JP2015046575A - プリント配線板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】絶縁層3上に銅薄膜からなるシード層をジ形成し、得られた銅表面4に、過酸化水素0.1〜3質量%、硫酸0.3〜5質量%、ハロゲンイオン0.1〜3ppm、およびテトラゾール類0.003〜0.3質量%を含有するエッチング液を用いて粗化処理し、該銅表面4にドライフィルムレジスト5を付着させ露光現像し、開口部6に電気銅メッキ7を施し、及びモノエタノールアミン0.5〜20質量%、第四級アンモニウム水酸化物0.2〜10質量%、エチレングリコール類0.01〜10質量%、およびアゾール類0.01〜0.5質量%を含有する剥離液を用いて残余のレジストを剥離する。
【選択図】図6
Description
また、特許文献6〜8に開示された剥離液を用いてドライフィルムレジストを剥離すると、改良された精細な配線形成用のドライフィルムレジストの剥離性は不十分であった。
本発明は、プリント配線板の製造におけるセミアディティブ工法でのシード層である化学銅メッキ表面またはスパッタ銅表面とドライフィルムレジストとの密着性を向上させ、ドライフィルムレジスト剥離性が良好で高信頼性の微細配線形成方法を提供することを課題とする。
<1> セミアディティブ工法において、
絶縁層上に化学銅メッキを施す、または絶縁層上にスパッタリング法で銅薄膜を成膜する工程、
得られた銅表面に、過酸化水素0.1〜3質量%、硫酸0.3〜5質量%、ハロゲンイオン0.1〜3ppm、およびテトラゾール類0.003〜0.3質量%を含有するエッチング液を用いて粗化処理する工程、
粗化処理された銅表面にドライフィルムレジストを付着させ露光現像し、露光現像後の開口部に電気銅メッキを施す工程、及び
モノエタノールアミン0.5〜20質量%、第四級アンモニウム水酸化物0.2〜10質量%、エチレングリコール類0.01〜10質量%、およびアゾール類0.01〜0.5質量%を含有するレジスト剥離液を用いて残余のドライフィルムレジストを剥離処理する工程、を有することを特徴とするプリント配線板の製造方法である。
<2> 前記粗化処理された銅表面の比表面積(但し、銅表面の比表面積は、銅表面の縦5μm×横5μmの単位領域当たりの表面積であり、面積は倍率3万倍の走査型トンネル顕微鏡を用いて測定した値である)が1.2〜2.0である、上記<1>に記載のプリント配線板の製造方法である。
<3> 前記粗化処理前後の銅表面粗さ(Ra)(但し、銅表面粗さは、倍率3万倍の走査型トンネル顕微鏡を用いて測定した値である)が0.1〜0.3μmである、上記<1>または<2>に記載のプリント配線板の製造方法である。
<4> 前記エッチング液中のテトラゾール類が、1H−テトラゾール、1−メチルテトラゾール、5−メチルテトラゾール、5−アミノテトラゾール、5−メルカプト−1−メチルテトラゾール、および1,5−ジメチルテトラゾールからなる群より選択される1種以上である、上記<1>から<3>のいずれかに記載のプリント配線板の製造方法である。
<5> 前記レジスト剥離液中の第四級アンモニウム水酸化物が、テトラメチルアンモニウム水酸化物、テトラエチルアンモニウム水酸化物およびトリメチル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウム水酸化物からなる群より選択される1種以上である、上記<1>から<4>のいずれかに記載のプリント配線板の製造方法である。
<6> 前記レジスト剥離液中のエチレングリコール類が、エチレングリコールモノフェニルエーテルおよび/またはジエチレングリコールモノフェニルエーテルである、上記<1>から<5>のいずれかに記載のプリント配線板の製造方法である。
<7> 前記レジスト剥離液中のアゾール類が、5−アミノテトラゾールおよび/または1,2,4−トリアゾールである、上記<1>から<6>のいずれかに記載のプリント配線板の製造方法。
通常、図6に示されるように、コア(絶縁層)1上に銅配線2が形成され、銅配線2を覆うように絶縁層3が形成される。そして、絶縁層3の表面は過マンガン酸塩などを用いて粗化処理することが望ましい。続いて、絶縁層3上に化学銅メッキ4を施すか、あるいは、絶縁層3上にスパッタリング法で銅薄膜を成膜する。そして、形成された銅表面4に、本発明の特徴の一つである特定のエッチング液を用いて粗化処理を行う。なお、銅表面4にエッチング液を用いて粗化処理をすること自体新規な発想であり、従来技術にはない。
続いて、粗化処理された銅表面4にドライフィルムレジスト5を付着させ露光現像する。ドライフィルムレジスト5は露光現像により開口部6が形成される。そして、開口部6に電気銅メッキ7を施し、本発明の特徴の一つである特定のレジスト剥離液を用いて残余のドライフィルムレジスト5を剥離処理する。こうして微細配線を形成することができる。
続いて、粗化処理された銅表面4にドライフィルムレジスト5を付着させ露光現像する。ドライフィルムレジスト5は露光現像により開口部6が形成される。そして、開口部6に電気銅メッキ7を施し、本発明の特徴の一つである特定のレジスト剥離液を用いて残余のドライフィルムレジスト5を剥離処理する。剥離されたドライフィルムレジスト5と接触していた部分の化学銅メッキ4をフラッシュエッチングにより除去して、微細配線を形成することができる。
下限値は0.1μm以上が好ましく、0.12μm以上がより好ましく、0.15μm以上が特に好ましい。下限値が0.1μm未満では粗化形状が不十分で好ましくない。なお、銅表面粗さ(Ra値)は、倍率3万倍の走査型トンネル顕微鏡を用いて測定した値である。
・表面積測定
走査型トンネル顕微鏡:エスアイアイナノテクノロジー社製 L−traceII/
NanoNaviIIステーションを使用し、3万倍で観測した。
・銅溶解量測定方法;以下の式により質量法にて算出した。
溶解量=(処理前質量−処理後質量)/(処理面積×8.96)
<粗化処理工程>
化学銅メッキ基板(寸法15cm×15cm、メッキ厚0.5μm)を、過酸化水素0.3質量%、硫酸1.5質量%、5-メチルテトラゾール0.1質量%、塩化物イオン1ppmおよび残部は水で調整されたエッチング液を用いて、液温30℃、スプレー圧0.1MPaで30秒間スプレー処理を行い、その結果、銅溶解量は0.2μmであった。具体的な銅溶解量は粗化処理前後の基板の質量差より算出した。
次に、エッチング後の化学銅メッキ表面を、走査型トンネル顕微鏡を用い3万倍の倍率で、縦5μm×横5μmの領域内の表面積を測定した。その結果、化学銅メッキの表面積は38[μm2]であった。比表面積は、38[μm2]/25[μm2]=1.52であった。また、銅表面粗さ(Ra値)は0.17μmであった。銅表面の電子顕微鏡写真(×30,000)を図1に示す。
<ドライフィルム密着性評価>
次に、粗化処理された銅表面にドライフィルムレジスト(日立化成工業製製品)をラミネートして露光を行った。クロスハッチガイドを用いてドライフィルムレジストに1mm間隔に11本の切り傷を付け、10×10=100個の碁盤目を作成した。碁盤目上に粘着テープを貼り付け、垂直方向に引き剥がし、粘着テープに付着したドライフィルムレジストを目視にて確認を行い、密着性の評価を実施した。評価結果を表1に示す。
密着性の評価基準(目視)
◎:100個の碁盤目全てが基板上に残っている状態
○:90個以上の碁盤目が基板上に残っている状態
△:60個以上89個以下の碁盤目が基板上に残っている状態
×:59個以下の碁盤目が基板上に残っている状態
<レジスト剥離処理工程>
上述の<粗化処理工程>を行った銅表面にドライフィルムレジスト(日立化成工業製製品)をラミネートして、露光、現像を行った。露光後の開口部に電気銅メッキを施した。次に、モノエタノールアミン5質量%、テトラメチルアンモニウム水酸化物1質量%、エチレングリコールモノフェニルエーテル2質量%、5−アミノテトラゾール0.1質量%および残部は水で調整されたレジスト剥離液を用いて、液温50℃、スプレー圧0.2MPaで3分間スプレー処理して、レジストを剥離した。金属顕微鏡(オリンパス株式会社製MX61L)にて倍率200倍で観察した結果、レジストは完全に剥離除去出来ていることを確認した。また、同金属顕微鏡にて、導体部の銅配線表面を観察した結果、ピンホール等の銅腐食は見られなかった。
エッチング液が、過酸化水素0.5質量%、硫酸2.5質量%、5−アミノテトラゾール0.05質量%、1,5−ジメチルテトラゾール0.05質量%、塩化物イオン1ppmおよび残部は水で調整された以外は、実施例1と同様に<粗化処理工程>及び<レジスト剥離処理工程>を行った。化学銅メッキの表面積は40[μm2]で、比表面積は1.60であった。銅表面粗さ(Ra値)は0.20μmであった。ドライフィルム密着性評価の評価結果を表1に示し、ドライフィルム剥離性評価の評価結果を表2に示す。
エッチング液が、過酸化水素0.4質量%、硫酸2質量%、1H−テトラゾール0.05質量%、5−メルカプト−1−メチルテトラゾール0.03質量%、塩化物イオン1ppmおよび残部は水で調整された以外は、実施例1と同様に<粗化処理工程>及び<レジスト剥離処理工程>を行った。化学銅メッキの表面積は37[μm2]で、比表面積は1.48であった。銅表面粗さ(Ra値)は0.19μmであった。ドライフィルム密着性評価の評価結果を表1に示し、ドライフィルム剥離性評価の評価結果を表2に示す。
エッチング液が、過酸化水素0.5質量%、硫酸2.5質量%、5−メチルテトラゾール0.05質量%、1,5−ジメチルテトラゾール0.05質量%、臭素イオン3ppmおよび残部は水で調整された以外は、実施例1と同様に<粗化処理工程>及び<レジスト剥離処理工程>を行った。化学銅メッキの表面積は39[μm2]で、比表面積は1.56であった。銅表面粗さ(Ra値)は0.20μmであった。ドライフィルム密着性評価の評価結果を表1に示し、ドライフィルム剥離性評価の評価結果を表2に示す。
エッチング液が、過酸化水素0.3質量%、硫酸1.5質量%、5-メチルテトラゾール0.1質量%および残部は水で調整された以外は、実施例1と同様に<粗化処理工程>を行った。化学銅メッキの表面積は27[μm2]で、比表面積は1.08であった。銅表面粗さ(Ra値)は0.22μmであった。銅表面の電子顕微鏡写真(×30,000)を図2に示す。ドライフィルム密着性評価の評価結果を表1に示す。なお、ドライフィルムレジストの密着性が良くなかったため、その後の<レジスト剥離処理工程>は行わなかった。
エッチング液が、過酸化水素0.3質量%、硫酸1.5質量%、塩化物イオン1ppmおよび残部は水で調整された以外は、実施例1と同様に<粗化処理工程>を行った。化学銅メッキの表面積は26[μm2]で、比表面積は1.04であった。銅表面粗さ(Ra値)は0.14μmであった。ドライフィルム密着性評価の評価結果を表1に示す。なお、ドライフィルムレジストの密着性が良くなかったため、その後の<レジスト剥離処理工程>は行わなかった。
エッチング液(特許文献1の実施例1で使用されたもの)が、過酸化水素2質量%、硫酸9質量%、5-アミノテトラゾール0.3質量%、銀イオン0.2ppm、塩化物イオン0.2ppmおよび残部は水で調整された以外は、実施例1と同様に<粗化処理工程>を行った。化学銅メッキの表面積は28[μm2]で、比表面積は1.12であった。銅表面粗さ(Ra値)は0.40μmであった。ドライフィルム密着性評価の評価結果を表1に示す。なお、ドライフィルムレジストの密着性が良くなかったため、その後の<レジスト剥離処理工程>は行わなかった。
エッチング液(特許文献2の実施例7で使用されたもの)が、過酸化水素4質量%、硫酸9質量%、5-アミノテトラゾール0.3質量%、塩化物イオン10ppmおよび残部は水で調整された以外は、実施例1と同様に<粗化処理工程>を行った。化学銅メッキの表面積は27[μm2]で、比表面積は1.08であった。銅表面粗さ(Ra値)は0.33μmであった。ドライフィルム密着性評価の評価結果を表1に示す。なお、ドライフィルムレジストの密着性が良くなかったため、その後の<レジスト剥離処理工程>は行わなかった。
エッチング液(特許文献3の実施例で使用されたもの)が、過酸化水素1.5質量%、硫酸5質量%、ベンゾトリアゾール0.3質量%、塩化物イオン5ppmおよび残部は水で調整された以外は、実施例1と同様に<粗化処理工程>を行った。化学銅メッキの表面積は28[μm2]で、比表面積は1.12であった。銅表面粗さ(Ra値)は0.36μmであった。ドライフィルム密着性評価の評価結果を表1に示す。なお、ドライフィルムレジストの密着性が良くなかったため、その後の<レジスト剥離処理工程>は行わなかった。
エッチング液(特許文献4の実施例1で使用されたもの)が、過酸化水素1質量%、硫酸9質量%、テトラゾール0.1質量%、銀イオン1ppmおよび残部は水で調整された以外は、実施例1と同様に<粗化処理工程>を行った。化学銅メッキの表面積は28[μm2]で、比表面積は1.12であった。銅表面粗さ(Ra値)は0.35μmであった。ドライフィルム密着性評価の評価結果を表1に示す。なお、ドライフィルムレジストの密着性が良くなかったため、その後の<レジスト剥離処理工程>は行わなかった。
エッチング液(特許文献5の実施例1で使用されたもの)が、過酸化水素5.25質量%、硫酸12.5質量%、5−アミノテトラゾール0.06質量%、5−メチルテトラゾール0.02質量%、1−ヒドロキシエタン−1,1−ジホスホン酸0.4質量%および残部は水で調整された以外は、実施例1と同様に<粗化処理工程>を行った。化学銅メッキの表面積は27[μm2]で、比表面積は1.08であった。銅表面粗さ(Ra値)は0.28μmであった。ドライフィルム密着性評価の評価結果を表1に示す。なお、ドライフィルムレジストの密着性が良くなかったため、その後の<レジスト剥離処理工程>は行わなかった。
化学銅メッキ基板(寸法15cm×15cm、メッキ厚0.5μm)を、過酸化水素0.4質量%、硫酸1.5質量%、5-メチルテトラゾール0.05質量%、1,5−ジメチルテトラゾール0.05質量%、塩化物イオン1ppmおよび残部は水で調整されたエッチング液を用いて、液温30℃、スプレー圧0.1MPaで30秒間スプレー処理した。粗化処理前後の基板の質量差より算出した結果、銅溶解量は0.2μmであった。
次に、粗化処理した銅表面にドライフィルムレジスト(日立化成工業製製品)をラミネートして、露光、現像を行った。露光後の開口部に電気銅メッキを施した。次に、モノエタノールアミン5質量%、テトラエチルアンモニウム水酸化物1質量%、エチレングリコールモノフェニルエーテル2質量%、5−アミノテトラゾール0.1質量%および残部は水で調整されたレジスト剥離液を用いて、液温50℃、スプレー圧0.2MPaで3分間スプレー処理して、レジストを剥離した。金属顕微鏡(オリンパス株式会社製MX61L)にて倍率200倍で観察した結果、レジストは完全に剥離除去出来ていることを確認した。また、同金属顕微鏡にて、導体部の銅配線表面を観察した結果、ピンホール等の銅腐食は見られなかった。
得られた配線パターンの電子顕微鏡写真(×3,000)を図4に示す。
レジスト剥離液が、モノエタノールアミン8質量%、テトラエチルアンモニウム水酸化物1質量%、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル5質量%、1,2,4−トリアゾール0.1質量%および残部は水で調整された以外は、実施例5と同様に行った。ドライフィルム剥離性評価の評価結果を表2に示す。
レジスト剥離液(特許文献6の実施例1で使用されたもの)が、テトラエチルアンモニウム水酸化物1質量%、モノエタノールアミン8質量%、ヒドロキシルアミン0.5質量%、1−メチル−1H−ベンゾトリアゾール0.1質量%および残部は水で調整された以外は、実施例5と同様に行った。ドライフィルム剥離性評価の評価結果を表2に示す。
得られた配線パターンの電子顕微鏡写真(×3,000)を図5に示す。
レジスト剥離液(特許文献7の実施例4で使用されたもの)が、フッ化アンモニウム1質量%、モノエタノールアミン0.1質量%、N,N−ジメチルアセトアミド67.9質量%、エポキシポリアミド3質量%および残部は水で調整された以外は、実施例5と同様に行った。ドライフィルム剥離性評価の評価結果を表2に示す。
レジスト剥離液(特許文献8の実施例1で使用されたもの)が、モノエタノールアミン10質量%、N,N−ジエチルヒドロキシルアミン10質量%、ジエチレングリコールモノブチルエーテル30質量%、D−ソルビトール10質量%および残部は水で調整された以外は、実施例5と同様に行った。ドライフィルム剥離性評価の評価結果を表2に示す。
2:銅配線
3:絶縁層
4:化学銅メッキ
5:ドライフィルムレジスト
6:開口部
7:電気銅メッキ
Claims (7)
- セミアディティブ工法において、
絶縁層上に化学銅メッキを施す、または絶縁層上にスパッタリング法で銅薄膜を成膜する工程、
得られた銅表面に、過酸化水素0.1〜3質量%、硫酸0.3〜5質量%、ハロゲンイオン0.1〜3ppm、およびテトラゾール類0.003〜0.3質量%を含有するエッチング液を用いて粗化処理する工程、
粗化処理された銅表面にドライフィルムレジストを付着させ露光現像し、露光現像後の開口部に電気銅メッキを施す工程、及び
モノエタノールアミン0.5〜20質量%、第四級アンモニウム水酸化物0.2〜10質量%、エチレングリコール類0.01〜10質量%、およびアゾール類0.01〜0.5質量%を含有するレジスト剥離液を用いて残余のドライフィルムレジストを剥離処理する工程、を有することを特徴とするプリント配線板の製造方法。 - 前記粗化処理された銅表面の比表面積(但し、銅表面の比表面積は、銅表面の縦5μm×横5μmの単位領域当たりの表面積であり、面積は倍率3万倍の走査型トンネル顕微鏡を用いて測定した値である)が1.2〜2.0である、請求項1に記載のプリント配線板の製造方法。
- 前記粗化処理前後の銅表面粗さ(Ra)(但し、銅表面粗さは、倍率3万倍の走査型トンネル顕微鏡を用いて測定した値である)が0.1〜0.3μmである、請求項1または2に記載のプリント配線板の製造方法。
- 前記エッチング液中のテトラゾール類が、1H−テトラゾール、1−メチルテトラゾール、5−メチルテトラゾール、5−アミノテトラゾール、5−メルカプト−1−メチルテトラゾール、および1,5−ジメチルテトラゾールからなる群より選択される1種以上である、請求項1から3のいずれかに記載のプリント配線板の製造方法。
- 前記レジスト剥離液中の第四級アンモニウム水酸化物が、テトラメチルアンモニウム水酸化物、テトラエチルアンモニウム水酸化物およびトリメチル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウム水酸化物からなる群より選択される1種以上である、請求項1から4のいずれかに記載のプリント配線板の製造方法。
- 前記レジスト剥離液中のエチレングリコール類が、エチレングリコールモノフェニルエーテルおよび/またはジエチレングリコールモノフェニルエーテルである、請求項1から5のいずれかに記載のプリント配線板の製造方法。
- 前記レジスト剥離液中のアゾール類が、5−アミノテトラゾールおよび/または1,2,4−トリアゾールである、請求項1から6のいずれかに記載のプリント配線板の製造方法。
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