JP2002036424A - Laminated foil, wiring board using laminated foil and method for manufacturing laminated foil - Google Patents

Laminated foil, wiring board using laminated foil and method for manufacturing laminated foil

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JP2002036424A
JP2002036424A JP2001105375A JP2001105375A JP2002036424A JP 2002036424 A JP2002036424 A JP 2002036424A JP 2001105375 A JP2001105375 A JP 2001105375A JP 2001105375 A JP2001105375 A JP 2001105375A JP 2002036424 A JP2002036424 A JP 2002036424A
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intermediate layer
foil
laminated foil
laminated
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Yoji Mine
洋二 峯
Kentaro Yano
健太郎 矢野
Koji Sato
光司 佐藤
Hiroshi Takashima
洋 高島
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a laminated foil by which a laminated foil with high adhesive strength is obtained by using a method for appropriately treating the surface of a metallic foil arranged on both sides of an intermediate layer. SOLUTION: In the laminated foil consisting of the intermediate layer, formed of a Group IVa metal or an alloy composed mainly of the Group IVa metal, which is a dry film forming layer, an oxygen concentration layer having 50 atomic % or more oxygen content formed from an interface between the intermediate layer and the metallic foil arranged on both sides of the intermediate layer to the Group IVa metal side, is 0.1 μm or less thick.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、積層箔及びそれを
用いた配線板並びに積層箔の製造方法に関するものであ
る。
The present invention relates to a laminated foil, a wiring board using the same, and a method for producing the laminated foil.

【0002】[0002]

【従来の技術】積層材料の用途は構造材料から機能材料
まで多岐にわたっている。なかでも、近年マルチメディ
ア機器のデジタル化や、携帯機器の急増によって成長し
ている半導体パッケージ関連の分野でも多くの積層材料
が用いられており、その理由の一つには、積層されるそ
れぞれの材料におけるエッチング特性の差異に着目し
て、特定の金属材料のみに特定のエッチングパターンを
形成したり、特定の金属材料のみをエッチングによって
除去することが容易であることが挙げられる。
2. Description of the Related Art Laminated materials have a wide variety of applications from structural materials to functional materials. Above all, in the field of semiconductor packages related to the digitalization of multimedia devices and the rapid increase of portable devices in recent years, many laminated materials have been used. Focusing on the difference in the etching characteristics of the materials, it is easy to form a specific etching pattern only on a specific metal material or to remove only a specific metal material by etching.

【0003】この一例を示すと、半導体パッケージに配
線パターンを形成する方法として、積層箔を適用した転
写法と呼ばれる技術が特開平5-299816号で開示されてい
る。この転写法と呼ばれる技術としては、図4(a)〜(f)
に示すように、キャリア材(6)としての電解銅箔をカソ
ードとして、中間層(1)としてのNiメッキ層を形成した
後、ドライフィルムレジスト(8)をラミネートし、露
光、現像によって所望のレジストパターンを形成し、配
線形成材(7)として硫酸銅メッキを施し、水酸化カリウ
ム溶液を用いてレジストを剥離し、銅配線パターンが形
成された三層構造の転写法用箔材(10)を得る。次に、該
転写法用箔材(10)を金型にセットし、半導体封止用エポ
キシ樹脂(9)へ銅配線パターン側を転写し、キャリア材
及び中間層の各々に対して選択エッチングを施し、転写
された銅配線パターンのみを残留させることができるも
のである。
As an example of this, as a method for forming a wiring pattern on a semiconductor package, a technique called a transfer method using a laminated foil is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-998816. As a technique called this transfer method, FIGS. 4 (a) to 4 (f)
As shown in the figure, after forming an Ni plating layer as an intermediate layer (1) using an electrolytic copper foil as a cathode as a carrier material (6), laminating a dry film resist (8), exposing, developing, A resist pattern is formed, copper sulfate plating is applied as a wiring forming material (7), the resist is peeled off using a potassium hydroxide solution, and a copper wiring pattern is formed on a three-layer transfer method foil material (10) Get. Next, the transfer method foil material (10) is set in a mold, the copper wiring pattern side is transferred to the semiconductor sealing epoxy resin (9), and selective etching is performed on each of the carrier material and the intermediate layer. Only the transferred copper wiring pattern can be left.

【0004】この転写法において、厚さ18μm以下の配
線形成材を用いた場合、ハンドリング性に問題があるの
で、剛性を付与するためにキャリア材を用い、また、中
間層は、バリア層としてキャリア材をエッチングで除去
する際において、配線形成材にエッチング溶液を到達さ
せないために用いられ、また逆に、配線形成材をエッチ
ング溶液で配線パターニングを行う際に、エッチング溶
液をキャリア材まで到達させないために用いられる。そ
のため、中間層は、キャリア材および配線形成材とエッ
チング条件の異なる金属である必要がある。上述した転
写法を用いれば、ハンドリングが容易で、半導体封止用
エポキシ樹脂に転写された配線の銅箔には、キャリア材
のみを選択エッチングで除去後、中間層のみを選択エッ
チングで除去するため、エッチング斑ができにくい方法
として優れている。
In this transfer method, when a wiring forming material having a thickness of 18 μm or less is used, there is a problem in handling properties. Therefore, a carrier material is used to impart rigidity, and the intermediate layer is used as a barrier layer as a carrier layer. Used to prevent the etching solution from reaching the wiring forming material when removing the material by etching, and conversely, when the wiring forming material is subjected to wiring patterning with the etching solution, the etching solution is not allowed to reach the carrier material. Used for Therefore, the intermediate layer needs to be a metal having different etching conditions from the carrier material and the wiring forming material. By using the above-described transfer method, handling is easy, and after removing only the carrier material by selective etching from the copper foil of the wiring transferred to the semiconductor sealing epoxy resin, only the intermediate layer is removed by selective etching. It is excellent as a method that hardly causes etching spots.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者らが検討したところ、中間層としてNiを用いる場合、
Niは例えば上述の配線形成材およびキャリア材として用
いられているCuのような金属とは全率固溶してしまうた
め、工程の熱履歴等によってその接合界面にはCuとNiが
混合した層ができてしまい、例えばNiの選択エッチング
の際にCuを多く固溶したNi層の溶け残りができたり、そ
れを完全に除去するためにはエッチング時間が増加する
といった問題が発生した。
However, the present inventors have examined that when Ni is used as the intermediate layer,
Since Ni is completely dissolved in metal such as Cu used as the wiring forming material and carrier material described above, for example, a layer in which Cu and Ni are mixed at the bonding interface due to the heat history of the process and the like. For example, during the selective etching of Ni, there arises a problem that an undissolved Ni layer in which a large amount of Cu is dissolved or an etching time is required to completely remove the Ni layer.

【0006】また、特開平8-293510号には、上述したよ
うにメッキ法により中間層となるバリア層を形成する方
法の他、真空蒸着法を用いてアルミニウム、銅、チタン
を形成できることも開示されている。しかしながら、こ
の特開平8-293510号で開示される製造方法では、キャリ
ア金属箔上にアルミニウム、銅、チタンを積み上げてバ
リア層とし、更にCuをメッキで積み上げて行くものであ
り、この時、特にチタン等の活性な金属を積層した場合
では、折角真空中で蒸着層を形成しても、真空から大気
へ二層の積層箔を曝すことになり、チタン表面には薄い
酸化層が形成されて、第三の金属箔は、第二の金属層と
の接着強度が著しく劣ってしまい、金属箔を接合形成す
るのは困難となり、どうしても生産性の悪いメッキ法で
第三の金属を形成しなければならないという欠点もあっ
た。
[0006] In addition, JP-A-8-293510 discloses that aluminum, copper, and titanium can be formed by a vacuum deposition method in addition to the method of forming a barrier layer serving as an intermediate layer by a plating method as described above. Have been. However, in the manufacturing method disclosed in JP-A-8-293510, aluminum, copper, and titanium are stacked on a carrier metal foil to form a barrier layer, and Cu is further stacked by plating. In the case where active metals such as titanium are laminated, even if a vapor deposition layer is formed in a vacuum, a two-layer laminated foil is exposed from the vacuum to the atmosphere, and a thin oxide layer is formed on the titanium surface. However, the third metal foil has a remarkably inferior adhesive strength with the second metal layer, making it difficult to bond and form the metal foil. There was also a disadvantage that it had to be done.

【0007】また、米国特許4,011,982号では中間層を
真空蒸着法等の方法で形成し、ニ枚の金属帯を面接合す
る方法が開示されている。さらに、中間層としてチタン
も使用可能であることが示されている。しかし、本発明
者らが検討したところ、チタンは非常に酸化しやすく、
基板となる金属帯の表面が酸化していると蒸着したとき
に、チタンが酸素をとり込み、著しく脆化することがわ
かった。本発明の目的は、中間層の両方の面側に配置す
る金属箔の表面処理方法を適切にすることで、接着強度
の高い積層箔を得ることができる積層箔及びそれを用い
た配線板並びに積層箔の製造方法を提供することであ
る。
US Pat. No. 4,011,982 discloses a method in which an intermediate layer is formed by a method such as a vacuum evaporation method and two metal strips are surface-bonded. Further, it is shown that titanium can be used as the intermediate layer. However, the present inventors have examined that titanium is very easily oxidized,
It was found that when vapor deposition was performed when the surface of the metal strip serving as the substrate was oxidized, titanium took in oxygen and became significantly embrittled. An object of the present invention is to provide a laminated foil capable of obtaining a laminated foil having high adhesive strength by appropriately performing a surface treatment method of a metal foil disposed on both surfaces of the intermediate layer, and a wiring board using the same. An object of the present invention is to provide a method for producing a laminated foil.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者は、選択エッチ
ングを利用した技術において、中間層を形成する金属
と、該中間層を形成する金属を挟み込む金属に関して、
最適な金属の組み合わせの積層箔について鋭意検討した
結果、IVa族金属若しくはIVa族金属を主成分とする合金
でなる中間層を形成させることで、選択エッチング性に
優れた積層箔を得ることを知見した。しかし、IVa族金
属若しくはIVa族金属を主成分とする合金は非常に活性
であり、接合に酸素濃化層が問題となるため、種々の接
合技術を検討した結果、酸素濃化層の形成を抑制するこ
とができる技術をみいだし、本発明に到達した。
Means for Solving the Problems In the art utilizing selective etching, the present inventor has described a metal forming an intermediate layer and a metal sandwiching the metal forming the intermediate layer.
As a result of diligent studies on the optimal combination of metal laminated foils, we found that by forming an intermediate layer consisting of a Group IVa metal or an alloy containing a Group IVa metal as a main component, a laminated foil with excellent selective etching properties was obtained. did. However, group IVa metals or alloys composed mainly of group IVa metals are very active, and oxygen-enriched layers are a problem in joining.As a result of studying various joining techniques, the formation of oxygen-enriched layers The present inventor has found a technique capable of suppressing this and has reached the present invention.

【0009】即ち本発明は、IVa族金属若しくはIVa族金
属を主成分とする合金でなる中間層を有する積層箔にお
いて、前記中間層は乾式成膜層でなり、且つ前記中間層
と該中間層の両方の面側に配置された金属箔との界面か
ら、前記IVa族金属若しくはIVa族金属を主成分とする合
金側に形成された、酸素含有量が50原子%以上の酸素濃
化層の厚さが0.1μm以下である積層箔である。好まし
くは、中間層と該中間層の少なくとも一方の面側に配置
された金属箔との界面には、IVa族金属若しくはIVa族金
属を主成分とする合金と、前記金属箔に含まれる金属と
の拡散層が形成されている積層箔であり、更に好ましく
は、中間層の少なくとも一方の面側には、IVa族金属若
しくはIVa族金属を主成分とする合金との固溶度が、互
いに3原子%以下である金属箔が配置されている積層箔
である。
That is, the present invention provides a laminated foil having an intermediate layer made of a Group IVa metal or an alloy containing a Group IVa metal as a main component, wherein the intermediate layer is a dry film-forming layer, and the intermediate layer and the intermediate layer From the interface with the metal foil disposed on both sides of the above, the oxygen-enriched layer having an oxygen content of 50 atomic% or more formed on the side of the IVa group metal or the alloy containing the IVa group metal as a main component. It is a laminated foil having a thickness of 0.1 μm or less. Preferably, at the interface between the intermediate layer and the metal foil disposed on at least one surface side of the intermediate layer, an IVa group metal or an alloy containing a IVa group metal as a main component, and a metal contained in the metal foil. Is more preferably a solid foil with a group IVa metal or an alloy containing a group IVa metal as a main component on at least one surface side of the intermediate layer. This is a laminated foil on which a metal foil having an atomic percent or less is arranged.

【0010】また更に好ましくは、中間層と該中間層の
少なくとも一方の面側に配置された金属箔との界面に
は、IVa族金属若しくはIVa族金属を主成分とする合金
と、前記金属箔に含まれる金属を主成分とする金属間化
合物層が形成されており、且つ該金属間化合物層の厚さ
が1μm以下である積層箔であり、更に好ましくは、IVa
族金属がTiである積層箔である。また更に好ましくは、
中間層の両方の面側に配置された金属箔がCuを主成分と
する金属箔である積層箔であり、中間層の少なくとも一
方の面側に配置された金属箔の厚さが50μm以下であっ
て、且つ積層箔全体の厚さが150μm以下である積層箔
である。また本発明は上述の積層箔を用いて形成される
配線板である。
Still more preferably, an interface between the intermediate layer and a metal foil disposed on at least one surface of the intermediate layer includes a group IVa metal or an alloy containing a group IVa metal as a main component, Is a laminated foil in which an intermetallic compound layer containing a metal as a main component is formed, and the thickness of the intermetallic compound layer is 1 μm or less, more preferably, IVa
A laminated foil in which the group metal is Ti. Still more preferably,
The metal foil disposed on both sides of the intermediate layer is a laminated foil that is a metal foil containing Cu as a main component, and the thickness of the metal foil disposed on at least one side of the intermediate layer is 50 μm or less. In addition, the laminated foil has a total thickness of 150 μm or less. Further, the present invention is a wiring board formed using the above-mentioned laminated foil.

【0011】また本発明の製造方法は、IVa族金属若し
くはIVa族金属を主成分とする合金でなる中間層が乾式
成膜層でなり、前記中間層の少なくとも一方の面側に配
置する金属箔の接着面側表面に、前記IVa族金属若しく
はIVa族金属を主成分とする合金を乾式成膜法にて付着
形成させ、ロール圧着する積層箔の製造方法において、
前記中間層の両方の面側に配置する金属箔の接着面側表
面に対して乾式成膜より以前に表面清浄化処理を行う積
層箔の製造方法である。好ましくは、ロール圧着した積
層箔を700℃以下の温度で熱処理する積層箔の製造方法
である。
[0011] Further, the production method of the present invention is characterized in that the intermediate layer made of a Group IVa metal or an alloy containing a Group IVa metal as a main component is a dry film-forming layer, and the metal foil is disposed on at least one surface of the intermediate layer. On the surface of the adhesive surface side, the IVa group metal or an alloy containing a IVa group metal as a main component is adhered and formed by a dry film forming method, and a method for producing a laminated foil to be roll-pressed,
This is a method for producing a laminated foil, in which a surface cleaning treatment is performed on a surface of a metal foil disposed on both surfaces of the intermediate layer on a bonding surface side before dry film formation. Preferably, the method is a method for producing a laminated foil in which the roll-pressed laminated foil is heat-treated at a temperature of 700 ° C. or less.

【0012】更に好ましくは、中間層の少なくとも一方
の面側に配置する金属箔はIVa族金属との固溶度が、互
いに3原子%以下である金属箔である積層箔の製造方法
であり、更に好ましくは、IVa族金属がTiである積層箔
の製造方法である。また更に好ましくは、中間層の両方
の面側に配置された金属箔がCuを主成分とする金属箔で
ある積層箔の製造方法であり、更に好ましくは、中間層
の少なくとも一方の面側に配置された金属箔の厚さが50
μm以下であって、且つ積層箔全体の厚さが150μm以
下である積層箔の製造方法であり、更に好ましくは上述
の金属箔は巻き出しリールから巻き出された後、ロール
圧着され、巻き取りリールで巻き取られる積層箔の製造
方法である。
More preferably, the metal foil disposed on at least one surface of the intermediate layer has a solid solubility with the Group IVa metal of 3 atomic% or less with respect to each other. More preferred is a method for producing a laminated foil in which the group IVa metal is Ti. Still more preferably, a method for producing a laminated foil in which the metal foil disposed on both surfaces of the intermediate layer is a metal foil containing Cu as a main component, and more preferably, on at least one surface of the intermediate layer. The thickness of the placed metal foil is 50
μm or less, and the total thickness of the laminated foil is 150 μm or less, and more preferably, the above-mentioned metal foil is unwound from an unwinding reel, roll-pressed, and wound up. This is a method for producing a laminated foil wound on a reel.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下に詳しく本発明について説明
する。本発明の重要な特徴は図1に示したように、IVa
族金属若しくはIVa族金属を主成分とする合金でなる中
間層(1)と、その両方の面側に配置された金属箔(2)との
界面からIVa族金属側に形成された、酸素含有量が50原
子%以上の酸素濃化層(3)の厚さを抑制し、接合したこ
とにある。このIVa族金属を用いる最大の利点は、IVa族
金属は化学的性質に優れており、多くのエッチング液に
対してバリア性が高いため、中間層として用いることで
エッチング液の選択の自由度が大きくなる。例えば、上
述の転写法で用いられるようなNiを中間層とした場合、
Cu箔のエッチング液にアルカリのエッチング液が用いら
れていたが、IVa族金属の一つであるTiを中間層として
用いると、Cu箔のエッチング液に、安価でよりエッチン
グ速度が大きな塩化第二鉄も利用可能になる。なお、こ
のエッチング液の選択の自由度が大きくなる利点は、IV
a族金属を主成分とする金属でも同様の効果が得られ
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail. An important feature of the present invention is that, as shown in FIG.
An oxygen-containing layer formed on the group IVa metal side from the interface between the intermediate layer (1) made of an alloy mainly composed of a group IV metal or a group IVa metal and the metal foil (2) disposed on both surfaces thereof The reason is that the thickness of the oxygen-enriched layer (3) having an amount of 50 atomic% or more is suppressed and bonding is performed. The greatest advantage of using this IVa group metal is that the IVa group metal has excellent chemical properties and high barrier properties against many etching solutions. growing. For example, when Ni as used in the above-described transfer method is used as the intermediate layer,
Alkaline etchant was used for Cu foil etchant, but if Ti, one of the IVa group metals, is used as the intermediate layer, Cu Iron will also be available. The advantage of increasing the degree of freedom in selecting an etching solution is that
A similar effect can be obtained with a metal containing a group a metal as a main component.

【0014】また、IVa族金属を用いる利点を列挙する
と、IVa族金属は活性であり、強度も高いため、接合強
度の高い積層箔が得られる。しかも、IVa族金属は延性
に富んでおり、塑性加工も可能である。しかし、上述し
たようにIVa族金属は活性であるため、酸素を吸収しや
すく、大気中では表面に酸化数が4価の酸化物被膜をつ
くり安定化する。ここでいう酸化数の4価の酸化物とは
例えばTiO2、ZrO2、HfO2を指す。このような欠点もある
ため、金属箔と接合する場合において、中間層と金属箔
の界面で酸素含有量が高くなると、延性が著しく減少し
て界面剥離を起こしやすくなる。特に、界面に酸化物が
形成されると接合強度が著しく減少するため、中間層と
金属箔との界面の酸素含有量を特定量に制御する必要が
あり、具体的には、中間層となるIVa族金属側で酸素含
有量が50原子%を超える酸素濃化層の厚さが0.1μmを
越えると、特に界面剥離を起こしやすいため、IVa族金
属側に形成される酸素濃化層の酸素含有量を50原子%以
下にする必要がある。
The advantages of using a group IVa metal are listed below. Since a group IVa metal is active and has high strength, a laminated foil having high bonding strength can be obtained. Moreover, the IVa group metal is rich in ductility and can be subjected to plastic working. However, as described above, since the IVa group metal is active, it easily absorbs oxygen and forms a tetravalent oxide film on the surface in air to stabilize. Here, the tetravalent oxide having an oxidation number refers to, for example, TiO 2 , ZrO 2 , and HfO 2 . Due to such disadvantages, when bonding with a metal foil, if the oxygen content at the interface between the intermediate layer and the metal foil is high, ductility is significantly reduced and interface delamination is likely to occur. In particular, when an oxide is formed at the interface, the bonding strength is significantly reduced, so it is necessary to control the oxygen content at the interface between the intermediate layer and the metal foil to a specific amount, specifically, the intermediate layer If the thickness of the oxygen-enriched layer having an oxygen content exceeding 50 atomic% on the group IVa metal side exceeds 0.1 μm, interfacial delamination is particularly likely to occur. The content needs to be 50 atomic% or less.

【0015】この中間層となるIVa族金属側で酸素含有
量は光電子分光分析装置(ESCAともXPSとも称される)ま
たはオージェ分光分析装置(AESとも称される)により
積層箔を表面よりドライエッチングによりスパッタして
測定すると良く、本発明で界面とは、中間層の両方の面
側に配した金属箔を構成する主たる元素が、50原子%と
なる位置(深さ)を界面と言う。ところで、この光電子分
光分析装置を用いて深さ方向に分析する場合、その被分
析物をどの程度スパッタリング(ドライエッチング)して
いるのか判らないという欠点がある。そのため、一般的
には、SiO2製の標準試料を用いて1分のスパッタリング
によって、例えば1.5nmがスパッタリングされるよう
に調整を行い、この条件下で種々の未知試料においても
1分のスパッタリングで1.5nmの厚みを除去している
ものと看做している。これに従い、本発明者等もSiO2
の標準試料を用いた時、1分のスパッタリングで1.5nm
の厚み(深さ)がドライエッチングされるように調整した
光電子分光分析装置を用いて分析し、1分のスパッタリ
ングで1.5nmの厚み(深さ)が除去されたものと看做
し、酸素濃化層の深さを求めた。
The oxygen content on the side of the IVa group metal serving as the intermediate layer is determined by dry etching the laminated foil from the surface with a photoelectron spectrometer (also called ESCA or XPS) or an Auger spectrometer (also called AES). In the present invention, the interface is a position (depth) at which the main element constituting the metal foil disposed on both surfaces of the intermediate layer is 50 atomic%. By the way, when analyzing in the depth direction using this photoelectron spectroscopy analyzer, there is a drawback that it is not known how much the analyte is sputtered (dry-etched). Therefore, in general, adjustment is performed so that, for example, 1.5 nm is sputtered by sputtering for one minute using a standard sample made of SiO 2 , and under these conditions, various unknown samples are also adjusted by sputtering for one minute. It is assumed that a thickness of 1.5 nm has been removed. In accordance with this, the present inventors also used a standard sample made of SiO 2 , and 1.5 nm by sputtering for 1 minute.
The thickness (depth) of the sample was analyzed using a photoelectron spectroscopy analyzer adjusted so as to be dry-etched. The depth of the chemical layer was determined.

【0016】また、上述のように本発明の積層箔の製造
には注意を要する。例えば、予め、中間層を挟み込む金
属箔の表面にIVa族金属若しくはそれを主成分とする合
金を形成させておき、真空チャンバー内でイオンエッチ
ングし、表層の酸素を多く含む層を除去するか、あるい
は、真空チャンバーの中で蒸着、イオンプレーティン
グ、スパッタ等の真空中での乾式成膜法によりIVa族金
属若しくはそれを主成分とする合金を予め表面清浄化処
理を施した金属箔の一方若しくは両方に付着形成し、連
続して突き合わせてロール圧着により、接合させると良
い。
Further, as described above, care must be taken in manufacturing the laminated foil of the present invention. For example, in advance, a group IVa metal or an alloy containing it as a main component is formed on the surface of the metal foil sandwiching the intermediate layer, and ion etching is performed in a vacuum chamber to remove a surface oxygen-rich layer, Alternatively, vapor deposition in a vacuum chamber, ion plating, one of metal foils that have been subjected to a surface cleaning treatment of a Group IVa metal or an alloy containing the same as a main component by a dry film formation method in a vacuum such as sputtering, or It is preferable to adhere to both of them, and to join them together by continuous roll-pressing.

【0017】なお、ここで言う表面清浄化処理とは、イ
オンエッチング等の物理的方法や酸洗等の化学的方法、
そしてサンドブラスト等の機械的方法を指し、その主な
働きとしては、表面に形成された酸化物層や汚染物質を
除去することにある。このうち、サンドブラスト等の機
械的方法では、金属箔の厚みが数μm程度の厚さで、し
かも、金属箔の硬さが低く塑性変形し易い材料の場合、
サンドブラスト時に金属箔が変形する可能性があるの
で、ブラストの条件は金属箔の厚みや材質を考慮すべき
で、この方法は比較的厚みの厚い金属箔に適用すると良
い。また、更にサンドブラストに用いられる例えばSiO2
の粒の破片や、ブラストされる金属箔の残渣が残留する
ため、後の工程でこれら破片や金属箔の残渣を除去する
工程が必要である。
Here, the surface cleaning treatment means a physical method such as ion etching or a chemical method such as pickling.
It refers to a mechanical method such as sandblasting, and its main function is to remove an oxide layer and contaminants formed on the surface. Among these, in a mechanical method such as sand blasting, when the thickness of the metal foil is about several μm, and the material is low in hardness of the metal foil and easily plastically deformed,
Since there is a possibility that the metal foil is deformed during sandblasting, the blasting conditions should consider the thickness and material of the metal foil, and this method is preferably applied to a relatively thick metal foil. Further, for example, SiO 2 used for sandblasting
Since the fragments of the particles and the residues of the metal foil to be blasted remain, it is necessary to perform a step of removing these fragments and the residues of the metal foil in a later step.

【0018】また、酸洗洗浄は金属箔の厚みが数μm程
度の薄いものであっても、十分に適用することができる
一方で、酸洗による腐食生成物等の残渣が残留する場合
がある。そのため、酸洗洗浄後に純水や有機溶剤を用い
て残渣の除去を行って、これらの残渣を除去すると良
い。また、イオンエッチング等の物理的方法では、イオ
ンエッチング装置を真空チャンバー内に設けることで、
乾式成膜する真空槽内において連続的に清浄化処理、乾
式成膜、接合の工程が可能となる。この場合、金属箔を
帯材にすると更に生産性を向上できることは言うまでも
ない。
Further, the pickling cleaning can be sufficiently applied even if the thickness of the metal foil is as thin as about several μm, but residues such as corrosion products due to the pickling may remain. . Therefore, it is preferable to remove the residues by using pure water or an organic solvent after the pickling and washing to remove these residues. In a physical method such as ion etching, by providing an ion etching apparatus in a vacuum chamber,
In the vacuum chamber for dry film formation, the steps of cleaning, dry film formation and joining can be continuously performed. In this case, it goes without saying that productivity can be further improved by using a metal foil as the band material.

【0019】以上、説明する清浄化処理は、上述のイン
ラインで製造可能な場合を除いては、清浄化処理後の金
属箔を大気に一旦開放しなければならい。この時、例え
ば4時間を超えて大気に曝すと、新たな酸化層が表面に
形成されて、折角の清浄化処理の効果が損なわれる場合
がある。従って、大気に曝す時間は最大で4時間程度と
すればその効果は維持される。
In the cleaning process described above, the metal foil after the cleaning process has to be once released to the atmosphere, except for the case where it can be manufactured in-line as described above. At this time, if it is exposed to the atmosphere for more than 4 hours, for example, a new oxide layer may be formed on the surface, and the effect of the corner cleaning process may be impaired. Therefore, the effect is maintained if the exposure time to the atmosphere is set to about 4 hours at the maximum.

【0020】また本発明に用いる金属箔は、ロール圧着
で接合されるため、少なくとも接合面側においては、表
面粗さの平滑なものを選ぶと良く、中でも圧延箔を選べ
ば、表面粗さも平滑なため、接着強度もより高い積層箔
を得ることができると言う利点がある。また、例えば上
述の転写法用複合箔のように、選択エッチングに供され
る用途として用いた場合、圧延箔は厚さのバラツキも少
ないため、局所的にエッチング時間が異なるという問題
もなく、特に両面を圧延箔として、ロール圧着すると、
選択エッチングに供される用途にとっては、第一にエッ
チング時間の調整が容易、第二に接合界面に接合強度劣
化の要因となる空隙の防止、第三に生産性の低いメッキ
工程を省略でき、更に第四の利点としてリールからリー
ルへの巻き出し、巻き取りが容易で生産性向上にも寄与
するといった利点があり、特に望ましい。
Since the metal foil used in the present invention is bonded by roll pressing, it is preferable to select a metal foil having a smooth surface roughness at least on the bonding surface side. Therefore, there is an advantage that a laminated foil having higher adhesive strength can be obtained. Further, for example, when used as an application to be subjected to selective etching, such as the above-described composite foil for the transfer method, since the rolled foil has less variation in thickness, there is no problem that the etching time is locally different, and in particular, When both sides are rolled and roll pressed,
For applications provided for selective etching, first, the adjustment of the etching time is easy, second, the prevention of voids that cause deterioration of bonding strength at the bonding interface, and third, the plating step with low productivity can be omitted, Further, a fourth advantage is that the unwinding and rewinding from reel to reel is easy and contributes to an improvement in productivity, which is particularly desirable.

【0021】ところで、この金属箔の圧着前に、加熱を
行うと金属箔表面の酸化物が若干除去されるため、金属
箔の加熱も有効な手段である。但し、圧着する金属箔の
材質によっては、金属箔の加熱は必ずしも有効でない材
質があり、具体的に言うと、Cu或はCu合金がそれに相当
する。このCu、Cu合金では150℃を超える温度で加熱す
ると、剛性が著しく低下して巻き出しリールと圧着のロ
ールとの間で、金属箔が撓んでしまい圧着時にシワが発
生して不良の原因となり、特に微細配線を形成する配線
板用途のように数μm程度の金属箔を素材とする時に
は、過剰に加熱することは避けるべきで、もし加熱する
にしても最大で150℃、好ましくは100℃以下、最も好ま
しくは特別な加熱を行わないことである。
By the way, if heating is performed before the metal foil is pressed, the oxide on the surface of the metal foil is slightly removed, so that heating the metal foil is also an effective means. However, depending on the material of the metal foil to be pressed, there is a material for which heating of the metal foil is not necessarily effective, and specifically, Cu or a Cu alloy corresponds thereto. When heated at a temperature higher than 150 ° C, the Cu and Cu alloys are significantly reduced in rigidity, causing the metal foil to bend between the unwinding reel and the pressure roll, causing wrinkles during pressure bonding and causing defects. In particular, when using a metal foil of about several μm as a material such as a wiring board for forming fine wiring, excessive heating should be avoided, and even if heating is performed at a maximum of 150 ° C., preferably 100 ° C. Hereinafter, it is most preferable not to perform special heating.

【0022】また、IVa族金属は融点が比較的高く、低
温での熱履歴では金属箔との間では、拡散はほとんど進
まないが、極薄い拡散層を形成し、接合が強固となる。
そのため、ロール圧着後においては例えば低温で熱処理
を施し、図2に示すように少なくとも一方の面側の金属
箔(2)との間で積極的に拡散層(4)を形成させることによ
って接合強化を図ることは有効である。ここで低温とは
700℃以下を指し、それを超えると拡散形態が劇的に変
化し、厚い拡散層が形成され、後述するエッチングバリ
ア性に悪影響を及ぼす可能性があることや、IVa族金属
で変態を起こしたり、金属箔が変質したりする可能性が
ある。そのため、熱処理は700℃以下が望ましい。な
お、熱処理によって拡散層が形成されても酸素濃化層の
厚みには殆ど変化は見られず、熱処理条件によっては、
例えば酸素濃化層が拡散層内に含まれたり、同じ厚さに
なったりする場合もある。
The group IVa metal has a relatively high melting point, and hardly diffuses with the metal foil in the heat history at a low temperature, but forms an extremely thin diffusion layer and the bonding becomes strong.
Therefore, after the roll bonding, heat treatment is performed at a low temperature, for example, and a diffusion layer (4) is actively formed with the metal foil (2) on at least one side as shown in FIG. Is effective. What is low temperature here
700 ° C or lower, above which the diffusion morphology changes dramatically, a thick diffusion layer is formed, which may adversely affect the etching barrier properties described below, , The metal foil may be deteriorated. Therefore, the heat treatment is desirably 700 ° C. or less. Note that even if the diffusion layer is formed by the heat treatment, the thickness of the oxygen-enriched layer hardly changes, and depending on the heat treatment conditions,
For example, an oxygen-enriched layer may be included in the diffusion layer or have the same thickness.

【0023】さらに、IVa族金属でなる中間層に対して
固溶度が互いに小さい金属箔を組合せて接合すること
で、中間層と金属箔の間には互いが固溶した部分がほと
んど形成されないため、本発明の積層箔は選択エッチン
グの際に溶け残りがないが、IVa族金属との固溶度が3原
子%を越える金属箔を用いると、中間層と金属箔の間に
は固溶体が形成され境界が不明瞭となり、選択エッチン
グを行なう場合、溶け残りがあったり、それらを完全に
除去するためにはエッチング時間が長くなったり、不均
一にエッチングが進み中間層のバリア性が失われるとい
った問題が生じる。そのため、中間層の少なくとも一方
の面側に配置された金属箔はIVa族金属との固溶度が互
いに3原子%以下の金属箔にすると良い。また、好まし
くはIVa族金属との互いの固溶度が1原子%以下の金属箔
を用いると良い。なお、本発明でいう固溶度とは室温に
おけるものである。
Further, by joining together metal foils having low solid solubility to the intermediate layer made of Group IVa metal, almost no solid solution is formed between the intermediate layer and the metal foil. Therefore, the laminated foil of the present invention has no residual melt during selective etching. However, when a metal foil having a solid solubility of more than 3 atomic% with the group IVa metal is used, a solid solution is formed between the intermediate layer and the metal foil. When the selective etching is performed, the boundary is formed and the boundary becomes unclear, and there is an undissolved portion, the etching time is long to completely remove them, or the etching proceeds unevenly, and the barrier property of the intermediate layer is lost. Such a problem arises. Therefore, the metal foil disposed on at least one surface of the intermediate layer is preferably a metal foil having a solid solubility with the IVa group metal of 3 atomic% or less. Preferably, a metal foil having a solid solubility of 1 atomic% or less with the group IVa metal is preferably used. The solid solubility referred to in the present invention is a value at room temperature.

【0024】しかも、上記のような互いにほとんど固溶
度をもたない金属箔とを組合せて接合するため、仮に拡
散が進んでも、薄い金属間化合物層を形成し、接合をよ
り強固にする。また、この金属間化合物層は選択エッチ
ングの際には問題にならない程度薄いので中間層と金属
箔の間には金属間化合物が存在しても良い。ここで、金
属間化合物層の厚さが1μmを越すと選択エッチング性
を著しく悪化させる他、機械的性質にも悪影響を及ぼ
す。特に除去の際に溶け残り等の問題を生じる。なお、
これらの利点も、IVa族金属を主成分とする金属でも同
様の効果が得られる。
In addition, since the metal foils are combined with metal foils having almost no solid solubility as described above, even if the diffusion proceeds, a thin intermetallic compound layer is formed to further strengthen the bonding. Further, since this intermetallic compound layer is so thin that it does not pose a problem during selective etching, an intermetallic compound may be present between the intermediate layer and the metal foil. Here, when the thickness of the intermetallic compound layer exceeds 1 μm, the selective etching property is remarkably deteriorated, and the mechanical properties are adversely affected. In particular, problems such as undissolved residue occur at the time of removal. In addition,
With respect to these advantages, a similar effect can be obtained with a metal containing a Group IVa metal as a main component.

【0025】本発明でいうIVa族金属にはTi、Zr、Hfが
含まれる。これらのIVa族金属は何れも化学的性質が類
似しており、バリア性が高い。特にTiは最も安価であ
り、好適である。そして、これら元素若しくはこれらの
元素を主成分とする中間層は、金属箔をパターンニング
するときと、エッチングで除去するときに、エッチング
溶液を反対面側まで到達させないエッチングバリアとし
て用いれば、中間層はエッチングバリアとしての役割を
終えると、中間層を除去するエッチング液によってエッ
チング除去することができるため、中間層の厚さは薄い
ほど良く、平均厚さは1μm以下、より好ましくは0.1〜
0.5μmの厚さがよい。
The group IVa metals referred to in the present invention include Ti, Zr and Hf. All of these IVa group metals have similar chemical properties and high barrier properties. In particular, Ti is the cheapest and is preferred. When these elements or an intermediate layer containing these elements as main components are used as an etching barrier that does not allow the etching solution to reach the opposite side when the metal foil is patterned and removed by etching, the intermediate layer After finishing its role as an etching barrier, since the intermediate layer can be removed by etching with an etchant for removing the intermediate layer, the thickness of the intermediate layer is preferably as small as possible, and the average thickness is 1 μm or less, more preferably 0.1 to 0.1 μm.
A thickness of 0.5 μm is good.

【0026】次にIVa族金属との固溶度が互いに3原子%
以下の金属箔は、Cu、Fe、Co、Cr、Ni、Wを主成分とす
る金属等であり、この他にはFe-Ni合金等の合金であっ
ても良い。なかでもCuやCuを主成分とする金属箔は配線
形成材用として適している。半導体用プリント基板にお
いては、電気信号の伝送効率等が問題となってくるた
め、電気伝導性のよいものが好ましいからである。具体
的には、エッチングを均一、迅速に行なえる、放熱性に
優れている等の理由により、純Cuが好ましい。また、配
線形成材として用いる場合、その厚さは、ライン間隔の
狭い微細配線を形成するには薄い方がよいが、薄すぎる
と製造や取り扱いが困難であること、ノイズ等の問題を
生じやすいこと等の理由により1〜18μmが好ましい。
より好ましくは3〜12μmである。
Next, the solid solubility with the IVa group metal is 3 atomic% with each other.
The following metal foil is a metal or the like containing Cu, Fe, Co, Cr, Ni, and W as main components, and may be an alloy such as an Fe-Ni alloy. Among them, Cu and metal foil containing Cu as a main component are suitable for wiring forming materials. This is because, in a printed circuit board for a semiconductor, a transmission efficiency of an electric signal becomes a problem, and therefore, a printed circuit board having good electric conductivity is preferable. Specifically, pure Cu is preferable because etching can be performed uniformly and quickly, and heat dissipation is excellent. Further, when used as a wiring forming material, the thickness is preferably thin to form fine wiring with a narrow line interval, but if too thin, it is difficult to manufacture and handle, and problems such as noise are likely to occur. For these reasons, the thickness is preferably 1 to 18 μm.
More preferably, it is 3 to 12 μm.

【0027】中間層の両方の面側で選択エッチング技術
を利用する用途の場合、もう一方の面側の金属箔も上記
IVa族金属との固溶度が互いに3原子%以下の金属箔が良
く、本発明の積層箔における金属箔/中間層/金属箔の組
合せとして好適なものは、例えば、Cu/Ti/Cu、Cu/Zr/C
u、Cu/Hf/Cu、Cu/Ti/Fe等が良く、中でも配線板用途に
おいては、Cu/Ti/Cuが好適である。また、一方の面側の
みで選択エッチング技術を利用する用途では、中間層と
同種のTi、Zr、Hfや、IVa族金属と固溶度が3原子%を越
えるAlのような金属であっても良い。
In the case where the selective etching technique is used on both sides of the intermediate layer, the metal foil on the other side is also used as described above.
A metal foil having a solid solubility of 4 atomic% or less with the group IVa metal is good, and a metal foil / intermediate layer / metal foil combination suitable for the laminated foil of the present invention is, for example, Cu / Ti / Cu, Cu / Zr / C
u, Cu / Hf / Cu, Cu / Ti / Fe, etc. are good. Among them, Cu / Ti / Cu is suitable for use in wiring boards. Also, in applications where selective etching technology is used only on one side, metals such as Al, which has a solid solubility of more than 3 atomic% with Ti, Zr, Hf, and IVa group metals of the same type as the intermediate layer. Is also good.

【0028】また、例えば、上述した積層箔を転写法に
使用する場合、キャリア材と配線形成材とを実質的に同
一の素材とした方が、エッチング設備を同一のものとす
ることができ、設備が節約できるから良い。この時、キ
ャリア材の厚さは、エッチングで除去する都合上薄い方
がよく、50μm以下がよい。より好ましくはハンドリン
グ性を考慮して10〜30μmである。なお、本発明の積層
箔用途としては、上述の転写法に限られるものではな
く、中間層と少なくとも一方の面側に配置された金属箔
との界面において、選択エッチング技術を利用する用途
に適していることは言うまでもない。また、上述のキャ
リア材を利用して、配線材とは別のパターンを形成する
ことも可能であり、この場合は積層箔全体の厚さとして
150μm以下が好ましい。さらに、多層構造であって
も、その一部に本発明の構造を有するものであれば良
い。
Further, for example, when the above-described laminated foil is used for the transfer method, it is possible to use the same material for the carrier material and the wiring forming material so that the etching equipment can be the same, Good because the equipment can be saved. At this time, the thickness of the carrier material is preferably thin for convenience of removal by etching, and is preferably 50 μm or less. More preferably, it is 10 to 30 μm in consideration of handling properties. In addition, the laminated foil application of the present invention is not limited to the above-described transfer method, and is suitable for an application utilizing a selective etching technique at an interface between the intermediate layer and the metal foil disposed on at least one surface side. Needless to say. In addition, it is also possible to form a different pattern from the wiring material by using the above-described carrier material, and in this case, as a thickness of the entire laminated foil,
It is preferably 150 μm or less. Further, even a multilayer structure may be used as long as it has the structure of the present invention in a part thereof.

【0029】以上、説明する本発明の積層箔に電気信号
を伝送する回路を金属箔に形成すれば配線板とすること
ができる。本発明の積層箔を用いれば、中間層にエッチ
ングバリア性に優れたIVa族金属若しくはIVa族金属を主
成分とする金属の中間層と、金属箔の界面での酸素含有
量が低く制御されているため、回路形成の選択エッチン
グ時に、界面剥離を起こすような空隙もなく、エッチン
グによる欠陥のない微細な配線を形成することも可能
で、しかも中間層は優れた延性を維持しているので、例
えば、回路を形成した後、窪んだ形状の樹脂に押し当て
ても、そのままエッチングバリア層としての機能を損な
う恐れも少ない。
As described above, when a circuit for transmitting an electric signal is formed on a metal foil on the laminated foil of the present invention, a wiring board can be obtained. With the use of the laminated foil of the present invention, an intermediate layer of a metal having a group IVa metal or a group IVa metal having an excellent etching barrier property as an intermediate layer, the oxygen content at the interface of the metal foil is controlled to be low. Therefore, at the time of selective etching for circuit formation, there is no void that causes interface separation, it is also possible to form fine wiring without defects due to etching, and since the intermediate layer maintains excellent ductility, For example, even after a circuit is formed, even if the resin is pressed against a depressed resin, the function as an etching barrier layer is less likely to be impaired.

【0030】[0030]

【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。 (実施例1)本発明の用途の一つである転写法に適した
Cu/Ti/Cuの積層箔を以下の工程にて作製した。まず、配
線形成材の帯材として厚さ10μm、幅200mm、長さ500
mの純Cu製の圧延銅箔を用いた。また、キャリア材の帯
材として厚さ25μm、幅200mm、長さ500mの純Cu製の
圧延銅箔を用いた。予め18体積%の塩酸で酸洗した後、
エチルアルコールに浸し、熱風で乾燥させた各銅箔の片
側の面に、それぞれ平均厚さ0.1μmとなるように、1×
10-2Paの真空度のチャンバー内で純Tiを蒸着し、配線形
成材となる帯材とキャリア材となる帯材とのTi蒸着面同
士を10m/minの速度で特別の加熱を行わず約1%の圧
下率のロール圧延で圧着し、転写法用箔材となる積層箔
を得た。この時、帯材は巻き出しリールから巻き出し
て、蒸着、圧着後に巻き取りリールにて巻き取った。
Embodiments of the present invention will be described below in detail. (Example 1) Suitable for the transfer method which is one of the uses of the present invention
A Cu / Ti / Cu laminated foil was produced by the following steps. First, as a strip of wiring forming material, thickness 10μm, width 200mm, length 500
m rolled copper foil made of pure Cu was used. In addition, a rolled copper foil made of pure Cu having a thickness of 25 μm, a width of 200 mm, and a length of 500 m was used as a band of the carrier material. After previously pickling with 18% by volume hydrochloric acid,
1 x soaked in ethyl alcohol and dried with hot air on one side of each copper foil to an average thickness of 0.1 μm
Pure Ti is deposited in a chamber with a degree of vacuum of 10 -2 Pa, and no special heating is performed at a speed of 10 m / min between the Ti-deposited surfaces of the strip forming the wiring material and the strip forming the carrier material. This was pressed by roll rolling at a rolling reduction of about 1% to obtain a laminated foil to be a foil material for a transfer method. At this time, the strip was unwound from an unwinding reel, and was wound up on a take-up reel after vapor deposition and pressure bonding.

【0031】得られた積層箔は、図1のような金属箔/
中間層/金属箔の断面構造を有する帯材である。この積
層箔について配線形成材とキャリア材との引き剥がし試
験を行なったところ、界面剥離せず、母材破断し、強固
に接合していることが確認できた。また、エックス線回
折により接合強度を劣化させるTiO2の有無について確認
したがピークは認められなかった。さらに、光電子分光
分析装置により表面から1.5nm/minのスパッタ速度
でスパッタリングし、3min毎にCu、Ti、Oを定量分析
した。その結果、Cu/Ti界面近傍で酸素含有量が20原子
%程度まで増加したが、50原子%を越える酸素濃化層は
認められなかった。
The obtained laminated foil is made of a metal foil as shown in FIG.
It is a strip having a cross-sectional structure of an intermediate layer / metal foil. When a peeling test of the wiring forming material and the carrier material was performed on this laminated foil, it was confirmed that the base material was broken and the substrate was strongly bonded without delamination at the interface. Further, the presence or absence of TiO 2 which deteriorates the bonding strength was confirmed by X-ray diffraction, but no peak was observed. Furthermore, sputtering was performed from the surface at a sputtering rate of 1.5 nm / min by a photoelectron spectrometer, and Cu, Ti, and O were quantitatively analyzed every 3 min. As a result, the oxygen content increased to about 20 atomic% near the Cu / Ti interface, but no oxygen-enriched layer exceeding 50 atomic% was found.

【0032】また、配線側表面をレジンフィルムで覆
い、キャリア材をエッチングにより除去し、さらに30分
以上エッチング液に浸したが、配線形成材はエッチング
されず、Tiの中間層には実質的な欠陥がないことを確認
した。この本発明で実質的に欠陥が無いということは、
キャリア材を除去後、バリア層を腐食しないエッチング
液に浸すことで、バリア層を貫通して配線形成材がエッ
チングされるかを確認し、バリア層を貫通しなければ欠
陥が無いと判断することができる。また、キャリア材除
去後のTi層を電子顕微鏡を用いて4000倍で観察したとこ
ろ、破れを生じていないことが確認できた。
Further, the wiring side surface was covered with a resin film, the carrier material was removed by etching, and further immersed in an etching solution for 30 minutes or more. However, the wiring forming material was not etched, and the Ti intermediate layer was substantially not etched. It was confirmed that there were no defects. The fact that there is substantially no defect in the present invention means that
After removing the carrier material, immerse it in an etchant that does not corrode the barrier layer, confirm whether the wiring forming material is etched through the barrier layer, and judge that there is no defect if it does not penetrate the barrier layer Can be. In addition, when the Ti layer after removing the carrier material was observed at a magnification of 4,000 using an electron microscope, it was confirmed that no tearing occurred.

【0033】さらに、上述のCu/Ti/Cu積層箔を用いて、
最小ライン/スペース=50μm/50μmとなるような配線
パターンをもつ配線板を転写法にて作製した。その結
果、接合不足によるパターンのハガレやバリア性欠如に
よる配線の破壊、ならびに中間層の溶け残りは認められ
ず、良好な配線板を得ることができた。
Further, using the above-mentioned Cu / Ti / Cu laminated foil,
A wiring board having a wiring pattern such that minimum line / space = 50 μm / 50 μm was produced by a transfer method. As a result, no peeling of the pattern due to insufficient bonding, no destruction of the wiring due to lack of barrier properties, and no residual melting of the intermediate layer were recognized, and a good wiring board was obtained.

【0034】(実施例2)実施例1で製造したCu/Ti/Cu
の積層箔について190℃で2時間の熱処理を施し、転写法
用箔材となる積層箔を得た。その中間層近傍における透
過電子顕微鏡写真を図3に示す。中間層(1)と配線形成
材(7)およびキャリア材(6)との間には各々20nm程度の厚
さを有する金属間化合物層(5)が形成されている。配線
形成材とキャリア材との引き剥がし試験を行なったとこ
ろ、界面剥離せず、母材破断し、強固に接合しているこ
とが確認できた。また、バリア性についても実施例1同
様の方法でエッチング液浸漬試験を行ったが、バリア破
壊は認められなかった。さらにこの積層箔を用いて転写
法により配線板を形成したが、良好な配線板を得ること
ができた。
(Example 2) Cu / Ti / Cu produced in Example 1
Was subjected to a heat treatment at 190 ° C. for 2 hours to obtain a laminated foil to be a foil material for a transfer method. FIG. 3 shows a transmission electron micrograph near the intermediate layer. An intermetallic compound layer (5) having a thickness of about 20 nm is formed between the intermediate layer (1), the wiring forming material (7), and the carrier material (6). When a peeling test was performed between the wiring forming material and the carrier material, it was confirmed that the base material was broken and the bonding was firmly performed without causing interface separation. In addition, an etchant immersion test was performed for the barrier properties in the same manner as in Example 1, but no barrier destruction was observed. Further, a wiring board was formed by a transfer method using this laminated foil, and a good wiring board was obtained.

【0035】(比較例)まず、キャリア材として厚さ25
μm、幅200mm、長さ200mmの純Cu製の圧延銅箔を用
いた。予め銅箔の片側の面をアセトンで脱脂し、平均厚
さ1μmとなるように、1×10 -4Paの真空度のチャンバー
内で純Tiをスパッタし、キャリア材の上にバリア膜とな
るTiを成膜し、さらにその表面に配線形成材となる厚さ
25μmのCuをスパッタで形成して転写法用箔材となる積
層箔を得た。
(Comparative Example) First, a carrier material having a thickness of 25
Use rolled copper foil made of pure Cu with μm, width 200mm, length 200mm
Was. Beforehand, degrease one side of the copper foil with acetone, and
1 × 10 -FourPa vacuum chamber
Pure Ti is sputtered inside to form a barrier film on the carrier material.
Thickness, which is used as a wiring forming material on the surface
25μm Cu formed by sputtering to be used as foil material for transfer method
A layer foil was obtained.

【0036】この積層箔について配線形成材とキャリア
材との引き剥がし試験を行なったところ、キャリア材と
中間層の界面で0.01N/mm以下の引き剥がし強度で剥れ
た。また、光電子分光分析装置により表面から1.5nm/
minのスパッタ速度でスパッタリングし、3min毎
にCu、Ti、Oを定量分析した。その結果、Cu/Ti界面近傍
で酸素含有量が50原子%を越える酸素濃化層が認めら
れ、その厚さは0.13μmであった。
When a peeling test was performed on the laminated foil between the wiring forming material and the carrier material, the laminated foil was peeled off at an interface between the carrier material and the intermediate layer with a peeling strength of 0.01 N / mm or less. Moreover, 1.5 nm /
Sputtering was performed at a sputtering rate of min, and Cu, Ti, and O were quantitatively analyzed every 3 min. As a result, an oxygen-enriched layer having an oxygen content exceeding 50 atomic% was found near the Cu / Ti interface, and the thickness was 0.13 μm.

【0037】また、キャリア材側表面をレジンフィルム
で覆い、配線形成材をエッチングにより除去したとこ
ろ、キャリア材とTi中間層の界面で剥離を生じ、膜が破
れてバリア性を失い、キャリア材が腐食した。
When the carrier material side surface is covered with a resin film and the wiring forming material is removed by etching, peeling occurs at the interface between the carrier material and the Ti intermediate layer, the film is broken, the barrier property is lost, and the carrier material is lost. Corroded.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明によれば、中間層の両方の面側に
配置する金属箔の表面処理方法を適切にすることで、接
着強度の高い積層箔を得ることができる積層箔の製造方
法を提供することができる。
According to the present invention, a method for producing a laminated foil having a high adhesive strength can be obtained by optimizing the surface treatment method of a metal foil disposed on both sides of the intermediate layer. Can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の積層箔の一例を示す断面模式図であ
る。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of a laminated foil of the present invention.

【図2】本発明の積層箔の一例を示す断面模式図であ
る。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing an example of the laminated foil of the present invention.

【図3】本発明の積層箔の一例を示す断面図である。
(a)は透過電子顕微鏡写真、(b)は模式図である。
FIG. 3 is a sectional view showing an example of the laminated foil of the present invention.
(a) is a transmission electron micrograph, and (b) is a schematic diagram.

【図4】転写法の一例を示す断面模式図である。FIG. 4 is a schematic sectional view showing an example of a transfer method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1.中間層、2.金属箔、3.酸素濃化層、4.拡散
層、5.金属間化合物層、6.キャリア材、7.配線形
成材、8.ドライフィルムレジスト、9.半導体用エポ
キシ樹脂、10.転写法用箔材
1. 1. middle layer; 2. metal foil; 3. oxygen-enriched layer; 4. diffusion layer 5. intermetallic compound layer; 6. carrier material; 7. wiring forming material; 8. dry film resist, 10. Epoxy resin for semiconductor; Foil material for transfer method

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高島 洋 島根県安来市安来町2107番地2 日立金属 株式会社冶金研究所内 Fターム(参考) 4E351 BB30 DD04 DD11 DD54 GG01 4F100 AB01A AB01C AB12B AB17A AB17C AB19B AB31B AB33A AB33B AB33C BA03 BA06 BA44 EH66 EJ19 EJ41 GB43 4K029 AA02 AA25 BA17 BD10 CA01 EA01 FA04 GA00 GA01 JA10 KA03  ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Hiroshi Takashima 2107-2 Yasugi-cho, Yasugi City, Shimane Prefecture F-term in Hitachi Metals, Ltd. Metallurgical Research Laboratories 4E351 BB30 DD04 DD11 DD54 GG01 4F100 AB01A AB01C AB12B AB17A AB17C AB19B AB31B AB33A AB33B AB33C BA03 BA06 BA44 EH66 EJ19 EJ41 GB43 4K029 AA02 AA25 BA17 BD10 CA01 EA01 FA04 GA00 GA01 JA10 KA03

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 IVa族金属若しくはIVa族金属を主成分と
する合金でなる中間層を有する積層箔において、前記中
間層は乾式成膜層でなり、且つ前記中間層と該中間層の
両方の面側に配置された金属箔との界面から、前記IVa
族金属若しくはIVa族金属を主成分とする合金側に形成
された、酸素含有量が50原子%以上の酸素濃化層の厚さ
が0.1μm以下であることを特徴とする積層箔。
1. A laminated foil having an intermediate layer made of a Group IVa metal or an alloy containing a Group IVa metal as a main component, wherein the intermediate layer is a dry film-forming layer, and both the intermediate layer and the intermediate layer From the interface with the metal foil disposed on the surface side, the IVa
A laminated foil characterized in that an oxygen-enriched layer having an oxygen content of 50 atomic% or more and formed on the alloy side containing a Group IV metal or a Group IVa metal as a main component has a thickness of 0.1 μm or less.
【請求項2】 中間層と該中間層の少なくとも一方の面
側に配置された金属箔との界面には、IVa族金属若しく
はIVa族金属を主成分とする合金と、前記金属箔に含ま
れる金属との拡散層が形成されていることを特徴とする
請求項1に記載の積層箔。
2. An interface between an intermediate layer and a metal foil disposed on at least one surface of the intermediate layer includes a group IVa metal or an alloy containing a group IVa metal as a main component and the metal foil. The laminated foil according to claim 1, wherein a diffusion layer with a metal is formed.
【請求項3】 中間層の少なくとも一方の面側には、IV
a族金属若しくはIVa族金属を主成分とする合金との固溶
度が、互いに3原子%以下である金属箔が配置されてい
ることを特徴とする請求項1または2に記載の積層箔。
3. The method according to claim 1, wherein at least one surface of the intermediate layer has an IV.
3. The laminated foil according to claim 1, wherein metal foils having a solid solubility of 3 atom% or less with an alloy containing a group a metal or a group IVa metal as a main component are arranged. 4.
【請求項4】 中間層と該中間層の少なくとも一方の面
側に配置された金属箔との界面には、IVa族金属若しく
はIVa族金属を主成分とする合金と、前記金属箔に含ま
れる金属を主成分とする金属間化合物層が形成されてお
り、且つ該金属間化合物層の厚さが1μm以下であるこ
とを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の積層
箔。
4. An interface between an intermediate layer and a metal foil disposed on at least one surface of the intermediate layer includes a group IVa metal or an alloy containing a group IVa metal as a main component and the metal foil. The laminated foil according to any one of claims 1 to 3, wherein an intermetallic compound layer containing a metal as a main component is formed, and the thickness of the intermetallic compound layer is 1 µm or less.
【請求項5】 IVa族金属がTiであることを特徴とする
請求項1乃至4の何れかに記載の積層箔。
5. The laminated foil according to claim 1, wherein the group IVa metal is Ti.
【請求項6】 中間層の両方の面側に配置された金属箔
がCuを主成分とする金属箔であることを特徴とする請求
項1乃至5の何れかに記載の積層箔。
6. The laminated foil according to claim 1, wherein the metal foil disposed on both sides of the intermediate layer is a metal foil containing Cu as a main component.
【請求項7】 中間層の少なくとも一方の面側に配置さ
れた金属箔の厚さが50μm以下であって、且つ積層箔全
体の厚さが150μm以下であることを特徴とする請求項
1乃至6の何れかに記載の積層箔。
7. The metal foil disposed on at least one side of the intermediate layer has a thickness of 50 μm or less, and the entire laminated foil has a thickness of 150 μm or less. 7. The laminated foil according to any one of 6.
【請求項8】 請求項1乃至7の何れかに記載の積層箔
を用いて形成されることを特徴とする配線板。
8. A wiring board formed using the laminated foil according to any one of claims 1 to 7.
【請求項9】 IVa族金属若しくはIVa族金属を主成分と
する合金でなる中間層が乾式成膜層でなり、前記中間層
の少なくとも一方の面側に配置する金属箔の接着面側表
面に、前記IVa族金属若しくはIVa族金属を主成分とする
合金を乾式成膜法にて付着形成させ、ロール圧着する積
層箔の製造方法において、前記中間層の両方の面側に配
置する金属箔の接着面側表面に対して乾式成膜より以前
に表面清浄化処理を行うことを特徴とする積層箔の製造
方法。
9. An intermediate layer made of a Group IVa metal or an alloy containing a Group IVa metal as a main component is a dry film-forming layer, and is formed on a surface of an adhesive surface of a metal foil disposed on at least one surface of the intermediate layer. In the method for producing a laminated foil to be roll-press-bonded by depositing and forming an alloy containing a Group IVa metal or a Group IVa metal as a main component by a dry film forming method, a method of forming a metal foil disposed on both surfaces of the intermediate layer. A method for producing a laminated foil, wherein a surface cleaning treatment is performed on a surface on an adhesion side before dry film formation.
【請求項10】 ロール圧着した積層箔を700℃以下の
温度で熱処理することを特徴とする請求項9に記載の積
層箔の製造方法。
10. The method for producing a laminated foil according to claim 9, wherein the laminated foil that has been roll-pressed is heat-treated at a temperature of 700 ° C. or less.
【請求項11】 中間層の少なくとも一方の面側に配置
する金属箔はIVa族金属との固溶度が、互いに3原子%以
下である金属箔であることを特徴とする請求項9または
10に記載の積層箔の製造方法。
11. The metal foil disposed on at least one surface side of the intermediate layer is a metal foil having a solid solubility with a Group IVa metal of 3 atomic% or less with respect to each other. 3. The method for producing a laminated foil according to item 1.
【請求項12】 IVa族金属がTiであることを特徴とす
る請求項9乃至11の何れかに記載の積層箔の製造方
法。
12. The method for producing a laminated foil according to claim 9, wherein the group IVa metal is Ti.
【請求項13】 中間層の両方の面側に配置された金属
箔がCuを主成分とする金属箔であることを特徴とする請
求項9乃至12の何れかに記載の積層箔の製造方法。
13. The method for producing a laminated foil according to claim 9, wherein the metal foil disposed on both sides of the intermediate layer is a metal foil containing Cu as a main component. .
【請求項14】 中間層の少なくとも一方の面側に配置
された金属箔の厚さが50μm以下であって、且つ積層箔
全体の厚さが150μm以下であることを特徴とする請求
項9乃至13の何れかに記載の積層箔の製造方法。
14. The metal foil disposed on at least one side of the intermediate layer has a thickness of 50 μm or less, and the entire laminated foil has a thickness of 150 μm or less. 14. The method for producing a laminated foil according to any one of the above items 13.
【請求項15】 金属箔は巻き出しリールから巻き出さ
れた後、ロール圧着され、巻き取りリールで巻き取られ
ることを特徴とする請求項9乃至14の何れかに記載の
積層箔の製造方法。
15. The method for producing a laminated foil according to claim 9, wherein the metal foil is unwound from an unwinding reel, roll-pressed, and wound up by a take-up reel. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8609993B2 (en) 2008-05-16 2013-12-17 Mitsubishi Materials Corporation Power module substrate, power module, and method for manufacturing power module substrate

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