JP2005271515A - 導体層付き樹脂フィルム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】耐熱性樹脂フィルムの少なくとも片面に、バリヤメタル層と導体層とが形成された導体層付き樹脂フィルムであって、バリヤメタル層が(a)Ti、Zr、Hf、Cr、Mo、W、V、Nb、Taから選ばれる1種類以上、(b)Mn、Fe、Co、Ni、Znから選ばれる1種類以上、および、Cuを含有し、Cuの原子分率が1%以上30%以下である導体層付き樹脂フィルム。
【選択図】 なし
Description
かかる状況に鑑み、本発明の目的は、ファインピッチの配線パターン形成後において、パターンの密着力が高く、かつ、バリヤメタル層を通常の銅エッチング液でエッチングを行うことができ、絶縁信頼性も優れている導体層付き樹脂フィルムを提供することである。
導体層付き樹脂フィルムの導体層を2mm幅にエッチングし、該2mm幅の導体層をTOYO BOLDWIN社製“テンシロン”UTM-4-100にて引っ張り速度50mm/分、90°剥離で測定した。
(2)耐湿熱試験後の密着力
導体層付き樹脂フィルムの導体層を2mm幅にエッチングし、121℃/100%RH/2気圧に設定された高温高湿オーブン中に96時間おいた後取り出し、(1)記載の方法で密着力を測定した。
(3)熱負荷試験後の密着力
導体層付き樹脂フィルムの導体層を2mm幅にエッチングし、150℃に設定された熱風オーブン中に168時間おいた後取り出し、(1)記載の方法で密着力を測定した。
50μmピッチ(配線幅25μm、配線間25μm)のくし型銅配線パターンを形成し、配線にSnめっきを施した。高湿熱加速条件下で配線に直流電流を印可して抵抗値を測定した。抵抗値が106Ωを下回ったときをショート時間とし、最大100時間まで測定した。絶縁信頼性は結果のばらつきが大きいためので各水準について20個ずつサンプルを作製評価した。20個中100時間以上保持したものが1個以上であることが必要であり、10個以上であることが好ましく、15個以上であることがより好ましい。計測に使用したシステムと条件は以下のとおりである。
高度加速寿命試験装置 EHS−221MD(タバイエスペック)
130℃、85%RH
イオンマイグレーション評価装置 AEI−020P(タバイエスペック)
印可電圧60V(DC)。
導体層付き樹脂フィルムの導体層を剥離したあと、導体層側をアルゴンイオンエッチングを併用したオージェ電子分光法で元素分析を行った。原子分率は、バリヤメタル層の半値幅中心での原子分率を用いた。
測定装置 走査型オージェ電子分光装置SAM−670型(PHI製)
測定真空度 表面分析時 8×10-7Pa
深さ方向分析時 1×10-6Pa
スペクトル測定条件 加速電圧 10kV
試料電流 20nA
ビーム径 80nmφ
試料傾斜角 30度
イオンエッチング条件 イオン種 Ar+
加速電圧 2kV。
ロール状の東レデュポン(株)製ポリイミドフィルム“カプトン”100EN(厚み25μm)を真空中で十分に乾燥させてから、片面にスパッタリングによって金属薄膜層を形成した。まず、Ni−Cr合金(Ni80−Cr20(重量%))のターゲットを用いて出力2W/cm2で10nm積層し、続いて、Cuを出力5W/cm2で100nm積層した。次に、銅導電層を硫酸銅めっきにより8μm積層した。これを、窒素雰囲気下、280℃で1時間の熱処理を行って導体層付き樹脂フィルムAを得た。この導体層付き樹脂フィルムの常態の密着力は6.2N/cmであり、耐湿熱試験後の密着力は4.2N/cmであり、熱負荷試験後の密着力は4.1N/cmであった。また、絶縁信頼性試験の結果、20サンプル中18サンプルで100時間以上ショートしなかった。この導体層付き樹脂フィルムの常態の密着力を測定した後の、銅箔側をオージェ電子分光法を用いて、バリヤメタル層の厚み、および、原子分率を測定した。その結果、バリヤメタル層の厚みは12nmであり、原子分率はNi/Cr/Cu/O=70/18/10/2であった(表1)。
東レデュポン(株)製ポリイミドフィルム“カプトン”100EN(厚み25μm)を真空中で十分に乾燥させてから、片面に酸素雰囲気下でプラズマ処理を行い、スパッタリングによって金属薄膜層を形成した。まず、Ni−Cr合金(Ni80−Cr20(重量%))のターゲットとCuのターゲットを用いてバリヤメタル層を10nm積層した。この際、Ni−Cr合金を出力2W/cm2で、Cuを出力0.5W/cm2で行った。続いてCuを出力5W/cm2で100nm積層した。次に、銅導体層を硫酸銅めっきにより8μm積層して、導体層付き樹脂フィルムBを得た。実施例1と同様にして、密着力の測定、絶縁信頼性試験、および、バリヤメタル層の厚みと原子分率の測定を行った結果を表1に示した。
東レデュポン(株)製ポリイミドフィルム“カプトン”100EN(厚み25μm)の片面に、上記ポリイミド前駆体ワニスを塗布、乾燥し、290℃で3分間熱処理を行い、厚み0.3μmの樹脂層を積層した。該フィルムを真空中で十分に乾燥させてから、スパッタリングによって金属薄膜層を形成した。まず、Ni−Cr合金(Ni80−Cr20(重量%))のターゲットを用いて出力2W/cm2で10nm積層し、続いて、Cuを出力5W/cm2で100nm積層した。次に、銅導電層を硫酸銅めっきにより8μm積層した。次に、銅導電層を硫酸銅めっきにより8μm積層した。これを、窒素雰囲気下、280℃で1時間の熱処理を行って導体層付き樹脂フィルムCを得た。実施例1と同様にして、密着力の測定、絶縁信頼性試験、および、バリヤメタル層の厚みと原子分率の測定を行った結果を表1に示した。
東レデュポン(株)製ポリイミドフィルム“カプトン”100EN(厚み25μm)の片面に、上記ポリイミド前駆体ワニスを塗布、乾燥し、290℃で3分間熱処理を行い、厚み0.3μmの樹脂層を積層した。該フィルムを真空中で十分に乾燥させてから、スパッタリングによって金属薄膜層を形成した。まず、Ni−Cr合金(Ni80−Cr20(重量%))のターゲットとCuのターゲットを用いてバリヤメタル層を10nm積層した。この際、Ni−Cr合金を出力2W/cm2で、Cuを出力0.5W/cm2で行った。続いてCuを出力5W/cm2で100nm積層した。次に、銅導体層を硫酸銅めっきにより8μm積層して、導体層付き樹脂フィルムDを得た。実施例1と同様にして、密着力の測定、絶縁信頼性試験、および、バリヤメタル層の厚みと原子分率の測定を行った結果を表1に示した。
東レデュポン(株)製ポリイミドフィルム“カプトン”100EN(厚み25μm)を真空中で十分に乾燥させてから、片面にスパッタリングによって金属薄膜層を形成した。まず、Ni−Cr合金(Ni95−Cr5(重量%))のターゲットを用いて出力2W/cm2で10nm積層し、続いて、Cuを出力5W/cm2で100nm積層した。次に、銅導電層を硫酸銅めっきにより8μm積層した。これを、窒素雰囲気下、280℃で1時間の熱処理を行って導体層付き樹脂フィルムEを得た。実施例1と同様にして、密着力の測定、絶縁信頼性試験、および、バリヤメタル層の厚みと原子分率の測定を行った結果を表1に示した。
東レデュポン(株)製ポリイミドフィルム“カプトン”100EN(厚み25μm)を真空中で十分に乾燥させてから、片面にスパッタリングによって金属薄膜層を形成した。まず、Ni−Cr合金(Ni50−Cr50(重量%))のターゲットを用いて出力2W/cm2で10nm積層し、続いて、Cuを出力5W/cm2で100nm積層した。次に、銅導電層を硫酸銅めっきにより8μm積層した。これを、窒素雰囲気下、280℃で1時間の熱処理を行って導体層付き樹脂フィルムFを得た。実施例1と同様にして、密着力の測定、絶縁信頼性試験、および、バリヤメタル層の厚みと原子分率の測定を行った結果を表1に示した。
東レデュポン(株)製ポリイミドフィルム“カプトン”100EN(厚み25μm)を真空中で十分に乾燥させてから、片面にスパッタリングによって金属薄膜層を形成した。まず、Ni−Cr合金(Ni80−Cr20(重量%))のターゲットを出力10W/cm2で50nm積層し、続いて、Cuを出力5W/cm2で100nm積層した。次に、銅導電層を硫酸銅めっきにより8μm積層した。これを、窒素雰囲気下、280℃で1時間の熱処理を行って導体層付き樹脂フィルムGを得た。実施例1と同様にして、密着力の測定、絶縁信頼性試験、および、バリヤメタル層の厚みと原子分率の測定を行った結果を表1に示した。
東レデュポン(株)製ポリイミドフィルム“カプトン”100EN(厚み25μm)を真空中で十分に乾燥させてから、片面にスパッタリングによって金属薄膜層を形成した。まず、Ni−Cr合金(Ni80−Cr20(重量%))のターゲットを出力0.4W/cm2で2nm積層し、続いて、Cuを出力5W/cm2で100nm積層した。次に、銅導電層を硫酸銅めっきにより8μm積層した。これを、窒素雰囲気下、280℃で1時間の熱処理を行って導体層付き樹脂フィルムHを得た。実施例1と同様にして、密着力の測定、絶縁信頼性試験、および、バリヤメタル層の厚みと原子分率の測定を行った結果を表1に示した。
東レデュポン(株)製ポリイミドフィルム“カプトン”100EN(厚み25μm)を真空中で十分に乾燥させてから、片面にスパッタリングによって金属薄膜層を形成した。まず、Ni−Cr合金(Ni80−Cr20(重量%))のターゲットを用いて出力2W/cm2で10nm積層し、続いて、Cuを出力5W/cm2で100nm積層した。次に、銅導電層を硫酸銅めっきにより8μm積層した。これを、窒素雰囲気下、350℃で1時間の熱処理を行って導体層付き樹脂フィルムIを得た。実施例1と同様にして、密着力の測定、絶縁信頼性試験、および、バリヤメタル層の厚みと原子分率の測定を行った結果を表1に示した。
東レデュポン(株)製ポリイミドフィルム“カプトン”100EN(厚み25μm)を真空中で十分に乾燥させてから、片面にスパッタリングによって金属薄膜層を形成した。まず、Ni−Cr合金(Ni80−Cr20(重量%))のターゲットを用いて出力2W/cm2で10nm積層し、続いて、Cuを出力5W/cm2で100nm積層した。次に、銅導電層を硫酸銅めっきにより8μm積層した。これを、窒素雰囲気下、180℃で1時間の熱処理を行って導体層付き樹脂フィルムJを得た。実施例1と同様にして、密着力の測定、絶縁信頼性試験、および、バリヤメタル層の厚みと原子分率の測定を行った結果を表1に示した。
宇部興産(株)製ポリイミドフィルム“ユーピレックス”25S(厚み25μm)を真空中で十分に乾燥させてから、片面にスパッタリングによって金属薄膜層を形成した。まず、Ni−Cr合金(Ni80−Cr20(重量%))のターゲットを用いて出力2W/cm2で10nm積層し、続いて、Cuを出力5W/cm2で100nm積層した。次に、銅導電層を硫酸銅めっきにより8μm積層した。これを、窒素雰囲気下、280℃で1時間の熱処理を行って導体層付き樹脂フィルムKを得た。実施例1と同様にして、密着力の測定、絶縁信頼性試験、および、バリヤメタル層の厚みと原子分率の測定を行った結果を表1に示した。
宇部興産(株)製ポリイミドフィルム“ユーピレックス”25S(厚み25μm)を真空中で十分に乾燥させてから、片面に上記ポリイミド前駆体ワニスを塗布、乾燥し、290℃で3分間熱処理を行い、厚み0.3μmの樹脂層を積層した。そこに、スパッタリングによって金属薄膜層を形成した。まず、Ni−Cr合金(Ni80−Cr20(重量%))のターゲットを用いて出力2W/cm2で10nm積層し、続いて、Cuを出力5W/cm2で100nm積層した。次に、銅導電層を硫酸銅めっきにより8μm積層した。これを、窒素雰囲気下、280℃で1時間の熱処理を行って導体層付き樹脂フィルムLを得た。実施例1と同様にして、密着力の測定、絶縁信頼性試験、および、バリヤメタル層の厚みと原子分率の測定を行った結果を表1に示した。
東レデュポン(株)製ポリイミドフィルム“カプトン”100EN(厚み25μm)を真空中で十分に乾燥させてから、片面に上記ポリイミド前駆体ワニスを塗布、乾燥し、290℃で3分間熱処理を行い、厚み0.3μmの樹脂層を積層した。そこに、スパッタリングによって金属薄膜層を形成した。まず、Coのターゲットを出力5W/cm2で、Moのターゲットを出力5W/cm2で、Co/Moを10nm積層し、続いて、Cuを出力5W/cm2で100nm積層した。次に、銅導電層を硫酸銅めっきにより8μm積層した。これを、窒素雰囲気下、280℃で1時間の熱処理を行って導体層付き樹脂フィルムMを得た。実施例1と同様にして、密着力の測定、絶縁信頼性試験、および、バリヤメタル層の厚みと原子分率の測定を行った結果を表1に示した。
東レデュポン(株)製ポリイミドフィルム“カプトン”100EN(厚み25μm)を常圧60℃で乾燥してから片面に、スパッタリングによって金属薄膜層を形成した。まず、Ni−Cr合金(Ni80−Cr20(重量%))のターゲットを用いて出力2W/cm2で10nm積層し、続いて、Cuを出力5W/cm2で100nm積層した。次に、銅導電層を硫酸銅めっきにより8μm積層した。これを、窒素雰囲気下、280℃で1時間の熱処理を行って導体層付き樹脂フィルムNを得た。実施例1と同様にして、密着力の測定、絶縁信頼性試験、および、バリヤメタル層の厚みと原子分率の測定を行った結果を表1に示した。
東レデュポン(株)製ポリイミドフィルム“カプトン”100EN(厚み25μm)を常圧80℃で乾燥してから片面に、スパッタリングによって金属薄膜層を形成した。まず、Ni−Cr合金(Ni80−Cr20(重量%))のターゲットを用いて出力2W/cm2で10nm積層し、続いて、Cuを出力5W/cm2で100nm積層した。次に、銅導電層を硫酸銅めっきにより8μm積層した。これを、窒素雰囲気下、280℃で1時間の熱処理を行って導体層付き樹脂フィルムOを得た。実施例1と同様にして、密着力の測定、絶縁信頼性試験、および、バリヤメタル層の厚みと原子分率の測定を行った結果を表1に示した。
東レデュポン(株)製ポリイミドフィルム“カプトン”100EN(厚み25μm)を真空中で十分に乾燥させてから、片面にスパッタリングによって金属薄膜層を形成した。まず、Ni−Cr合金(Ni80−Cr20(重量%))のターゲットを用いて出力30W/cm2で150nm積層し、続いて、Cuを出力5W/cm2で100nm積層した。次に、銅導電層を硫酸銅めっきにより8μm積層した。これを、窒素雰囲気下、280℃で1時間の熱処理を行って導体層付き樹脂フィルムPを得た。実施例1と同様にして、密着力の測定、絶縁信頼性試験、および、バリヤメタル層の厚みと原子分率の測定を行った結果を表1に示した。
東レデュポン(株)製ポリイミドフィルム“カプトン”100EN(厚み25μm)を真空中で十分に乾燥させてから、片面にスパッタリングによって金属薄膜層を形成した。まず、Ni−Cr合金(Ni80−Cr20(重量%))のターゲットを用いて出力0.1W/cm2で0.5nm積層し、続いて、Cuを出力5W/cm2で100nm積層した。次に、銅導電層を硫酸銅めっきにより8μm積層した。これを、窒素雰囲気下、280℃で1時間の熱処理を行って導体層付き樹脂フィルムQを得た。実施例1と同様にして、密着力の測定、絶縁信頼性試験、および、バリヤメタル層の厚みと原子分率の測定を行った結果を表1に示した。
東レデュポン(株)製ポリイミドフィルム“カプトン”100EN(厚み25μm)の片面に、スパッタリングによって金属薄膜層を形成した。まず、Ni−Cr合金(Ni80−Cr20(重量%))のターゲットを用いて出力2W/cm2で10nm積層し、続いて、Cuを出力5W/cm2で100nm積層した。この際に、“カプトン”の乾燥が不十分であった。次に、銅導電層を硫酸銅めっきにより8μm積層した。これを、窒素雰囲気下、280℃で1時間の熱処理を行って導体層付き樹脂フィルムRを得た。実施例1と同様にして、密着力の測定、絶縁信頼性試験、および、バリヤメタル層の厚みと原子分率の測定を行った結果を表1に示した。
東レデュポン(株)製ポリイミドフィルム“カプトン”100EN(厚み25μm)を真空中で十分に乾燥させてから、片面にスパッタリングによって金属薄膜層を形成した。まず、Ni−Cr合金(Ni80−Cr20(重量%))のターゲットを用いて出力2W/cm2で10nm積層し、続いて、Cuを出力5W/cm2で100nm積層した。次に、銅導体層を硫酸銅めっきにより8μm積層して、導体層付き樹脂フィルムSを得た。実施例1と同様にして、密着力の測定、絶縁信頼性試験、および、バリヤメタル層の厚みと原子分率の測定を行った結果を表1に示した。なお、実施例1と同様にして、銅エッチング液で配線パターンを形成した際に、バリヤメタル層がエッチングされていないことは目視で確認できた。
東レデュポン(株)製ポリイミドフィルム“カプトン”100EN(厚み25μm)を真空中で十分に乾燥させてから、片面に酸素雰囲気下でプラズマ処理を行い、スパッタリングによって金属薄膜層を形成した。まず、Ni−Cr合金(Ni80−Cr20(重量%))のターゲットを用いて出力2W/cm2で10nm積層し、続いて、Cuを出力5W/cm2で100nm積層した。次に、銅導体層を硫酸銅めっきにより8μm積層して、導体層付き樹脂フィルムTを得た。実施例1と同様にして、密着力の測定、絶縁信頼性試験、および、バリヤメタル層の厚みと原子分率の測定を行った結果を表1に示した。なお、実施例1と同様にして、銅エッチング液で配線パターンを形成した際に、バリヤメタル層がエッチングされていないことは目視で確認できた。
東レデュポン(株)製ポリイミドフィルム“カプトン”100EN(厚み25μm)を真空中で十分に乾燥させてから、片面に酸素雰囲気下でプラズマ処理を行い、スパッタリングによって金属薄膜層を形成した。まず、Niのターゲットを用いて出力2W/cm2で10nm積層し、続いて、Cuを出力5W/cm2で100nm積層した。次に、銅導体層を硫酸銅めっきにより8μm積層した。これを、窒素雰囲気下、280℃で1時間の熱処理を行って導体層付き樹脂フィルムRを得た。導体層付き樹脂フィルムUを得た。実施例1と同様にして、密着力の測定、絶縁信頼性試験、および、バリヤメタル層の厚みと原子分率の測定を行った結果を表1に示した。
東レデュポン(株)製ポリイミドフィルム“カプトン”100EN(厚み25μm)を真空中で十分に乾燥させてから、片面に酸素雰囲気下でプラズマ処理を行い、スパッタリングによって金属薄膜層を形成した。まず、Crのターゲットを用いて出力2W/cm2で10nm積層し、続いて、Cuを出力5W/cm2で100nm積層した。次に、銅導体層を硫酸銅めっきにより8μm積層した。これを、窒素雰囲気下、280℃で1時間の熱処理を行って導体層付き樹脂フィルムVを得た。導体層付き樹脂フィルムLを得た。実施例1と同様にして、密着力の測定、絶縁信頼性試験、および、バリヤメタル層の厚みと原子分率の測定を行った結果を表1に示した。なお、実施例1と同様にして、銅エッチング液で配線パターンを形成した際に、バリヤメタル層がエッチングされていないことは目視で確認できた。
東レデュポン(株)製ポリイミドフィルム“カプトン”100EN(厚み25μm)を真空中で十分に乾燥させてから、片面にスパッタリングによって金属薄膜層を形成した。まず、Ni−Cr合金(Ni80−Cr20(重量%))のターゲットを用いて出力2W/cm2で10nm積層し、続いて、Cuを出力5W/cm2で100nm積層した。次に、銅導電層を硫酸銅めっきにより8μm積層した。これを、窒素雰囲気下、420℃で1時間の熱処理を行って導体層付き樹脂フィルムWを得た。実施例1と同様にして、密着力の測定、絶縁信頼性試験、および、バリヤメタル層の厚みと原子分率の測定を行った結果を表1に示した。
Claims (5)
- 耐熱性樹脂フィルムの少なくとも片面に、バリヤメタル層と導体層とが形成された導体層付き樹脂フィルムであって、バリヤメタル層が下記の(a)、(b)およびCuを含有し、Cuの原子分率が1%以上30%以下である導体層付き樹脂フィルム。
(a)Ti、Zr、Hf、Cr、Mo、W、V、Nb、Taから選ばれる1種類以上
(b)Mn、Fe、Co、Ni、Znから選ばれる1種類以上。 - さらに酸素を有し、酸素の原子分率が15%以下である請求項1記載の導体層付き樹脂フィルム。
- 耐熱性樹脂フィルムの少なくとも片面に、積層された樹脂層とバリヤメタル層と導体層が形成された請求項1〜2のいずれか記載の導体層付き樹脂フィルム。
- 請求項1〜2のいずれか記載の導体層付き樹脂フィルムにおいて、バリヤメタル層中のCrの原子分率が1%以上80%以下、Niの原子分率が20%以上99%以下である導体層付き樹脂フィルム。
- 請求項1〜2のいずれか記載の導体層付き樹脂フィルムにおいて、バリヤメタル層の厚みが1〜100nmである導体層付き樹脂フィルム。
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