JP2009267080A

JP2009267080A - 配線基板の製造方法

Info

Publication number: JP2009267080A
Application number: JP2008114866A
Authority: JP
Inventors: Shinji Yamada; 進治山田; Daisuke Narumi; 大祐鳴海; Yasuhiko Gomi; 康彦五味
Original assignee: Kyocera SLC Technologies Corp
Current assignee: Kyocera SLC Technologies Corp
Priority date: 2008-04-25
Filing date: 2008-04-25
Publication date: 2009-11-12

Abstract

【課題】微細で高密度配線を有する絶縁信頼性の高い配線基板を簡単な方法で製造することが可能な配線基板の製造方法を提供することである。
【解決手段】絶縁層１上または金属層２上に配線パターンに対応する開口３ａを有するめっきレジスト層３を形成するレジスト形成工程と、前記開口３ａ内の前記絶縁層１上または前記金属層３上にめっき金属層４を析出させるめっき工程と、前記絶縁層１上または前記金属層２上から前記めっきレジスト層３を剥離するレジスト剥離工程とを含む配線基板の製造方法であって、前記レジスト剥離工程は、前記めっきレジスト層３を水溶性有機溶剤または該水溶性有機溶剤の水溶液で前処理した後、引き続きアルカリ性水溶液で膨潤させる配線基板の製造方法である。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体素子等の電子部品を搭載するために用いられる配線基板の製造方法に関するものである。

近年、半導体素子等の電子部品を搭載するために用いられる配線基板は、その小型化、薄型化がますます求められており、そのため配線基板における配線パターンも微細且つ高密度なものが要求されている。このような微細で高密度の配線パターンを実現する方法としてフルアディティブ法やセミアディティブ法と呼ばれる方法がある。フルアディティブ法は、表面にめっき触媒核が付与された絶縁層上に配線パターンに対応する開口を有するめっきレジスト層を形成し、このめっきレジスト層の開口内の絶縁層上に無電解めっき法により配線パターン用のめっき金属層を析出させた後、めっきレジスト層を剥離することによりめっき金属層から成る配線パターンを形成する方法である。また、セミアディティブ法は、絶縁層の表面に無電解めっき層や金属箔等から成る薄い下地金属層を設け、その下地金属層上に配線パターンに対応する開口を有するめっきレジスト層を形成し、このめっきレジスト層の開口内の下地金属層上に電解めっき法により配線パターン用のめっき金属層を析出させた後、めっきレジスト層を剥離し、その後、配線パターン部以外の露出する下地金属層をエッチング除去することにより下地金属層およびめっき金属層から成る配線パターンを形成する方法である。

ところで、このようなアディティブ法に用いられるめっきレジスト層は、配線パターンの微細化および高密度化に伴い、めっきレジスト層を形成する際やめっき金属層を析出させる際等に不要な剥離が発生しないように、絶縁層や下地金属層との密着性が高められてきている。さらに、配線パターン間の隙間が狭いものとなってきているために、一般的に使用されているアルカリ性水溶液等から成る剥離液を使用してめっきレジスト層を膨潤させることにより剥離しても、配線パターン間の狭い隙間に挟まっためっきレジスト層は容易に剥離できない。

そこで、例えば特許文献１には、めっきレジスト層をアルカリ性水溶液により膨潤させて剥離した後、残っためっきレジスト層の残渣を酸化樹脂エッチング剤や有機溶剤から成る薬液にて処理することにより除去する方法が提案されている。

しかしながら、めっきレジスト層の残渣を酸化樹脂エッチング剤や有機溶剤から成る薬液にて処理すると、残渣が大きな場合、処理に比較的長時間を要し、これらの薬液が配線基板を構成する絶縁層を侵して配線基板における配線パターン間の電気的な絶縁信頼性の劣化等をもたらしてしまう危険がある。
特開２００３−２９８２０５号公報

本発明は、かかる従来の問題点に鑑み案出されたものであり、その課題は配線基板を構成する絶縁層に悪影響を与えることなくめっきレジスト層を短時間で良好に剥離することができ、それにより微細で高密度配線を有する絶縁信頼性の高い配線基板を簡単な方法で製造することが可能な配線基板の製造方法を提供することである。

本発明の配線基板の製造方法は、絶縁層上または金属層上に配線パターンに対応する開口を有するめっきレジスト層を形成するレジスト形成工程と、前記開口内の前記絶縁層上または前記金属層上にめっき金属層を析出させるめっき工程と、前記絶縁層上または前記金属層上から前記めっきレジスト層を剥離するレジスト剥離工程とを含む配線基板の製造方法であって、前記レジスト剥離工程は、前記めっきレジスト層を水溶性有機溶剤または該水溶性有機溶剤の水溶液で前処理した後、引き続きアルカリ性水溶液で膨潤させるレジスト膨潤工程を含むことを特徴とするものである。

本発明の配線基板の製造方法によれば、めっきレジスト層を剥離するレジスト剥離工程は、めっきレジスト層を水溶性有機溶剤または該水溶性有機溶剤の水溶液で前処理した後、引き続きアルカリ性水溶液で膨潤させることから、配線基板を構成する絶縁層に悪影響を与えることなくめっきレジスト層を短時間のうちに良好に剥離することができ、それにより微細で高密度配線を有する絶縁信頼性の高い配線基板を簡単な方法で製造することができる。

以下、本発明にかかる配線基板の製造方法をセミアディティブ法に適用した場合の一実施形態について、図１（ａ）〜（ｅ）および図２（ｆ），（ｇ）を参照して詳細に説明する。なお、これらの図は、本実施形態を説明するための工程毎の断面模式図であり、図中、１は絶縁層、２は下地金属層、３はめっきレジスト層、４はめっき金属層である。

まず、図１（ａ）に示すように、配線基板を構成する絶縁層１上に下地金属層２を被着する。絶縁層１は配線基板用の絶縁層として必要な特性を備えていれば如何なる材料から形成されていてもよいが、好適には例えばエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂、アリル変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂を含有する電気絶縁材料から成る。また、下地金属層２は、電解めっきのための下地金属層として必要な特性を備えていれば如何なる材料から形成されていてもよいが、好適には例えば銅箔や無電解銅めっき層、銅スパッタ膜等の厚みが０．１〜１μｍ程度の薄い銅から成る。

次に、図１（ｂ）に示すように、下地金属層２の上に配線パターンに対応する開口３ａを有するめっきレジスト層３を形成する。めっきレジスト層３は市販のアルカリ現像型のドライフィルムレジストを下地金属層２の上に貼着した後、開口３ａを有するように露光および現像すればよい。なお、めっきレジスト層３の厚みは１５〜３０μｍ程度であり、開口３ａの最小幅は１０〜２５μｍ程度である。

次に、図１（ｃ）に示すように、開口３ａ内に露出した下地金属層２上に電解銅めっき層から成るめっき金属層４を１０〜２５μｍの厚みに析出させる。めっき金属層４の析出は、周知の電解銅めっき法を採用して下地金属層２から電荷を供給しながら行なえばよい。

次に、図１（ｄ）に示すように、めっきレジスト層３を水溶性有機溶剤または水溶性有機溶剤の水溶液により前処理する。このような前処理を行なうことにより、めっきレジスト層３が水溶性有機溶剤を吸収、膨潤し、後述するように引き続き行なわれるアルカリ性水溶液によるレジスト膨潤工程において、アルカリの浸透速度が増大しめっきレジスト層３中の酸成分との中和反応が速やかに進行し、かつ、水溶性有機溶剤での膨潤と中和反応に伴う膨潤の相乗効果により、めっきレジスト層３と下地金属層２やめっき金属層４との間の剥離が良好に進行する。したがって短時間のうちにめっきレジスト層３を良好に剥離することが可能となる。

めっきレジスト層３を水溶性有機溶剤または水溶性有機溶剤の水溶液により前処理する方法としては、めっきレジスト層３を水溶性有機溶剤または水溶性有機溶剤の水溶液に浸漬する方法、または、めっきレジスト層３に水溶性有機溶剤または水溶性有機溶剤の水溶液をスプレーまたはシャワーにより浴びせる方法が採用される。なお、水溶性有機溶剤としては、人体や環境への影響が少ないt-ブチルグリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、メトキシブタノール、3-メチル3-メトキシブタノール、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等の水溶性有機溶剤が好ましく、その水溶液としては３％以上の濃度が特に好ましい。また、水溶性有機溶剤または水溶性有機溶剤の水溶液の温度は２０〜７０℃の範囲であることが好ましい。さらに、めっきレジスト層３を水溶性有機溶剤または水溶性有機溶剤の水溶液に浸漬する時間またはめっきレジスト層３に水溶性有機溶剤または水溶性有機溶剤の水溶液を浴びせる時間は、０．５〜７分が好ましい。またさらに、めっきレジスト層３を水溶性有機溶剤または水溶性有機溶剤の水溶液中に浸漬する場合には、水溶性有機溶剤または水溶性有機溶剤の水溶液を循環させたり攪拌したりすることが好ましい。

次に、１（ｅ）に示すように、めっきレジスト層３をアルカリ性水溶液により膨潤させる。めっきレジスト層３をアルカリ性水溶液により膨潤させる方法しては、めっきレジスト層３をアルカリ性水溶液中に浸漬する方法、または、めっきレジスト層３にアルカリ性水溶液をスプレーまたはシャワーにより浴びせる方法等が採用される。アルカリ性水溶液としては、例えば１〜５％濃度の水酸化ナトリウム水溶液や１〜５％濃度の水酸化カリウム水溶液等が好適に用いられる。アルカリ性水溶液の温度は２０〜７０℃の範囲であることが好ましい。また、めっきレジスト層３をアルカリ性水溶液中に浸漬する時間またはめっきレジスト層３にアルカリ性水溶液を浴びせる時間は、０．５〜７分が好ましい。さらに、めっきレジスト層３をアルカリ性水溶液中に浸漬する場合には、アルカリ性水溶液を循環させたり攪拌したりすることが好ましい。このとき、めっきレジスト層３は上述したように、水溶性有機溶剤または水溶性有機溶剤の水溶液により前処理を行なうことにより、めっきレジスト層が水溶性有機溶剤を吸収、膨潤し、引き続き行なわれるアルカリ性水溶液によるレジスト膨潤工程において、アルカリの浸透速度が増大しめっきレジスト層３中の酸成分との中和反応が速やかに進行し、かつ、水溶性有機溶剤での膨潤と中和反応に伴う膨潤の相乗効果により、めっきレジスト層３と下地金属層２やめっき金属層４との間の剥離が良好に進行する。したがって短時間のうちにめっきレジスト層３を良好に剥離することが可能となる。

そして最後に図２（ｆ）に示すように、下地金属層２およびめっき金属層４から剥離しためっきレジスト層３を流水洗浄またはシャワー水洗浄により除去した後、図２（ｇ）に示すように、配線パターン以外の部分の露出する下地金属層２をエッチング除去することにより、絶縁層１上に残った下地金属層２とその上のめっき金属層４から成る配線パターンを有する微細且つ高密度配線の配線基板を得ることができる。したがって、本発明の配線基板の製造方法によれば、微細で高密度配線を有する絶縁信頼性の高い配線基板を簡単な方法で製造することができる。

なお、本発明は上述の実施形態例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変更は可能であり、例えば上述の実施形態例では、本発明をセミアディティブ法に適用した場合を例にとって説明したが、本発明の配線基板の製造方法はセミアディティブ法に限らず、フルアディティブ法により配線基板を製造する場合にも適用可能である。

以下、実施例および比較例を挙げて本発明を説明する。
（試料の作成）先ず、厚みが０．６ｍｍのガラスクロス入りビスマレイミドトリアジン樹脂基板の両面に厚みが１８μｍの銅箔が張り付けられた大きさが５００ｍｍ×６００ｍｍ角の両面銅張板を準備した。次に、この両面銅張板の銅箔表面をロール研磨装置により研磨した。次に研磨された銅箔の表面に周知の無電解銅めっき法により厚みが０．３〜１μｍの無電解銅めっき層から成る下地金属層を被着させた。次に、この下地金属層の上に厚みが２５μｍの光硬化アルカリ現像型パターンプレート用ドライフィルムレジストを真空ラミネータを用いて貼着した。次に、このドライフィルムレジストにレーザ光を用いた直接描画露光法による露光およびアルカリ現像液による現像を施し、幅が１２μｍで長さが２０ｍｍの多数の帯状の開口が互いの隣接間隔１３μｍで一部に屈曲角度４５度の屈曲部を有して平行に延在する評価領域を多数個所有するめっきレジスト層を形成した。次に、めっきレジスト層の開口内に露出する下地めっき金属層上に周知の電解銅めっき法により厚みが１５〜２０μｍの電解銅めっき層からなる金属めっき層を析出させて試料用の基板を作製した。次にこの試料用の基板から前記評価領域を含む５０ｍｍ角の試験片を多数個切り出し、これらの試験片を下記の実施例および比較例用の試料とした。

前記試料を濃度が８％で温度が５８℃の攪拌されたジエチレングリコールモノブチルエーテル水溶液中に２分間浸漬して試料のめっきレジスト層を前処理し、引き続きこの前処理しためっきレジスト層を温度が５８℃の攪拌された濃度が３％の水酸化ナトリウム水溶液中に５分間浸漬してめっきレジスト層を膨潤させた後、純水による流水洗浄を行い、これを自然乾燥後、めっきレジスト層の剥離状態を倍率５０倍の光学顕微鏡および倍率１０００倍の走査電子顕微鏡で確認した。

前記試料を温度が５８℃の攪拌されたジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート中に２分間浸漬して試料のめっきレジスト層を前処理し、引き続きこの前処理しためっきレジスト層を温度が５８℃の攪拌された濃度が３％の水酸化ナトリウム水溶液中に５分間浸漬してめっきレジスト層を膨潤させた後、純水による流水洗浄を行い、これを自然乾燥後、めっきレジスト層の剥離状態を倍率５０倍の光学顕微鏡および倍率１０００倍の走査電子顕微鏡で確認した。

（比較例１）前記試料を濃度が３％で温度が５８℃の攪拌された水酸化ナトリウム水溶液中に５分間浸漬して試料のめっきレジスト層を膨潤させた後、純水による流水洗浄を行い、これを自然乾燥後、めっきレジスト層の剥離状態を倍率５０倍の光学顕微鏡および倍率１０００倍の走査電子顕微鏡で確認した。以上の結果を表１に示す。

表１から分かるように、比較のための試料（比較例１）では光学顕微鏡および走査電子顕微鏡での観察においてめっきレジスト層の剥離残が確認されたのに対し、本発明による試料（実施例１および２）ではめっきレジスト層の剥離残は確認されず良好な剥離状態であった。

（ａ）〜（ｅ）は本発明の一実施形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程毎の断面模式図である。（ｆ），（ｇ）は本発明の一実施形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程毎の断面模式図である。

符号の説明

１絶縁層
２下地金属層
３めっきレジスト層
３ａめっきレジスト層の開口
４めっき金属層

Claims

絶縁層上または金属層上に配線パターンに対応する開口を有するめっきレジスト層を形成するレジスト形成工程と、前記開口内の前記絶縁層上または前記金属層上にめっき金属層を析出させるめっき工程と、前記絶縁層上または前記金属層上から前記めっきレジスト層を剥離するレジスト剥離工程とを含む配線基板の製造方法であって、前記レジスト剥離工程は、前記めっきレジスト層を水溶性有機溶剤または該水溶性有機溶剤の水溶液で前処理した後、引き続きアルカリ性水溶液で膨潤させるレジスト膨潤工程を含むことを特徴とする配線基板の製造方法。