JP2782835B2 - ポリイミド系樹脂膜のエッチング液 - Google Patents
ポリイミド系樹脂膜のエッチング液Info
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- JP2782835B2 JP2782835B2 JP1244918A JP24491889A JP2782835B2 JP 2782835 B2 JP2782835 B2 JP 2782835B2 JP 1244918 A JP1244918 A JP 1244918A JP 24491889 A JP24491889 A JP 24491889A JP 2782835 B2 JP2782835 B2 JP 2782835B2
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- Japan
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- hydrazine
- polyimide resin
- etching solution
- polyimide
- etching
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ポリイミド系樹脂膜のエッチング液に関
し、特に膜厚が数十μｍから百数十μｍの比較的厚膜に
数十μｍ程度の開口加工を行う写真食刻法に有用なポリ
イミド系樹脂膜のエッチング液に関する。
し、特に膜厚が数十μｍから百数十μｍの比較的厚膜に
数十μｍ程度の開口加工を行う写真食刻法に有用なポリ
イミド系樹脂膜のエッチング液に関する。
近年、ポリイミド系樹脂はその絶縁特性、耐熱性等が
優れていることから、半導体デバイスや電子部品に多く
利用されてきている。殊に、プリント配線板の分野で
は、高耐熱性を生かして10層以上の多層板に使用されて
いる他、軽量化、小型化高密度化に対応するための急速
な成長をとげているフレキシブルプリント配線板（以下
FPCと略す）においては、最適な材料として注目を集め
ている。
優れていることから、半導体デバイスや電子部品に多く
利用されてきている。殊に、プリント配線板の分野で
は、高耐熱性を生かして10層以上の多層板に使用されて
いる他、軽量化、小型化高密度化に対応するための急速
な成長をとげているフレキシブルプリント配線板（以下
FPCと略す）においては、最適な材料として注目を集め
ている。
従来、FPCやTABで使用されるポリアミド樹脂フィルム
キャリアは、ポリイミド樹脂ベースフィルムに予めプレ
ス加工等で開口処理を施してから銅箔を密着させるいわ
ゆる三層構造タイプであったため、必ずしも化学的食刻
を必要としなかった。また、最近、接着剤として使われ
ているエポキシ系樹脂の耐熱性がベースフィルムである
ポリイミドに比べて極めて低く、ポリイミド樹脂フィル
ムキャリアの特徴の一つである高耐熱性を損なうとの観
点から、接着剤を使用することなくポリイミド樹脂ベー
スフィルムに直接銅箔を密着させた二層構造タイプのも
のが開発されている。この製造方法としては、銅箔の上
にポリイミドワニスを流して熱硬化させながら双方を密
着させる方法、ポリイミド樹脂フィルムに銅を蒸着する
方法等があるが、通常はポリイミドと銅との密着性が不
充分なため、ポリイミドないし銅表面に特殊処理を行っ
て密着強度をあげる工夫がなされている。いずれにせ
よ、このようにして作られた二層構造タイプのフィルム
キャリアは、三層構造タイプのフィルムキャリアとは違
い既にポリイミドと銅とが接着されているため、プレス
加工によるポリイミドフィルムだけの選択的開口加工が
できなくなり、機械的加工法に代わり化学的食刻法が注
目されている。
キャリアは、ポリイミド樹脂ベースフィルムに予めプレ
ス加工等で開口処理を施してから銅箔を密着させるいわ
ゆる三層構造タイプであったため、必ずしも化学的食刻
を必要としなかった。また、最近、接着剤として使われ
ているエポキシ系樹脂の耐熱性がベースフィルムである
ポリイミドに比べて極めて低く、ポリイミド樹脂フィル
ムキャリアの特徴の一つである高耐熱性を損なうとの観
点から、接着剤を使用することなくポリイミド樹脂ベー
スフィルムに直接銅箔を密着させた二層構造タイプのも
のが開発されている。この製造方法としては、銅箔の上
にポリイミドワニスを流して熱硬化させながら双方を密
着させる方法、ポリイミド樹脂フィルムに銅を蒸着する
方法等があるが、通常はポリイミドと銅との密着性が不
充分なため、ポリイミドないし銅表面に特殊処理を行っ
て密着強度をあげる工夫がなされている。いずれにせ
よ、このようにして作られた二層構造タイプのフィルム
キャリアは、三層構造タイプのフィルムキャリアとは違
い既にポリイミドと銅とが接着されているため、プレス
加工によるポリイミドフィルムだけの選択的開口加工が
できなくなり、機械的加工法に代わり化学的食刻法が注
目されている。
一方、ポリイミド系樹脂膜のエッチング液としては、
モノシリックLSIの膜厚数μｍの多層配線絶縁膜に数μ
ｍのスルーホールの開口を行うためのエッチング液とし
てヒドラジンとアンモニアと水（特開昭50−4577）、ヒ
ドラジンとエチレンジアミン（特開昭51−27464）、ヒ
ドラジンとポリアミン（特開昭51−22071）、及びヒド
ラジンとアミド化合物（特開昭53−49068）等が報告さ
れている。また、ヒドラジンとアルカリ成分の混合水溶
液（特開昭55−129350）も報告さている。
モノシリックLSIの膜厚数μｍの多層配線絶縁膜に数μ
ｍのスルーホールの開口を行うためのエッチング液とし
てヒドラジンとアンモニアと水（特開昭50−4577）、ヒ
ドラジンとエチレンジアミン（特開昭51−27464）、ヒ
ドラジンとポリアミン（特開昭51−22071）、及びヒド
ラジンとアミド化合物（特開昭53−49068）等が報告さ
れている。また、ヒドラジンとアルカリ成分の混合水溶
液（特開昭55−129350）も報告さている。
しかしながらこれらのエッチング液は、ポリイミドの
エッチング速度が遅く高々数μm/分から数十μm/分程度
であって、膜厚が数μｍの薄膜には敵していても、フィ
ルムキャリア用といった膜厚が数十μｍから百数十μｍ
に及ぶ厚膜用には、開口に時間がかかり過ぎて不向きで
ある。
エッチング速度が遅く高々数μm/分から数十μm/分程度
であって、膜厚が数μｍの薄膜には敵していても、フィ
ルムキャリア用といった膜厚が数十μｍから百数十μｍ
に及ぶ厚膜用には、開口に時間がかかり過ぎて不向きで
ある。
また、25μｍのポリイミドフィルム（デュポン社製
商品名「カプトン」）をヒドラジン水溶液でエッチング
する方法が米国特許第3,395,057号に述べられている
が、やはりエッチング速度が遅くパターン形成のためレ
ジストでエッチングマスクをしても加工時間が長過ぎて
レジストが加工中にレジストが脱落してしまう場合があ
るなどの問題もあった。
商品名「カプトン」）をヒドラジン水溶液でエッチング
する方法が米国特許第3,395,057号に述べられている
が、やはりエッチング速度が遅くパターン形成のためレ
ジストでエッチングマスクをしても加工時間が長過ぎて
レジストが加工中にレジストが脱落してしまう場合があ
るなどの問題もあった。
加えて、前記のごときエッチング液はピロメリット酸
系ポリイミド（たとえば、前出のデュポン社製「カプト
ン」）等の大凡のポリイミドはエッチング可能である
が、ビフェニルテトラカルボン酸系ポリイミド（たとえ
ば宇部興産（株）製 商品名「ユーピレックス」）は、
ほとんどエッチングすることができない。
系ポリイミド（たとえば、前出のデュポン社製「カプト
ン」）等の大凡のポリイミドはエッチング可能である
が、ビフェニルテトラカルボン酸系ポリイミド（たとえ
ば宇部興産（株）製 商品名「ユーピレックス」）は、
ほとんどエッチングすることができない。
しかして、本発明の目的は、上記した従来のエッチン
グ液の欠点を改良し、膜厚が数十μｍから百数十μｍの
ポリイミド系樹脂膜を迅速にエッチングすることができ
るエッチング液を提供することにある。
グ液の欠点を改良し、膜厚が数十μｍから百数十μｍの
ポリイミド系樹脂膜を迅速にエッチングすることができ
るエッチング液を提供することにある。
本発明は、ヒドラジン（１）、またはヒドラジンとエ
チレンジアミンとの混合液（２）に、一種または二種以
上の無機アルカリを添加してなるポリイミド系樹脂膜の
エッチング液に係る。
チレンジアミンとの混合液（２）に、一種または二種以
上の無機アルカリを添加してなるポリイミド系樹脂膜の
エッチング液に係る。
本発明に係るエッチング液はポリイミド系樹脂の加水
分解と軟化を急速に促進させることができる膜厚が数十
μｍから百数十μｍもある比較的厚いポリイミド系樹脂
膜を短時間にエッチングし、開口加工等を容易に行うこ
とができる。
分解と軟化を急速に促進させることができる膜厚が数十
μｍから百数十μｍもある比較的厚いポリイミド系樹脂
膜を短時間にエッチングし、開口加工等を容易に行うこ
とができる。
本発明におけるヒドラジンは一般には水加ヒドラジン
が使用され、本発明においては80％以上の濃度のものが
好適に使用される。
が使用され、本発明においては80％以上の濃度のものが
好適に使用される。
次に、ヒドラジンとエチレンジアミンとの混合比はエ
ッチング速度との関係から通常ヒドラジンまたはヒドラ
ジンの誘導体30wt％〜95wt％、エチレンジアミン5wt〜7
0wt％の範囲で可能であるが、前者が70wt％、後者が30w
t％であるような混合比が特に好適である。また、本発
明のエッチング液においては無機アルカリが使用される
が、この無機アルカリの配合量もエッチング速度に影響
を与える。したがって本発明において無機アルカリは、
ヒドラジンに無機アルカリを配合する場合は、ヒドラジ
ンに対して5wt％〜35wt％の範囲で使用され、ヒドラジ
ンとエチレンジアミンとの混合液に配合する場合は、混
合液に対して5wt％〜25wt％の範囲で使用し得るが、10w
t％〜20wt％が好適である。
ッチング速度との関係から通常ヒドラジンまたはヒドラ
ジンの誘導体30wt％〜95wt％、エチレンジアミン5wt〜7
0wt％の範囲で可能であるが、前者が70wt％、後者が30w
t％であるような混合比が特に好適である。また、本発
明のエッチング液においては無機アルカリが使用される
が、この無機アルカリの配合量もエッチング速度に影響
を与える。したがって本発明において無機アルカリは、
ヒドラジンに無機アルカリを配合する場合は、ヒドラジ
ンに対して5wt％〜35wt％の範囲で使用され、ヒドラジ
ンとエチレンジアミンとの混合液に配合する場合は、混
合液に対して5wt％〜25wt％の範囲で使用し得るが、10w
t％〜20wt％が好適である。
本発明における無機アルカリはアルカリ金属、アルカ
リ土類金属の水酸化物が使用されるが、溶解性等の点か
ら水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム
などが好ましい。
リ土類金属の水酸化物が使用されるが、溶解性等の点か
ら水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム
などが好ましい。
また、本発明のエッチング液には界面活性剤を添加す
ることができる。この界面活性剤はヒドラジンと反応し
ないものであれば非イオン性界面活性剤、陽イオン性界
面活性剤、陰イオン性界面活性剤のいずれも使用でき、
その使用量は通常1000ppm程度が適当である。
ることができる。この界面活性剤はヒドラジンと反応し
ないものであれば非イオン性界面活性剤、陽イオン性界
面活性剤、陰イオン性界面活性剤のいずれも使用でき、
その使用量は通常1000ppm程度が適当である。
エッチング処理は室温、通常20℃〜30℃の範囲で十分
であるがエッチングをより迅速に行い度い場合には温度
をやや高めた方が効果的である。しかしながら余りにも
高い温度では加工などの操作上、寸法精度などの点から
好ましくなく、またエッチング処理装置の材質も制限さ
れるなどのことから大凡50℃〜70℃が選ばれる。
であるがエッチングをより迅速に行い度い場合には温度
をやや高めた方が効果的である。しかしながら余りにも
高い温度では加工などの操作上、寸法精度などの点から
好ましくなく、またエッチング処理装置の材質も制限さ
れるなどのことから大凡50℃〜70℃が選ばれる。
本発明のエッチング液を適用し得るポリイミド系樹脂
は、芳香族ジアミンと芳香族酸二無水物とから合成され
る重縮合物であり、たとえばトリメリット酸系ポリイミ
ド樹脂、ピロメリット酸系ポリイミド樹脂（たとえば、
デュポン社製「カプトン」、鐘淵化学工業（株）製「ア
ピカル」、三菱化バックス」など）、あるいはビフェニ
ルテトラカルボン酸系ポリイミド樹脂（たとえば宇部興
産（株）製「ユーピレックス」）などがある。
は、芳香族ジアミンと芳香族酸二無水物とから合成され
る重縮合物であり、たとえばトリメリット酸系ポリイミ
ド樹脂、ピロメリット酸系ポリイミド樹脂（たとえば、
デュポン社製「カプトン」、鐘淵化学工業（株）製「ア
ピカル」、三菱化バックス」など）、あるいはビフェニ
ルテトラカルボン酸系ポリイミド樹脂（たとえば宇部興
産（株）製「ユーピレックス」）などがある。
以下に本発明の実施例を示す。
実施例 下記の６種類の組成からなるエッチング液を調製し、
50μｍ厚のカプトンフィルムおよび75μｍ厚のユーピレ
ックスフィルムをエッチングした結果を表に示した。な
お、エッチング時の温度は50℃である。
50μｍ厚のカプトンフィルムおよび75μｍ厚のユーピレ
ックスフィルムをエッチングした結果を表に示した。な
お、エッチング時の温度は50℃である。
表より明らかなように、本発明に係るエッチング液は
比較に用いたエッチング液に比べ数倍もエッチング速度
が速い。
比較に用いたエッチング液に比べ数倍もエッチング速度
が速い。
また、本発明に係るエッチング液は従来ポリイミド系
樹脂のエッチングに用いられているエッチング液ではエ
ッチングが困難であったビフェニルテトラカルボン酸系
ポリイミド樹脂（「ユーピレックス」）をも比較的短時
間にエッチングすることができる。
樹脂のエッチングに用いられているエッチング液ではエ
ッチングが困難であったビフェニルテトラカルボン酸系
ポリイミド樹脂（「ユーピレックス」）をも比較的短時
間にエッチングすることができる。
（１） 本発明品 ヒドラジン 100重量部 水酸化カリウム 25重量部 （２） 本発明品 ヒドラジン 70重量部 エチレンジアミン 30重量部 水酸化カリウム 25重量部 （３） 本発明品 ヒドラジン 100重量部 水酸化ナトリウム ５重量部 （４） 対照品 ヒドラジン 100重量部 （５） 対照品 ヒドラジン 70重量部 エチレンジアミン 30重量部 （６） 対照品 ヒドラジン 70重量部 ジメチルアセトアミド 30重量部 〔発明の効果〕 本発明のエッチング液は、ポリイミド系樹脂の特に膜
厚が数十μｍから百数十μｍの比較的厚膜に数十μｍ程
度の樹脂膜を迅速にエッチングすることができ、しかも
従来のエッチング液ではエッチングが困難であったビフ
ェニルテトラカルボン酸系ポリイミド、たとえば「ユー
ピレックス」に対しても容易にエッチングすることがで
きるもので、比較的厚い膜厚のポリイミド樹脂の開口加
工を行う写真食刻に好適である。
厚が数十μｍから百数十μｍの比較的厚膜に数十μｍ程
度の樹脂膜を迅速にエッチングすることができ、しかも
従来のエッチング液ではエッチングが困難であったビフ
ェニルテトラカルボン酸系ポリイミド、たとえば「ユー
ピレックス」に対しても容易にエッチングすることがで
きるもので、比較的厚い膜厚のポリイミド樹脂の開口加
工を行う写真食刻に好適である。
Claims (2)
- 【請求項１】ヒドラジンとエチレンジアミンとの混合液
に、一種または二種以上の無機アルカリを添加してなる
ポリイミド系樹脂膜のエッチング液 - 【請求項２】無機アルカリが、水酸化カリウム、水酸化
ナトリウムまたは水酸化リチウムである請求項１記載の
ポリイミド系樹脂膜のエッチング液
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1244918A JP2782835B2 (ja) | 1989-09-22 | 1989-09-22 | ポリイミド系樹脂膜のエッチング液 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1244918A JP2782835B2 (ja) | 1989-09-22 | 1989-09-22 | ポリイミド系樹脂膜のエッチング液 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03108334A JPH03108334A (ja) | 1991-05-08 |
| JP2782835B2 true JP2782835B2 (ja) | 1998-08-06 |
Family
ID=17125911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1244918A Expired - Lifetime JP2782835B2 (ja) | 1989-09-22 | 1989-09-22 | ポリイミド系樹脂膜のエッチング液 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2782835B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140227446A1 (en) * | 2013-02-13 | 2014-08-14 | Seiren Co., Ltd. | Surface modifier for polyimide resin and surface-modifying method for polyimide resin |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2924026B2 (ja) * | 1989-06-20 | 1999-07-26 | 宇部興産株式会社 | ポリイミド樹脂のエッチング法 |
-
1989
- 1989-09-22 JP JP1244918A patent/JP2782835B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03108334A (ja) | 1991-05-08 |
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