JP2018139249A - 光学デバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の金属層のそれぞれに形成された開口を重ねて配置し易い光学デバイスの製造方法の提供を目的とする。
【解決手段】本発明のデバイス１０の製造方法は、第１絶縁層１２の両面に第１金属材料からなる第１金属層１３が形成された基板１１を準備することと、表裏の第１金属層１３に、互いに重なる第１開口１３Ａの組を複数組形成することと、基板１１の両面に、第２絶縁層２２と第２金属材料からなる第２金属層２３を形成することと、第２金属層２３に、第１開口１３Ａと重なり且つ第１開口１３Ａと同径又は第１開口１３Ａより大径の第２開口２３Ａを複数形成することと、第２金属層２３をマスクに用いてレーザーを照射して、基板１１と第２絶縁層２２を貫通する貫通孔１６を形成することと、第１金属材料を選択的に除去するエッチングにより貫通孔１６の内面に露出する第１金属層１３を除去することと、を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の金属層のそれぞれに形成された開口が重ねて配置されているデバイスの製造方法に関する。

特許文献１には、開口が形成された銅張積層板を２枚準備し、それら２枚の銅張積層板を絶縁層の表側と裏側に貼り合わせ、絶縁層に貫通孔を形成して２枚の基板の開口同士を連絡する方法が示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平６−７７６６３号公報（段落［００１１］〜［００１６］、図１，２）

特許文献１に開示の方法では、銅張積層板が絶縁層に貼り合される前に開口が形成されるため、開口を重ねて配置し難いという問題が考えられる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、複数の金属層のそれぞれに形成された開口を重ねて配置し易いデバイスの製造方法の提供を目的とする。

本発明に係るデバイスの製造方法は、第１絶縁層の両面に第１金属材料からなる第１金属層が形成された基板を準備することと、表側の前記第１金属層と裏側の前記第１金属層とに、互いに重なる第１開口の組を複数組形成することと、前記基板の両面に、第２絶縁層と前記第１金属材料とは異なる第２金属材料からなる第２金属層を形成することと、前記第２金属層に、前記第１開口と重なり且つ前記第１開口と同径又は前記第１開口より大径の第２開口を複数形成することと、前記第２開口を有する前記第２金属層をマスクに用いてレーザーを照射して、前記第２開口から露出する前記第１絶縁層と前記第２絶縁層を除去して、前記基板と前記第２絶縁層を貫通する貫通孔を形成することと、前記第１金属材料を選択的に除去するエッチングにより前記貫通孔の内面に露出する前記第１金属層を除去することと、を含む。

本発明の一実施形態に係るデバイスの側断面図 デバイスの製造工程を示す断面図 デバイスの製造工程を示す断面図 デバイスの製造工程を示す断面図 デバイスの製造工程を示す断面図 デバイスの製造工程を示す断面図 他の実施形態に係るデバイスの製造工程を示す断面図

図１に示されるように、本実施形態に係るデバイス１０は、第１絶縁層１２の表裏の両面に第１金属層１３が形成されている基板１１を備えている。基板１１の表裏の両面には、第２絶縁層２２と第２金属層２３が形成されている。第１絶縁層１２と第２絶縁層２２は、同じ樹脂材料で構成されている。第２金属層２３は、第１金属層１３を構成する第１金属材料とは異なる第２金属材料で構成されている。例えば、第１絶縁層１２及び第２絶縁層２２は、芯材を含まず且つ無機フィラーを含有する樹脂フィルムである。例えば、第１金属材料はニッケルであり、第２金属材料は銅である。なお、図１では、基板１１の表側の面が同図の上側を向くように配置されている。以下では、第１絶縁層１２の表側の面であるＦ面１２Ｆ側に積層された第１金属層１３を表側の第１金属層１３Ｆ、第２絶縁層２２を表側の第２絶縁層２２Ｆ、第２金属層２３を表側の第２金属層２３Ｆといい、第１絶縁層１２の裏側の面であるＢ面１２Ｂ側に積層された第１金属層１３を裏側の第１金属層１３Ｂ、第２絶縁層２２を裏側の第２絶縁層２２Ｂ、第２金属層２３を裏側の第２金属層２３Ｂと適宜分けていう。

表側の第１金属層１３Ｆと裏側の第１金属層１３Ｂとには、複数の第１開口１３Ａが形成されている。表側の第１金属層１３の第１開口１３Ａは、裏側の第１金属層１３の第１開口１３Ａに重ねられている。第１絶縁層１２には、表側の第１金属層１３に形成されている複数の第１開口１３Ａと裏側の第１金属層１３に形成されている複数の第１開口１３Ａとを連絡する複数の第１貫通孔１４が形成されている。

表側の第２金属層２３Ｆと裏側の第２金属層２３Ｂとには、複数の第２開口２３Ａが形成されている。各第２金属層２３Ｆ，２３Ｂの複数の第２開口２３Ａは、複数の第１開口１３Ａとほぼ同軸に配置され、第２開口２３Ａは第１開口１３Ａと重なっている。第２開口２３Ａは、第１開口１３Ａよりも小さい。第１開口１３Ａの大きさは約１５μｍであり、第２開口２３Ａの大きさは約１２μｍである。第２絶縁層２２Ｆ，２２Ｂには、複数の第１開口１３Ａと複数の第２開口２３Ａとを連絡する複数の第２貫通孔２４Ｆ，２４Ｂが形成されている。そして、第１貫通孔１４と第２貫通孔２４とによって、基板１１と表側の第２絶縁層２２Ｆと裏側の第２絶縁層２２Ｂを貫通する貫通孔１６が形成されている。裏側の第２絶縁層２２Ｂに形成された第２貫通孔２４Ｂは、第１貫通孔１４と同径になっている。表側の第２絶縁層２２Ｆに形成された第２貫通孔２４Ｆは、第１貫通孔１４より大径になっている。

本実施形態では、デバイス１０は、光を利用して情報を伝達する光学デバイスである。第１開口１３Ａ及び第２開口２３Ａは、デバイス１０における光透過部を構成する。

デバイス１０は、以下のようにして製造される。
（１）図２（Ａ）に示されるように、第１絶縁層１２の表裏の両面に第１金属材料（例えば、ニッケル）からなる第１金属層１３が形成された基板１１が準備される。

（２）図２（Ｂ）に示されるように、表側の第１金属層１３と裏側の第１金属層１３の上に、所定パターンのエッチングレジスト３１が形成される。

（３）第１金属層１３のうちエッチングレジスト３１で覆われていない部分がエッチングにより除去される。そして、図２（Ｃ）に示されるように、エッチングレジスト３１が除去され、表側の第１金属層１３Ｆと裏側の第１金属層１３Ｂに複数の第１開口１３Ａが形成される。表側の第１金属層１３Ｆの第１開口１３Ａと裏側の第１金属層１３Ｂの第１開口１３Ａとは、ほぼ同軸に配置され、表側の第１金属層１３の第１開口１３Ａは、裏側の第１金属層１３の第１開口１３Ａに重ねられる。

（４）図３（Ａ）に示されるように、第２絶縁層２２の片面に第２金属層２３が積層されてなる基板２１が２枚準備される。

（５）図３（Ｂ）に示されるように、基板１１の表裏の両面に基板２１が重ねられて、加熱プレスされる。各基板２１の第２絶縁層２２Ｆ，２２Ｂは、基板１１の第１金属層１３に対向配置される。

（６）図４（Ａ）に示されるように、表側の第２金属層２３Ｆの上に所定パターンのエッチングレジスト３２が形成されると共に、裏側の第２金属層２３Ｂの上に全面的にエッチングレジスト３２が形成される。

（７）表側の第２金属層２３Ｆのうちエッチングレジスト３２で覆われていない部分がエッチングにより除去される。そして、図４（Ｂ）に示されるように、エッチングレジスト３２が除去され、表側の第２金属層２３Ｆに第１開口１３Ａより大径な第２開口２３Ａが複数形成される。この第２開口２３Ａは、表側の第１金属層１３Ｆの第１開口１３Ａ及び裏側の第１金属層１３Ｂの第１開口１３Ａとほぼ同軸に配置される。

（８）基板１１の表側からレーザーが照射され、表側の第２開口２３Ａから露出する第１絶縁層１２と第２絶縁層２２が除去される。そして、基板１１を貫通する第１貫通孔１４及び第２絶縁層２２を貫通する第２貫通孔２４が形成され、表側の第２絶縁層２２Ｆと基板１１と裏側の第２絶縁層２２Ｂを貫通する貫通孔１６が形成される（図５（Ａ））。ここで、第１貫通孔１４及び裏側の第２絶縁層２２Ｂを貫通する第２貫通孔２４Ｂは、表側の第１金属層１３をマスクにして形成される。従って、第１貫通孔１４及び裏側の第２絶縁層２２Ｂを貫通する第２貫通孔２４は、表側の第２絶縁層２２Ｆを貫通する第２貫通孔２４Ｂよりも小径に形成される。

（９）図５（Ｂ）に示されるように、表側の第２金属層２３Ｆの上に全面的にエッチングレジスト３３が形成されると共に、裏側の第２金属層２３Ｂの上に所定パターンのエッチングレジスト３３が形成される。

（１０）裏側の第２金属層２３Ｂのうちエッチングレジスト３３で覆われていない部分がエッチングにより除去される。そして、図６に示されるように、エッチングレジスト３３が除去され、裏側の第２金属層２３Ｂに複数の第２開口２３Ａが形成される。この第２開口２３Ａは、貫通孔１６とほぼ同軸に配置される。

（１１）貫通孔１６の内面に露出する第１金属層１３が選択的にエッチングされて、第１金属層１３Ｆ，１３Ｂに形成されている第１開口１３Ａが広がる。そして、第１開口１３Ａが第２開口２３Ａよりも大径になる。以上により、図１に示されるデバイス１０が完成する。

本実施形態のデバイス１０の製造方法では、表側の第１金属層１３Ｆと裏側の第１金属層１３Ｂに、同軸に配置される第１開口１３Ａが複数形成された後、基板１１の両面に第２絶縁２２Ｆ，２２Ｂと第２金属層２３Ｆ，２３Ｂが形成される。そして、その第２金属層２３Ｆ，２３Ｂに、複数の第１開口１３Ａと重なる複数の第２開口２３Ａが形成される。本実施形態のデバイス１０の製造方法では、基板１１に第２金属層２３が重ねられてから、その第２金属層２３に第２開口２３Ａが形成されるので、予め第２開口２３Ａが形成された第２金属層２３が基板１１に重ねられる場合と比べて、第１開口１３Ａと第２開口２３Ａの位置ずれが抑えられる。これにより、第１開口１３Ａと第２開口２３Ａを重ねて配置し易くなる。

ここで、特許文献１に開示の方法では、内層側の開口が外層側の開口よりも小さいデバイスしか製造することができない。これに対し、本実施形態のデバイス１０の製造方法では、基板１１と第２絶縁層２２を貫通する貫通孔１６の内面に露出する第１金属層１３が除去されることで、第１開口１３Ａを第２開口２３Ａより大きくすることが可能となる。これにより、内層側の開口を外層側の開口より大きくすることが可能となる。しかも、本実施形態では、表裏の一方側からレーザーが照射されることにより貫通孔１６が形成されるので、第１開口１３Ａ及び第２開口２３Ａと重なる貫通孔１６が形成され易くなる。

本実施形態では、エッチングによって第１金属層１３に第１開口１３Ａが形成されるので、第１開口１３Ａの小径化が図られる。また、エッチングによって第２金属層２３に第２開口２３Ａが形成されるので、第２開口２３Ａの小径化が図られる。

［他の実施形態］
（１）上記実施形態では、第１金属材料と第２金属材料の組合せがニッケルと銅であったが、例えば、チタンと銅であってもよい。

（２）上記実施形態において、図７（Ａ）に示されるように、裏側の第２金属層２３に第２開口２３Ａが形成され、基板１１の裏側からレーザーが照射されて、図７（Ｂ）に示されるように、裏側の第２開口２３Ａから露出する第１絶縁層１２と第２絶縁層２２が除去されてもよい。

（３）上記実施形態のデバイス１０の製造工程（６）〜（８）において、表側の第２金属層２３と裏側の第２金属層２３とに第２開口２３Ａが形成され、基板１１の表側と裏側の両方からレーザーが照射されて貫通孔１６が形成されてもよい。

（４）上記実施形態において、第２開口２３Ａが第１開口１３Ａと同じ大きさに形成され、エッチングにより第１開口１３Ａが広げられてもよい。

（５）上記実施形態において、第２開口２３Ａがレーザー照射によって形成されてもよい。

（６）上記実施形態において、表側の第２貫通孔２４Ｆ、第１貫通孔１４、裏側の第２貫通孔２４Ｂの内面にめっき膜を形成してもよい。これにより、各貫通孔１４，２４Ａ，２４Ｂの径をめっき膜の厚みで小さく調整することができる。

１０ デバイス
１２ 第１絶縁層
１３ 第１金属層
１３Ａ 第１開口
１６ 貫通孔
２２ 第２絶縁層
２３ 第２金属層
２３Ａ 第２開口

Claims (4)

1. 第１絶縁層の両面に第１金属材料からなる第１金属層が形成された基板を準備することと、
   表側の前記第１金属層と裏側の前記第１金属層とに、互いに重なる第１開口の組を複数組形成することと、
   前記基板の両面に、第２絶縁層と前記第１金属材料とは異なる第２金属材料からなる第２金属層を形成することと、
   各前記第２金属層に、前記第１開口と重なり且つ前記第１開口と同径又は前記第１開口より大径の第２開口を複数形成することと、
   前記第２開口を有する前記第２金属層をマスクに用いてレーザーを照射して、前記第２開口から露出する前記基板と前記第２絶縁層を除去して、前記基板及び前記第２絶縁層を貫通する貫通孔を形成することと、
   前記第１金属材料を選択的に除去するエッチングにより前記貫通孔の内面に露出する前記第１金属層を除去することと、を含む光学デバイスの製造方法。
2. 請求項１に記載の光学デバイスの製造方法において、
   前記複数の第２開口と前記貫通孔を形成するにあたり、表裏の一方側の前記第２金属層に前記第２開口を形成し、その第２開口を有する前記第２金属層をマスクに用いて表裏の一方側からレーザーを照射して前記貫通孔を形成した後、表裏の他方側の前記第２金属層に前記第２開口を形成する。
3. 請求項１又は２に記載の光学デバイスの製造方法において、
   エッチングにより前記第１金属層に前記第１開口を形成する。
4. 請求項１乃至３のうち何れか１の請求項に記載の光学デバイスの製造方法において、
   エッチングにより前記第２金属層に前記第２開口を形成する。

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