JP2002539630A - 両側に金属層を有する、電気的に絶縁したベース材料にコンタクトホールを設けるための方法 - Google Patents

両側に金属層を有する、電気的に絶縁したベース材料にコンタクトホールを設けるための方法

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、両側に金属層を有する、電気的に絶縁したベース材料にコンタクトホールを設けるための方法に関する。少なくとも１つの金属層（２）に被着させたエッチングレジスト層（３）が、電磁ビーム（Ｓ）によって、金属層（２）に、あとでコンタクトホールとなる孔パターンを設けることができるようにストラクチャ化される。コンタクトホールをベース材料（１）に設けることは有利にはレーザビームによって行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、両側に金属層を有する、電気的に絶縁したベース材料にコンタクト
ホールを設けるための方法に関する。
【０００２】 欧州特許公開第００６２３００号明細書に基づき、プリント配線板を製造する
ための方法が公知であり、この方法では両面が銅めっきされたベース材料から出
発している。コンタクトホールの機械的な穿孔後、化学的にかつ次いで電気的に
金属被着させることによって、銅化層は孔壁部および銅めっき上に被着される。
次いでエッチングレジスト層を全面にわたって被着させた後、エッチングレジス
ト層をレーザビームによって選択的に再び除去され、これにより所望の導体パタ
ーンを、このような形式で露出された銅層のエッチングによってストラクチャ化
することができる。
【０００３】 米国特許第３２６５５４６号明細書により公知である、プリント配線板を製造
するための方法ではまず、あとでコンタクトホールと成る孔パターンをフォト技
術によって銅めっきに転写し、この孔パターンを、引き続き行われるエッチング
によって銅めっきに設ける。この銅めっきの孔領域で露出したベース材料が、コ
ンタクトホールを製造するために化学式エッチングによって除去される。
【０００４】 欧州特許公開第０１６４５６４号明細書により公知である、プリント配線板ま
たは多層プリント配線板用の層間ラミネートを製造するための同様の方法におい
て、あとでコンタクトホールと成る孔パターンが、同様にフォト技術と、次いで
行われるエッチングとによって銅めっきに設けられる。このようにストラクチャ
化された銅めっきをマスクとして使用して、保護されていないベース材料がレー
ザビームによって除去され、しかも反対側に位置する銅めっきが除去プロセスを
終了させる。スイス国特許第６８１７５８号明細書から公知である、プリント配
線板または多層プリント配線板用の層間ラミネートを製造するための別の方法で
も、あとでコンタクトホールと成る孔パターンが、同様にフォト技術と、次いで
行われるエッチングとによって銅めっきに設けられる。このようにストラクチャ
化された銅めっきをエッチングレジストされた孔マスクとして使用して、コンタ
クトホールがプラズマエッチングによってベース材料に設けられる。
【０００５】 あとでコンタクトホールと成る孔パターンをレーザ穿孔によって、両側で銅め
っきされたベース材料の一方または両方の金属層に設けることもすでに公知であ
る。マイクロメータ領域の直径を有する孔パターンはＵＶレーザまたはＩＲレー
ザによって形成される。穿孔過程は順次行われるプロセスであって、そのため比
較的大きな時間の消費に繋がる。さらにレーザ穿孔時には孔領域の銅は円形状ま
たはらせん状に多層にわたって除去されなければならない。１５０μｍまたは１
００μｍの直径を有する孔のレーザ穿孔時には一回につき、使用されたレーザの
種類に関連して、最大５μｍの銅の除去を予期することができる。この除去は、
除去中に、レーザエネルギの進入を防止するプラズマが除去箇所において生ぜし
められることによっても制限されている。さらに最終的な除去段階を同じ出力で
行うことができない。なぜならばそうでなければ孔の縁部において下方に位置す
る有機的なベース材料の固着が減少され得るからである。例えば１７μｍの銅層
厚さの場合には、４〜５の処理状態で行われる。
【０００６】 本発明の課題は、両側に金属層を有する、電気的に絶縁したベース材料にコン
タクトホールを設けるための方法において、孔パターンを一方または両方の金属
層において迅速にかつ僅かなコストで製造することである。
【０００７】 この課題を解決するために本発明の方法では、 ａ）少なくとも１つの金属層にエッチングレジスト層を被着させ、 ｂ）該エッチングレジスト層を、あとでコンタクトホールと成る領域において
、電磁ビームによって再び除去し、 ｃ）段階ｂにおいて露出された、金属層の領域をベース材料の表面に至るまで
エッチングし、 ｄ）コンタクトホールをベース材料に設ける段階 を有するようにした。
【０００８】 本発明による方法では、導体路パターンを製造するための欧州特許公開第００
６２３００号明細書により公知である形式に準拠して、孔パターンの製造は、電
磁ビームと、次いで行われるエッチングとによってエッチングレジスト層を構造
化することによって行われる。薄いエッチングレジスト層は、あとでコンタクト
ホールと成る領域において電磁ビームによってはやい速度で円形状にまたはらせ
ん状に除去される。次いで行われる選択的なエッチングプロセスでは孔パターン
の全孔が同時に形成され、これにより順次行われる穿孔プロセスと比べて著しく
時間が節約される。
【０００９】 本発明の方法の有利な実施例は従属請求項から得られる。
【００１０】 請求項２に基づく構成では、もはや必要でないエッチングレジスト層がエッチ
ングプロセス後に完全に取り除かれる。コンタクトホールを設けたベース材料を
、プリント配線板または層間ラミネートの製造のために、すでに使用されたレー
ザ装置を使用して、欧州特許公開第００６２３００号明細書により公知である方
法に基づいてさらに処理することができる。ベース材料に被着される金属層の製
造は例えば金属を化学的なめっきかつ次いで行われる電気めっきによって、また
はスパッタリング法によって行うことができる。しかし請求項３に基づき有利に
はわずかなコストで製造することができかつプリント配線板技術においてすでに
長きにわたって定評のある、両側で銅めっきされたベース材料から出発されてい
る。
【００１１】 請求項４に基づき、金属製のエッチングレジスト層を使用すると、電磁ビーム
によるエッチングレジスト層のストラクチャ化は非常に良好な結果をもたらす。
【００１２】 請求項５に基づき、エッチングレジスト層のために錫または錫・鉛合金を使用
すると特に好都合である。このようなエッチングレジスト層は一方では例えばレ
ーザによって簡単にストラクチャ化することができ、他方ではエッチング時にこ
のエッチングレジスト層によって、その下に拡がる金属層の確実な保護を保証す
る。
【００１３】 請求項６に基づき、有利には金属製のエッチング層が無電解めっきによって被
着される。なぜならばこの無電解めっきは特に経済的な形式で行うことができる
からである。
【００１４】 しかし請求項７に基づき、エッチングレジスト層のために有機的な材料を使用
することができる。このような有機的なエッチングレジスト層を被着させること
は、請求項８に基づき、特に簡単な形式でエレクトロディップコーティングによ
ってまたは静電的な被着によって行うことができる。請求項９に基づき、電磁ビ
ームが有利にはレーザによって発生される。なぜならばレーザビームは所望の領
域におけるエッチングレジスト層の除去もしくは気化のために適しているからで
ある。請求項１０に基づき、ベース材料に対してレーザビームの相対的な移動は
有利には自由にプログラム可能であるとよい。つまりレーザ光線によって孔パタ
ーンの輪郭を迅速に描くことができ、特に簡単に変位させることもできる。
【００１５】 請求項１１に基づき、コンタクトホールを簡単な形式でプラズマエッチングに
よってベース材料に設けることができる。
【００１６】 請求項１２に基づき、コンタクトホールをレーザ光線によってベース材料に設
けることができるので、金属層のアンダカットを完全に防止することができる。
【００１７】 請求項１３による構成では、コンタクトホールが、金属層によって制限された
盲孔としてベース材料に設けられている。このような形式はプリント配線板の製
造のためにも、多層プリント配線板用の層間ラミネートのためにも適している。
【００１８】 しかし請求項１４に基づき、コンタクトホールを、貫通孔としてベース材料に
設けることも可能である。この変化実施例ではいずれしろ両金属層にコンタクト
ホールの対応した孔パターンを設けなければならない。
【００１９】 次に本発明の実施形態を図面に示した実施例に基づき詳説する。
【００２０】 図１〜図６には、金属層を両側に有するベース材料に盲孔を設ける際の方法段
階を著しく簡易化し連続して示した図が示されている。
【００２１】 図７〜図１２には、金属層を両側に有するベース材料に貫通孔を設ける際の方
法段階を著しく簡易化し連続して示した図が示されている。
【００２２】 図１に従い、両面に金属層２が設けられた、電気的に絶縁したベース材料１か
ら出発する。この実施例では金属層２は例えば１０μｍの厚さを有する銅めっき
である。
【００２３】 図２に基づき、金属層２上にエッチングレジスト層３が被着されている。図示
した実施例においてこのエッチングレジスト層３は錫を無電解めっきすることに
よって例えば厚さ１μｍで形成される。
【００２４】 このエッチングレジスト層３の被着後、このエッチングレジスト層３は図３に
基づき上側面の、あとでコンタクトホールを成す領域４００において、電磁ビー
ムＳによって除去される。図３において矢印で示した電磁ビームＳは図示した実
施例ではＮｄ：ＹＡＧレーザによって生ぜしめられる。このレーザによる除去は
ここではスキャン露光方法で行われ、しかも相応したホール形成領域４００は例
えば１００μｍの直径を有している。
【００２５】 図３に基づくエッチングレジスト層３の選択的な、レーザによる除去によって
露出した、上側面の金属層２の領域は、図４に示すようにベース材料１の表面に
至るまでエッチングされる。しかもこのために、サブトラクティブ技術において
汎用であるエッチング溶液を使用することができる。エッチング過程において金
属層２に設けられるホールは、図３では部材番号４０１を付与した領域によって
示されている。
【００２６】 図５に基づき、エッチングレジスト層３は上方の金属層２のストラクチャ化後
に完全に取り除かれる。
【００２７】 エッチングレジスト層３の取り除き後、図６に基づき、部材番号４を付与した
コンタクトホールがベース材料１に設けられる。図示した実施例では盲孔として
形成されたコンタクトホール４が、レーザビームによって形成される。このレー
ザビームは図４では矢印ＬＳによって示されている。欧州特許公開第０１６４５
６４号明細書により公知である方法形式に基づき、ストラクチャ化された上方の
金属層２はマスクとして機能するが、他方で下方の金属層２はエキシマレーザに
よって行われる、ベース材料の除去を終了させる。
【００２８】 図７〜図１２に示した変化例において、図７および図８は前記した図１および
図２に対応する。
【００２９】 図９に基づき、エッチングレジスト層３は上面側でも下面側でも、あとでコン
タクトホールと成る領域４００において、電磁ビームＳによって再び除去される
。このようにして露出した、金属層２の領域は図１０に基づき上面側でも下面側
でもベース材料１の表面に至るまでエッチングされる。
【００３０】 図１１に示したエッチングレジスト層３の除去後に、図１２に基づいて貫通孔
として形成されたコンタクトホール４０がベース材料１に設けられる。ここでも
コンタクトホール４０を形成するためのベース材料の除去は、図１２では矢印Ｌ
Ｓで示したレーザビームによって行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 金属層を両側に有するベース材料に盲孔を設ける際の１方法段階を著しく簡易
化して示した概略図である。
【図２】 金属層を両側に有するベース材料に盲孔を設ける際の１方法段階を著しく簡易
化して示した概略図である。
【図３】 金属層を両側に有するベース材料に盲孔を設ける際の１方法段階を著しく簡易
化して示した概略図である。
【図４】 金属層を両側に有するベース材料に盲孔を設ける際の１方法段階を著しく簡易
化して示した概略図である。
【図５】 金属層を両側に有するベース材料に盲孔を設ける際の１方法段階を著しく簡易
化して示した概略図である。
【図６】 金属層を両側に有するベース材料に盲孔を設ける際の１方法段階を著しく簡易
化して示した概略図である。
【図７】 金属層を両側に有するベース材料に貫通孔を設ける際の１方法段階を著しく簡
易化して示した概略図である。
【図８】 金属層を両側に有するベース材料に貫通孔を設ける際の１方法段階を著しく簡
易化して示した概略図である。
【図９】 金属層を両側に有するベース材料に貫通孔を設ける際の１方法段階を著しく簡
易化して示した概略図である。
【図１０】 金属層を両側に有するベース材料に貫通孔を設ける際の１方法段階を著しく簡
易化して示した概略図である。
【図１１】 金属層を両側に有するベース材料に貫通孔を設ける際の１方法段階を著しく簡
易化して示した概略図である。
【図１２】 金属層を両側に有するベース材料に貫通孔を設ける際の１方法段階を著しく簡
易化して示した概略図である。
【符号の説明】
１ ベース材料、 ２ 金属層、 ３ エッチングレジスト層、 ４，４０
コンタクトホール、 ４００，４０１ 領域、 Ｓ 電磁ビーム、 ＬＳ レー
ザビーム
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年４月５日（２０００．４．５）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】 欧州特許公開第００６２３００号明細書に基づき、プリント配線板を製造する
ための方法が公知であり、この方法では両面が銅めっきされたベース材料から出
発している。コンタクトホールの機械的な穿孔後、化学的にかつ次いで電気的に
金属被着させることによって、銅化層は孔壁部および銅めっき上に被着される。
次いでエッチングレジスト層を全面にわたって被着させた後、エッチングレジス
ト層をレーザビームによって選択的に再び除去され、これにより所望の導体パタ
ーンを、このような形式で露出された銅層のエッチングによってストラクチャ化
することができる。 欧州特許公開第０３６１１９２号明細書により公知である同様の方法では、ま
ずエッチングレジスト層がレーザビームによって、あとで導体路パターンに直接
隣接する領域でだけ除去される。この領域では、除去されることによって露出し
た銅層の領域がエッチングされる。まだ残留している、導体路パターンに相応し
ない所望されない、銅層の領域ではエッチングレジスト層が電解的に除去され、
この所望されない領域はエッチングによって取り除かれる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】 この課題を解決するために本発明の方法では、 ａ）少なくとも１つの金属層にエッチングレジスト層を被着させ、 ｂ）該エッチングレジスト層を、あとでコンタクトホールと成る領域において
、電磁ビームによって再び除去し、 ｃ）段階ｂにおいて露出された、金属層の領域をベース材料の表面に至るまで
エッチングし、 ｄ）コンタクトホールをレーザビームによってベース材料に設ける段階 を有するようにした。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】 本発明による方法では、導体路パターンを製造するための欧州特許公開第００
６２３００号明細書により公知である形式に準拠して、孔パターンの製造は、電
磁ビームと、次いで行われるエッチングとによってエッチングレジスト層を構造
化することによって行われる。薄いエッチングレジスト層は、あとでコンタクト
ホールと成る領域において電磁ビームによってはやい速度で円形状にまたはらせ
ん状に除去される。次いで行われる選択的なエッチングプロセスでは孔パターン
の全孔が同時に形成され、これにより順次行われる穿孔プロセスと比べて著しく
時間が節約される。コンタクトホールはレーザビームによってベース材料に設け
られ、これにより金属層のアンダカットが完全に防止される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】 請求項１１による構成では、コンタクトホールが、金属層によって制限された
盲孔としてベース材料に設けられている。このような形式はプリント配線板の製
造のためにも、多層プリント配線板用の層間ラミネートのためにも適している。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】 しかし請求項１２に基づき、コンタクトホールを、貫通孔としてベース材料に
設けることも可能である。この変化実施例ではいずれしろ両金属層にコンタクト
ホールの対応した孔パターンを設けなければならない。
───────────────────────────────────────────────────── 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 3/42 ６１０ Ｈ０５Ｋ 3/42 ６１０Ａ // Ｂ２３Ｋ 101:42 Ｂ２３Ｋ 101:42 【要約の続き】

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 両面に金属層（２）を設けた、電気的に絶縁したベース材料
    （１）にコンタクトホール（４；４０）を設けるための方法において、 次のような方法段階、すなわち ａ）少なくとも１つの金属層（２）にエッチングレジスト層（３）を被着させ
    、 ｂ）該エッチングレジスト層（３）を、あとでコンタクトホール（４；４０）
    と成る領域において、電磁ビーム（Ｓ）によって再び除去し、 ｃ）段階ｂにおいて露出された、金属層（２）の領域をベース材料（１）の表
    面に至るまでエッチングし、 ｄ）コンタクトホール（４；４０）をベース材料（１）に設ける段階 を有することを特徴とする、両面に金属層を設けた、電気的に絶縁したベース材
    料にコンタクトホールを設けるための方法。
  2. 【請求項２】 段階ｃで行われるエッチングのあと、エッチングレジスト層
    （３）を完全に除去する、請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 両側で銅めっきされたベース材料（１）から出発する、請求
    項１または２記載の方法。
  4. 【請求項４】 金属製のエッチングレジスト層（３）を使用する、請求項１
    から３までのいずれか１項記載の方法。
  5. 【請求項５】 エッチングレジスト層（３）のために錫または錫・鉛合金を
    使用する、請求項４記載の方法。
  6. 【請求項６】 エッチングレジスト層（３）を無電解めっきによって被着さ
    せる、請求項４または５記載の方法。
  7. 【請求項７】 エッチングレジスト層（３）のために有機的な材料を使用す
    る、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
  8. 【請求項８】 エッチングレジスト層（３）をエレクトロディップコーティ
    ングまたは静電的な被着によって施す、請求項７記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記電磁ビーム（Ｓ）をレーザによって発生させる、請求項
    １から８までのいずれか１項記載の方法。
  10. 【請求項１０】 ベース材料（１）に対するレーザビームの相対的な移動を
    自由にプログラミングできる、請求項９記載の方法。
  11. 【請求項１１】 段階ｄにおいて、コンタクトホール（４；４０）をプラズ
    マエッチングによってベース材料（１）に設ける、請求項１から１０までのいず
    れか１項記載の方法。
  12. 【請求項１２】 段階ｄにおいてコンタクトホール（４；４０）をレーザビ
    ーム（ＬＳ）によってベース材料（１）に設ける、請求項１から１０までのいず
    れか１項記載の方法。
  13. 【請求項１３】 段階ｄにおいてコンタクトホール（４）を、金属層（２）
    によって制限された盲孔としてベース材料（１）に設ける、請求項１から１２ま
    でのいずれか１項記載の方法。
  14. 【請求項１４】 段階ｄにおいてコンタクトホール（４０）を、貫通孔とし
    てベース材料（１）に設ける、請求項１から１２までのいずれか１項記載の方法
    。
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