JP2023542272A - プリント回路基板を製造するための方法 - Google Patents

Abstract

金属導体構造を有するプリント回路基板を製造するための方法であって、ａ． 膜又は板として具現化され、第１の基板面（１０１ａ）及び第２の基板面を有し、非導電性有機高分子材料から少なくとも部分的に成るベース基板（１０１）を提供するステップであって、第１の基板面（１０１ａ）が、キャッピング金属層（１０２）で覆われる、ステップと、ｂ． キャッピング金属層（１０２）を局所的に除去するステップとを有し、キャッピング金属層（１０２）を局所的に除去することが、ｃ． キャッピング金属層にマスク層（１０３）を付着させることと、ｄ． レーザによってマスク層（１０３）を局所的に除去することであって、その結果、第１の基板面（１０１ａ）が、第１の基板面（１０１ａ）がキャッピング金属層（１０２）でのみ覆われる少なくとも１つの第１のサブ領域（１０４）と、第１の基板面（１０１ａ）がキャッピング金属層（１０２）及びマスク層（１０３）で覆われる少なくとも１つの第２のサブ領域（１０５）とに分割される、局所的に除去することと、ｅ． エッチング液によって少なくとも１つの第１のサブ領域（１０４）のキャッピング金属層（１０２）を除去することとによって達成される、方法。ｆ． マスク層（１０３）は、チタン、亜鉛、二酸化チタン、窒化チタン、酸化亜鉛及び／又は高分子材料から形成されることが提案されている。

Description

以下で説明される本発明は、プリント回路基板を製造するための方法に関し、また、その方法によって製造されるプリント回路基板にも関する。

プリント回路基板（略してＰＣＢ）は、電子コンポーネント用のキャリアとしての役割を果たし、それらの電気接触を保証する。ほぼすべての電子デバイスが１つ又は複数のプリント回路基板を含む。

プリント回路基板は、常に、ベース基板を含み、ベース基板は、非導電性の形態であり、その少なくとも１つの基板面は、電子コンポーネントの電気接触のための導体トラック（略して導体構造）から構成される構造を有する。一般に、プリント回路基板のベース基板は、繊維強化プラスチック、高分子膜又はラミネート加工紙から成る。導体トラックは、通常、銅などの金属から成る。

最も単純な事例では、ベース基板の一面のみが導体構造を有する。しかし、より複雑な回路は、複数の導体トラック平面を必要とする場合が多く、その場合、多層プリント回路基板（又は略して多層基板（ＭＬＢ））が必要とされる。これらの事例では、例えば、キャリア層の両面に導体構造が提供されるか、又は、各々が１つずつ導体トラック平面を有する多数のベース基板を組み合わせてＭＬＢが形成される。具体的には、両面に導体構造が提供されるベース基板は、多層構造物の基盤を形成することもできる。様々な導体トラック平面の導体トラックは、ビアによって互いに電気的に接続することができる。この目的のため、例えば、ベース基板にドリルで穴を開け、ドリル穴の壁をメタライズ処理することができる。

導体構造は、通常、多段フォトリソグラフィプロセスにおいて、フォトレジスト（略してレジスト）を使用してベース基板上に減法的に形成され、フォトレジストの現像液中での溶解度は、放射線（より具体的には、ＵＶ放射線）による影響を受け得る。通常の手順の１つでは、金属層（通常、銅層）がベース基板上に形成され、フォトレジスト層で覆われる。フォトレジスト層は、例えば、金属層上にラミネート加工することができる。その後、露光ステップにおいて、フォトレジスト層が前述の放射線に暴露され、層のサブ領域は、露光マスクによって、放射線の暴露から保護される。使用されるフォトレジスト及び使用される現像液に応じて、フォトレジスト層の暴露されたサブ領域又は暴露されていないサブ領域は、現像液に溶け易く、下流のステップ（レジスト除去）において除去することができる。この下流のステップ（現像ステップ）では、ベース基板上の金属層のサブ領域は、覆われておらず、さらなる下流のステップ（エッチングステップ）において湿式化学的に除去することができる。後続のレジストの完全な除去の後に残る金属層の残部は、所望の導体構造を形成する。この構造は、任意選択により、蒸着ステップにおいて、例えば、適切な金属の電着によって、強化することができる。

従って、この製造により、導体トラックがベース基板の表面に位置することが決定付けられる。ＭＬＢの製造の事例では、これは、不利であり得る。導体トラックが提供されたベース基板の表面がさらなるベース基板に圧接される場合は、その後、押圧の間に生じる温度及び圧力に起因する偏差が原因で、モニタリング及び補正が必要とされる場合が多い。ベース基板の表面の導体トラックは、特に、そのような応力を受ける。一般的に言えば、基板上の導体トラックの距離及び寸法が小さいほど、例えば、既存のインピーダンス及び信号速度要件に関して、対応するモニタリング及び補正の必要性は大きくなる。

環境上の理由により、説明されるように、ベース基板上に形成される金属層の減法的エッチングにおける問題が存在する。市販のフォトレジストは、再利用可能なものではない。生じる廃液は、有機化合物をわずかに含み、結果的に、それらを環境適合的に処理することは複雑且つ高価である。その上、多くのプロセスでは、別個のプロセスステップにおいて、減法的エッチングの後に形成されたレジストを除去する必要がある。

本発明は、説明される問題を回避できるか又は少なくとも低減できるプリント回路基板を製造するための手順を開発するという目的に基づくものであった。
この目的を達成するため、本発明は、以下で説明される方法を提案し、また、具体的には、以下で説明される請求項１の特徴を有するプロセスの好ましい実施形態も提案する。本発明の開発は、従属請求項の対象である。すべての請求項の表現は、参照により本説明の内容に組み込まれる。

金属導体構造を有するプリント回路基板を製造するための本発明の方法は、常に、この直後に記載のステップａ．～ｅ．、すなわち、
ａ． 膜又は板として具現化され（embodied）、第１の基板面及び第２の基板面を有し、非導電性有機高分子材料から少なくとも部分的に成るベース基板を提供することであって、第１の基板面が、キャッピング金属層で覆われる、提供することと、
ｂ． キャッピング金属層を局所的に除去することと
を含み、キャッピング金属層を局所的に除去することが、
ｃ． キャッピング金属層にマスク層を付着させることと、
ｄ． レーザによってマスク層を局所的に除去することであって、その結果、第１の基板面が、第１の基板面がキャッピング金属層でのみ覆われる少なくとも１つの第１のサブ領域と、第１の基板面がキャッピング金属層及びマスク層で覆われる少なくとも１つの第２のサブ領域とに分割される、局所的に除去することと、
ｅ． エッチング液によって少なくとも１つの第１のサブ領域のキャッピング金属層を除去することと
によって達成される。
方法は、特に、以下のステップによって特徴付けられる。
ｆ． マスク層は、キャッピング金属層の金属よりも、エッチング液に対する化学的耐性がある金属及び／又は金属化合物並びに／或いは高分子材料から形成される。

本発明は、ＰＣＢ製造において従来のフォトレジストプロセスを置き換えることを可能にする。従来方式で使用されるフォトレジストの代わりに、レーザアブレーション技法によって構造化できるという利点を有する金属及び／又は金属化合物並びに／或いは高分子材料を使用して、マスク層が形成される。上記のステップｄ．内でアブレーション加工される金属又は金属化合物は、例えば、吸引下で取り除き、収集し、再利用して、例えば、さらなるマスク層を形成することができる。従って、本発明の方法は、循環系におけるプリント回路基板の環境適合的な製作を可能にする。

本発明の好ましい開発では、方法は、この直後に記載の特徴ａ．～ｃ．、すなわち、
ａ． キャッピング金属層が、銅から形成されることと、
ｂ． エッチング液が、銅をエッチングするための溶液であることと、
ｃ． マスク層が形成される金属及び／又は金属化合物並びに／或いは高分子材料が、銅よりも、エッチング液に対する化学的耐性があることと
の少なくとも１つを追加的に含む。
より好ましくは、この直前に記載のステップａ．～ｃ．は、互いに組み合わせて実現される。

当業者は、問題の銅が必ずしも超高純度の銅である必要はないことを理解している。好ましくは少量で、キャッピング金属層は、任意選択により、さらなる１つ又は複数の他の金属をわずかに含む。従って、キャッピング金属層は、銅合金からも成り得る。

キャッピング金属としての銅又は銅合金の適切な代替例は、原理上、ニッケルクロム合金を含む。この事例では、エッチング液は、ニッケルクロム合金をエッチングするための溶液である。この事例では、マスク層が形成される金属及び／又は金属化合物並びに／或いは高分子材料は、ニッケルクロム合金よりも、エッチング液に対する化学的耐性があるものでなければならない。

ごく一般的には、本発明と関係する化学的耐性は、エッチング液と接触する金属又は合金が溶液に溶解する傾向が低いことを意味するものと理解されている。従って、エッチング液と接触した場合、ある金属は、別の金属よりも化学的耐性があり、同一の条件下では（具体的には、同じエッチング液、同じ温度）、よりゆっくりと溶解する。

キャッピング層は、それが構成される材料にかかわらず、途切れのないもの（ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｅｄ）であるべきである。好ましくは、キャッピング層は、１０ｎｍ～１０μｍの範囲、より好ましくは、２０ｎｍ～６μｍの範囲の厚さを有する。
エッチング液は、より好ましくは、塩化銅又は過硫酸アンモニウムに基づくエッチング液である。これは、キャッピング金属層が銅又は銅合金から形成される場合に特に当てはまる。

キャッピング金属層を形成するため、原理上、より具体的には、ラミネーションによって、薄い金属箔、より具体的には、薄い銅箔をキャッピング金属層として第１の基板面に付着させることが可能である。しかし、選好としては、方法は、この直後に記載のステップａ．～ｃ．、すなわち、
ａ． ベース基板を提供するため、キャッピング金属層が、物理蒸着（ＰＶＤ）又は化学蒸着（ＣＶＤ）によって第１の基板面上に形成されることと、
ｂ． キャッピング金属層が、スパッタリングによって第１の基板面上に形成されることと、
ｃ． キャッピング金属層が、湿式化学コーティングプロセスによって形成されることと
の少なくとも１つを含む。

物理及び化学蒸着によるメタライズ処理や、湿式化学コーティングプロセス又はスパッタ蒸着による金属層の生成は、最先端技術であり、さらなる説明は不要である。
特定の選好としては、スパッタリングによって、キャッピング金属層として、銅層をベース基板に付着させる。
キャッピング金属層を形成する前又はキャッピング金属層を付着させている間に、接着促進接着層を第１の基板面に付着させることが好ましい場合がある。

本発明の好ましい開発では、方法は、この直後に記載の特徴ａ．、すなわち、
ａ． マスク層が形成される金属及び／又は金属化合物が、キャッピング金属層の金属が吸収するより強く、レーザの放射線を吸収すること
を追加的に含む。

マスク層の除去のために使用されるレーザは、好ましくは、２６６ｎｍ～１２μｍの範囲の波長を有するレーザである。これに従って、マスク層は、この範囲内のレーザの所定の波長におけるその光吸収性が下層のキャッピング金属層の光吸収性より高いという点が顕著であることが特に好ましい。これは、具体的には、適切な金属又は適切な金属化合物の選択を通じて成し遂げることができる。
金属層上の高分子材料は、比較的低い耐熱性を有するため、レーザ露光によって容易に除去することができる。
レーザは、パルス又は連続形式で使用することができる。

本発明の好ましい開発では、方法は、この直後に記載の追加の特徴ａ．又はｂ．、すなわち、
ａ． マスク層が、チタン又は亜鉛から形成されること、又は、
ｂ． マスク層が、金属酸化物、金属窒化物又は金属炭化物から、より具体的には、二酸化チタン、窒化チタン又は酸化亜鉛から形成されること
を追加的に含む。

チタン及び亜鉛は、具体的には、化学的耐性の側面に関するのみならず、光吸収性の側面にも関して、特に、銅又は銅合金のキャッピング金属層に関して、特に適していることが証明されている。チタン及び亜鉛は、例えば、スパッタリング又はＣＶＤによって、基板に付着させることができ、さらに、再利用も可能である。

チタン及び亜鉛の特定の化合物は、同様の有益な特性を有する。具体的に強調すると、上記で既に述べた二酸化チタン、窒化チタン及び酸化亜鉛材料が挙げられる。これらの材料もまた、特に銅のマスク層を使用する際、本発明の文脈における使用に特に適していることが証明されている。

ある好ましい実施形態では、本発明の文脈において使用することができるチタン及び亜鉛は、異物を含み得、その例は、ドーピング元素である。しかし、通例では、チタン及び亜鉛は、＞９５％、好ましくは、＞９８％の純度を有する。

ある実施形態では、本発明の文脈において、前述の高分子材料から、より具体的には、非感光性高分子から、マスク層を形成することが好ましい場合がある。特にこの文脈において適しているものは、ポリアミド又はエポキシ樹脂のマスク層である。しかし、原理上、レーザによって金属表面から除去することができる高分子材料はすべて適している。

本発明の好ましい開発では、方法は、この直後に記載の追加の特徴ａ．～ｅ．、すなわち、
ａ． マスク層が、キャッピング金属層の厚さより薄い厚さで形成されることと、
ｂ． マスク層が、５ｎｍ～１０μｍ又は１０ｎｍ～１０μｍの範囲の厚さを有することと、
ｃ． マスク層が、物理又は化学蒸着によって形成されることと、
ｄ． マスク層が、スパッタリングによって形成されることと、
ｅ． マスク層が、湿式化学コーティングプロセスによって形成されることと
の少なくとも１つを追加的に含む。
より好ましくは、この直前に記載のステップａ．及びｂ．は、特徴ｃ．、ｄ．、ｅ．のうちの１つと一緒に及び組み合わせて実現される。

より好ましくは、マスク層は、５ｎｍ～１０００ｎｍ、より好ましくは、５ｎｍ～５００ｎｍ、特に特に、５ｎｍ～２５０ｎｍの範囲の厚さで形成される。これは、チタン、亜鉛、二酸化チタン、窒化チタン及び酸化亜鉛からマスク層が形成される実施形態に特に当てはまる。高分子材料が使用される際もまた、層は、μｍ範囲（例えば、２～１０μｍの範囲）の厚さを有し得る。

方法の特に好ましい第１の変形形態では、方法は、この直後に記載の特徴ａ．、すなわち、
ａ． キャッピング金属層を除去した後に、少なくとも１つの第２のサブ領域のマスク層が除去され、キャッピング金属層が、導体構造として又は導体構造の一部として第２のサブ領域に残っていること
によってさらに特徴付けられる。

マスキングステップを採用したキャッピング金属層の局所的な除去は、それをもって完了する。第２のサブ領域に残っているキャッピング金属層は、金属導体構造又は金属導体構造の一部を形成する。その後、プリント回路基板の製造は、従来の方法で継続することができる。例えば、導体構造は、ソルダレジストでコーティングすることによって保護することができる。自由接点は、例えば、金、銀又はプラチナなどの貴金属でコーティングすることができる。原理上、ＭＬＢを構築するため、導体構造に絶縁層を付着させることも可能であり、さらなる導体構造が、上記絶縁層の自由面に導入又は適用され、任意選択により、上記さらなる導体構造が、ビアによって、以前に形成された導体構造に接続される。

方法の代替の特に好ましい第２の変形形態では、方法は、この直後に記載の特徴ａ．～ｄ．、すなわち、
ａ． 少なくとも１つの第１のサブ領域のキャッピング金属層を除去した後に、第１の基板面がプラズマに暴露され、それにより、少なくとも１つの第１のサブ領域の高分子材料がアブレーション加工され、少なくとも１つの凹部が形成されることと、
ｂ． 少なくとも１つの凹部が、充填金属で充填されることと、
ｃ． 少なくとも１つの第２のサブ領域のキャッピング金属層及びマスク層が完全に除去されることと、
ｄ． 前記充填された少なくとも１つの凹部と共に第１の基板面が任意に平坦化されることと
の少なくとも１つによってさらに特徴付けられる。

より好ましくは、この直前に記載のステップａ．、ｂ．、ｃ．は、互いに組み合わせて実現される。ステップｄ．は、後に続く任意のステップである。しかし、ある実施形態では、キャッピング金属層及びマスク層を完全に除去することは、ステップｄ．による平坦化の間に行うこともできる。従って、ステップｃ．及びｄ．は、ある実施形態では、同一であり得る。

この変形形態のある好ましい実施形態では、ステップｃ．は、ステップｂ．の前、すなわち、第１の基板面がプラズマに暴露された後に行われ、まず最初に、少なくとも１つの第２のサブ領域のキャッピング金属層及びマスク層が完全に除去される。その結果、キャッピング金属層及びマスク層のない、凹部を有する第１の基板面が得られる。その事例では、下流のステップにおいて、理想的には、ステップｄ．による平坦化に続いて、凹部が充填材料で充填される。

方法のこの第２の変形形態によれば、導体構造又は導体構造の一部は、第２のサブ領域ではなく、少なくとも１つの凹部において形成される。その結果、ベース基板に埋め込まれた導体構造が得られる。

特に好ましい実施形態では、マスク層は、別個の除去ステップの一部としては除去されない。代わりに、マスク層は、説明されるような方法の特に好ましい第２の変形形態の特徴ａによるプラズマ処理の間に除去することが好ましい。意外にも、これは、マスク層が上記で述べられる材料（チタン、亜鉛、二酸化チタン、窒化チタン、酸化亜鉛又は高分子材料）のうちの１つから形成される場合、より具体的には、マスク層が前述の厚さ、すなわち、５ｎｍ～１０００ｎｍ、より好ましくは、５ｎｍ～５００ｎｍ、特に好ましくは、５ｎｍ～２５０ｎｍの範囲の厚さで形成される際に、効率的に可能であることが明らかになった。この厚さは、一般に、少なくとも１つの第１のサブ領域においてエッチング液を使用している間、他のすべての領域においてキャッピング金属層を保護するのに十分である。しかし、金属チタン及び亜鉛の事例でさえ、プラズマ処理に耐えられるほど十分に厚いものではない。また、マスク層が高分子材料で作られる事例においても、マスク層は、数μｍとなり得る。従って、十分に長い処理時間であれば、マスク層は、残留物を残すことなく、プラズマによって除去することができる。この手段により、１つの完全なステップによって方法を短縮することが可能であり、方法の効率を大幅に高めることができる。
マスク層が除去される方法にかかわらず、記述される材料（チタン、亜鉛、二酸化チタン、窒化チタン、酸化亜鉛又は高分子材料）に共通の特徴は、進行中の方法において、それらが環境的且つ生理学的に異論がないことである。それらのマスク層が除去された後は、チタン、亜鉛、二酸化チタン、窒化チタン及び酸化亜鉛は、再利用することができる。マスク層は、任意選択により、例えば、以下で説明されるエッチングプロセスの一部として、キャッピング金属層と同時に除去することができる。除去の過程において、高分子材料は、プラズマによって分解され、廃水によって処分することができる状態に変換される。これは、高分子材料が上記ポリアミド又はエポキシ樹脂を含む場合に特に当てはまる。

方法の特に好ましい第１及び第２の変形形態の開発では、多層プリント回路基板を構築するための方法が採用される。この多層回路基板では、第２の変形形態に従って、ベース基板に埋め込まれ、得られた導体構造、又は、方法の第１の変形形態に従って、第２のサブ領域に残っており、導体構造として機能するキャッピング金属層は、第１の導体構造を形成し、第１の導体構造は、任意選択により、プリント回路基板のさらなる導体構造に接続することができる。

この開発では、方法は、この直後に記載の追加の特徴ａ．～ｆ．、すなわち、
ａ． 第１の導体構造を絶縁層で覆うことであって、ベース基板との複合アセンブリが、第１の導体構造と直接接触する底面と、非導電性有機高分子材料から少なくとも部分的に成る、第１の導体構造とは反対側に面する上面とを有する、覆うことと、
ｂ． 未だ無い場合は、絶縁層の上面にキャッピング金属層を形成することと、
ｃ． 上面を、上面にキャッピング金属層がない少なくとも１つの第１のサブ領域と、上面がキャッピング金属層で覆われている少なくとも１つの第２のサブ領域とに分割するために、キャッピング金属層を局所的に除去することと、
ｄ． 上面にプラズマを作用させ、それにより、少なくとも１つの第１のサブ領域の高分子材料をアブレーション加工して、少なくとも１つの凹部を形成することと、
ｅ． 少なくとも１つの凹部に充填金属を充填することと、
ｆ． 第２の導体構造又は第２の導体構造の一部を形成するために、少なくとも１つの第２のサブ領域のキャッピング金属層を完全に除去することと
の少なくとも１つを追加的に含む。
選好としては、この直前に記載の少なくとも特徴ａ．～ｃ．は、互いに組み合わせて実現される。その後、好ましい実施形態では、特徴ｄ．～ｆ．による３つのステップが組み合わされて行われる。

しかし、上記で説明される方法の特に好ましい第１の変形形態と類似して、上面の第２のサブ領域に残っているキャッピング金属層が既に第２の金属導体構造又は金属導体構造の一部を形成していることも考えられる。この事例では、この直前に記載のステップｄ．～ｆ．は不要である。

この直前に記載のステップｃ．における、絶縁層の上面の分割を伴うキャッピング金属層の局所的な除去は、好ましい実施形態では、当然ながら、ベース基板の第１の基板面上のキャッピング金属層の局所的な除去の事例と同じ方法で行うことができる。

絶縁層は、好ましくは、請求項１のステップａ．で提供されるベース基板のように具現化される。従って、選好としては、絶縁層は、膜又は板として具現化され、非導電性有機高分子材料から少なくとも部分的に成る。特に好ましい実施形態では、絶縁層とベース基板は、それらの実施形態において同一である。

この直前に記載のステップａ．～ｃ．（特に、ステップａ．～ｆ．）の複数の繰り返しを通じて、原理上望む限り多くの層を有するＭＬＢの順次構築を行うことができる。

本発明の好ましい開発では、方法は、この直後に記載の特徴ａ．～ｃ．、すなわち、
ａ． ベース基板及び／又は絶縁層が、１０μｍ～３ｍｍの範囲、好ましくは、１０μｍ～２ｍｍの範囲の厚さを有することと、
ｂ． ベース基板及び／又は絶縁層の有機高分子材料が、熱可塑性高分子材料であり、好ましくは、ポリイミド、ポリアミド、テフロン、ポリエステル、ポリフェニレンスルファイド、ポリオキシメチレン及びポリエーテルケトンを含む群から選択されることと
の少なくとも１つを含む。
選好としては、この直前に記載の特徴ａ．及びｂ．は、互いに組み合わせて実現される。

より好ましくは、ベース基板及び絶縁層の各々は、高分子材料の膜、より具体的には、記述される高分子材料のうちの１つの膜を含む。これは、製造されるプリント回路基板がその実施形態において多層である際に特に当てはまる。単層プリント回路基板の事例では、ある好ましい実施形態では、板として具現化される比較的厚いベース基板が選択される。

より好ましくは、本発明の方法、より具体的には、方法の特に好ましい第２の変形形態は、この直後に記載の追加の特徴ａ．～ｃ．、すなわち、
ａ． ベース基板及び／又は絶縁層が、充填材、より具体的には、誘電性充填材を含むことと、
ｂ． ベース基板及び／又は絶縁層が、充填材を有する高分子膜であることと、
ｃ． 充填材が、平均粒径（ｄ５０）＜１μｍを有することと
の少なくとも１つによって特徴付けられる。
選好としては、この直前に記載の特徴ａ．及びｂ．、また、特に、ａ．～ｃ．は、互いに組み合わせて実現される。

ベース基板及び／又は絶縁層は、任意選択により、充填材、より具体的には、誘電性充填材を含み得る。例えば、ベース基板及び／又は絶縁層の各々は、記述される高分子材料のうちの１つの膜であり、二酸化ケイ素粒子がその中に埋め込まれている。

適切な誘電性充填材は、具体的には、金属酸化物又は半金属酸化物（二酸化ケイ素に加えて、具体的には、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム又は酸化チタン）や、他のセラミック充填材（特に、炭化ケイ素、窒化ホウ素又は炭化ホウ素）を含む。任意選択により、シリコンも採用することができる。
充填材は、好ましくは、粒子の形態であり、より具体的には、ナノメートル範囲（＜１μｍ）の平均粒径（ｄ５０）を有する。
取扱いを容易にするため、ベース基板は、処理のために、例えば、ガラス又はアルミニウムから作られるキャリア又は補助基板に付着させることができる。

本発明の別の好ましい開発、具体的には、方法の特に好ましい第２の変形形態では、方法は、この直後に記載のステップａ．及びｂ．、すなわち、
ａ． Ｏ_２、Ｈ_２、Ｎ_２、アルゴン、ヘリウム、ＣＦ_４、Ｃ_３Ｆ_８、ＣＨＦ_３及び前述のガスの混合物（Ｏ_２／ＣＦ_４など）を含む群からの処理ガスを使用して、プラズマが提供されることと、
ｂ． １５℃～２００の範囲、好ましくは、－１５℃～８０℃の範囲の温度で、プラズマを作用させることと
の少なくとも１つを含む。
選好としては、この直前に記載の特徴ａ．及びｂ．は、互いに組み合わせて実現される。
より好ましくは、本発明の一部としてプラズマを提供するために使用される処理ガスは、ＣＦ_４、Ｃ_３Ｆ_８及びＣＨＦ_３を含む群からの反応性ガスの少なくとも１つを含む。

プラズマによるエッチングもまた、最先端技術である。プラズマエッチングでは、エッチング用の材料を気相に移送することができる処理ガスが使用される。エッチングによって除去された材料が混入したガスは送り出され、新しい処理ガスが送り込まれる。それに従って、除去は、連続的なものである。
本発明の文脈における使用において特に好ましいものは、例えば、ＤＣバイアスを伴うＩＣＰジェネレータによって生成される、誘導結合プラズマ（ＩＣＰプラズマ）である。
上記で指定される好ましい高分子材料のエッチングに特によく適しているものは、この直前に記載の処理ガスである。

本文脈では、第１の基板面の少なくとも１つの第１のサブ領域及び／又は上面の少なくとも１つの第１のサブ領域では、高分子材料から成るベース基板及び／又は絶縁層は、プラズマと直接接触する一方で、第１の基板面の少なくとも１つの第２のサブ領域及び／又は上面の少なくとも１つの第２のサブ領域は、それぞれのキャッピング金属層で覆われていることが重要である。一般的に言えば、記述される処理ガスを使用する際は特に、金属は、高分子材料よりも、ゆっくりとプラズマエッチングされる。結果的に、プラズマを作用させると、第１の基板面の少なくとも１つの第１のサブ領域のエリアにのみ、凹部が形成され、キャッピング金属層及びマスク層（後者は少なくとも一時的に）は、少なくとも１つの第２のサブ領域のそれぞれをプラズマから保護するバリアを形成する。この方法では、ベース基板の表面、また、絶縁層の表面は、ターゲットとする方法で及び高精度で、凹部を有するように構造化することができる。

特に好ましい実施形態では、プラズマは、異方性エッチングプロセスの一部として使用される。この事例では、理想的には、プラズマのイオンは、エッチングされる基板の表面に垂直に加速される。加速イオンは、物理的なスパッタリングアブレーションを提供する。
特に適するものとしては、異方性エッチングプロセスは、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）及び反応性イオンビームエッチング（ＲＩＢＥ）の実施形態を含む。

それに従って、好ましい実施形態では、本発明の方法、より具体的には、方法の特に好ましい第２の変形形態は、この直後に記載のステップ及び／又は特徴ａ．～ｃ．、すなわち、
ａ． プラズマが、異方性エッチングプロセスの一部として使用されることと、
ｂ． 異方性エッチングプロセスでは、プラズマのイオンが、第１の基板面及び／又は上面に垂直に加速されることと、
ｃ． プラズマを提供するために使用される処理ガスが、ＣＦ_４、Ｃ_３Ｆ_８及びＣＨＦ_３を含む群からの反応性ガスの少なくとも１つを含むことと
の少なくとも１つによって特徴付けられる。
選好としては、この直前に記載の特徴ａ．及びｂ．、より具体的には、この直前に記載の特徴ａ．～ｃ．は、互いに組み合わせて実現される。
意外にも、前述の微粒子充填材の存在は、材料のプラズマアブレーションの結果に有利であることが見出されている。

本発明の別の好ましい開発では、方法は、この直後に記載のステップａ．～ｃ．、すなわち、
ａ． ベース基板の第１の基板面及び／又は絶縁層の上面の少なくとも１つの凹部に充填するため、少なくとも１つの凹部が、１つのステップにおいてメタライズ処理され、メタライズ処理された少なくとも１つの凹部が、下流のステップにおいて充填金属で充填されることと、
ｂ． 少なくとも１つの凹部のメタライズ処理が、物理又は化学蒸着によって、より具体的には、第１の基板面のスパッタリングによって又は湿式化学方法によって、行われることと、
ｃ． 第１の基板面及び／又は上面が、エリア全体にわたってメタライズ処理されることと
のうちの１つを含む。
選好としては、この直前に記載の特徴ａ．及びｂ．、より具体的には、ａ．～ｃ．は、互いに組み合わせて実現される。
好ましくは、メタライズ処理の一部として、銅又は銅合金の薄層が形成される。

湿式化学メタライズ処理の事例では、メタライズ処理は、例えば、溶液からの銅の蒸着によって達成される。

充填金属を充填することは、好ましくは、電気化学蒸着によって行われる。より好ましくは、充填は、いわゆるビア充填方法によって達成され、ビア充填方法は、少なくとも１つの第２のサブ領域のキャッピング金属層及び任意選択によりマスク層の強化と同時に、第１の基板面及び／又は上面における望まない蒸着を最小限に抑えながら、少なくとも１つの凹部において主に蒸着を行うことができ、また、任意選択により、ドリル穴又は止まり穴において蒸着を行うこともできる。

エリア全体に付着させたメタライズ処理層は、第１の基板面及び／又は上面の電気接触を可能にして、例えば、後続の電気化学蒸着のためにそこにカソード接点を位置決めできるようにし、基板面全体をコーティングできることを保証する。

適切な充填金属は、原理上、プリント回路基板上で導体トラック構造を製造することができるすべての金属及び合金を含む。しかし、特定の選好としては、
ａ． 少なくとも１つの凹部に充填される充填金属は、銅又は銅合金である。
方法の特に好ましい第２の変形形態の別の好ましい開発では、方法は、この直後に記載のステップａ．又はｂ．、すなわち、
ａ． 基板面及び／又は上面の少なくとも１つの第２のサブ領域のキャッピング金属層及び／又はマスク層の除去が、エッチングステップによって行われること、又は、
ｂ． 少なくとも１つの第２のサブ領域のキャッピング金属層及び／又はマスク層の除去が、第１の基板面及び／又は上面の機械作業によって行われること
を含む。
エッチングステップは、例えば、塩酸などの強酸を使用する従来のエッチングステップである。

キャッピング金属層が機械的に除去される場合は、キャッピング金属層は、例えば、研磨及び／又は研削によって除去することができる。その目的は、少なくとも１つの第２のサブ領域のそれぞれのキャッピング金属層を完全に除去することである。この方法でのみ、導体構造又は導体構造の一部の形成が完了する。

また、少なくとも１つの第２のサブ領域のキャッピング金属層の完全な除去は、好ましくは、少なくとも１つの第１のサブ領域の充填金属の除去や、また、任意選択により、少なくとも充填金属が少なくとも１つの凹部の１つ又は複数の端部を越えて突出する限りにおいて、少なくとも１つの凹部の領域の充填金属の除去も含み得る。

特定の利点としては、第１の基板面の機械作業に関し、キャッピング金属層の除去のみならず、それと同時に、第１の基板面を平坦化することも可能である。平坦化の好ましい目的は、導体トラックが表面から突出しないように第１の基板面を平らにすることである。代わりに、導体構造は、好ましくは、少なくとも１つの凹部に完全に埋め込まれる。

好ましい実施形態では、方法に従って形成される外部の導体構造は、ソルダレジストでコーティングすることによって保護される。自由接点は、例えば、金、銀又はプラチナなどの貴金属でコーティングすることができる。

説明される方法によれば、プリント回路基板は、先行技術によって許容されるものより少ない費用及び複雑性且つ低い製造コストで（同時に、高い歩留まりで）、μｍ範囲の極めて高い解像度で製造することができる。
ＭＬＢの製造の事例では、より具体的には、説明される順次構築を用いると、有益な特徴は、導体構造がベース基板に埋め込まれることである。ベース基板及び絶縁層がまとめて押圧される際に導体構造に作用する圧力は、比較的低く、既存のインピーダンス及び信号速度要件に関連する有益な結果を伴う。また、この点に関して、プラズマエッチングによって極めて高い精度のチャネルを形成できるという事実もプラス効果を有する。

原理上、レーザを使用してそのようなチャネルを形成することも可能であろう。これと比べると、プラズマエッチングは、プラズマエッチングの間はすべてのチャネル及び他の凹部を同時に且つ１つのステップで形成できるという利点を提供し、それは、一般に、数倍も費用効果が高く且つ迅速なものである。その上、プラズマエッチングによって、より高い解像度を達成することができる。

本発明のさらなる特徴、詳細及び選考は、その両方の表現が参照により本説明の内容に組み込まれる特許請求の範囲及び要約書から、並びに、以下の本発明の好ましい実施形態の説明から、また、図面を参照することによって、明らかである。

上記で説明される特に好ましい第２の変形形態による、本発明の方法の過程を示す。 本発明の方法の別の実施形態の過程を示す。 本発明の方法の別の実施形態の過程を示す。

図１による方法では、ステップＡでは、ベース基板１０１が提供される。ステップＢでは、この基板の第１の基板面１０１ａがキャッピング金属層１０２で覆われる。ステップＣでは、キャッピング金属層１０２の部分的なアブレーションのため、スパッタリングによって、チタン又は亜鉛のマスク層１０３がキャッピング金属層１０２に付着される。その代替として、マスク層は、二酸化チタン、窒化チタン、酸化亜鉛又は上記で述べられる高分子材料のうちの１つから形成することもできる。ステップＤでは、レーザアブレーションによって、第１のサブ領域１０４のマスク層１０３が除去される。ステップＥでは、エッチング液によって、もはやマスク層１０３によって覆われてはいない第１のサブ領域１０４のキャッピング金属層１０２が除去される。ここでは、もともとはキャッピング金属層１０２で完全に覆われていた基板面１０１ａが、キャッピング金属層１０２がない第１のサブ領域１０４と、キャッピング金属層１０２及びマスク層１０３で覆われたままの第２のサブ領域１０５とに分割される。ステップＦでは、基板面１０１ａにプラズマを作用させる。サブ領域１０５は、キャッピング金属層１０２及びマスク層１０３によってプラズマから保護されるが、サブ領域１０４におけるプラズマの影響は、材料がアブレーション加工され、結果的に、凹部１０６が形成されることである。しかし、プラズマの作用が十分である場合は、このステップでマスク層も除去され得る。ステップＧでは、スパッタリングによって、凹部１０６がメタライズ処理され、その後、ステップＨでは、電気化学蒸着によって、凹部１０６が充填金属１０８で充填される。次いで、ステップＩでは、サブ領域１０５のキャッピング金属層１０２及びマスク層１０３と共に（そのような除去が未だ行われていない場合）、過剰な充填金属１０８が機械的に除去される。このステップでは、凹部１０６に埋め込まれた導体構造１０９が形成される。

ステップＪでは、ＭＬＢの形成のため、導体構造１０９を有する基板面１０１ａ上に絶縁層１１０が直接ラミネート加工される。ステップＫでは、上記絶縁層の上面１１０ａがキャッピング金属層１１１で覆われ、ステップＬ、Ｍ、Ｎでは、ステップＣ、Ｄ、Ｅと類似して、チタン（又は二酸化チタン、窒化チタン、酸化亜鉛若しくは上記で述べられる高分子材料のうちの１つ）のマスク層１１２の付着及びレーザアブレーションによるその局所的な除去と共に、キャッピング金属層１１１が再び局所的に除去される。ここでは、もともとはキャッピング金属層１１１で完全に覆われていた絶縁層１１０の上面１１０ａが、キャッピング金属層１１１がない第１のサブ領域１１３と、キャッピング金属層１１１及びマスク層１１２で覆われたままの第２のサブ領域１１４とに分割される。ステップＯでは、絶縁層１１０の上面１１０ａにプラズマを作用させる。サブ領域１１４は、キャッピング金属層１１１及びマスク層１１２によってプラズマから保護されるが、サブ領域１１３におけるこのプラズマの影響は、材料がアブレーション加工され、結果的に、凹部１１５が形成されることである。ここでもまた、プラズマの作用が十分である場合は、マスク層を同時に除去することが可能であろう。ステップＰでは、ベース基板１０１の作業を行う事例とは対照的に、エッチング液によって、キャッピング金属層１１１及びマスク層１１２が除去される。その上、ドリル穴１１６によって、既に充填金属１０８で充填されている第１の導体構造１０９の凹部１０６に、形成された凹部１１５のうちの１つが接続される。ステップＱでは、スパッタリングによって、ドリル穴１１６を含む凹部１１５がメタライズ処理され、その後、ステップＲでは、電気化学蒸着によって、凹部１１５が充填金属１１８で充填される。次いで、ステップＳでは、サブ領域１１４のキャッピング金属層１１１及びマスク層１１２と共に、過剰な充填金属１１８が機械的に除去される。このステップでは、凹部１１５に埋め込まれた導体構造１１９が形成される。ステップＴでは、ソルダレジスト１２０を付着させ、その後、導体構造１１９の個々の接点の部分的な金メッキ加工１２１が行われる。

図２による方法では、ベース基板１０１が提供され、その第１の基板面１０１ａが、銅で作られるキャッピング金属層１０２で覆われ、その第２の基板面１０１ｂが、同様に銅で作られるキャッピング金属層１０７で覆われる。ステップＡでは、スパッタリングによって、チタンのマスク層１０３がキャッピング金属層１０２に付着される。ステップＢでは、レーザアブレーションによって、マスク層１０３が局所的にアブレーション加工され、第１の基板面１０１ａが、第１の基板面１０１ａがキャッピング金属層１０２でのみ覆われる少なくとも１つの第１のサブ領域１０４と、第１の基板面１０１ａがキャッピング金属層１０２及びマスク層で覆われる少なくとも１つの第２のサブ領域１０５とに分割される。ステップＣでは、エッチング液によって、少なくとも１つの領域１０４のキャッピング金属層１０２が除去される。最後に、ステップＤでは、マスク層１０３が除去される。第２のサブ領域１０５に残ったキャッピング金属層１０２は、金属導体構造又は金属導体構造の一部を形成する。

図３による方法では、図２による方法と同じベース基板１０１が提供される。図２と類似して、ステップＡでは、スパッタリングによって、チタンのマスク層１０３が付着され、ステップＢでは、レーザアブレーションによって、局所的にアブレーション加工され、その結果、第１の基板面１０１ａは、第１の基板面１０１ａがキャッピング金属層１０２でのみ覆われる第１のサブ領域１０４を含む。次いで、ステップＣでは、エッチング液によって、少なくとも１つの領域１０４のキャッピング金属層１０２が除去される。ステップＤでは、基板面１０１ａがプラズマに暴露され、少なくとも１つのサブ領域１０４において、材料がアブレーション加工され、結果的に、凹部１０６が形成される。その後、残留物を残すことなく、キャッピング金属層１０２及びマスク層１０３が除去され、この段階では、任意選択により、マスク層もまた、プラズマによってアブレーション加工することができる。ステップＥでは、スパッタリングによって、凹部１０６がメタライズ処理され（描写せず）、その後、電気化学蒸着によって、凹部１０６が充填金属１０８で充填される。ステップＦでは、基板面１０１ａが平坦化される。この手順では、過剰な充填金属１０８は、機械的に除去される。ここでは、凹部１０６に埋め込まれた導体構造１０９が形成される。

Claims (12)

1. 金属導体構造を有するプリント回路基板を製造するための方法であって、
   ａ． 膜又は板として具現化され、第１の基板面（１０１ａ）及び第２の基板面を有し、非導電性有機高分子材料から少なくとも部分的に成るベース基板（１０１）を提供するステップであって、前記第１の基板面（１０１ａ）が、キャッピング金属層（１０２）で覆われる、ステップと、
   ｂ． 前記キャッピング金属層（１０２）を局所的に除去するステップと
   を有し、前記キャッピング金属層（１０２）を局所的に除去することが、
   ｃ． 前記キャッピング金属層にマスク層を付着させることと、
   ｄ． レーザによって前記マスク層を局所的に除去することであって、その結果、前記第１の基板面（１０１ａ）が、前記第１の基板面（１０１ａ）が前記キャッピング金属層（１０２）でのみ覆われる少なくとも１つの第１のサブ領域（１０４）と、前記第１の基板面（１０１ａ）が前記キャッピング金属層（１０２）及び前記マスク層で覆われる少なくとも１つの第２のサブ領域（１０５）とに分割される、局所的に除去することと、
   ｅ． エッチング液によって前記少なくとも１つの第１のサブ領域（１０４）の前記キャッピング金属層（１０２）を除去することと
   によって達成され、
   ｆ． 前記マスク層が、チタン、亜鉛、二酸化チタン、窒化チタン、酸化亜鉛及び／又は高分子材料から形成される、方法。
2. 以下の追加の特徴、すなわち、
   ａ． 前記キャッピング金属層が、銅から形成されることと、
   ｂ． 前記エッチング液が、銅をエッチングするための溶液であることと、
   ｃ． 前記マスク層（１０３）が形成される金属及び／又は金属化合物並びに／或いは前記高分子材料が、銅よりも、前記エッチング液に対する化学的耐性があることと
   の少なくとも１つを有する、請求項１に記載の方法。
3. 以下の追加の特徴、すなわち、
   ａ． 前記マスク層（１０３）が形成される前記金属及び／又は前記金属化合物並びに／或いは前記高分子材料が、前記キャッピング金属層（１０２）の前記金属が吸収するより強く、前記レーザの放射線を吸収すること
   を有する、請求項１又は２に記載の方法。
4. 以下の追加の特徴、すなわち、
   ａ． 前記マスク層（１０３）が、チタン又は亜鉛から形成されること、
   ｂ． 前記マスク層（１０３）が、金属酸化物、より具体的には、酸化亜鉛若しくは二酸化チタンから、又は、金属窒化物、より具体的には、窒化チタンから形成されること
   を有する、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
5. 以下の追加の特徴、すなわち、
   ａ． 前記マスク層（１０３）が、前記キャッピング金属層（１０２）の厚さより薄い厚さで形成されることと、
   ｂ． 前記マスク層（１０３）が、５ｎｍ～１０μｍの範囲の厚さを有することと、
   ｃ． 前記マスク層（１０３）が、物理又は化学蒸着によって形成されることと、
   ｄ． 前記マスク層（１０３）が、スパッタリングによって形成されることと、
   ｅ． 前記マスク層（１０３）が、湿式化学コーティングプロセスによって形成されることと
   の少なくとも１つを有する、請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。
6. 以下の追加の特徴、すなわち、
   ａ． 前記キャッピング金属層（１０２）を前記除去した後に、前記少なくとも１つの第２のサブ領域（１０４）の前記マスク層（１０３）が除去され、前記キャッピング金属層が、導体構造として又は導体構造の一部として前記第２のサブ領域に残っていること
   の少なくとも１つを有する、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。
7. 以下の追加の特徴、すなわち、
   ａ． 前記少なくとも１つの第１のサブ領域（１０４）の前記キャッピング金属層（１０２）を前記除去した後に、前記第１の基板面（１０１ａ）がプラズマに暴露され、それにより、前記少なくとも１つの第１のサブ領域（１０４）の前記高分子材料がアブレーション加工され、少なくとも１つの凹部（１０６）が形成されることと、
   ｂ． 前記少なくとも１つの凹部（１０６）が、充填金属（１０８）で充填されることと、
   ｃ． 前記導体構造（１０９）又は導体構造の一部を形成するために、前記少なくとも１つの第２のサブ領域（１０５）の前記キャッピング金属層（１０２）及び前記マスク層（１０３）が完全に除去されることと、
   ｄ． 前記充填された少なくとも１つの凹部（１０６）と共に前記第１の基板面（１０１ａ）が任意に平坦化されることと
   の少なくとも１つを有する、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。
8. 以下の追加の特徴、すなわち、
   ａ． 請求項６又は７に従って得られた第１の導体構造（１０９）を絶縁層（１１０）で覆うことであって、前記ベース基板（１０１）との複合アセンブリが、前記第１の導体構造（１０９）と直接接触する底面と、非導電性有機高分子材料から少なくとも部分的に成る、前記第１の導体構造（１０９）とは反対側に面する上面（１１０ａ）とを有する、覆うことと、
   ｂ． 未だ無い場合は、前記絶縁層（１１０）の前記上面（１１０ａ）にキャッピング金属層（１１１）を形成することと、
   ｃ． 前記上面（１１０ａ）を、前記上面（１１０ａ）に前記キャッピング金属層（１１１）がない少なくとも１つの第１のサブ領域（１１３）と、前記上面（１１０ａ）が前記キャッピング金属層（１１１）で覆われている少なくとも１つの第２のサブ領域（１１４）とに分割するために、前記キャッピング金属層（１１１）を局所的に除去することと、
   ｄ． 前記上面（１１０ａ）にプラズマを作用させ、それにより、前記少なくとも１つの第１のサブ領域（１１３）の前記高分子材料をアブレーション加工して、少なくとも１つの凹部（１１５）を形成することと、
   ｅ． 前記少なくとも１つの凹部（１１５）に充填金属（１１８）を充填することと、
   ｆ． 第２の導体構造（１１９）又は第２の導体構造（１１９）の一部を形成するために、前記少なくとも１つの第２のサブ領域（１１４）の前記キャッピング金属層（１１１）を完全に除去することと
   の少なくとも１つを有する、請求項６又は７に記載の方法。
9. 以下の追加の特徴、すなわち、
   ａ． 前記ベース基板（１０１）及び／又は前記絶縁層（１１０）が、１０μｍ～３ｍｍの範囲、好ましくは、１０μｍ～２ｍｍの範囲の厚さを有することと、
   ｂ． 前記ベース基板（１０１）及び／又は前記絶縁層（１１０）の前記有機高分子材料が、ポリイミド、ポリアミド、テフロン、ポリエステル、ポリフェニレンスルファイド、ポリオキシメチレン及びポリエーテルケトンを含む群から選択されることと
   の少なくとも１つを有する、請求項１～８のいずれか一項に記載の方法。
10. 以下の追加の特徴、すなわち、
    ａ． 前記ベース基板（１０１）及び／又は前記絶縁層（１１０）が、充填材、より具体的には、誘電性充填材を含むことと、
    ｂ． 前記ベース基板（１０１）及び／又は前記絶縁層（１１０）が、非導電性有機高分子材料の高分子膜であり、特徴ａの前記充填材を含むことと、
    ｃ． 前記充填材が、平均粒径（ｄ５０）＜１μｍを有することと
    の少なくとも１つを有する、請求項１～９のいずれか一項に記載の方法。
11. 以下の追加の特徴、すなわち、
    ａ． Ｏ_２、Ｈ_２、Ｎ_２、アルゴン、ヘリウム、ＣＦ_４、Ｃ_３Ｆ_８、ＣＨＦ_３及び前述のガスの混合物（Ｏ_２／ＣＦ_４など）を含む群からの処理ガスを使用して、前記プラズマが提供されることと、
    ｂ． １５℃～２００℃の範囲の温度で、前記プラズマを作用させることと
    の少なくとも１つを有する、請求項７～１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 以下の追加の特徴、すなわち、
    ａ． 前記プラズマが、異方性エッチングプロセスの一部として使用されることと、
    ｂ． 前記異方性エッチングプロセスでは、前記プラズマのイオンが、前記第１の基板面（１０１ａ）及び／又は前記上面（１１０ａ）に垂直に加速されることと、
    ｃ． 前記プラズマを提供するために使用される前記処理ガスが、ＣＦ_４、Ｃ_３Ｆ_８及びＣＨＦ_３を含む群からの反応性ガスの少なくとも１つを含むことと
    の少なくとも１つを有する、請求項７～１１のいずれか一項に記載の方法。