JP2002110840A

JP2002110840A - 半導体用配線基板

Info

Publication number: JP2002110840A
Application number: JP2000295851A
Authority: JP
Inventors: Mitsuyoshi Yokura; 與倉　　三好; Masahiro Kokuni; 昌宏小國
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2000-09-28
Filing date: 2000-09-28
Publication date: 2002-04-12

Abstract

(57)【要約】【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】耐熱性樹脂膜中に形成された孔に導電性物
質が埋め込まれた樹脂基板表面の少なくとも片面がロー
ル状のバフおよび／またはブラシによって研磨され、平
坦化されたことを特徴とする半導体用配線基板。

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
る耐熱性樹脂膜中に形成された孔に導電性物質が埋め込
まれた樹脂基板表面の少なくとも片面がロール状のバフ
および／またはブラシによって研磨され、平坦化された
ことを特徴とする半導体用配線基板に関するものであ
る。さらに詳しくは、微細配線に対応した微細孔に導電
性物質を埋め込んだ後、該導電物質および導電層をロー
ル状のバフまたはブラシによって所定の厚みに研磨し、
平坦化した半導体用配線基板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４−５５
５５５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（以下ビアー
ホールと記す）は、メッキ銅あるいは導電性樹脂などで
埋め込まれ使用される。電気的特性の面ではメッキ銅が
好ましいが、通常のメッキ方法では、銅がビアーホール
だけでなく周辺のいたるところに成長し、ビアーホール
周辺部と表面の銅の厚みが不均一になり、配線基板とし
て使用できなくなる問題がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、樹脂
膜中に形成されたビアホールに導電性物質が埋め込まれ
た半導体用配線基板を提供するものであり、とりわけ２
００μｍφ以下の微細な導通孔を有する半導体用配線基
板を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は以下の構成を採用する。すなわち、（１）耐熱性樹脂膜中に形成された孔に導電性物質が埋
め込まれた樹脂基板表面の少なくとも片面が、ロール状
のバフおよび／またはブラシによって研磨され、平坦化
されてなることを特徴とする半導体用配線基板。

【０００５】（２）耐熱性樹脂膜中に形成された孔が、
レーザー加工により形成されていることを特徴とする前
記（１）に記載の半導体用配線基板。

【０００６】（３）前記（１）に記載の樹脂膜中に形成
された孔が、ウエットエッチングにより形成されてなる
ことを特徴とする半導体用配線基板。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに詳しく説明
する。

【０００８】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、該導電層を電極に用いてメッキ法
により上記の孔に導電性物質を過剰に埋め込んだ後、不
均一かつ過剰な導電性物質をロールバフおよび／または
ブラシによって所定の厚みに研磨し、平坦化した半導体
用配線基板である。

【０００９】まず孔の形成方法であるが、孔の形成方法
としては、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、Ｙ
ＡＧ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、１００μｍφより小さい孔の場合には、
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Ｙ
ＡＧ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、孔の形状を均一に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。

【００１０】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。

【００１１】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。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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を
形成してもよい。

【００１８】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。

【００１９】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
一であってもよい。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。さら、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、ＤＥＥＰＵＶ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。

【００２７】パンチングによる孔形成としては公知の方
法を用いることができる。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。

【００２８】ドリル加工による孔形成も公知の方法を用
いることができる。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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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、クロム酸カ
リウム、過マンガン酸カリウム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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】次に、本発明半導体用配線基板は、樹脂膜
中に形成された孔に導電性物質が埋め込まれた樹脂基板
表面の少なくとも片面がロール状のバフおよび／または
ロール状のブラシによって研磨され、平坦化されたもの
である。

【００３６】ロール状のバフとしては、不織布に砥粒材
を配合したものをロール状に仕上げたものなどが挙げら
れる。また、ロール状のブラシとしては、合成樹脂フィ
ラメントに研磨砥粒を混入しブラシ用フィラメントとし
たものなどをロール状に仕上げたものなどが挙げられ
る。

【００３７】不織布の材質としては、ナイロン、ポリエ
ステル、ポリプロピレンなどが挙げられるがこれらに限
定されない。砥粒材としては酸化アルミニウム、シリコ
ンカーバイトなどが好ましく、粒度・硬度は目的に応じ
選定すればよい。

【００３８】例えば、研磨厚みが大きい場合、荒仕上げ
には研磨力の大きいもの（粒の大きいもの）を使用し、
仕上げには表面凹凸が目的の精度になるような粒の小さ
いものを使用すればよい。ロール状のバフまたはブラシ
３の使用方法としては、サポートロール７と対になるよ
うに使用し、搬送ロール８と別にすることが好ましい。

【００３９】次に、本発明による半導体用配線基板を得
る具体例を以下に示すがこれに限定されるものではな
い。

【００４０】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で銅層を樹脂膜の両
側に形成する。または、樹脂膜の両面に導電層を有する
２層材、例えば”エスパネック”（新日鐵化学（株）
製）、”メタロイヤル”（東洋メタライジング（株）
製）なども使用される。その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、微細孔を形成すると、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。メッキ時、銅は導
通孔だけでなく全面に成長し、表面の厚みが不均一にな
るので、導通孔が塞がった後に、銅表面を所定の厚みに
するため本発明によるロールブラシを用い研磨・平坦化
する。

【００４１】ロールブラシはプリント基板研磨用ブラシ
などのものを用いることができ、特に限定されるもので
はない。ブラシ研磨・平坦化する条件は、例えばロール
ブラシに使用される研磨剤の硬度、粒度、回転数、押し
つけ圧力などは目的に応じ好ましく選定すればよい。

【００４２】なお、この手順ではウエットエッチングに
よる孔形成後、ＲＩＥ（リアクティブチオンエッチン
グ）による処理、銅によるメッキ形成方法を示したが、
ウエットエッ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、クロム酸溶液な
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。

【００４３】本発明による配線基板は、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
によってはさら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。例えば、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。

【００４４】

【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。

【００４５】実施例１及び比較例１ポリイミドフイルム「カプトンＥＮ」、の５０μｍ厚樹
脂膜にクロムスパッタ、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。

【００４６】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「ＡＺＰ４０００」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
た次に、１００μｍφの円形パターン（ビアホール）を
含んだマスク４を使い、片面をｇ線用ステッパーにて３
００ｍＪ／ｃｍ²露光し、ＡＺ４００Ｋ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。

【００４７】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。

【００４８】銅のエッチング終了後、フォトレジストを
除去し、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。

【００４９】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）でメッキを施した。

【００５０】［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Ａ］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：３０分。

【００５１】メッキしたビアホール近辺の断面形状をＳ
ＥＭで観察したところ、ビアホール内に完全に導電性物
質である銅が埋め込まれ、さらにビアホールの周辺も初
期の銅厚み８μｍの上にさらに約２０μｍ以上のメッキ
銅が不均一に成長していた。

【００５２】これを図３に示した片面４軸研磨装置で研
磨した。研磨後の断面を図１に示す。実施例１は表面が
平坦化され配線材料として問題のないものが得られた。
また研磨を行っていない比較例１の結果を図２に示し
た。比較例１は不均一に成長したメッキ銅が残存してい
た。なお、図１、図２において、１はメッキ銅であり、
２は樹脂膜である。また、図３において、３はロール状
のバフ、４は水洗配管用の流量調節弁、５は水洗用のノ
ズル、６は研磨用基板、７は基板搬送用ロール、８は搬
送用ゴムロールである。

【００５３】実施例２両面銅箔付”エスパネック”（構成：銅１８μｍ／ポリ
イミド４０μｍ／銅１８μｍ、新日鐵化学（株）製）を
用いた以外は、実施例１と同じ条件でスピンコートから
研磨工程まで実施した。

【００５４】実施例３片面銅箔付”エスパネックス”を用い、ポリイミド層の
ビアホールを炭酸ガスレーザー（三菱電気（株）製）を
用い、円形パターン状にレーザーを照射し、樹脂膜に１
００μｍφのパターンを形成した。

【００５５】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。

【００５６】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の銅箔を片面に形成した。

【００５７】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を照射し、樹脂膜に１００μｍ
φのパターンを形成した。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、５０〜９０μｍ
φ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。

【００５８】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。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。

【００５９】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。

【００６０】実施例６ＸｅＣｌ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。

【００６１】実施例７ＸｅＣｌ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。

【００６２】

【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】実施例１における研磨後の状態を示した模式図
である。

【図２】比較例１における研磨後の状態を示した模式図
である。

【図３】本発明で用いる研磨装置の一例を示す概略図で
ある。

【符号の説明】

１：メッキ銅２：樹脂膜（ポリイミドフィルム）３：ロールブラシ４：供給バルブ５：研磨剤等供給手段６：研磨対象物（テープ等）７：サポートロール８：搬送ロール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０５Ｋ 3/22 Ｈ０５Ｋ 3/40 Ｋ 3/40 3/46 Ｎ 3/46 Ｂ２３Ｋ 101:40 // Ｂ２３Ｋ 101:40 Ｈ０１Ｌ 23/12 ＱＦターム(参考） 3C058 AA06 AA09 AA18 AB03 AC04 CA02 CB01 CB02 4E068 AF00 DA11 5E317 AA24 BB03 BB11 CC25 CC31 CD01 CD25 CD32 GG14 5E343 AA02 AA07 AA18 BB21 EE32 EE40 EE43 ER45 ER49 GG08 5E346 AA06 AA12 AA43 CC10 CC31 CC32 DD17 DD22 DD32 FF18 GG15 HH25

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】耐熱性樹脂膜中に形成された孔に導電性物
質が埋め込まれた樹脂基板表面の少なくとも片面が、ロ
ール状のバフおよび／またはブラシによって研磨され、
平坦化されてなることを特徴とする半導体用配線基板。
【請求項２】耐熱性樹脂膜中に形成された孔が、レーザ
ー加工により形成されていることを特徴とする請求項１
に記載の半導体用配線基板。
【請求項３】請求項１に記載の樹脂膜中に形成された孔
が、ウエットエッチングにより形成されてなることを特
徴とする半導体用配線基板。