JP2944416B2 - 混成集積回路の製造方法 - Google Patents
混成集積回路の製造方法Info
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- JP2944416B2 JP2944416B2 JP8056594A JP8056594A JP2944416B2 JP 2944416 B2 JP2944416 B2 JP 2944416B2 JP 8056594 A JP8056594 A JP 8056594A JP 8056594 A JP8056594 A JP 8056594A JP 2944416 B2 JP2944416 B2 JP 2944416B2
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- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Insulated Metal Substrates For Printed Circuits (AREA)
- Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は混成集積回路の製造方法
に関し、特にＣｕ箔またはＮｉ箔をパターンニングする
際に用いる有機アルカリ水溶液より成るレジスト剥離液
を用いた製造方法に関するものである。
に関し、特にＣｕ箔またはＮｉ箔をパターンニングする
際に用いる有機アルカリ水溶液より成るレジスト剥離液
を用いた製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近、オゾン層の破壊が大きな問題とし
て新聞紙上を賑わしている。特に塩素系有機溶剤は、化
学的安定性、洗浄性、溶解能力および難燃性等に優れて
いるがオゾン破壊係数が大きいため、１９９６年には使
用全廃が世界的に決定された。一方、混成集積回路、こ
こでは表面が自己酸化されたＡｌ金属基板は、この一表
面に接着樹脂を介してＣｕ箔が被着され、またこのパタ
ーン化されたＣｕ箔上にはＮｉが被着され所定の形状に
形成していた。そしてこれらのパターンニングの際に
は、レジストを用いてパターンニングし、このレジスト
を剥離する際、１，１，１−トリクロロエタン（Ｔ−エ
タン）と塩化メチレンを用いていた。
て新聞紙上を賑わしている。特に塩素系有機溶剤は、化
学的安定性、洗浄性、溶解能力および難燃性等に優れて
いるがオゾン破壊係数が大きいため、１９９６年には使
用全廃が世界的に決定された。一方、混成集積回路、こ
こでは表面が自己酸化されたＡｌ金属基板は、この一表
面に接着樹脂を介してＣｕ箔が被着され、またこのパタ
ーン化されたＣｕ箔上にはＮｉが被着され所定の形状に
形成していた。そしてこれらのパターンニングの際に
は、レジストを用いてパターンニングし、このレジスト
を剥離する際、１，１，１−トリクロロエタン（Ｔ−エ
タン）と塩化メチレンを用いていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述したようなレジス
ト剥離剤は、全廃であるので使用できず、以下の方法で
試みた。水を用いたウォータジェット剥離法、氷粒を使
用するアイスジェット剥離法、キシレン剥離法およびア
ルカリ剥離法を採用し、実験をしてみた。第１のウォー
タジェット剥離法は、Ｃｕを接着する接着樹脂にダメー
ジを与え、第２のアイスジェット剥離法は、装置および
材料が高く、しかも剥離時間が長い問題を有し、第３の
キシレン剥離法は、レジスト剥離能が小さく、強い引火
性を有し、更に第４のアルカリ剥離法は、Ａｌ基板の自
己酸化膜を溶解し変色を起こしてしまう問題を有してい
た。
ト剥離剤は、全廃であるので使用できず、以下の方法で
試みた。水を用いたウォータジェット剥離法、氷粒を使
用するアイスジェット剥離法、キシレン剥離法およびア
ルカリ剥離法を採用し、実験をしてみた。第１のウォー
タジェット剥離法は、Ｃｕを接着する接着樹脂にダメー
ジを与え、第２のアイスジェット剥離法は、装置および
材料が高く、しかも剥離時間が長い問題を有し、第３の
キシレン剥離法は、レジスト剥離能が小さく、強い引火
性を有し、更に第４のアルカリ剥離法は、Ａｌ基板の自
己酸化膜を溶解し変色を起こしてしまう問題を有してい
た。
【０００４】つまり簡単、コスト安および安全で、しか
も基板への損傷、変色等の様々な問題を解決できる剥離
液が望まれていた。
も基板への損傷、変色等の様々な問題を解決できる剥離
液が望まれていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題に
鑑みて成され、第１として、パターンニングの際に使用
するレジストは、アルカリ水溶液に可溶な材料を用い、
このレジストを剥離する際は、水酸基をもつ脂肪族アミ
ノアルコール水溶液を用いて剥離することで解決するも
のである。
鑑みて成され、第１として、パターンニングの際に使用
するレジストは、アルカリ水溶液に可溶な材料を用い、
このレジストを剥離する際は、水酸基をもつ脂肪族アミ
ノアルコール水溶液を用いて剥離することで解決するも
のである。
【０００６】第２として界面活性剤やＰＨ緩衝剤を加え
て解決するものである。第３として、 表面が自己酸化
されたＡｌより成る絶縁性金属基板の一方の面に絶縁樹
脂を介してＣｕ箔を熱圧着する工程と、このＣｕ箔にア
ルカリ水溶液可溶型レジストを塗布した後、所定のパタ
ーンを形成する工程と、このＣｕ箔を所定のパターンに
形成する工程と、このレジストが被着された基板の両面
を水酸基をもつ脂肪族アミノアルコール水溶液でシャワ
ーリングし、一方の面のレジストを剥離するとともに、
他方の面に露出している自己酸化膜を均一に侵す工程と
で解決するものである。
て解決するものである。第３として、 表面が自己酸化
されたＡｌより成る絶縁性金属基板の一方の面に絶縁樹
脂を介してＣｕ箔を熱圧着する工程と、このＣｕ箔にア
ルカリ水溶液可溶型レジストを塗布した後、所定のパタ
ーンを形成する工程と、このＣｕ箔を所定のパターンに
形成する工程と、このレジストが被着された基板の両面
を水酸基をもつ脂肪族アミノアルコール水溶液でシャワ
ーリングし、一方の面のレジストを剥離するとともに、
他方の面に露出している自己酸化膜を均一に侵す工程と
で解決するものである。
【０００７】第４として、表面が自己酸化されたＡｌよ
り成る絶縁性金属基板の一方の面に絶縁樹脂を介してＣ
ｕ箔を熱圧着する工程と、少なくともＣｕ箔の一部が露
出するようにアルカリ水溶液可溶型レジストをパターン
ニングする工程と、この基板上の露出されたＣｕ箔上に
電解メッキでＮｉを被着する工程と、このレジストが被
着された基板の両面を水酸基をもつ脂肪族アミノアルコ
ール水溶液でシャワーリングし、一方の面のレジストを
剥離するとともに、他方の面に露出している自己酸化膜
を均一に侵す工程とで解決するものである。
り成る絶縁性金属基板の一方の面に絶縁樹脂を介してＣ
ｕ箔を熱圧着する工程と、少なくともＣｕ箔の一部が露
出するようにアルカリ水溶液可溶型レジストをパターン
ニングする工程と、この基板上の露出されたＣｕ箔上に
電解メッキでＮｉを被着する工程と、このレジストが被
着された基板の両面を水酸基をもつ脂肪族アミノアルコ
ール水溶液でシャワーリングし、一方の面のレジストを
剥離するとともに、他方の面に露出している自己酸化膜
を均一に侵す工程とで解決するものである。
【０００８】第５として、前記Ｃｕパターン間にＮｉ箔
で抵抗体素子を形成するため、前記電解メッキ膜形成後
は、無電解メッキで成されることで解決するものであ
る。第６として、 前記Ｃｕ箔のパターンニングおよび
Ｎｉ箔形成の際に使用される有機アルカリ水溶液のシャ
ワーリング時間も含め、全体で２０分以内で処理するこ
とで解決するものである。
で抵抗体素子を形成するため、前記電解メッキ膜形成後
は、無電解メッキで成されることで解決するものであ
る。第６として、 前記Ｃｕ箔のパターンニングおよび
Ｎｉ箔形成の際に使用される有機アルカリ水溶液のシャ
ワーリング時間も含め、全体で２０分以内で処理するこ
とで解決するものである。
【０００９】
【作用】アルカリ水溶液として考えられるのは、無機ア
ルカリおよび有機アルカリで、特に無機アルカリで強い
ものとしてＮａＯＨがあるが、１％水溶液でＰＨ１４と
高く、自己酸化膜およびＡｌまで浸食してしまう。ここ
でＰＨ１０以下であれば、Ａｌを浸食しないことが分か
っている。また弱いものとしてＮａ2ＣＯ3があるが、１
％水溶液で、ＰＨ１２とアルカリ性は弱くなるが、この
水溶液は、レジストへ浸透せず膨潤も起こらず剥離が難
しいことが分かった。一方、有機アルカリは、２０％水
溶液でも、ＰＨ１１とアルカリ性が低く、自己酸化膜の
浸蝕が弱く、しかもレジストが剥離することが分かっ
た。理由は定かでないが、水酸基をもつ脂肪族アミノア
ルコールが、レジストへの浸透および膨潤を起こし、自
己酸化膜の浸蝕を防止しつつ剥離を可能とすると考えら
れる。更には、添加剤等により、ＰＨを１０近傍に置く
こと及び更にレジストへの浸透性向上が可能となり、且
つ更に自己酸化膜の浸蝕を防止しつつ剥離を可能とする
ことができる。
ルカリおよび有機アルカリで、特に無機アルカリで強い
ものとしてＮａＯＨがあるが、１％水溶液でＰＨ１４と
高く、自己酸化膜およびＡｌまで浸食してしまう。ここ
でＰＨ１０以下であれば、Ａｌを浸食しないことが分か
っている。また弱いものとしてＮａ2ＣＯ3があるが、１
％水溶液で、ＰＨ１２とアルカリ性は弱くなるが、この
水溶液は、レジストへ浸透せず膨潤も起こらず剥離が難
しいことが分かった。一方、有機アルカリは、２０％水
溶液でも、ＰＨ１１とアルカリ性が低く、自己酸化膜の
浸蝕が弱く、しかもレジストが剥離することが分かっ
た。理由は定かでないが、水酸基をもつ脂肪族アミノア
ルコールが、レジストへの浸透および膨潤を起こし、自
己酸化膜の浸蝕を防止しつつ剥離を可能とすると考えら
れる。更には、添加剤等により、ＰＨを１０近傍に置く
こと及び更にレジストへの浸透性向上が可能となり、且
つ更に自己酸化膜の浸蝕を防止しつつ剥離を可能とする
ことができる。
【００１０】第２として、前記絶縁性基板の一表面にア
ルカリ可溶型レジストがパターン化された状態で、Ｃｕ
を所定のパターンにエッチングし、このレジストを剥離
する場合、ＰＨは、１０より大きく１１よりも小さいた
め若干の浸蝕が発生するので、基板の裏面にも剥離液を
シャワーリングし、裏面の浸蝕を均一にして変色を発生
させないようにしている。もし表面のみ行った場合、剥
離的がシャワーリングのとき回り込み、特にトータル工
程でみて全体の剥離時間が長くなった場合、斑になり非
常に醜くなる問題があった。
ルカリ可溶型レジストがパターン化された状態で、Ｃｕ
を所定のパターンにエッチングし、このレジストを剥離
する場合、ＰＨは、１０より大きく１１よりも小さいた
め若干の浸蝕が発生するので、基板の裏面にも剥離液を
シャワーリングし、裏面の浸蝕を均一にして変色を発生
させないようにしている。もし表面のみ行った場合、剥
離的がシャワーリングのとき回り込み、特にトータル工
程でみて全体の剥離時間が長くなった場合、斑になり非
常に醜くなる問題があった。
【００１１】第３として、前記Ｃｕパターンは、基板の
一部や周辺にパッドを設け半田付けやワイヤーボンディ
ングが必要となるため、パッド面にＮｉ電解メッキを施
す。従って、この時もＮｉのパターンニングが必要とな
り、第２の作用の説明と同様なことが言える。第４とし
て、Ｃｕ配線とＣｕ配線の間にＮｉを用いた抵抗体を形
成することがあり、実際抵抗値を考えた場合、中にリン
が混在している無電解メッキが抵抗値を制御する上で適
している。従って、前記第２の作用と同様なことが言え
る。
一部や周辺にパッドを設け半田付けやワイヤーボンディ
ングが必要となるため、パッド面にＮｉ電解メッキを施
す。従って、この時もＮｉのパターンニングが必要とな
り、第２の作用の説明と同様なことが言える。第４とし
て、Ｃｕ配線とＣｕ配線の間にＮｉを用いた抵抗体を形
成することがあり、実際抵抗値を考えた場合、中にリン
が混在している無電解メッキが抵抗値を制御する上で適
している。従って、前記第２の作用と同様なことが言え
る。
【００１２】第５として、電解Ｎｉ膜形成後、Ｃｕのパ
ターンニング、無電解メッキのＮｉ膜被着がされ、全体
の剥離液のシャワーリング時間によっては、自己酸化膜
の除去が大幅に発生し、耐圧劣化につながる恐れがあ
る。従って実験によれば、２０分以内であれば特に問題
がないことが分かった。
ターンニング、無電解メッキのＮｉ膜被着がされ、全体
の剥離液のシャワーリング時間によっては、自己酸化膜
の除去が大幅に発生し、耐圧劣化につながる恐れがあ
る。従って実験によれば、２０分以内であれば特に問題
がないことが分かった。
【００１３】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。先図２乃
至図７を参照しながら本混成集積回路の製造方法につい
て説明する。図２に示すようにＡｌ基板（１０）の表面
が自己酸化された絶縁性基板（１１）がある。ここでＡ
ｌ基板（１０）は、０．５から３ｍｍ程度の厚みを有
し、自己酸化膜（１２）（１３）は、１０〜２０μｍ程
度を必要とするためここでは陽極酸化により達成されて
いるが、半導体技術で使用されるような熱酸化法によっ
ても可能である。
至図７を参照しながら本混成集積回路の製造方法につい
て説明する。図２に示すようにＡｌ基板（１０）の表面
が自己酸化された絶縁性基板（１１）がある。ここでＡ
ｌ基板（１０）は、０．５から３ｍｍ程度の厚みを有
し、自己酸化膜（１２）（１３）は、１０〜２０μｍ程
度を必要とするためここでは陽極酸化により達成されて
いるが、半導体技術で使用されるような熱酸化法によっ
ても可能である。
【００１４】続いて図３に示すように、絶縁性接着樹脂
（１４）を介してＣｕ箔（１５）を全面に被着する工程
がある。樹脂としては、エポキシ樹脂を用い、厚さは２
０〜３００μｍ程度であり、Ｃｕ箔（１５）は、１０〜
１１０μｍ程度の厚さでなり、耐圧および電流容量等に
より適当な値が選定される。ここでの接着は、ホットプ
レスにより達成されている。
（１４）を介してＣｕ箔（１５）を全面に被着する工程
がある。樹脂としては、エポキシ樹脂を用い、厚さは２
０〜３００μｍ程度であり、Ｃｕ箔（１５）は、１０〜
１１０μｍ程度の厚さでなり、耐圧および電流容量等に
より適当な値が選定される。ここでの接着は、ホットプ
レスにより達成されている。
【００１５】続いて図４のように、アルカリ可溶型レジ
スト（１６）を全面に塗布し、パターンニングした後、
Ｎｉメッキ箔（２２）を形成する工程がある。ここで
は、Ｃｕは酸化されやすくワイヤーボンディングに問題
があるため、電解メッキにより約１〜７μｍのＮｉ箔
（２２）が形成されている。図面では省略したが、前記
レジスト（１６）の剥離工程があり、有機アルカリ水溶
液によって剥離される。
スト（１６）を全面に塗布し、パターンニングした後、
Ｎｉメッキ箔（２２）を形成する工程がある。ここで
は、Ｃｕは酸化されやすくワイヤーボンディングに問題
があるため、電解メッキにより約１〜７μｍのＮｉ箔
（２２）が形成されている。図面では省略したが、前記
レジスト（１６）の剥離工程があり、有機アルカリ水溶
液によって剥離される。
【００１６】続いて図５に示すようにＣｕ箔（１５）の
全面にアルカリ可溶型のホトレジスト（３０）を全面に
塗布し、パターンニングした後、Ｃｕ箔をエッチングす
る工程がある。ここでアルカリ可溶型レジストの塗布方
法は、ダイレクトにそのままパターンを印刷するスクリ
ーン印刷、ローラーによる塗布およびドライフィルムの
貼り付けが考えられ、形状やサイズによっては、半導体
で用いられるスピンコートでもよい。スクリーン印刷以
外は、ホトリソ工程によってパターン化される。ここで
は塗布されたレジスト（３０）は、露光され所定の現像
液によって所定のパターンニングが成され、塩化第２鉄
によりエッチングされている。
全面にアルカリ可溶型のホトレジスト（３０）を全面に
塗布し、パターンニングした後、Ｃｕ箔をエッチングす
る工程がある。ここでアルカリ可溶型レジストの塗布方
法は、ダイレクトにそのままパターンを印刷するスクリ
ーン印刷、ローラーによる塗布およびドライフィルムの
貼り付けが考えられ、形状やサイズによっては、半導体
で用いられるスピンコートでもよい。スクリーン印刷以
外は、ホトリソ工程によってパターン化される。ここで
は塗布されたレジスト（３０）は、露光され所定の現像
液によって所定のパターンニングが成され、塩化第２鉄
によりエッチングされている。
【００１７】続いて、図６の様に、Ｃｕ箔（１５）がパ
ターンニングされた後、このレジストを剥離し、再度レ
ジスト（２３）を塗布し、パターンニングする工程があ
る。図番１７は、絶縁性基板（１１）の周辺に設けられ
るＣｕパッドであり、図番１８〜２０は、Ｃｕ配線や、
半導体素子を固着するためのランドである。レジスト
は、本発明の特徴である剥離液、つまり有機アルカリ水
溶液で完全に剥離される。特徴については、この工程の
説明が終わり次第詳細に述べるのでここではこれだけに
留める。
ターンニングされた後、このレジストを剥離し、再度レ
ジスト（２３）を塗布し、パターンニングする工程があ
る。図番１７は、絶縁性基板（１１）の周辺に設けられ
るＣｕパッドであり、図番１８〜２０は、Ｃｕ配線や、
半導体素子を固着するためのランドである。レジスト
は、本発明の特徴である剥離液、つまり有機アルカリ水
溶液で完全に剥離される。特徴については、この工程の
説明が終わり次第詳細に述べるのでここではこれだけに
留める。
【００１８】更に、前述したように前記アルカリ可溶型
レジスト（２３）を塗布、パターンニング後、図７の如
く、Ｎｉ箔（２４）を形成する工程がある。ここでＮｉ
箔（２４）は、抵抗素子として利用するものであり、配
線（１８）と（１９）の間、および（１９）と（２０）
の間に形成されている。最後に図面は省略したが、前記
レジスト（２３）を剥離し、Ｃｕが露出したランドには
半田を介して半導体素子が固着され、Ｎｉ箔（２２）や
基板の適所に設けられるランドや配線の一部に設けられ
たＮｉ箔（２２）と同一工程で設けられたＮｉ箔上に
は、外部リードが固着され、半田が設けられていないと
ころには、半導体素子と配線を電気的に接続するため、
また配線と配線を電気的に接続するため例えばＡｌ細線
がボンディングされる。そして所定の回路機能を達成す
るように成ったのち、必要により中にシリコーン系およ
びエポキシ系樹脂等がポッティングされ、樹脂ケースが
装着される。
レジスト（２３）を塗布、パターンニング後、図７の如
く、Ｎｉ箔（２４）を形成する工程がある。ここでＮｉ
箔（２４）は、抵抗素子として利用するものであり、配
線（１８）と（１９）の間、および（１９）と（２０）
の間に形成されている。最後に図面は省略したが、前記
レジスト（２３）を剥離し、Ｃｕが露出したランドには
半田を介して半導体素子が固着され、Ｎｉ箔（２２）や
基板の適所に設けられるランドや配線の一部に設けられ
たＮｉ箔（２２）と同一工程で設けられたＮｉ箔上に
は、外部リードが固着され、半田が設けられていないと
ころには、半導体素子と配線を電気的に接続するため、
また配線と配線を電気的に接続するため例えばＡｌ細線
がボンディングされる。そして所定の回路機能を達成す
るように成ったのち、必要により中にシリコーン系およ
びエポキシ系樹脂等がポッティングされ、樹脂ケースが
装着される。
【００１９】次に剥離液について述べてゆく。使用した
レジストは、アルカリ水溶液に溶解する熱硬化型のスク
リーン印刷レジストと紫外線硬化型フォトリソグラフィ
ックレジストの２種類で、実験で使用したアルカリ水溶
液は、両者が剥離できるもの、ＮａＯＨ，Ｎａ2ＣＯ3お
よび有機アルカリとなる脂肪族アミノアルコールの１つ
のＮＨ2−ＣＨ2ＣＨ2−ＯＨである。
レジストは、アルカリ水溶液に溶解する熱硬化型のスク
リーン印刷レジストと紫外線硬化型フォトリソグラフィ
ックレジストの２種類で、実験で使用したアルカリ水溶
液は、両者が剥離できるもの、ＮａＯＨ，Ｎａ2ＣＯ3お
よび有機アルカリとなる脂肪族アミノアルコールの１つ
のＮＨ2−ＣＨ2ＣＨ2−ＯＨである。
【００２０】ここでこの有機アルカリ水溶液は、後述す
る添加剤が混入されたものを使用しており、有機アルカ
リ水溶液は、このアルキル基の数（炭素の数）が増加し
てゆくと、疎水性に変化してゆくため、２または１程度
が望ましい。図８に、パラメータとして温度と濃度を変
化させ、前記２種類のレジストを夫々３種類の剥離液で
剥離した時の剥離時間についてプロットした。実線はス
クリーン印刷レジスト、点線はフォトりソグラフィクレ
ジストである。水酸化ナトリウムおよび有機アルカリの
水溶液は、同程度の剥離能力を有している。また炭酸ソ
ーダ水溶液は、前者に比べ印刷レジストの剥離性能が低
くしかもフォトレジストでは、１０分以上撹拌浸漬して
も剥離できないことが分かった。
る添加剤が混入されたものを使用しており、有機アルカ
リ水溶液は、このアルキル基の数（炭素の数）が増加し
てゆくと、疎水性に変化してゆくため、２または１程度
が望ましい。図８に、パラメータとして温度と濃度を変
化させ、前記２種類のレジストを夫々３種類の剥離液で
剥離した時の剥離時間についてプロットした。実線はス
クリーン印刷レジスト、点線はフォトりソグラフィクレ
ジストである。水酸化ナトリウムおよび有機アルカリの
水溶液は、同程度の剥離能力を有している。また炭酸ソ
ーダ水溶液は、前者に比べ印刷レジストの剥離性能が低
くしかもフォトレジストでは、１０分以上撹拌浸漬して
も剥離できないことが分かった。
【００２１】図９には、パラメータとして温度と濃度を
変え、本発明で使用する自己酸化膜のあるＡｌ基板の溶
解（変色）について調べた結果である。明らかなように
水酸化ナトリウムが基板表面の溶解と変色を最も短時間
で起こすことが分かり、しかも炭酸ソーダ水溶液とも高
温で著しい溶解と変色を起こす。それに対して、アルカ
リ水溶液は、温度２０〜５０度、濃度が５〜３０ｖｏｌ
％の範囲内で、２０分を越えても基板表面には、溶解と
変色が発生しないことが分かった。
変え、本発明で使用する自己酸化膜のあるＡｌ基板の溶
解（変色）について調べた結果である。明らかなように
水酸化ナトリウムが基板表面の溶解と変色を最も短時間
で起こすことが分かり、しかも炭酸ソーダ水溶液とも高
温で著しい溶解と変色を起こす。それに対して、アルカ
リ水溶液は、温度２０〜５０度、濃度が５〜３０ｖｏｌ
％の範囲内で、２０分を越えても基板表面には、溶解と
変色が発生しないことが分かった。
【００２２】図１０、図１１は、アルカリ水溶液による
レジスト溶解能力と基板浸蝕についてまとめたもので剥
離液の使用可能な範囲、つまりセイフティゾーンについ
てまとめてみた。図１０は、印刷レジストに関し、点線
は基板表面の溶解及び変色の時間を示し、実線は印刷レ
ジストの剥離時間を示している。つまりアルカリ水溶
液、炭酸ソーダ水溶液、水酸化ナトリウムの順でセイフ
ティゾーンが狭くなっていることが分かった。
レジスト溶解能力と基板浸蝕についてまとめたもので剥
離液の使用可能な範囲、つまりセイフティゾーンについ
てまとめてみた。図１０は、印刷レジストに関し、点線
は基板表面の溶解及び変色の時間を示し、実線は印刷レ
ジストの剥離時間を示している。つまりアルカリ水溶
液、炭酸ソーダ水溶液、水酸化ナトリウムの順でセイフ
ティゾーンが狭くなっていることが分かった。
【００２３】また図１１は、フォトレジストに関するも
ので、有機アルカリ水溶液と水酸化ナトリウム水溶液だ
けが使用可能であり、炭酸ソーダ水溶液においては、１
０分を越えてもその弱い剥離能力のためにレジストが剥
離できない状態であった。またセイフティゾーンは、有
機アルカリ水溶液に比べたら、全く無いのと同然であ
り、しかも温度範囲が４０〜５０度とかなり限られた範
囲でしか使用できないことが分かった。
ので、有機アルカリ水溶液と水酸化ナトリウム水溶液だ
けが使用可能であり、炭酸ソーダ水溶液においては、１
０分を越えてもその弱い剥離能力のためにレジストが剥
離できない状態であった。またセイフティゾーンは、有
機アルカリ水溶液に比べたら、全く無いのと同然であ
り、しかも温度範囲が４０〜５０度とかなり限られた範
囲でしか使用できないことが分かった。
【００２４】以上のことをまとめると、アルカリ水溶液
として考えられるのは、無機アルカリおよび有機アルカ
リで、特に無機アルカリで強いものとしてＮａＯＨがあ
るが、１％水溶液でＰＨ１４と高く、自己酸化膜および
Ａｌまで浸食してしまう。ここでＰＨ１０以下であれ
ば、Ａｌを浸食しないことが分かっている。また弱いも
のとしてＮａ2ＣＯ3があるが、１％水溶液で、ＰＨ１２
とアルカリ性は弱くなるが、この水溶液は、レジストへ
浸透せず膨潤も起こらず剥離が難しいことが分かった。
一方、有機アルカリは、２０％水溶液でも、ＰＨ１１と
アルカリ性が低く、自己酸化膜の浸蝕が弱く、しかもレ
ジストが剥離することが分かった。理由は定かでない
が、水酸基をもつ脂肪族アミノアルコールが、レジスト
への浸透および膨潤を起こし、自己酸化膜の浸蝕を防止
しつつ剥離を可能とすると考えられる。更には、添加剤
等により、ＰＨを１０近傍に置くこと、レジストへの浸
透性を向上し、更に自己酸化膜の浸蝕を防止しつつ剥離
を可能とすることができる。
として考えられるのは、無機アルカリおよび有機アルカ
リで、特に無機アルカリで強いものとしてＮａＯＨがあ
るが、１％水溶液でＰＨ１４と高く、自己酸化膜および
Ａｌまで浸食してしまう。ここでＰＨ１０以下であれ
ば、Ａｌを浸食しないことが分かっている。また弱いも
のとしてＮａ2ＣＯ3があるが、１％水溶液で、ＰＨ１２
とアルカリ性は弱くなるが、この水溶液は、レジストへ
浸透せず膨潤も起こらず剥離が難しいことが分かった。
一方、有機アルカリは、２０％水溶液でも、ＰＨ１１と
アルカリ性が低く、自己酸化膜の浸蝕が弱く、しかもレ
ジストが剥離することが分かった。理由は定かでない
が、水酸基をもつ脂肪族アミノアルコールが、レジスト
への浸透および膨潤を起こし、自己酸化膜の浸蝕を防止
しつつ剥離を可能とすると考えられる。更には、添加剤
等により、ＰＨを１０近傍に置くこと、レジストへの浸
透性を向上し、更に自己酸化膜の浸蝕を防止しつつ剥離
を可能とすることができる。
【００２５】ここではまず第１の添加剤として、界面活
性剤が微量添加され、剥離液がレジスト内に浸透し易く
している。例えばアニオン界面活性剤であり、第２の添
加剤として、ＰＨを１０近傍に近付けるために、ＰＨ緩
衝作用を示す添加剤、例えばリン酸ソーダ（Ｎａ3Ｐ
Ｏ3）やケイ酸ソーダ（Ｎａ2ＳｉＯ3）等が添加されて
いる。
性剤が微量添加され、剥離液がレジスト内に浸透し易く
している。例えばアニオン界面活性剤であり、第２の添
加剤として、ＰＨを１０近傍に近付けるために、ＰＨ緩
衝作用を示す添加剤、例えばリン酸ソーダ（Ｎａ3Ｐ
Ｏ3）やケイ酸ソーダ（Ｎａ2ＳｉＯ3）等が添加されて
いる。
【００２６】続いて図１を用いて、剥離装置（３０）を
用いた剥離方法について説明してゆく。これはあくまで
も概略図であり、中央の左右に渡り設けられている丸印
は、基板（３１）を搬送するローラーであり、このロー
ラーの上下に設けられた比較的サイズの大きい丸印は、
ノズルである。従って水洗工程では、水が、エッチング
工程では有機アルカリ水溶液が、乾燥工程ではドライエ
アーがノズルを介してシャワー上に吹き付けられてい
る。
用いた剥離方法について説明してゆく。これはあくまで
も概略図であり、中央の左右に渡り設けられている丸印
は、基板（３１）を搬送するローラーであり、このロー
ラーの上下に設けられた比較的サイズの大きい丸印は、
ノズルである。従って水洗工程では、水が、エッチング
工程では有機アルカリ水溶液が、乾燥工程ではドライエ
アーがノズルを介してシャワー上に吹き付けられてい
る。
【００２７】第１のチャンバー（３２）は、絶縁基板
（３１）の受取工程でありＮｉの電解メッキ工程、Ｃｕ
のエッチング工程およびＮｉの無電解メッキ工程で所定
のパターンが形成された後、このチャンバーのローラー
上に受け渡される。受け渡された絶縁基板には、前工程
の薬液が付着しているために、第２のチャンバー（３
３）で水洗される。Ｃｕのエッチャントは塩化第２鉄で
あり、Ｎｉの場合、電解メッキ液が付着しているため、
上下から水のシャワーリングを行いこの薬液を除去して
いる。
（３１）の受取工程でありＮｉの電解メッキ工程、Ｃｕ
のエッチング工程およびＮｉの無電解メッキ工程で所定
のパターンが形成された後、このチャンバーのローラー
上に受け渡される。受け渡された絶縁基板には、前工程
の薬液が付着しているために、第２のチャンバー（３
３）で水洗される。Ｃｕのエッチャントは塩化第２鉄で
あり、Ｎｉの場合、電解メッキ液が付着しているため、
上下から水のシャワーリングを行いこの薬液を除去して
いる。
【００２８】次に図面では省略したが、液切り工程によ
り、基板に付着している水を除き、第３および第４のの
チャンバー（３４）（３５）に前記絶縁基板が投入され
る。この工程は、レジスト剥離工程であり、剥離液（有
機アルカリ水溶液）が上下のノズルを介してシャワーリ
ングされる。また図面では省略したがこの２つのチャン
バー間に液切り工程が付加されてもよい。第３のチャン
バーは、殆どのレジストを剥離する工程であり、第４の
チャンバーは、第３のチャンバーで除去できなかった微
量なレジストの除去工程である。従って時間の経過によ
り、第３のチャンバーは、レジストが大量に浮遊する
が、第４のチャンバーがクリーンであるため、レジスト
を完全に除去でき、更には後の工程にゴミを付随させな
い。
り、基板に付着している水を除き、第３および第４のの
チャンバー（３４）（３５）に前記絶縁基板が投入され
る。この工程は、レジスト剥離工程であり、剥離液（有
機アルカリ水溶液）が上下のノズルを介してシャワーリ
ングされる。また図面では省略したがこの２つのチャン
バー間に液切り工程が付加されてもよい。第３のチャン
バーは、殆どのレジストを剥離する工程であり、第４の
チャンバーは、第３のチャンバーで除去できなかった微
量なレジストの除去工程である。従って時間の経過によ
り、第３のチャンバーは、レジストが大量に浮遊する
が、第４のチャンバーがクリーンであるため、レジスト
を完全に除去でき、更には後の工程にゴミを付随させな
い。
【００２９】ここの工程が本発明の特徴の１つであり、
有機アルカリ水溶液を絶縁基板の両面からシャワーリン
グすることにある。前述したように、絶縁性基板の自己
酸化膜を浸食しないと述べたが、ＰＨは、１０〜１１の
間であり、若干ではあるが浸食することになる。従って
上面だけシャワーリングすると、この薬液が裏面に回り
込み、斑上に点在することになる。従って、裏面にもシ
ャワーリングすることで、若干の浸蝕は起こるが斑上に
なることがないため、完成品の絶縁性基板の裏面は、表
面が均一で変色のないものが実現できる。
有機アルカリ水溶液を絶縁基板の両面からシャワーリン
グすることにある。前述したように、絶縁性基板の自己
酸化膜を浸食しないと述べたが、ＰＨは、１０〜１１の
間であり、若干ではあるが浸食することになる。従って
上面だけシャワーリングすると、この薬液が裏面に回り
込み、斑上に点在することになる。従って、裏面にもシ
ャワーリングすることで、若干の浸蝕は起こるが斑上に
なることがないため、完成品の絶縁性基板の裏面は、表
面が均一で変色のないものが実現できる。
【００３０】続いて図面上では省略したが、液切り工程
を経て、第５のチャンバー（３６）に投入される。ここ
ではチャンバーが１つしか示されていないが、複数あっ
てもよい。チャンバーの数が増加すれば、薬液の残存の
確率が非常に少なくなる。最後には、液切り工程を経
て、第６のチャンバー（３７）に投入され、例えばドラ
イエアー、ドライ窒素等がシャワーリングされ、基板を
乾燥させている。そして、Ｎｉの電解メッキ工程であれ
ばＣｕのエッチング工程、Ｃｕのエッチング工程であれ
ばＮｉの無電解メッキ工程、、この無電解メッキ工程が
ない場合は、半田の塗布工程、半導体素子固着工程、ワ
イヤーボンディング工程、リード固着、ケーシング工程
へとこの絶縁性基板が流される。
を経て、第５のチャンバー（３６）に投入される。ここ
ではチャンバーが１つしか示されていないが、複数あっ
てもよい。チャンバーの数が増加すれば、薬液の残存の
確率が非常に少なくなる。最後には、液切り工程を経
て、第６のチャンバー（３７）に投入され、例えばドラ
イエアー、ドライ窒素等がシャワーリングされ、基板を
乾燥させている。そして、Ｎｉの電解メッキ工程であれ
ばＣｕのエッチング工程、Ｃｕのエッチング工程であれ
ばＮｉの無電解メッキ工程、、この無電解メッキ工程が
ない場合は、半田の塗布工程、半導体素子固着工程、ワ
イヤーボンディング工程、リード固着、ケーシング工程
へとこの絶縁性基板が流される。
【００３１】
【発明の効果】前述の説明からも明らかなように、メチ
ル基またはエチル基で成るアルコールアミン、つまり有
機アルカリ水溶液を用いることで、Ｃｕのパターンニン
グ、Ｎｉのパターンニングを行う際に使用するアルカリ
可溶型レジストを、Ａｌの自己酸化膜の浸蝕を防止しな
がら完全に除去することができる。従って、基板裏面の
変色や耐圧劣化を生ずることがなく、良品を供給するこ
とができる。
ル基またはエチル基で成るアルコールアミン、つまり有
機アルカリ水溶液を用いることで、Ｃｕのパターンニン
グ、Ｎｉのパターンニングを行う際に使用するアルカリ
可溶型レジストを、Ａｌの自己酸化膜の浸蝕を防止しな
がら完全に除去することができる。従って、基板裏面の
変色や耐圧劣化を生ずることがなく、良品を供給するこ
とができる。
【００３２】またＣｕのパターンニングやＮｉのパター
ンニング（電解メッキや無電解メッキ）に使用するレジ
ストを剥離する際、有機アルカリ水溶液を、シャワーリ
ングで両面に行うため、絶縁性基板の裏面、特に絶縁性
金属基板が組み立てられた完成品の状態ではその裏面が
露出するため、その裏面の変色を防止でき、ユーザーに
安心して納入することができる。
ンニング（電解メッキや無電解メッキ）に使用するレジ
ストを剥離する際、有機アルカリ水溶液を、シャワーリ
ングで両面に行うため、絶縁性基板の裏面、特に絶縁性
金属基板が組み立てられた完成品の状態ではその裏面が
露出するため、その裏面の変色を防止でき、ユーザーに
安心して納入することができる。
【００３３】またＣｕのパターンニング、Ｎｉのパター
ンニング等でアルカリ可溶型レジストを多用するため、
絶縁性基板の裏面は、かなりの時間有機アルカリ水溶液
に浸ることになる。従って実験の結果からも分かるよう
に全体の時間を２０分以内にすることで、浸蝕の防止お
よび変色の防止が可能となる。
ンニング等でアルカリ可溶型レジストを多用するため、
絶縁性基板の裏面は、かなりの時間有機アルカリ水溶液
に浸ることになる。従って実験の結果からも分かるよう
に全体の時間を２０分以内にすることで、浸蝕の防止お
よび変色の防止が可能となる。
【図１】本発明のレジスト剥離工程を説明する概略図で
ある。
ある。
【図２】本発明の製造方法を説明する絶縁性基板の断面
図である。
図である。
【図３】本発明の製造方法を説明する絶縁性基板の断面
図である。
図である。
【図４】本発明の製造方法を説明する絶縁性基板の断面
図である。
図である。
【図５】本発明の製造方法を説明する絶縁性基板の断面
図である。
図である。
【図６】本発明の製造方法を説明する絶縁性基板の断面
図である。
図である。
【図７】本発明の製造方法を説明する絶縁性基板の断面
図である。
図である。
【図８】アルカリ剥離液の特性を説明する図である。
【図９】アルカリ剥離液の特性を説明する図である。
【図１０】アルカリ剥離液の特性を説明する図である。
【図１１】アルカリ剥離液の特性を説明する図である。
１０ Ａｌ金属 １３ 自己酸化膜 １５ Ｃｕ箔 １６、２１、２３ アルカリ可溶型レジスト ２２ 電解メッキによるＮｉ箔 ２４ 無電解メッキによるＮｉ箔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０５Ｋ 3/18 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５７２Ｂ (72)発明者 坂野 純 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−112393（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−81949（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−81950（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−273768（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H05K 3/06 H05K 3/24 H05K 3/44 H05K 3/18 G03F 7/42
Claims (5)
- 【請求項１】 両表面が自己酸化されたＡｌより成る絶
縁性金属基板の一方の面に被着されるＣｕ箔をエッチン
グして所定のパターンを形成し、パターニングされたＣ
ｕ箔に半田を介して半導体素子を接続し、所定の機能が
達成される混成集積回路の製造方法に於いて、 パターニングの際に使用するレジストは、アルカリ水溶
液に可溶な材料を用い、このレジストを剥離する際は、
水酸基をもつ脂肪族アミノアルコール水溶液を用いて前
記絶縁性金属基板の両表面にシャワーリングをしながら
剥離することを特徴とした混成集積回路の製造方法。 - 【請求項２】 前記アルカリ水溶液には、界面活性剤お
よびＰＨ緩衝作用を示す添加剤が加えられ、この水溶液
を用いて前記レジストを剥離する請求項１に記載の混成
集積回路の製造方法。 - 【請求項３】 両表面が自己酸化されたＡｌより成る絶
縁性金属基板の一方の面に絶縁樹脂を介してＣｕ箔を熱
圧着する工程と、 このＣｕ箔にアルカリ水溶液可溶型レジストを塗布した
後、所定のパターンに形成する工程と、 この基板上のＣｕ箔をエッチングする工程と、 このレジストが被着された基板の両面を水酸基をもつ脂
肪族アミノアルコール水溶液でシャワーリングし、一方
の面のレジストを剥離するとともに、他方の面に露出し
ている自己酸化膜を実質的に均一に侵す工程と、 このＣｕ箔上に半田を介して半導体素子を固着する工程
とを少なくとも有することを特徴とした混成集積回路の
製造方法。 - 【請求項４】 両表面が自己酸化されたＡｌより成る絶
縁性金属基板の一方の面に絶縁樹脂を介してＣｕ箔を熱
圧着する工程と、 少なくともＣｕ箔の一部が露出するようにアルカリ水溶
液可溶型レジストをパターニングする工程と、 この基板上に設けられた前記アルカリ水溶液可溶型レジ
ストにより露出されたＣｕ箔上に電解メッキでＮｉを被
着する工程と、 このレジストが被着された基板の両面を水酸基をもつ脂
肪族アミノアルコール水溶液でシャワーリングし、一方
の面のレジストを剥離するとともに、他方の面に露出し
ている自己酸化膜を実質的に均一に侵す工程と、 このＣｕ箔を所定のパターンに形成する工程と、 このＣｕ箔またはＮｉ箔上に半田を介して半導体素子を
固着する工程とを少なくとも有することを特徴とした混
成集積回路の製造方法。 - 【請求項５】 前記Ｃｕ箔のパターン間にＮｉ箔で抵抗
体素子を形成するため、前記電解メッキ形成後、無電解
メッキで成される請求項４に記載の混成集積回路の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8056594A JP2944416B2 (ja) | 1994-04-19 | 1994-04-19 | 混成集積回路の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8056594A JP2944416B2 (ja) | 1994-04-19 | 1994-04-19 | 混成集積回路の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07288372A JPH07288372A (ja) | 1995-10-31 |
| JP2944416B2 true JP2944416B2 (ja) | 1999-09-06 |
Family
ID=13721865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8056594A Expired - Fee Related JP2944416B2 (ja) | 1994-04-19 | 1994-04-19 | 混成集積回路の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2944416B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4855667B2 (ja) | 2004-10-15 | 2012-01-18 | ハリマ化成株式会社 | 樹脂マスク層の除去方法およびはんだバンプ付き基板の製造方法 |
| TWI396492B (zh) * | 2007-09-25 | 2013-05-11 | Ngk Spark Plug Co | 配線基板之製造方法 |
-
1994
- 1994-04-19 JP JP8056594A patent/JP2944416B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07288372A (ja) | 1995-10-31 |
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