JP2006245440A - 基板の保管方法及びコイル部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 金属膜が形成された基板を安定して保管することができる基板の保管方法及びコイル部品の製造方法を提供する。
【解決手段】 コイル付き基板５を保管するときは、まず容器６内に保管用水Ｗを入れる。保管用水Ｗとしては、比抵抗が１７ＭΩ・ｃｍ以上であり且つ溶存酸素濃度が５０μｇ／リットル以下の超純水を使用する。続いて、保管用水Ｗに藻が発生することを防止すべく、保管用水Ｗに紫外線を照射する。続いて、コイル付き基板５を保管用水Ｗに浸漬させる。そして、容器６の上部にＯリング９を介して蓋１０を取り付けることにより、容器６の内部を密封状態にした状態で、コイル付き基板５を保管用水Ｗ中にしばらくの間保管する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、例えばコイル部品等を製造する過程における基板の保管方法及びコイル部品の製造方法に関するものである。

基板の表面上に金属膜を有する電子部品の一つにコイル部品がある。コイル部品は、基板と、この基板の表面に形成された金属製のコイルとを備えている。このようなコイル部品を製造する方法としては、例えば特許文献１に記載されているように、絶縁基板の表面に導電層を介してコイルパターンを形成した後、コイルパターンに対応する部分以外の導電層をエッチングにより除去することが知られている。
特開平７−１４２２５４号公報

ところで、コイル部品の製造工程によっては、コイルが形成された基板をしばらくの間（例えば数日間）保管しておき、その後で導電層のエッチング処理を実施することがある。この場合、コイルが形成された基板の保管中に、基板の表面状態が劣化すると、次工程のエッチング処理に影響を及ぼすことがあり、製品の信頼性低下につながってしまう。

本発明の目的は、金属膜が形成された基板を安定して保管することができる基板の保管方法及びコイル部品の製造方法を提供することである。

近年では、プロセスルールの減少等に伴い、処理後の基板の表面状態を安定化させるためには、ウェット方式による基板の保管が好適であるとされている。ただし、例えば基板を水に浸して保管する場合には、使用される水の状態によって、次工程（例えばエッチングやメッキ）の処理ばらつきが大きくなるという問題がある。そこで、本発明者等は、鋭意検討を重ねた結果、基板の保管に使用される水の比抵抗及び溶存酸素濃度が基板の表面状態の安定性に影響を与えることを見出し、本発明を完成させるに至った。

即ち、本発明は、表面に金属膜が形成された基板の保管方法であって、比抵抗が１７ＭΩ・ｃｍ以上であり且つ溶存酸素濃度が５０μｇ／リットル以下の保管用水を用意し、金属膜が形成された基板を保管用水に浸漬させて保管することを特徴とするものである。

このように比抵抗が１７ＭΩ・ｃｍ以上であり且つ溶存酸素濃度が５０μｇ／リットル以下の保管用水を用いることにより、金属膜が形成された基板（以下、単に基板という）の保管時に、保管用水に含まれる不純物イオンが基板上の金属表面に吸着しにくくなると共に、基板上の金属表面が酸化しにくくなる。これにより、基板を保管した後でも、基板の表面状態が安定化するようになる。

好ましくは、保管用水を容器内に入れた状態で、保管用水に紫外線を照射し、その後で金属膜が形成された基板を保管用水に浸漬させる。例えば基板の保管をクリーンルーム以外の場所で行うと、保管用水に空気中の菌が入り込んで藻が発生することがある。これに対し、保管用水に紫外線を照射することにより、長期間にわたって基板を保管用水に保管する場合でも、保管用水での藻の発生が抑制される。これにより、保管用水の劣化が防止されるため、基板の表面状態をより安定化させることができる。

このとき、容器として、鏡面加工が施された内壁面を有するものを使用することが好ましい。これにより、容器内の保管用水に照射された紫外線が容器の内壁面で反射されやすくなるため、紫外線が保管用水中で十分に散乱するようになり、紫外線照射の効率が高まる。従って、保管用水での藻の発生が更に抑制されるようになる。

また、本発明は、基板の表面に形成された金属製のコイルを有するコイル部品の製造方法であって、基板の表面に導電層を介してコイルを形成する工程と、比抵抗が１７ＭΩ・ｃｍ以上であり且つ溶存酸素濃度が５０μｇ／リットル以下の保管用水を用意し、コイルが形成された基板を保管用水に浸漬させて保管する工程と、コイルが形成された基板を所定の時間だけ保管した後、導電層の一部をエッチングする工程とを含むことを特徴とするものである。

このように本発明に係わるコイル部品の製造方法においては、コイルが形成された基板（以下、単に基板という）を保管する際に、比抵抗が１７ＭΩ・ｃｍ以上であり且つ溶存酸素濃度が５０μｇ／リットル以下の保管用水を用いることにより、保管用水に含まれる不純物イオンが導電層に吸着しにくくなると共に、導電層が酸化しにくくなる。これにより、基板を保管した後でも、基板の表面状態が安定化するようになる。その結果、次工程である導電層のエッチング処理において、エッチング時間等のばらつきを低減することができる。

本発明によれば、金属膜が形成された基板を安定して保管することができる。これにより、後工程のエッチング処理やメッキ処理等の処理ばらつきを低減できるため、製品の信頼性を向上させることが可能となる。

以下、本発明に係わる基板の保管方法及びコイル部品の製造方法の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明に係わるコイル部品の製造方法の一実施形態によって製造されるコイルウェハを示す断面図である。同図において、コイルウェハ１は、円盤状の絶縁基板２と、この絶縁基板２の表面に導電層３を介してスパイラル状に形成されたコイル４とを備えている。導電層３及びコイル４は、いずれも例えば銅などから成っている。なお、図１では、絶縁基板２の一面のみにコイル４を形成したが、絶縁基板２の両面にコイル４を形成しても良い。

このようなコイルウェハ１を製造する方法について説明する。まず、図２に示すように、無電解メッキにより絶縁基板２の表面に導電層３を形成する。そして、その導電層３上にコイル４を形成する。コイル４の形成は、具体的には以下のようにして行う。

即ち、電着によって導電層３上にフォトレジストを成膜した後、フォトリソグラフィ法によりフォトレジストにコイルパターンを形成する。続いて、電気メッキによって、導電層３が露出している部分にコイル４を形成する。そして、溶剤を用いてフォトレジストを除去した後、洗浄を行う。これにより、図２に示すように、表面に導電層３及びコイル４が形成された基板（以下、コイル付き基板という）５が得られる。

その後、しばらくの間、複数枚のコイル付き基板５をまとめて保管（保存）しておく。なお、コイル付き基板５を一時的に保管するのは、実際に行う工程上の理由によるものである。コイル付き基板５を保管する手順は、以下の通りである。

即ち、図３に示すように、保管用水Ｗを貯めておくための長方体状の容器６を予め用意する。容器６は、ステンレス鋼、石英、パイレックス（登録商標）等で形成されている。容器６の内壁面６ａには、Ｃｒ等の反射膜がコーティングされているのが好ましい。容器６内には、複数枚のコイル付き基板５を立てた状態で支持するための基板キャリア７が配置されている。なお、コイル付き基板５を支持する手段としては、特にこれには限られず、例えばコイル付き基板５を寝かせた状態で支持するものであっても良い。

このような容器６を用いてコイル付き基板５の保管を行うときは、まず図３に示すように、容器６内に保管用水Ｗを入れる。このとき、保管用水Ｗは、容器６内に配置された基板キャリア７にコイル付き基板５を立てた時にコイル付き基板５の全体が漬かるような高さ位置まで入れるようにする（図４参照）。

保管用水Ｗとしては、比抵抗が１７ＭΩ・ｃｍ以上であり且つ溶存酸素濃度が５０μｇ／リットル以下の超純水を使用する。保管用水Ｗの比抵抗を１７ＭΩ・ｃｍ以上とするのは、保管用水Ｗに含まれる不純物イオンがコイル付き基板５の導電層３に吸着しないようにする為である。保管用水Ｗの溶存酸素濃度を５０μｇ／リットル以下とするのは、コイル付き基板５の導電層３が酸化しないようにする為である。なお、保管用水Ｗの比抵抗値の設定は、例えば超純水をイオン交換塔に通すことにより行う。保管用水Ｗの溶存酸素濃度の設定は、例えば超純水に超音波を当てて過剰の酸素を除去することにより行う。

そのような保管用水Ｗを容器６内の所定位置まで注ぎ込んだ後、図３に示すように、紫外線照射装置８により保管用水Ｗに紫外線（ＵＶ）を照射する。保管用水Ｗに紫外線を照射するのは、保管用水Ｗに藻が発生することを防止する為である。ここで、容器６の内壁面６ａに反射膜等の鏡面加工が施されている場合には、保管用水Ｗに照射された紫外線が内壁面６ａで反射されやすくなる。このため、紫外線が保管用水Ｗ内を散乱するようになるので、保管用水Ｗでの藻の発生が十分に抑制される。さらに、コイル付き基板５を保管用水に入れる前の段階で、保管用水Ｗに対して紫外線の照射を行うので、コイル付き基板５にダメージを与えることは無い。

続いて、図４に示すように、容器６内に配置された基板キャリア７に複数枚のコイル付き基板５を支持することにより、各コイル付き基板５を保管用水Ｗに浸漬させる。なお、複数枚のコイル付き基板５が支持された状態の基板キャリア７を、予め保管用水Ｗが溜まっている容器６内に入れても良い。

続いて、図５に示すように、容器６の上部にＯリング９を介して蓋１０を取り付けることにより、容器６の内部を密封状態にする。この状態で、各コイル付き基板５を保管用水Ｗ中にしばらくの間保管しておく。

その後、容器６内からコイル付き基板５を取り出し、コイル付き基板５におけるコイル４の無い部分（コイルスペース部）Ｓに位置する導電層３をエッチングにより除去する。これにより、図１に示すようなコイルウェハ１が得られる。

以上のような本実施形態にあっては、コイル付き基板５を、比抵抗が１７ＭΩ・ｃｍ以上であり且つ溶存酸素濃度が５０μｇ／リットル以下である保管用水Ｗに浸漬させた状態で保管するようにしたので、上述したように、コイル付き基板５の保管時に、保管用水Ｗ中の不純物イオンが導電層３に吸着したり、導電層３が酸化することが抑制される。また、コイル付き基板５を保管用水Ｗ中に保管する前に、保管用水Ｗに紫外線を照射することにより、上述したように保管用水Ｗに藻が発生することが抑制されるため、保管用水Ｗの劣化が防止される。従って、保管用水Ｗの状態が良好に維持されるので、保管後でもコイル付き基板５の表面状態が安定化するようになる。

これにより、その後に実施される導電層３のエッチング工程において、エッチングレートの低下が抑えられるため、コイル付き基板５毎のエッチング時間等のばらつきが低減され、エッチング処理能力が安定化するようになる。また、コイルウェハ１の電気絶縁性が向上させ、コイル４間のショートを防止することができる。その結果、コイルウェハ１の電気的特性の信頼性を高めることが可能となる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、コイル付き基板５の保管後に、コイル付き基板５に設けられた導電層３をエッチングする工程を有しているが、本発明に係わるコイル部品の製造方法は、コイル付き基板の保管後に、コイル付き基板の表面に例えばメッキを施すものについても適用可能である。この場合には、上記のような保管用水Ｗにコイル付き基板を浸漬させて保管するので、その後のメッキ処理のばらつきを低減することができる。

また、本発明に係わる基板の保管方法は、上記実施形態のようなコイル付き基板の保管に限られず、表面に金属膜が形成された基板の保管であれば適用可能である。さらに、本発明は、基板の単なる保存だけでなく、基板の搬送のための保管についても適用可能である。

以下、本発明に係わる基板の保管方法の実施例について説明する。

まず、表面に金属膜が形成された基板のサンプルを作製した。具体的には、まずＣｕ貼ガラスクロス基板を用意した。そして、Ｃｕ貼ガラスクロス基板に対してＣｕの全面エッチングを行った後、無電解メッキによりガラスクロス基板の表面にＣｕを厚み０．５μｍ成膜し、更に電着によって無電解Ｃｕ層上にレジストを厚み１０μｍ成膜した。続いて、露光及び現像によって２０μｍ×１０μｍの櫛型電極のパターンを形成し、これに対して脱脂洗浄、希硫酸洗浄、純粋洗浄を行った。続いて、電流密度２Ａ／ｄｍ^２以下において３０分間の電気メッキを行って、レジスト上に厚み１０μｍのＮｉ膜を形成した。そして、１％水酸化ナトリウムによりレジストを除去した後、超純水により超音波洗浄及びバブル洗浄を十分に行った。これにより、金属膜が形成された基板のサンプルを得た。

また、保管用水が入っている水槽を複数（６つ）準備した。各水槽に入っている保管用水の比抵抗及び溶存酸素濃度は、図６に示すような組み合わせとなっている。そして、基板サンプル（表中のＢ〜Ｇ）を各保管用水に浸漬させ、大気中に４８時間放置した。なお、一つの基板サンプル（表中のＡ）については、保管用水に浸漬させず、そのまま大気中に曝した状態で４８時間放置した。

所定時間経過後、各サンプルを取り出し、１００ｇ／リットルの過硫酸ナトリウム（３０℃）を用いて、櫛型電極スペース部の無電解Ｃｕ層が無くなるまでエッチングし、その時のエッチング時間のばらつきを調べた。その結果を図７に示す。なお、ここでいうエッチング時間のばらつきは、６０秒に対するばらつきである。同図から分かるように、比抵抗が１７．５ＭΩ・ｃｍ、溶存酸素濃度が２０μｇ／リットルの保管用水を使用した場合に、エッチング時間のばらつきが最も少なかった（サンプルＣ参照）。

また、各サンプルを取り出し、１００ｇ／リットルの過硫酸ナトリウム（３０℃）を用いて、４０倍顕微鏡検査により櫛型電極スペース部の無電解Ｃｕ層が除去できたと判断されたレベルにおいて８０秒間のエッチングを行った。そして、１２１℃、９５％ＲＨ、１２０ＨｒのＰＣＴ試験を行い、櫛型電極のパターン間の絶縁性を調べた。その結果を図８に示す。同図から分かるように、比抵抗が１７．５ＭΩ・ｃｍ、溶存酸素濃度が２０μｇ／リットルの保管用水を使用した場合のみ、櫛型電極のパターン間の絶縁不良発生率が０％であった（サンプルＣ参照）。

本発明に係わるコイル部品の製造方法の一実施形態によって製造されるコイルウェハを示す断面図である。 図１に示すコイルウェハの製造過程において一時的に保管されるコイル付き基板を示す断面図である。 図２に示すコイル付き基板を保管する前に、容器内の保管用水に紫外線を照射する様子を示す断面図である。 図２に示すコイル付き基板を容器内の保管用水に浸漬させた状態を示す断面図である。 図２に示すコイル付き基板を保管用水に浸漬させて保管している状態を示す断面図である。 実施例において、基板のサンプルを保管する方法と、基板のサンプルの保管に使用される保管用水の比抵抗及び溶存酸素濃度とを示す表である。 図６に示した基板の各サンプルをエッチングした時のエッチング時間のばらつきを示す表である。 図６に示した基板の各サンプルをエッチングした時の絶縁不良発生率を示す表である。

符号の説明

１…コイルウェハ（コイル部品）、２…絶縁基板、３…導電層、４…コイル（金属膜）、５…コイル付き基板、６…容器、６ａ…内壁面、８…紫外線照射装置、Ｗ…保管用水。

Claims (4)

1. 表面に金属膜が形成された基板の保管方法であって、
   比抵抗が１７ＭΩ・ｃｍ以上であり且つ溶存酸素濃度が５０μｇ／リットル以下の保管用水を用意し、前記金属膜が形成された基板を前記保管用水に浸漬させて保管することを特徴とする基板の保管方法。
2. 前記保管用水を容器内に入れた状態で、前記保管用水に紫外線を照射し、その後で前記金属膜が形成された基板を前記保管用水に浸漬させることを特徴とする請求項１記載の基板の保管方法。
3. 前記容器として、鏡面加工が施された内壁面を有するものを使用することを特徴とする請求項２記載の基板の保管方法。
4. 基板の表面に形成された金属製のコイルを有するコイル部品の製造方法であって、
   前記基板の表面に導電層を介して前記コイルを形成する工程と、
   比抵抗が１７ＭΩ・ｃｍ以上であり且つ溶存酸素濃度が５０μｇ／リットル以下の保管用水を用意し、前記コイルが形成された基板を前記保管用水に浸漬させて保管する工程と、
   前記コイルが形成された基板を所定の時間だけ保管した後、前記導電層の一部をエッチングする工程とを含むことを特徴とするコイル部品の製造方法。
   
   
   
   
   
   
   

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