JP2009302253A

JP2009302253A - 成膜方法

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Publication number: JP2009302253A
Application number: JP2008154422A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Imanaka; 佳彦今中; Hideyuki Amada; 英之天田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2008-06-12
Filing date: 2008-06-12
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2028-06-12
Also published as: JP5326368B2

Abstract

【課題】エポキシ系樹脂等、成膜が困難であった材料上への成膜を可能とするエアロゾルデポジション法を提供すること。
【解決手段】粉末をエアロゾル化し、エアロゾル化した粉末（例えば、Ｃｕ粉末）を、硬化前の基板表面（例えば、半硬化状態のエポキシ系樹脂フィルムの表面）に向けて噴射する第１の工程と、前記粉末が固着した前記基板表面を硬化させる第２の工程（例えば、半硬化状態のエポキシ系樹脂フィルムを加熱して熱硬化させる工程）を具備すること。
【選択図】図１０

Description

本発明は、エアロゾルデポジッション現象を利用した成膜方法に関する。

携帯端末等の電子機器対する小型化・軽量化・多機能化の要求は、近年益々増大している。

これらの要求に対応するため、電子機器を構成する電子部品の小型化と共に、電子部品が実装されるプリント配線板の高密度配線化および高多層化が進んでいる。

プリント配線板の高密度配線化および高多層化を実現するため、ビルドアップ配線板が開発された。ビルドアップ配線板は、銅配線の形成された樹脂層の上に、フィルム状の樹脂層を貼り合わせ（ラミネートし）、このフィルム状の樹脂層の表面及び貫通孔（ビアホール）への銅配線の形成を繰り返して製造される。

図１及び図２は、ビルドアップ配線板の製造手順を説明する工程断面図である。

まず、銅配線２が施されたコア基板４が用意される。コア基板４としては、例えば、ガラスエポキシ基板６が使用される（図１（ａ）参照）。銅配線２は、エポキシ基板６に貼り付けられた銅箔がエッチングされて形成される。

次に、エポキシ樹脂とシリカフィラーが混合されたエポキシ系樹脂フィルム８が、コア基板４にラミネートされる（図１（ｂ）参照）。エポキシ系樹脂フィルム８の厚さは、例えば、数１０μｍである。

次に、エポキシ系樹脂フィルム８に、例えばレーザによってビアホール１０が形成される。ビアホール１０の穴径は、例えば１００μｍである（図１（ｃ）参照）。

次に、ビアホール１０の形成されたエポキシ系樹脂フィルム８に無電解銅メッキによりシード層１２が形成される（図１（ｄ）参照）。尚、無電解銅メッキに先立ち、エポキシ系樹脂フィルム８は化学的に粗化される。

次に、フォトレジストがラミネート１４される（図１（ｅ）参照）。

次に、フォトレジストが、フォトマスク越しに露光、現像されレジストパターン１６が形成される（図２（ａ）参照）。

次に、電解銅メッキが施され、配線の形成予定領域とビアホール１０の内側に銅の厚膜１８が形成される（図２（ｂ）参照）。

次に、レジストパターン１６が除去され（図２（ｃ）参照）。

最後に、銅の厚膜１８によって覆われていない領域のシード膜１２´が除去され、配線２０が形成される（図２（ｄ）参照）。

以上の工程により、片側一層の配線層２２が形成される。

このような手順が繰り返され、コア基板４の両側に配線層２２が複数形成されビルドアップ配線板が完成する。

以上の説明から明らかなように、配線２０を形成するためには、２回のメッキ（無電解メッキと電解メッキ）とシード膜の除去が必要である。このようにメッキに関連する工程は複雑である。従って、多くの配線層が積層されるビルドアップ配線板の製造工程は、著しく複雑になる。

更に重大な問題は、メッキ廃液の処理である。メッキ液は有毒であり、その廃液処理は、環境に多大な負荷を与える。

ところで、簡便で且つ環境負荷の少ない成膜方法として、最近、衝突固化現象を利用したエアロゾルデポジション法が注目されている（非特許文献１,２）。エアロゾルデポジション技術は、室温で、セラミックス、金属、及び樹脂の成膜を可能とするユニークな技術である。

図３は、エアロゾルデポジション装置２４の構成を説明する図である。振動攪拌を施した原料粉末２６の中に、ガスボンベ２８に充填した圧縮ガスが供給されエアロゾル（微粒子と気体との混合体）の流が形成される。このエアロゾル流は、メカニカルブースターポンプ３０と真空ポンプ３２によって成膜室３４に形成された減圧雰囲気（５０〜１ｋＰａ）で更に流れを加速され、スリット状のノズル３６を通して、音速以上の高速で基板３８に向かって噴射される。噴射された原料粉末は基板に衝突し、基板表面に固着して厚膜が形成される。

エアロゾルデポジションによれば、一回の成膜工程で、メッキ層に相当する厚膜（厚さ数μｍ）の形成が可能である。更に、成膜に供される物質も、原料粉末とヘリウム等の圧縮ガスだけであり、成膜に伴う廃棄物は殆ど発生しない。このように、エアロゾルデポジションは、簡便で且つ環境負荷の小さい成膜方法である。
「微粒子, 超微粒子の衝撃固化現象を用いたセラミクス薄膜形成技術 ―エアロゾルデポジション法による低温・高速コーティング―」, まてりあ, 明渡純, M. Lebedev, Vol.41, No.7, 459-466(2002)．エアロゾルデポジションによる高周波受動素子集積化技術」, 今中佳彦, 明渡純, セラミックス, Vol.39, No.8, 584-589(2004).

従って、配線用の銅厚膜をエアロゾルデポジションによって形成すれば、メッキ工程に起因する諸問題（製造工程の複雑化、多大な環境負荷）は解決できるように思われる。

しかし、エアロゾルデポジションには、未解決の課題も多い。その一つが、ある種の材料、例えばエポキシ樹脂（又は、エポキシ樹脂を主成分とする混合物すなわちエポキシ系樹脂）への成膜が困難なことである。

上述したように、ビルドアップ配線板は、コア基板にエポキシ系樹脂フィルム８がラミネートされ、そこに銅配線が形成されて製造される。従って、エアロゾルデポジションによって、エポキシ系樹脂フィルム上に配線用の銅厚膜を形成することは困難である。

そこで、本発明の目的は、エポキシ系樹脂等、従来は成膜が困難であった材料上への成膜を可能とするエアロゾルデポジション法を提供することである。

上記の目的を達成するために、開示の成膜方法は、粉末をエアロゾル化し、エアロゾル化した粉末を、硬化前の基板表面に向けて噴射する第１の工程と、前記粉末が固着した前記基板表面を硬化させる第２の工程を具備する。

開示の成膜方法によれば、成膜が困難であった材料の表面にも、エアロゾルデポジションによる成膜が可能になる。

以下、図面にしたがって本発明の実施の形態について説明する。但し、本発明の技術的範囲はこれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された事項とその均等物まで及ぶものである。

（比較例１）
まず、比較のため、従来のエアロゾルデポジションによってエポキシ系樹脂基板に銅厚膜の成膜を試みた例について説明する。

図４は、本比較例に従う成膜方法の手順を説明するフロー図である。尚、本比較例に従う成膜方法で使用するエアロゾルデポジション装置は、図３を参照して説明した従来のエアロゾルデポジション装置２４と同じものである（以下に説明する例でも同じである。）。

（１）ステップＳ２
まず、エポキシ樹脂とシリカフィラー（シリカ粒子）の混合物を板状に加工したエポキシ系樹脂基板を用意する（ステップＳ２）。このエポキシ系樹脂基板は、実際にビルドアップ配線板の製造に使用されるエポキシ系樹脂フィルム（味の素；商品名 ABF-GX13）を熱硬化させたものである。硬化温度及び時間は、夫々１９０℃及び３０分である。

よく知られているように、エポキシ樹脂は熱硬化性樹脂である。ビルドアップ配線板の形成では、熱硬化前のエポキシ系樹脂フィルム８がコア基板４にラミネートされる。その後、加熱されて硬化したエポキシ系樹脂フィルムに配線用の銅厚膜がメッキによって形成される。そこで、本比較例では、熱硬化済みのエポキシ系樹脂フィルムが成膜用の基板３８として使用される。

（２）ステップＳ４〜ステップＳ１２
次に、このエポキシ系樹脂基板が、成膜用の基板３８としてエアロゾルデポジション装置２４に装着される。成膜室３４は、Ｘ、Ｙ方向に移動可能なステージ４０を有し、これにステップＳ２で用意したエポキシ系樹脂基板が装着される（ステップＳ４）。

次に、成膜室３４内がメカニカルブースターポンプ３０と真空ポンプ３２によって真空に排気され、予め１０Ｐａ以下に減圧される。この時、ガスボンベ２８とエアロゾル発生容器４２を接続するガス管に設けられた第１のバルブ４４は閉じられている。また、エアロゾル発生容器４２と成膜室３４を接続するガス管に設けられた第２のバルブ４６も閉じられている（ステップＳ６）。

次に、アトマイス法又は湿式法で形成された銅（Ｃｕ）の粉末（以後、Ｃｕ粉末と呼ぶ）が、原料粉末２６として、エアロゾル発生容器４２に入れられる。その後、振動器４８によってエアロゾル発生容器４２全体に超音波が印加された状態で、原料粉末２６が約８０度に加熱され、３０分間真空脱気される。この時、第２のバルブ４６は開けられ、エアロゾル発生容器４２が真空排気される。尚、第２のバルブ４６は、真空脱気の終了後閉じられる。以上の前処理によって、原料粉末２６の表面に吸着した水分が除去される（ステップＳ８）。

尚、本比較例で使用するＣｕ粉末は平均粒径１μｍのＣｕ微粒子の集合体であり、その標準偏差は±０．５μｍである（以後、平均粒径１μｍ±０．５μｍと表す。以下、本表示の例に倣う。）。この平均粒径及び粒径の標準偏差は、シマズ（Shimazu）社製の遠心粒径測定装置SA-CP3(centrifugal particle size analyzer；SA-CP3)を用いて遠心分離沈降法によって測定されたものである（以下の例で使用する粉末の微粒子についても、その平均粒径及び粒径の標準偏差は同様にして計測されたものである。）。尚、「粉末の平均粒径」と言った場合には、粉末を形成する微粒子の平均粒径を意味するものとする。

次に、第１のバルブ４４が開けられて、エアロゾル発生器４２に高純度ヘリウムガス(ガス圧: ２kg/ｃｍ^２、ガス流量:８ｌ/min.)からなる圧縮ガスが導入され、前処理が施された原料粉末２６がエアロゾル化（浮遊粉塵化）される。尚、ガス流量は、マスフローメータ４８によって計測される（ステップＳ１０）。

次に、第２のバルブ４６が開かれて、エアロゾル化された原料粉末が、ノズル３６を通して成膜室３４に送り込まれる。すなわち、ノズル３６からエポキシ系樹脂基板（基板３８）に向けて、エアロゾル化した原料粉末２６が噴射される。噴射時間（成膜時間）は、２０分間である。また、成膜中の基板は、室温に保たれる。エアロゾルの噴射中、チャンバー中の圧力は一定値２００Ｐａに保たれる。尚、ノズル３６は、内側にらせん状の溝が形成されたものが使用される。（ステップＳ１２）。

（３）成膜結果
表１は、本比較例と後述する実施の形態１乃至３に係るデータ（成膜条件及び成膜結果）を纏めたものである。

表１の第２列目に示すように、本比較例に従って形成されるＣｕ膜の厚さは０.０〜０．１μｍである。すなわち、従来のエアロゾルデポジッションによって、エポキシ系樹脂基板上にＣｕ膜を形成することは困難である。

尚、本比較例に於ける粉体歩留まり（基板に向かって噴射された原料粉末のうち、基板に固着したものの割合）は、１％以下と極めて低い。また、Ｃｕ膜と基板への密着強度も、０．５ｋｇ/ｍｍ^２以下と低い。尚、Ｃｕ膜の膜表面粗さ（膜表面に形成される凹凸の落差の最大値）は測定不能である。

（実施の形態１）
本実施の形態は、熱硬化前のエポキシ系樹脂フィルムの表面に、エアロゾル化されたＣｕ粉末を噴射してＣｕ膜の形成を行う成膜方法に関する。

（１）成膜手順及び成膜結果
本実施の形態に従う成膜方法の原料粉末及び成膜条件は、比較例１従う成膜方法と同じである。但し、エアロゾル流を吹き付ける基板が比較例１とは異なっている。

図５及び図６は、本実施の形態に従う成膜方法の手順を説明する工程図である。図７は、本実施の形態に従う成膜方法の手順を説明するフロー図である。

（ｉ）ステップＳ２
まず、基板３８が用意される（ステップＳ２）。本ステップで行う作業は、比較例１のステップＳ２と略同じである。

但し、本実施の形態で使用する基板は、熱硬化済みのエポキシ系樹脂基板に熱硬化前のエポキシ系樹脂フィルムが貼り合わされたものである。

この基板は、以下の手順に従って準備される。

まず、熱硬化させたエポキシ系樹脂基板（味の素；商品名 ABF-GX13）５０が用意される（図５（ａ）参照）。このエポキシ系樹脂基板５０に、熱硬化前のエポキシ系樹脂フィルム５２（味の素；商品名 ABF-GX13）がラミネートされる（図５（ｂ）参照）。次に、このエポキシ系樹脂フィルム５２が１２０℃で５分間加熱され、熱硬化済みのエポキシ系樹脂基板５０に貼り合わされる（図５（ｃ）参照）。この時、エポキシ系樹脂フィルム５２は半硬化状態（硬化前の状態）になる。

以上の手順によって、本実施の形態で使用する基板３８が完成する。

（ｉｉ）ステップＳ４〜Ｓ１２
その後、図４を参照して説明した比較例１のステップＳ４乃至ステップＳ１２と略同じ手順に従ってＣｕ粉末を原料とするエアロゾルデポジッションを実施する。原料粉末及び成膜条件は、比較例１で使用したものと同じである。

但し、基板３８を成長室内３４に設置するステップＳ４では、基板３８は、熱硬化済みのエポキシ系樹脂基板５０がステージ４０に接するように装着される。従って、エアロゾルが基板に向かって噴射されるステップＳ１２では、半硬化状態のエポキシ系樹脂フィルム５２´に、エアロゾル流５４が吹き付けられる（図５（ｄ）参照）。

（ｉｉｉ）ステップＳ１４
その後、エアロゾ流５４が吹き付けられた基板３８（図６（ａ）参照）が１９０℃で３０分間加熱されて、半硬化状態のエポキシ系樹脂フィルム５２´が硬化される（図６（ｂ）参照）。

（ｉｖ）成膜結果
表１の第３列目には、本実施の形態に関する成膜条件及び成膜結果が纏められている。

表１に示すように、本実施の形態に従って形成されるＣｕ膜の厚さは１０μｍである。また、本実施の形態に於ける粉体歩留まりは１０％である。そして、成膜されたＣｕ膜の基板への密着強度は２ｋｇ/ｍｍ^２と強固である。また、Ｃｕ膜の膜表面粗さは３μｍである。

すなわち、表面に熱硬化前のエポキシ系樹脂フィルム５２´が貼り付けられた基板に対してエアロゾルデポジッションを実施すれば、Ｃｕ膜の成膜が可能になる。その後、半硬化状態のエポキシ系樹脂フィルム５２´を熱硬化させれば、熱硬化後のエポキシ系樹脂フィルム５２´´の上にＣｕ厚膜の形成が可能になる。

（３）原理
次に、何故、熱硬化前（半硬化状態を含む）のエポキシ系樹脂フィルム５２´を用いると、エアロゾルデポジッションが可能になる理由を説明する。

まず、硬化済みのエポキシ系樹脂基板にエアロゾルデポジッションが困難な理由を説明する。

図８は、硬化済みのエポキシ系樹脂基板５０にエアロゾルを噴射した場合の現象を説明する概念図である。

図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、エアロゾル流中の微粒子５６は、音速以上の高速でエポキシ系樹脂基板５０に向かって突進し衝突する。

エアロゾルデポジッションでは、基板に衝突した微粒子は、自らが塑性変形（力をとり去った後も残る変形）すると同時に基板表面を塑性変形させ（または何れか一方が塑性変形して）、微粒子の持っている運動エネルギーを開放する。運度エネルギーを開放した微粒子は停止し、基板表面に固着して膜となる。

しかし、熱硬化したエポキシ系樹脂は、弾性変形（力をとり去ると元に戻る変形）しやすい。このため、その変形は一時的で、微粒子の運動エネルギーを吸収することはない。また、エポキシ系樹脂基板は金属のように硬くないので、衝突した微粒子が（十分に）塑性変形することもない。

従って、エポキシ系樹脂基板５０に吹き付けられたエアロゾル流中の微粒子５６は、エポキシ系樹脂基板５０によって跳ね返されて（図８（ｂ）及び（ｃ）参照）、基板表面に固着することはない（図８（ｄ）参照）。

次に、熱硬化前のエポキシ系樹脂に対して、エアロゾルデポジッションが可能な理由について説明する。

図９は、硬化前（半硬化状態を含む）のエポキシ系樹脂フィルム５２´に向けてエアロゾルを噴射した場合の現象を説明する概念図である。

図９（ａ）に示すように、エアロゾル流中の微粒子５６は、音速以上の高速でエポキシ系樹脂基板３８に向かって突進する。

ここで、微粒子が衝突する基板３８の表面には、硬化前（半硬化状態）のエポキシ系樹脂フィルム５２´が貼り付けられている。硬化前のエポキシ系樹脂は、硬化後のエポキシ系樹脂と異なり塑性変形しやすい。

従って、硬化前のエポキシ系樹脂フィルム５２´は、微粒子５６の衝突により塑性変形して、微粒子５６の運動エネルギーを吸収する。その結果、微粒子５６は運動エネルギーを失い停止すると共に、衝突時の衝撃によりエポキシ系樹脂フィルム５２´の表面に固着する（図９（ｂ）参照）。

エポキシ系樹脂フィルム５２´に固着した微粒子はアンカー（基板表面の固着した粉体）となり、その上に微粒子５６が積層して堆積層６２となる（図９（ｃ）参照）。

以上の説明から明らかなように、弾性変形しやすくエアロゾルデポジッションが困難な材料（例えば、熱硬化後のエポキシ系樹脂）に対して塑性変形しやすい状態（例えば、熱硬化前のエポキシ系樹脂）を作り出すことができるならば、このような材料に対してもエアロゾルデポジッションが可能になる。

本実施の形態は、エポキシ系樹脂フィルムが、熱硬化後に比べ熱硬化前は塑性変形しやすいという性質を利用したものである。硬化前は硬化後に比べ塑性変形しやすいという性質は、何らの処理によって硬化する材料一般に共通する性質である。

エポキシ系樹脂が属する熱硬化性樹脂は、このような材料の代表例である。また、熱可塑性樹脂や後述するガラスも、このような材料に該当する。熱可塑性樹脂やガラスは加熱処理によって軟化し、冷却すると再硬化する。従って、加熱した状態でエアロゾルデポジッションを実施し、その後冷却すればよい。

尚、「硬化前」とは、硬化処理による硬化が完了する前の状態を意味し、半硬化状態も含む概念である。

本実施の形態の要部を纏めると、以下のようになる。

本実施の形態に従う成膜方法では、まず、粉末をエアロゾル化し、エアロゾル化した粉末を、（硬化後より塑性変形しやすい）硬化前の基板表面(例えば、エポキシ系樹脂フィルム５２´の表面)に向けて噴射する。

次に、本実施の形態に従う成膜方法では、上記粉末が固着した前記基板表面を硬化させる。

（実施の形態２）
本実施の形態は、実施の形態１において、エポキシ系樹脂フィルムを硬化済み基板に貼り付けた温度（１２０℃）に保った状態で、エアロゾルデポジッションを実施する成膜方法に関する。

本実施の形態で使用する成膜手順及び成膜条件（基板、原料粉末を含む）は、成膜中の基板温度（１２０℃）が高い点を除いて、実施の形態１と同じある。尚、成膜中のエポキシ系樹脂フィルム５２´は、半硬化状態を保っている。

表１の第４列目には、本実施の形態の成膜条件及び成膜結果が纏められている。

同列に示されているように、本実施の形態に従って形成されるＣｕ膜の厚さは１５μｍであり、実施の形態１に従うＣｕ膜より厚い。また、本実施の形態に於ける粉体歩留まりは１２％である。そして、Ｃｕ膜と基板への密着強度は３ｋｇ/ｍｍ^２と強固であり、Ｃｕ膜の膜表面粗さは２μｍである。

すなわち、成膜中の基板温度を昇温すれば、実施の形態１より厚いＣｕを成膜することが可能になる。

（実施の形態３）
本実施の形態は、比較例１において、基板を鉛系ガラスとし、成膜中の基板温度を５００℃に昇温した成膜方法に関する。

本実施の形態で使用する成膜手順及び成膜条件は、基板を鉛系ガラスとする点および基板温度（５００℃）を高くし成膜後に室温に戻す点を除き、比較例１と同じである。

鉛系ガラスの軟化温度は５５０℃であるが、鉛ガラスは、５００℃で既に室温より硬度が低下し塑性変形しやすい状態になっている。

従って、基板温度を５００℃とすれば、室温でエアロゾルデポジッションした場合より厚いＣｕ膜を、鉛系ガラスに成膜することができる。そして、本実施の形態では、成膜後に基板温度を室温に戻して、鉛系ガラス基板が硬化される。

表１の第５列目には、本実施の形態の成膜条件及び成膜結果が纏められている。

同列に示されているように、本実施の形態に従って形成されるＣｕ膜の厚さは１０μｍである。また、本実施の形態に於ける粉体歩留まりは１０％である。そして、Ｃｕ膜と基板への密着強度は３ｋｇ/ｍｍ^２と強固である。尚、Ｃｕ膜の膜表面粗さは２μｍである。

（実施の形態４）
本実施の形態は、実施の形態１において、エアロドルの噴射後、原料粉末の平均粒径を大きくして再度エアロゾルの噴射を行う成膜方法に関する。

図１０は、本実施の形態に従う成膜方法のフロー図である。

１回目のエアロゾル噴射までの手順（ステップＳ２〜ステップＳ１２）及び成膜条件（原料粉末及び基板を含む）は、実施の形態１の成膜方法と同じである。

その後、本実施の形態では、２回目のエアロゾル噴射が実施される（ステップＳ１４〜ステップＳ１８）。

２回目のエアロゾル噴射は、以下の説明する手順によって行われる。

まず、平均粒径３．５μｍ±０．５μｍのＣｕ粉末がエアロゾル発生容器に入れられ、最初に噴出した原料粉末（平均粒径１．０μｍ±０．５μｍ）と同様に、前処理されエアロゾル化される（ステップＳ１４及びステップＳ１６）。

その後、２回目のエアロゾル噴射が実施される（ステップＳ１８）。エアロゾルの生成方法及び噴射条件は、噴出時間が１分である点を除き、１回目のエアロゾル噴射と同じである。

最後に、実施の形態１のステップＳ１４と同じ手順及び条件で、エポキシ系樹脂系フィルム５２´が熱硬化される。

表２には、本実施の形態及び後述する実施の形態５の成膜条件と成膜結果が纏められている。また、表２には、比較のため、上記比較例１の成膜条件と成膜結果も記載されている。

表２に示すように、本実施の形態に従って形成されるＣｕ膜の厚さは、実施の形態１と同様１０μｍである。但し、本実施の形態では、膜表面粗さが０．５μｍと実施の形態１の２μｍより格段に小さい。

図１１は、このような滑らかなＣｕ膜が得られた理由を説明する概念図である。

平均粒径の小さな原料粉末を使用する１回目のエアロゾル噴射では、Ｃｕ膜の表面に凹凸が形成される（図１１（ａ）参照）。

第２のエアロゾル噴射によって、この表面に大粒径のＣｕ粒子が吹き付けられＣｕ膜の凸部に衝突すると（図１１（ｂ）参照）、その衝撃によって凸部が崩壊する。更に、衝突したＣｕ粒子自体も、自らの持つ大きな運動エネルギーによって扁平に変形する（図１１（ｃ）参照）。

その結果、第２のエアロゾル噴射によって、１回目のエアロゾル噴射によって形成されたＣｕ膜の凹凸が平坦化される。

本実施の形態の要部を纏めると以下のようになる。

本実施の形態に従う成膜方法は、実施の形態１乃至３の成膜方法において、粉末をエアロゾル化し、エアロゾル化した粉末を、硬化前の基板表面に向けて噴射する工程の途中で、原料粉末を形成する微粒子群の平均粒径を、上記工程の開始時より大きくする成膜方法である。

（実施の形態５）
本実施の形態は、実施の形態４において、平均粒径を更に大きくして、２回目のエアロゾル噴射を実施する成膜方法に関する。

本実施の形態に従う成膜方法は、２回目のエアロゾル噴射に使用する原料粉末の平均粒径が、実施の形態４の３．５μｍ±０．５μｍより大きい１０μｍ±０．５μｍである点を除き、成膜手順及び成膜条件（基板、原料粉末を含む）等は、実施の形態４と同じである。

表２の第４列目に示すように、本実施の形態に従って形成されるＣｕ膜の厚さは、８μｍである。そして、本実施の形態に従って成膜されるＣｕ膜の膜表面粗さは０．２μｍと、実施の形態４の０．５μｍより更に小さい。

すなわち、２回目のエアロゾル噴射で使用する原料粉末の平均粒径を大きくすることにより、膜表面は一層滑らかにすることができる。

（変形例）
以上の例では、原料粉末はＣｕ粉末である。

しかし、開示の成膜方法に使用できる原料粉末は、Ｃｕ粉末に限られない。例えば、銅、銀、弁金属（例えば、アルミニウム、タンタル、チタン等）からなる群の何れかの金属によって形成される粉末を原料粉末として使用してもよい。また、シリコンによって形成される粉末を、原料粉末として使用してもよい。

また、以上の例では、エポキシ系樹脂または鉛ガラスによって表面が形成されている基板が使用される。

しかし、開示の成膜方法に使用できる基板は、これらに限られない。例えば、鉛ガラス以外のガラス、セラミックス、エポキシ系樹脂以外の樹脂、及び金属等で表面が形成された基板を使用してもよい。更に、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂と他の物質の混合物、熱可塑性樹脂と他の物質の混合物、及びガラスエポキシ樹脂等で表面が形成された基板を使用してもよい。

尚、開示の成膜方法の基板として好適なセラミックス（軟化可能なセラミックス）としては、鉛系セラミック、例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛、lead zirconium titanate）がある。鉛系セラミックの軟化温度は９００〜１０００℃なので、この温度近くまで昇温した状態で成膜すればよい。また、金属を、開示の成膜方法の基板として使用する場合にも、融点近くに加熱した状態で成膜すればよい。

以上の実施の形態を纏めると、次の付記のとおりである。

（付記１）
粉末をエアロゾル化し、エアロゾル化した粉末を、硬化前の基板表面に向けて噴射する第１の工程と、
前記粉末が固着した前記基板表面を硬化させる第２の工程を、
具備する成膜方法。

（付記２）
付記１に記載の成膜方法において、
前記粉末を形成する微粒子群の平均粒径を、前記第１の工程の途中で、前記第１の工程の開始時より大きくすることを特徴とする成膜方法。

（付記３）
付記１又は２に記載の成膜方法において、
前記粉末が、金属によって形成された微粒子の集合体であることを特徴とする成膜方法。

（付記４）
付記３に記載の成膜方法において、
前記金属が、銅、銀、及び弁金属からなる群の何れかの金属であることを特徴とする成膜方法。
（付記５）
付記１乃至４に記載の成膜方法において、
前記基板表面が、ガラス、セラミックス、樹脂、及び金属からなる群の何れかの材料の表面であることを特徴とする成膜方法。

（付記６）
付記１乃至４に記載の成膜方法において、
前記基板表面が、熱硬化性樹脂と他の物質との混合物の表面又は熱硬化性樹脂の表面であることを特徴とする成膜方法。

（付記７）
付記６に記載の成膜方法において、
前記他の物質がシリカフィラーであることを特徴とする成膜方法。

（付記８）
付記６に記載の成膜方法において、
前熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂であることを特徴とする成膜方法。

（付記９）
付記１乃至４に記載の成膜方法において、
前記基板表面が、ガラスエポキシ樹脂の表面であることを特徴とする成膜方法。

ビルドアップ配線板の製造手順を説明する工程断面図である（その１）。ビルドアップ配線板の製造手順を説明する工程断面図である（その２）。エアロゾルデポジション装置の構成を説明する図である。比較例１に従う成膜方法の手順を説明するフロー図である。実施の形態１に従う成膜方法の手順を説明する工程図である（その１）。実施の形態１に従う成膜方法の手順を説明する工程図である（その２）。実施の形態１に従う成膜方法の手順を説明するフロー図である。硬化済みのエポキシ系樹脂基板にエアロゾルを噴射した場合の現象を説明する概念図である。硬化前のエポキシ系樹脂フィルムに向けてエアロゾルを噴射した場合の現象を説明する概念図である。実施の形態４に従う成膜方法のフロー図である。実施の形態４に従う成膜方法の原理を説明する図である。

符号の説明

２・・・銅配線４・・・コア基板
６・・・ガラスエポキシ基板８・・・エポキシ系樹脂フィルム
１０・・・ビアホール１２,１２´・・・シード層
１４・・・フォレジスト１６・・・レジストパターン
１８・・・銅の厚膜２０・・・配線
２２・・・配線層２４・・・エアロゾルデポジション装置
２６・・・原料粉末２８・・・ガスボンベ
３０・・・メカニカルブースターポンプ
３２・・・真空ポンプ３４・・・成膜室
３６・・・ノズル３８・・・基板
４０・・・ステージ４２・・・エアロゾル発生容器
４４・・・第１のバルブ４６・・・第２のバルブ
４８・・・振動器５０・・・エポキシ系樹脂基板
５２・・・（熱硬化前の）エポキシ系樹脂フィルム
５２´・・・（半硬化状態の）エポキシ系樹脂フィルム
５２´´・・・（熱硬化後の）エポキシ系樹脂フィルム
５４・・・エアロゾル流６２・・・堆積層
５６・・・微粒子５８・・・アンカー
６０・・・大きなＣｕ粒子

Claims

粉末をエアロゾル化し、エアロゾル化した粉末を、硬化前の基板表面に向けて噴射する第１の工程と、
前記粉末が固着した前記基板表面を硬化させる第２の工程を、
具備する成膜方法。
請求項１に記載の成膜方法において、
前記粉末を形成する微粒子群の平均粒径を、前記第１の工程の途中で、前記第１の工程の開始時より大きくすることを特徴とする成膜方法。
請求項１又は２に記載の成膜方法において、
前記粉末が、金属によって形成された微粒子の集合体であることを特徴とする成膜方法。
請求項１乃至３の何れか１項に記載の成膜方法において、
前記基板表面が、ガラス、セラミックス、樹脂、半導体、及び金属からなる群の何れかの材料の表面であることを特徴とする成膜方法。
請求項１乃至３の何れか１項に記載の成膜方法において、
前記基板表面が、熱硬化性樹脂と他の物質との混合物の表面又は熱硬化性樹脂の表面であることを特徴とする成膜方法。