加工
としては、炭酸ガスレーザー、ＹＡＧレーザー、エキシ
マレーザー、銅蒸気レーザーなどが挙げられるが、これ
らに限定されない。１００μｍφ以上の孔を形成する場
合には炭酸ガスレーザーが好んで用いられるが、１００
μｍφ以下の孔の場合、波長変換した第２高調波ＹＡＧ
レーザー、波長変換した第３高調波ＹＡＧレーザー、波
長変換した第４高調波ＹＡＧレーザー、ＡｒＦエキシマ
レーザー、ＫｒＦエキシマレーザー、ＸｅＣｌエキシマ
レーザー、銅蒸気レーザーなどが樹脂膜の材質や厚さ、
孔の数などによって使い分けられる。孔の形成として
は、マスクやガルバノミラーを用いて一度に複数個の孔
を同時に形成する方法が好ましいが、孔の形状を均一し
たい場合や孔の数が少ない場合は１孔づつ形成してもよ
い。

【０００８】ドライエッチングとしては、例えば樹脂膜
上に孔パターンの形成されたステンレスマスクを密着あ
るいは接着させ、プラズマを照射することにより所定の
部分の樹脂を除去し、孔を形成する方法が挙げられる。
マスクとしてはステンレスだけでなく銅など他の金属、
フォトレジストなどの有機材料などが挙げられるが、こ
れらに限定されない。金属マスクを密着させる場合、真
空圧着させる方法、静電チャックを使用する方法、ビス
などを用いて機械的に密着させる方法などが挙げられ
る。金属マスクを接着させる場合、各種接着剤を用いる
方法、樹脂膜上に蒸着やメッキなどで金属膜を形成する
方法などが挙げられる。有機材料をマスクに用いる場
合、マスク材料も樹脂膜と同時にエッチングされてしま
うことが多いため、エッチングされる分を考慮した厚み
が必要となる。例えば５０μｍ厚の樹脂膜をエッチング
する場合、マスクに用いられる有機材料は通常６０μｍ
厚以上、好ましくは１００μｍ厚以上にするのがよい。
有機材料の密着あるいは接着については金属膜と同様の
方法が挙げられるが、フォトレジストのように本質的に
樹脂膜との接着性を有した材料を用いる場合には特別な
手段を用いずに通常の方法で樹脂膜上に形成することも
可能である。マスクのパターンに関しては、樹脂膜上に
密着あるいは接着させる前にパターンを形成してもよ
く、樹脂膜上に密着あるいは接着させた後にパターン形
成してもよい。金属マスクの場合には主としてレーザー
加工や放電加工、あるいはレジストを用いてパターニン
グし、金属エッチング液でエッチングすることでパター
ン形成する。有機材料のマスクの場合には紫外線、電子
線、Ｘ線、エキシマレーザー、ＹＡＧレーザー、炭酸ガ
スレーザーなどを用いてパターンを形成する。プラズマ
の種類とししては、酸素プラズマ、水素プラズマ、４フ
ッ化炭素など各種フッ素化合物のプラズマ、４塩化炭素
などの各種塩素化合物が挙げられるが、これらに限定さ
れず、通常プラズマ処理で使用される材料であればよ
い。

【０００９】ウエットエッチングの場合、例えば樹脂膜
上に孔パターンの形成された銅マスクを密着あるいは接
着させ、エッチング液を用いて処理することにより、所
定部分の樹脂を除去し、孔を形成する方法が挙げられ
る。マスクとしては上述のドライエッチングと同様のも
のが挙げられるが、これらに限定されない。マスク材料
もエッチング液にエッチングされる場合、その分を考慮
した厚みが必要となる。例えば５０μｍ厚の樹脂膜をエ
ッチングする場合、エッチングされてしまうマスクを用
いる場合にはマスク厚みは６０μｍ厚以上、好ましくは
１００μｍ厚以上にするのがよい。有機材料の密着ある
いは接着については金属膜と同様の方法が挙げられる
が、フォトレジストのように本質的に樹脂膜との接着性
を有した材料を用いる場合には特別な手段を用いずに通
常の方法で樹脂膜上に形成することも可能である。マス
クのパターンに関しては、樹脂膜上に密着あるいは接着
させる前にパターンを形成してもよく、樹脂膜上に密着
あるいは接着させた後にパターン形成してもよい。金属
マスクの場合には主としてレーザー加工や放電加工、あ
るいはレジストを用いてパターニングし、金属エッチン
グ液でエッチングすることでパターンを形成する。有機
材料のマスクの場合には紫外線、電子線、Ｘ線、エキシ
マレーザー、ＹＡＧレーザー、炭酸ガスレーザーなどを
用いてパターンを形成する。ウエットエッチングに用い
るエッチング液としては、通常知られているエッチング
液を使用できるが、好ましくはアルカリ金属とアミン化
合物を組み合わせたエッチング液が用いられる。エッチ
ング液は通常均一になる組み合わせが選ばれるが、場合
によっては不均一でもよい。エッチング液に使用される
アミン化合物としては、例えばヒドラジン、アンモニア
水、芳香族アミン、脂肪族アミンなどが挙げられる。芳
香族アミンとしてはアニリン、ベンジルアミン、１，２
−フェニレンジアミン、１，３−フェニレンジアミン、
１，４−フェニレンジアミン、ｍ−キシリレンジアミ
ン、ｐ−キシリレンジアミンなどが挙げられるが、これ
らに限定されない。脂肪族アミンとしてはプロピルアミ
ン、ヘキシルアミン、エチレンジアミン、トリエチレン
ジアミン、ヘキサメチレンジアミン、プロピレンジアミ
ン、ピペラジン、ピペリジン、エタノールアミン、ｎ−
プロパノールアミン、イソプロパノールアミン、ｎ−ブ
タノールアミン、ジエタノールアミンなどが挙げられる
が、これらに限定されない。アルカリ金属化合物として
は水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム
などが挙げられるが、これらに限定されない。これら以
外では例えば芳香族アルコール、脂肪族アルコール、尿
素、ケトン類、エーテル類、水、電子供与剤などを添加
することが可能である。具体的にはフェノール、ベンジ
ルアルコール、ヒドロキノン、メタノール、エタノー
ル、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、エチレ
ングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリ
コール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリ
コール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリ
コール、テトラプロピレングリコール、アセトン、メチ
ルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、テトラヒド
ロフラン、ジオキサン、ジエチルエーテルなどが挙げら
れるが、これらに限定されない。具体的な組み合わせと
しては、（１）アミン／アルカリ金属化合物／アルコー
ル（例えばエチレンジアミン／水酸化カリウム／エタノ
ール、エタノールアミン／水酸化カリウム／エチレング
リコール、エチレンジアミン／水酸化カリウム／エチレ
ングリコール、エタノールアミン／水酸化カリウム／エ
タノール、エチレンジアミン／水酸化ナトリウム／エタ
ノール、エタノールアミン／水酸化ナトリウム／エチレ
ングリコール、エチレンジアミン／水酸化ナトリウム／
エチレングリコール、ベンジルアミン／水酸化カリウム
／エチレングリコール、ベンジルアミン／水酸化ナトリ
ウム／エチレングリコール、エタノールアミン／水酸化
ナトリウム／エタノール）、（２）アミン／アルカリ金
属化合物／水（例えばエチレンジアミン／水酸化カリウ
ム／水、エタノールアミン／水酸化カリウム／水、エチ
レンジアミン／水酸化ナトリウム／水、エタノールアミ
ン／水酸化ナトリウム／水）、（３）アミン／アルカリ
金属化合物／アルコール／水（例えばエチレンジアミン
／水酸化カリウム／エチレングリコール／水、エタノー
ルアミン／水酸化カリウム／エチレングリコール／水、
エチレンジアミン／水酸化ナトリウム／エチレングリコ
ール／水、エタノールアミン／水酸化ナトリウム／エチ
レングリコール／水、エチレンジアミン／水酸化カリウ
ム／グリセリン／水、エタノールアミン／水酸化カリウ
ム／グリセリン／水、エチレンジアミン／水酸化ナトリ
ウム／グリセリン／水、エタノールアミン／水酸化ナト
リウム／グリセリン／水）などが挙げられる。

【００１０】このようなウエットエッチングの場合、組
成の異なる２種類以上のエッチング液を用いることも有
用である。この場合の組成変更としては、アミン化合物
添加量の変更、アミン化合物の変更、アルカリ金属化合
物添加量の変更、アルカリ金属化合物の変更、アルコー
ル添加量の変更、アルコールの変更、水の添加量変更、
電子供与剤などの添加物の変更などが挙げられるがこれ
らに限定されない。これらの比率や化合物を変化させる
ことでエッチング速度やエッチング形状の制御が可能と
なる。

【００１１】ウエットエッチングの場合のエッチング液
の温度に関しては、エッチングされる樹脂膜の性質に大
きく依存し、エッチング液組成にも依存するが、好まし
くは１０〜１００℃、より好ましくは３０〜９０℃であ
る。あまり温度を上げ過ぎるとエッチング中にエッチン
グ液組成が変化してしまい、逆に温度が低すぎるとエッ
チングの効率が下がるので上記範囲が好ましい。

【００１２】ウエットエッチングでは、エッチング液に
エッチングされる膜を浸漬する方法、エッチング液をエ
ッチングされる膜に噴射する方法などが挙げられる。エ
ッチング液を噴射する場合には、通常スプレーノズルを
吹き出し口の先端に取り付け、圧力により吹き出す方法
が用いられる。スプレーノズルの形状については特に限
定はないが、例えば（株）共立合金製作所のミニミス
ト、ラウンドミスト、空気噴射ノズル、デスケーリング
ノズル、ＱＣノズル、フラットスプレーノズル、ワイド
フラットノズル、長円吹ノズル、斜方フラットノズル、
サイドスプレーノズル、うサイドスプレーノズル、フル
コーンノズル、角吹ノズル、楕円吹ノズル、渦巻ノズ
ル、ホロコーンノズル、洗浄用ノズル、ニードルジェッ
トノズルなどが挙げられるが、これらに限定されるもの
ではない。ノズルは単独でも複数個使用してもよく、ま
た異なる種類のノズルを組み合わせて使用してもよい。
吹き出す圧力についてもエッチングされる膜の種類や厚
みなどによって大きく異なるが、例えば９０００〜１０
００００００Ｐａ の圧力で噴き出すことが考えられ
る。噴き出す方向は通常エッチングされる膜の厚さ方向
であるが、場合によってはエッチング膜の横方向や斜め
方向から噴射することも考えられる。

【００１３】ウエットエッチングでは、エッチング時に
超音波を付加する方法も有効である。超音波の発生には
通常公知の振動子が用いられる。これらの振動子の周波
数は特に限定されないが、好ましくは１０〜１０００ｋ
Ｈｚ、より好ましくは２０〜６００ｋＨｚである。これ
らの振動子は単独あるいは複数個用いられる。超音波の
方向としては、通常はエッチングされる膜の厚み方向で
あるが、場合によってはエッチング膜の横方向や斜め方
向から超音波を当てることも考えられる。

【００１４】ウエットエッチングでは、エッチング時に
紫外線を照射する方法も有効である。照射する紫外線の
波長領域としては特に限定されないが、好ましくは２０
０〜５００ｎｍである。この場合、光源の全波長を照射
してもよく、フィルターなどをを用いて特定波長の紫外
線だけを照射してもよい。例えばｉ線（３６５ｎｍ）や
ｇ線（４３６ｎｍ）だけを照射したり、逆にこれらの波
長だけをカットした紫外線を照射することも可能であ
る。更に、エッチング中に適宜紫外線の波長を変化させ
てもよい。紫外線を照射するためのランプとしては、例
えば低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ラン
プ、ＤＥＥＰ ＵＶランプ、フラッシュＵＶランプ、シ
ョートアークメタルハライドランプなどが挙げられる
が、これらに限定されない。紫外線の光量としては、エ
ッチングされる膜の種類や厚みに依存するが、作業時間
を考えて照射時間が最大で１０分以内になるような光量
が好ましい。例えば０．０１〜１０Ｗ／ｃｍ²の範囲が
考えられるが、これらに限定されない。紫外線の照射方
向は通常エッチングされる膜の厚さ方向であるが、場合
によってはエッチング膜の横方向や斜め方向から照射す
ることも考えられ、全方向から照射してもよい。

【００１５】パンチングによる孔形成としては公知の方
法が用いられる。例えば、雄の金型と雌の金型とを組み
合わせて使用し、雄と雌の金型の間に樹脂膜を挟んでパ
ンチングすることにより孔を形成する。

【００１６】ドリル加工による孔形成も公知の方法が用
いられる。ドリルとしてはスルータイプ、段付タイプ、
ストレートタイプ、スペードタイプなどが使用され、樹
脂膜を単独あるいは適当な補強材と共にドリルで孔をあ
ける。この場合に用いられる補強材としては、鉄、ステ
ンレス、銅、アルミニウムなどの金属、ポリエステル樹
脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ナイロン樹脂、
ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、液晶ポリマー樹脂、ポ
リカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂、合成ゴムなどのプラ
スチック、木材、紙、繊維などが挙げられる。

【００１７】上記のような方法により形成された孔はテ
ーパー角が０度のものでもよいが、好ましくは５〜８５
度、より好ましくは１０〜５０度のテーパー角がつくよ
うに形成することにより、メッキがより強固に樹脂膜と
接着する。場合によってはテーパーが一様ではなく、途
中で角度が変わっていてもよい。テーパー角がつけば自
然と両側の口径が異なるが、外側の口径だけ異なるよう
に形成し、内部はテーパー角が０度であるように孔を形
成してもよい。なお、ここで言うテーパー角は［テーパ
ー角］＝ｔａｎ^-1（［両側の孔径］÷２÷［樹脂膜厚
み］）で示される。例えば両側の孔径が４０μｍφと２
０μｍφである孔を２５μｍ厚の樹脂膜に形成した場
合、テーパー角＝ｔａｎ^-1｛（４０−２０）÷２÷２
５｝＝２１．８度となる。

【００１８】形成される孔の口径は５〜２００μｍφ、
より好ましくは１０〜１００μｍφである。口径が小さ
すぎるとメッキが十分に施されず、導通が不十分とな
る。逆に口径が大きすぎるとその分メッキに時間がかか
り、作業効率が下がるので上記範囲が好ましい。

【００１９】次に、本発明に用いられる樹脂膜の材質と
しては、ポリイミド（例えば東レ・デュポン（株）製
「カプトン」、宇部興産（株）「ユーピレックス」、鐘
淵化学工業（株）製「アピカル」など）、ポリアミド
（例えば東レ（株）製「ミクトロン」など）、ＰＰＳ
（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＴ（ポリエチレ
ンテレフタレート、例えば東レ（株）製「ルミラー」な
ど）、液晶ポリマー（例えば東レ（株）製「シベラ
ス」、ポリプラスチックス（株）製「ベクトラ」、日本
石油化学（株）製「ザイダー」など）などが挙げられる
が、これらに限定されるものではない。上記樹脂は単独
で用いられても２種以上をブレンドしたり貼り合わせた
りしたものでもよい。また、樹脂膜中に種々の添加剤を
加えたものでもよい。添加剤としては、例えば難燃剤な
どのフィラー、ガラスクロスなどが挙げられるが、これ
らに限定されない。これらの中ではとりわけ主としてポ
リイミド、ポリアミド、あるいは液晶ポリマーからなる
樹脂膜が好ましい。上記樹脂膜は適当な大きさに裁断さ
れたものでも帯状のものでもよい。また、支持体として
別の材質に貼りつけらていたり、接着されていてもよ
い。この場合の支持体としては金属などの導電物質、樹
脂、ガラス、木材、紙、シリコンウエハーなどが挙げら
れる。これらの支持体の中では金属などの導電物質が好
ましく、このような導電物質はそのままメッキの際の導
電層に使用することもできる。樹脂膜の厚みは特に限定
されず、用途に合った厚みが選択できるが、好ましくは
５〜５００μｍ、より好ましくは１０〜１００μｍであ
る。薄すぎるとハンドリングが困難となり、厚すぎると
その分微細な孔を形成するのが困難となるので上記範囲
が好ましい。

【００２０】上記に記載した樹脂膜にこれも上記に記載
した方法で孔を形成した後、メッキを施すことで導通孔
が形成されるが、メッキ前に孔の内部を適当な溶液処
理、あるいはプラズマ処理などを施すことでメッキが付
着しやすくなる。溶液処理の場合、通常はアルカリ溶液
や酸性溶液が使用されるが、好ましいのは酸性溶液であ
る。酸性溶液の具体例としては、塩酸、硫酸、硝酸、リ
ン酸、各種カルボン酸、塩素酸、過塩素酸などの水溶液
が挙げられるがこれらに限定されない。これらの中で特
に好ましいのは塩酸や硫酸の水溶液である。またプラズ
マ処理の場合、好ましくはＲＩＥ（リアクティブイオン
エッチング）と呼ばれる処理が使用される。プラズマの
種類とししては、酸素プラズマ、水素プラズマ、４フッ
化炭素など各種フッ素化合物のプラズマが挙げられる
が、これらに限定されない。

【００２１】次にメッキにより埋め込む導電性物質であ
るが、銅、ニッケル、金、スズ、鉛などが挙げられる
が、これらに限定されない。これらの導電性物質は１種
類でもよいが、場合によっては２種類以上を適当に組み
合わせて使用してもよい。メッキ液としてはシアン化
銅、ピロリン酸銅、硫酸銅、ホウフッ化スズ、ホウフッ
化鉛、ホウフッ化水素酸、シアン化金などが挙げられる
が、これらに限定されない。これらの中で好ましいのは
銅であり、例として硫酸銅と硫酸を組み合わせたメッキ
液が使用される。メッキ液中にメッキの均一性を高めた
り、メッキ液の劣化いだりする各種添加剤を加えること
は任意である。

【００２２】メッキを施す際に電極に使用される導電層
は、あらかじめ孔形成前に樹脂膜と接着あるいは貼り付
けておいてもよく、孔形成後に接着あるいは貼り付けて
もよい。孔形成後に接着あるいは貼り付ける場合、好ま
しくは溶液処理あるいはＲＩＥ処理の後がよいが、特に
限定されない。導電層としてはステンレス、銅、アルミ
ニウム、スズ、鉛、クロム、銀、金などが挙げられる。
これらの中で好ましいのは銅である。

【００２３】次に、本発明である導通孔形成方法の一連
の手順について説明するが、この方法に限定されるもの
ではない。

【００２４】まず、樹脂膜上の両側にクロムをスパッタ
し、その後に電解メッキを施すことに銅層を樹脂膜の両
側に形成する。形成された両側の銅層にフォトレジスト
を塗布し、その内の片方のフォトレジストを微細孔形成
パターンに従って露光・現像する。この際、パターンと
反対側のフォトレジストはそのまま残す。次に、フォト
レジストのパターンに従って露出した銅をエッチングに
より除去する。銅エッチング終了後、両側のフォトレジ
ストを除去する。それから今度はエッチングされた銅の
パターンに従って樹脂膜をエッチングし、微細孔を形成
する。微細孔形成後、ＲＩＥ（リアクティブイオンエッ
チング）処理により、微細孔内部のクリーニングを実施
する。このようにして片側の全面に銅が形成され、微細
孔が形成されている樹脂膜が得られる。その後全面に形
成された銅を電極として銅メッキすることにより、微細
孔内に導電性物質である銅を埋め込むことで導通孔が形
成できる。

【００２５】なお、この手順ではウエットエッチングに
よる孔形成、ＲＩＥ（リアクティブイオンエッチング）
による処理、銅によるメッキ形成を示したが、ウエット
エッチングの代わりにレーザーなどを用いて孔形成して
もよく、ＲＩＥの代わりに塩酸溶液などによる処理を施
してもよく、銅の代わりに他の金属をメッキしてもよ
い。

【００２６】本発明による導通孔形成方法で処理された
樹脂膜は、樹脂膜の両面の導通が取れた２層配線の配線
板として使用することができ、場合によっては更に層を
積み上げることで３層以上の多層配線板として使用でき
る。本発明を用いれば、導通を取るための孔を形状よく
微細化できるので、それだけ配線に使用できる面積が増
え、結果として高密度の配線板が形成できる。高密度配
線板は、パソコン用マザーボードといった大きな基板か
らＣＳＰ（チップスケールパッケージ）用インターポー
ザといった小さな基板まで幅広い用途に適用できる。

【００２７】

【実施例】以下実施例を挙げて本発明を説明するが、本
発明はこれらの例によって限定されるものではない。

【００２８】実施例１及び比較例１ ポリイミドフイルム「カプトンＥＮ」、「ユーピレック
スＳ」、「アピカルＮＰＩ」、ポリアミドフイルム「ミ
クトロン」、液晶ポリマーフイルム「ベクトラＣＸ」の
５０μｍ厚樹脂膜１（図１（ａ）参照）にクロムスパッ
タ、銅スパッタ、メッキを施して厚さ８μｍの銅箔２を
両面に形成した（図１（ｂ）参照）。

【００２９】この銅箔の両面に（株）ヘキスト製ポジ型
フォトレジスト３「ＡＺ Ｐ４０００」をスピンコータ
ーで塗布し、ホットプレート上で１００℃、３分乾燥し
た（図１（ｃ）参照）。 次に、１００μｍφの円形パ
ターンを含んだマスク４を使い、片面をｇ線用ステッパ
ーにて３００ｍＪ／ｃｍ²露光（図１（ｄ）参照）し、
ＡＺ ４００Ｋデベロッパーを水で５倍希釈した現像液
を用いて３分間現像し、マスクに合った１００μｍφの
円形パターンを形成した（図１（ｅ）参照）。

【００３０】パターン形成されたフォトレジストを銅エ
ッチングマスクとし、エッチング液として４０℃の塩化
鉄水溶液を用い、（株）共立合金製作所製フルコーンノ
ズル（型番１／４ＫＳＦＨＳ０６６５）から圧力１９６
１３３Ｐａで噴射しながら５分間エッチングして銅をパ
ターン加工した（図１（ｆ）参照）。

【００３１】銅のエッチング終了後、フォトレジストを
除去（図１（ｇ）参照）し、今度はパターン加工した銅
をマスクとし、水酸化カリウム３３ｇ、エチレングリコ
ール２２ｇ、エチレンジアミン１１ｇ、水３４ｇで構成
されるエッチング液を７０℃で用い、１５分間浸漬させ
てエッチングした（図１（ｈ）参照）。この時点で銅マ
スク側の孔の口径は１００μｍφであった。反対側の口
径（すなわち全面に銅が残っている側の口径）は基材に
よって異なっていたが、１０〜７０μｍφであり、相当
するテーパー角は１６．５〜４２度であった。この段階
まで処理したものをサンプルＡとする。

【００３２】このようにして形成された材料（サンプル
Ａ）を用い、全面に残っている銅を電極に使用し、以下
のメッキ液（メッキ液Ａ）及びメッキ条件（メッキ条件
Ａ）で微細孔内にメッキを施した（図１（ｉ）参照）。 ［メッキ液Ａ］：水（１０００ｇ）、硫酸銅・五水和物
（１００ｇ）、硫酸（２００ｇ）、食塩（３０ｍｇ） ［メッキ条件］ 陽極：含リン銅、陰極：全面に残って
いる銅、温度：３０℃、電流値：１アンペア、時間：３
０分。

【００３３】メッキした微細孔の断面形状を観察したと
ころ、微細孔内に完全に導電性物質７である銅を埋め込
むことができていた。

【００３４】比較例として、上記サンプルＡの銅を全て
除去し、微細孔が形成された樹脂膜だけを得て、これに
クロムスパッタ、銅スパッタを実施し、その後に上記メ
ッキ液Ａを用いてメッキ条件Ａでメッキを施した。樹脂
膜表面にはきれいに銅膜が形成したが、微細孔内部はほ
とんどメッキできておらず、両側の導通もなかった。

【００３５】実施例２ 水酸化カリウム３３ｇ、エチレングリコール２２ｇ、エ
チレンジアミン１１ｇ、水３４ｇで構成されるエッチン
グ液を、水酸化ナトリウム（２５ｇ）、エチレングリコ
ール（１５ｇ）、モノエタノールアミン（２５ｇ）、水
（３５ｇ）の組成のエッチング液に変更する以外は全て
実施例１と同様の方法で微細孔形成並びに微細孔内メッ
キを施した。

【００３６】銅マスク側の孔の口径は１００μｍφであ
った。反対側の口径（すなわち全面に銅が残っている側
の口径）は基材によって異なっていたが、５〜８０μｍ
φであり、相当するテーパー角は１１．３〜４３．５度
であった。メッキ終了後にメッキした微細孔の断面形状
を観察したところ、微細孔内に完全に導電性物質である
銅を埋め込むことができていた。

【００３７】実施例３ 実施例１において、サンプルＡをメッキを施す前に２５
℃にて０．５％塩酸水溶液に１分浸し、次いで２５℃に
て水に１分間浸した。その後に実施例１と同様にメッキ
を施した。（但し、メッキ時間を３０分から２５分に短
縮した。）メッキした微細孔の断面形状を観察したとこ
ろ、実施例１よりもより短い時間で微細孔内に完全に導
電性物質である銅を埋め込むことができていた。

【００３８】実施例４ 実施例１において、サンプルＡをメッキを施す前に４フ
ッ化炭素にてリアクティブイオネチング処理を５分間行
った。その後に実施例１と同様にメッキを施した。（但
し、メッキ時間を３０分から２０分に短縮した。）メッ
キした微細孔の断面形状を観察したところ、実施例１よ
りもより短い時間で微細孔内に完全に導電性物質である
銅を埋め込むことができていた。 実施例５及び比較例２ ポリイミドフイルム「カプトンＥＮ」、「ユーピレック
スＳ」、「アピカルＮＰＩ」、ポリアミドフイルム「ミ
クトロン」、液晶ポリマーフイルム「ベクトラＣＸ」の
５０μｍ厚樹脂膜１（図２（ａ）参照）にクロムスパッ
タ、銅スパッタ、メッキを施して厚さ８μｍの銅箔２を
片面に形成した（図２（ｂ）参照）。

【００３９】次にＸｅＣｌエキシマレーザー（ラムダフ
ィジック社製）を用い、樹脂膜側から１００μｍφの円
形パターン状にレーザー８を照射し、樹脂膜に１００μ
ｍφのパターンを形成した（図２（ｃ）参照）。樹脂膜
だけに孔が形成される条件でレーザーを照射し、銅には
孔があかないようにした。反対側の口径（すなわち全面
に銅が残っている側の口径）は基材によって異なってい
たが、５０〜９０μｍφであり、相当するテーパー角は
５．７〜２６．５度であった。この段階まで処理したも
のをサンプルＢとする。

【００４０】このようにして形成された材料（サンプル
Ｂ）を用い、全面に残っている銅を電極に使用し、実施
例１と同様の方法でメッキを施した（図２（ｄ）参
照）。

【００４１】メッキした微細孔の断面形状を観察したと
ころ、微細孔内に完全に導電性物質７である銅を埋め込
むことができていた。

【００４２】比較例として、上記サンプルＢの全面に残
った銅を除去し、微細孔が形成された樹脂膜だけを得
て、これにクロムスパッタ、銅スパッタを実施し、その
後に上記メッキ液Ａを用いてメッキ条件Ａでメッキを施
した。樹脂膜表面にはきれいに銅膜が形成したが、微細
孔内部はほとんどメッキできておらず、両側の導通もな
かった。

【００４３】実施例６ ＸｅＣｌエキシマレーザーの代わりに炭酸ガスレーザー
（三菱電気（株）製）を用い、１００μｍφの円形パタ
ーン状の代わりに１５０μｍφの円形パターン状にレー
ザーを照射し、樹脂膜に１５０μｍφのパターンを形成
した以外は全て実施例５と同様の方法で微細孔形成並び
に微細孔内メッキを施した。樹脂膜側の孔の口径は１５
０μｍφであった。反対側の口径（すなわち全面に銅が
残っている側の口径）は基材によって異なっていたが、
５〜１４０μｍφであり、相当するテーパー角は５．７
〜５５．４度であった。メッキ終了後にメッキした微細
孔の断面形状を観察したところ、微細孔内に完全に導電
性物質である銅を埋め込むことができていた。

【００４４】実施例７ ＸｅＣｌエキシマレーザーの代わに第３高調波ＹＡＧレ
ーザー（（株）ハイパー・フォトン・システム製）を用
いる以外は全て実施例５と同様の方法で微細孔形成並び
に微細孔内メッキを施した。樹脂膜側の孔の口径は１０
０μｍφであった。反対側の口径（すなわち全面に銅が
残っている側の口径）は基材によって異なっていたが、
５〜９０μｍφであり、相当するテーパー角は５．７〜
４３．５度であった。メッキ終了後にメッキした微細孔
の断面形状を観察したところ、微細孔内に完全に導電性
物質である銅を埋め込むことができていた。

【００４５】

【発明の効果】本発明を用いれば、微細配線に対応した
微細導通孔に導電性物質を埋め込むことができ、配線板
の高密度化が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における導通孔形成を示す工
程図。

【図２】本発明の実施例５における導通孔形成方法を示
す工程図。

【符号の説明】

１ 樹脂膜 ２ 導電層 ３ フォトレジスト ４ マスク ５ 紫外線 ６ 電極（導電層） ７ 導通孔に埋められた導電性物質 ８ レーザー光

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１３年５月１７日（２００１．５．１
７）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】ウエットエッチングでは、エッチング液に
エッチングされる膜を浸漬する方法、エッチング液をエ
ッチングされる膜に噴射する方法などが挙げられる。エ
ッチング液を噴射する場合には、通常スプレーノズルを
吹き出し口の先端に取り付け、圧力により吹き出す方法
が用いられる。スプレーノズルの形状については特に限
定はないが、例えば（株）共立合金製作所のミニミス
ト、ラウンドミスト、空気噴射ノズル、デスケーリング
ノズル、ＱＣノズル、フラットスプレーノズル、ワイド
フラットノズル、長円吹ノズル、斜方フラットノズル、
サイドスプレーノズル、フルコーンノズル、角吹ノズ
ル、楕円吹ノズル、渦巻ノズル、ホロコーンノズル、洗
浄用ノズル、ニードルジェットノズルなどが挙げられる
が、これらに限定されるものではない。ノズルは単独で
も複数個使用してもよく、また異なる種類のノズルを組
み合わせて使用してもよい。吹き出す圧力についてもエ
ッチングされる膜の種類や厚みなどによって大きく異な
るが、例えば９０００〜１０００００００Ｐａ の圧力
で噴き出すことが考えられる。噴き出す方向は通常エッ
チングされる膜の厚さ方向であるが、場合によってはエ
ッチング膜の横方向や斜め方向から噴射することも考え
られる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】ウエットエッチングでは、エッチング時に
紫外線を照射する方法も有効である。照射する紫外線の
波長領域としては特に限定されないが、好ましくは２０
０〜５００ｎｍである。この場合、光源の全波長を照射
してもよく、フィルターなどをを用いて特定波長の紫外
線だけを照射してもよい。例えばｉ線（３６５ｎｍ）や
ｇ線（４３６ｎｍ）だけを照射したり、逆にこれらの波
長だけをカットした紫外線を照射することも可能であ
る。更に、エッチング中に適宜紫外線の波長を変化させ
てもよい。紫外線を照射するためのランプとしては、例
えば低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ラン
プ、ＤＥＥＰ ＵＶランプ、フラッシュＵＶランプ、シ
ョートアークメタルハライドランプなどが挙げられる
が、これらに限定されない。紫外線の光量としては、エ
ッチングされる膜の種類や厚みに依存するが、作業時間
を考えて照射時間が最大で６０分以内になるような光量
が好ましい。例えば０．０１〜１０Ｗ／ｃｍ２の範囲が
考えられるが、これらに限定されない。紫外線の照射方
向は通常エッチングされる膜の厚さ方向であるが、場合
によってはエッチング膜の横方向や斜め方向から照射す
ることも考えられ、全方向から照射してもよい。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】上記に記載した樹脂膜にこれも上記に記載
した方法で孔を形成した後、メッキを施すことで導通孔
が形成されるが、メッキ前に孔の内部を適当な溶液処
理、あるいはプラズマ処理などを施すことでメッキが付
着しやすくなる。溶液処理の場合、通常はアルカリ溶液
や酸性溶液が使用されるが、好ましいのは酸性溶液であ
る。酸性溶液の具体例としては、塩酸、硫酸、硝酸、リ
ン酸、各種カルボン酸、塩素酸、過塩素酸、塩化鉄、塩
化銅などの水溶液が挙げられるがこれらに限定されな
い。これらの中で特に好ましいのは塩酸や硫酸の水溶液
である。またプラズマ処理の場合、好ましくはＲＩＥ
（リアクティブイオンエッチング）と呼ばれる処理が使
用される。プラズマの種類としては、酸素プラズマ、水
素プラズマ、４フッ化炭素など各種フッ素化合物のプラ
ズマが挙げられるが、これらに限定されない。また、上
記の酸性溶液やプラズマ処理以外の処理、例えば過硫酸
アンモニウムや過硫酸ナトリウムなどの水溶液を用いた
マイクロエッチング処理、過マンガン酸カリウムなどを
用いた公知のデスミア処理を施すことも有効である。更
に導電性物質を埋め込むにあたり、下地処理により適当
な金属をあらかじめ孔内部の壁面に付着させておくこと
も有効である。このような下地処理としては、パラジウ
ムやニッケル、クロム、金などの金属を用いた核付け処
理を行っても構わない。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４４】実施例７ ＸｅＣｌエキシマレーザーの代わに第３高調波ＹＡＧレ
ーザー（（株）ハイパー・フォトン・システム製）を用
いる以外は全て実施例５と同様の方法で微細孔形成並び
に微細孔内メッキを施した。樹脂膜側の孔の口径は１０
０μｍφであった。反対側の口径（すなわち全面に銅が
残っている側の口径）は基材によって異なっていたが、
５〜９０μｍφであり、相当するテーパー角は５．７〜
４３．５度であった。メッキ終了後にメッキした微細孔
の断面形状を観察したところ、微細孔内に完全に導電性
物質である銅を埋め込むことができていた。実施例８ 実施例１において、サンプルＡにメッキを施す前に５０
℃にて５％過マンガン酸カリウム水溶液に５分浸し、次
いで２５℃にて水に１分間浸した。更に、荏原ユージラ
イト（株）製のアクチベーターＤＰ−３５０水溶液を用
いて３５℃で５分間処理してパラジウム核付けを行い、
引き続き荏原ユージライト（株）製メタライザーＤＰ−
４１０水溶液を用いて６０℃で５分間処理してパラジウ
ム核を活性化させた。その後にメッキ時間を３０分から
２０分に変更した以外は実施例１と同様にメッキを施し
た。メッキした微細孔の断面形状を観察したところ、孔
内部の壁面に接着した状態で微細孔内に銅を埋め込むこ
とができた。 実施例９ 実施例１において、サンプルＡにメッキを施す前に５０
℃にて１％過硫酸アンモニウム水溶液に１分浸し、次い
で２５℃にて水に１分間浸した。更に、上村工業（株）
製のアクチベーターＰＣＫ−２４１水溶液を用いて４０
℃で５分間処理してパラジウム核付けを行い、引き続き
上村工業（株）製アクセラレーターＰＣＫ−３４０水溶
液を用いて２５℃で５分間処理してパラジウム核を活性
化させた。その後にメッキ時間を３０分から２０分に変
更した以外は実施例１と同様にメッキを施した。メッキ
した微細孔の断面形状を観察したところ、孔内部の壁面
に接着した状態で微細孔内に銅を埋め込むことができ
た。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】樹脂膜中にあらかじめ形成された孔に導電
   性物質を埋め込むことにより導通孔を形成する方法であ
   り、孔の片側に導電層を形成しておき、この導電層を電
   極に用いてメッキ法により導電性物質を埋め込むことを
   特徴とする導通孔形成方法。
2. 【請求項２】樹脂膜中にあらかじめ形成された孔が、レ
   ーザー加工あるいはウエットエッチングにより形成され
   ていることを特徴とする請求項１記載の導通孔形成方
   法。
3. 【請求項３】ウエットエッチングが、アルカリ金属化合
   物とアミン化合物を組み合わせたエッチング液を用いた
   エッチングであることを特徴とする請求項２記載の導通
   孔形成方法。
4. 【請求項４】あらかじめ形成された孔の内部を、メッキ
   を施す前に酸性溶液で処理し、しかる後にメッキ法によ
   り導電性物質を埋め込むことを特徴とする請求項１記載
   の導通孔形成方法。
5. 【請求項５】あらかじめ形成された孔の内部を、メッキ
   を施す前にリアクティブイオンエッチング処理し、しか
   る後にメッキ法により導電性物質を埋め込むことを特徴
   とする請求項１記載の導通孔形成方法。
6. 【請求項６】あらかじめ形成された孔が５〜８５度のテ
   ーパー角を有していることを特徴とする請求項１記載の
   導通孔形成方法。