JP2017157758A - 配線基板の製造方法および配線基板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】配線基板の製造工程は、導電層11の上に絶縁層12が積層され、該絶縁層12の上に保護層13が形成され、絶縁層12および保護層13を貫通する貫通孔(ビアホール)12aが形成された配線基板材料に対して、酸素を含んだ雰囲気中で紫外線を照射する光照射工程と、上記配線基板材料から保護層13が剥離された配線基板材料に対して、貫通孔12aの底を含む表面に、導電材料からなるめっき層14を形成するめっき工程と、を含む。
【選択図】 図1
Description
ビアホールは、例えばレーザ加工により形成することができるが、ビアホールを形成すると、ビアホールの底にスミアと呼ばれる残渣が発生する。このスミアが残存していると導電層とめっき層との間の接続状態が悪くなり、基板全体の性能に影響を及ぼすこととなる。そこで、従来は、プラズマ処理や薬液処理によりスミアを除去するデスミア処理がなされていた。
上記特許文献1に記載の技術では、絶縁層表面に保護層を付したままデスミア処理を行うとしているが、デスミア処理としてウェットデスミア処理やプラズマデスミア処理を採用しているため、適切に絶縁層表面の粗化を抑制することができない。
そこで、本発明は、絶縁層表面を粗化することなく適切にデスミア処理を行うことを課題とする。
このように、紫外線によるデスミア処理を行うので、保護層の浮きや剥離を生じさせることがなく、適切に絶縁層表面を保護しつつ、貫通孔(ビアホール)のスミアを除去することができる。したがって、絶縁層表面の粗化を抑制することができ、微細配線パターンの形成が可能な配線基板を作製することができる。さらに、紫外線によるデスミア処理を行うことで、ビアホールの形状を維持したまま適切にデスミア処理を行うことができるので、高密度(高集積)な微細配線基板の作製も可能となる。
さらに、上記の配線基板の製造方法において、前記導電層の上に前記絶縁層が積層され、該絶縁層の上に前記保護層が形成された前記配線基板材料に対してレーザ光を照射することにより、前記保護層および前記絶縁層を貫通する前記貫通孔を形成する貫通工程をさらに含んでいてもよい。このように、保護層を付したまま配線基板材料に対してビアホールを形成することで、ビアホールの小径化および小テーパー化を実現することができる。したがって、この貫通工程の後に光照射工程を行うことで、小径化および小テーパー化されたビアホールの形状を維持したままデスミア処理を行うことができる。
また、本発明に係る配線基板の一態様は、上記のいずれかの配線基板の製造方法により製造される。これにより、当該配線基板は、高密度(高集積)な微細配線基板とすることができる。
図1は、本実施形態の配線基板の製造方法を示す図である。本実施形態において、製造対象の配線基板は、コア基板上に導電層(配線層)と絶縁層とを積層してなる多層配線基板である。コア基板は、例えばガラスエポキシ樹脂などによって構成されている。導電層(配線層)を構成する材料としては、例えば、銅、ニッケル、金、亜鉛などを用いることができる。
絶縁層は、例えば無機物質よりなる粒状フィラーが含有された樹脂などによって構成されている。このような樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂などを用いることができる。また、粒状フィラーを構成する材料としては、例えば、シリカ、アルミナ、マイカ、珪酸塩、硫酸バリウム、水酸化マグネシウム、酸化チタンなどを用いることができる。
ここで、ビアホール12aの形が良いとは、ビアホール12aの内壁面(サイドウォール)のテーパー角が小さく、ビアホール12aが円柱形状に近い形状を有することをいう。レーザ加工によりビアホール12aを形成する場合、レーザ光を集光させて配線基板材料に照射する。本実施形態のように、保護層13を付したまま配線基板材料にビアホール12aを形成する場合、保護層13が剥離された配線基板材料にビアホール12aを形成する場合と比較して、保護層13の厚みの分だけ焦点距離を長くすることができる。そのため、保護層13を付したまま配線基板材料にビアホール12aを形成すると、テーパー角の小さい形の良いビアホール12aが得られる。
そこで、図1(c)に示すように、スミアSを除去する処理(デスミア処理)を行う。本実施形態では、デスミア処理として、被処理部分に対して紫外線(UV)を照射することでスミアSを除去する、所謂フォトデスミア処理を用いる。より具体的には、デスミア処理では、配線基板材料の被処理部分に対して上記の紫外線を照射する光照射処理(フォトデスミア処理)と、この光照射処理の後、配線基板材料に物理的振動を与える物理的振動処理とを行う。なお、本実施形態では、保護層13を絶縁層12に取り付けたままデスミア処理を行う。
フォトデスミア処理は、例えば大気などの酸素を含む雰囲気下において行うことができる。紫外線光源としては、波長220nm以下、好ましくは190nm以下の紫外線(真空紫外線)を出射する種々のランプを利用できる。例えば、紫外線光源としては、キセノンガスを封入したキセノンエキシマランプ(ピーク波長172nm)、低圧水銀ランプ(185nm輝線)などを用いることができる。なかでも、デスミア処理に用いる紫外線光源としては、例えばキセノンエキシマランプが好適である。ここで、波長220nm以下としたのは、紫外線の波長が220nmを超える場合には、樹脂などの有機物質に起因するスミアを分解除去することが困難となるためである。
このような超音波振動処理においては、超音波の振動媒体として、水などの液体および空気などの気体を用いることができる。
具体的に説明すると、振動媒体として例えば水等を用いる場合には、配線基板材料を、当該水中に浸漬し、この状態で、当該水を超音波振動させることにより、超音波振動処理を行うことができる。超音波の振動媒体として液体を用いる場合には、超音波振動処理の処理時間は、例えば10秒間〜600秒間である。
フォトデスミア処理および物理的振動処理は、上記の順でそれぞれ1回ずつ行ってもよいが、フォトデスミア処理および物理的振動処理を交互に繰り返して行うことが好ましい。ここで、フォトデスミア処理および物理的振動処理の繰り返し回数は、各フォトデスミア処理における紫外線の照射時間などを考慮して適宜設定されるが、例えば1回〜5回である。
フォトデスミア処理が完了すると、図1(d)に示すように、絶縁層12の上面から保護層13を剥離する。
保護層13を剥離した後は、図2(a)に示すように、絶縁層12の上面およびビアホール12aの内面に、めっき層の下地となる50nm程度のシード層14を形成する。シード層14の形成方法としては、例えばTi(チタン)を用いたスパッタリング(SP)を用いることができる。次に、図2(b)に示すように、シード層14の上にレジストパターンRを形成する。レジストパターンRの形成方法としては、例えば、シード層14の上にレジストを塗布した後、露光・現像によってパターンを形成する方法を用いることができる。
なお、図1に示す各工程のうち、図1(b)に示す工程が、貫通孔を形成する貫通工程に対応し、図1(c)に示す工程が、酸素を含んだ雰囲気中で紫外線を照射する光照射工程に対応している。また、図2(c)に示す工程が、導電材料からなるめっき層を形成するめっき工程に対応している。
したがって、フォトデスミア処理中は保護層13によって絶縁層12表面を保護し、絶縁層12表面の粗化を抑制することができる。また、デスミア処理として紫外線を用いたフォトデスミア処理を行うので、ビアホール12aの形状を維持したまま適切にスミアを除去することができる。
図3は、ウェットデスミア処理の説明図であり、図4は、プラズマデスミア処理の説明図である。ここでは、導電層111の上に絶縁層112が積層され、絶縁層112の上に保護層113が形成され、保護層113および絶縁層112を貫通するビアホール112aが形成された配線基板材料100に対して、それぞれデスミア処理を行った場合について説明する。
また、図4(a)に示すように、配線基板材料100をプラズマPに曝した場合、保護層113がプラズマPに曝されることで、図4(b)に示すように、保護層113の端部が浮いてしまう。すると、保護層113が浮いた部分の絶縁層112がプラズマPによりエッチングされ、ビアホール112aの形状が崩れてしまう。
ところで、ウェットデスミア処理は、過マンガン酸カリウム溶液などの薬液を用いるため、小径ビアをデスミア処理しようとした場合、薬液がビア内に浸透しにくく、適切にスミアが除去できない虞がある。また、プラズマデスミア処理は、指向性の高いプラズマを用いるため、小テーパー化されたビアをデスミア処理しようとした場合、サイドウォールのスミアが除去しにくい。
なお、上記実施形態においては、フォトデスミア処理の後に物理的振動処理を行う場合について説明したが、物理的振動処理は必須ではない。例えば絶縁層がフィラーを有さない絶縁層である場合などには物理的振動処理を省略することができる。
また、ビアホール12aを形成する方法は、レーザ加工に限定されるものではなく、例えばドリル加工などを用いてもよい。ビアホール12aを形成する方法は、ビアホール12aの開口径などに応じて適宜選択可能である。
次に、本発明の効果を確認するために行った実施例について説明する。
<配線基板材料>
先ず、ガラスエポキシ樹脂と銅からなるプリプレグのコア材に、25μmのエポキシ樹脂を両面真空ラミネートし、高圧プレスとベーキングにより作成した積層体を用意した。表面にPETフィルムによる保護層が設けられた積層体に、ビア加工機(CO2レーザもしくはUVレーザ)によってレーザ加工を施すことにより、ブラインドビアを、500μmピッチで格子状に作成した。ビア開口径は、φ50μmとした。このようにして、配線基板材料を得た。
<実施例>
上記配線基板材料に対し、保護層(PET)を取り付けたまま、波長172nmの紫外線を用いたフォトデスミア処理を施した。
上記配線基板材料に対し、保護層(PET)を剥離した後、波長172nmの紫外線を用いたフォトデスミア処理を施した。
<比較例2>
上記配線基板材料に対し、保護層(PET)を取り付けたまま、プラズマを利用したプラズマデスミア処理を施した。
<比較例3>
上記配線基板材料に対し、保護層(PET)を取り付けたまま、過マンガン酸液を利用したウェットデスミア処理を施した。
表1に示した直径比より、実施例、比較例1のフォトデスミア処理では、デスミア処理後にビア開口側とビア底側とで径が広がっているが、その拡大量は小さいことがわかる。また、ビア開口径Dtopとビア底径Dbtmとは、それぞれ同程度の比率で拡大しており、表2に示したビアホールのデスミア処理前のテーパー角TABからデスミア処理後のテーパー角TAAの変化を表したTAA/TABの値も小さく、ビア形状が相似形に拡大しているといえる。すなわち、ビア形状を良好に維持しているといえる。
比較例3のウェットデスミア処理では、デスミア処理後のビア径は、全ての例の中で最も大きく拡大しており、ビア形状のテーパー角度も大きくなっている。すなわち、ビア形状は維持されていない。
また、デスミア処理後の基板のビア周辺部の表面粗さについては、実施例のフォトデスミア処理では、デスミア処理中に保護層が剥がれることもなく、保護層によって基板表面を保護したままデスミア処理を行うことができたために、ビア周辺部の表面粗さを維持することができている。
Claims (4)
- 導電層の上に絶縁層が積層され、該絶縁層の上に保護層が形成され、前記保護層および前記絶縁層を貫通する貫通孔が形成された配線基板材料に対して、酸素を含んだ雰囲気中で紫外線を照射する光照射工程と、
前記配線基板材料から前記保護層が剥離された前記配線基板材料に対して、前記貫通孔の底を含む表面に、導電材料からなるめっき層を形成するめっき工程と、を含むことを特徴とする配線基板の製造方法。 - 前記光照射工程の後に、前記配線基板材料から前記保護層を剥離する剥離工程をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の配線基板の製造方法。
- 前記導電層の上に前記絶縁層が積層され、該絶縁層の上に前記保護層が形成された前記配線基板材料に対してレーザ光を照射することにより、前記保護層および前記絶縁層を貫通する前記貫通孔を形成する貫通工程をさらに含むことを特徴とする請求項1または2に記載の配線基板の製造方法。
- 前記請求項1から3のいずれか1項に記載の配線基板の製造方法により製造された配線基板。
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