JP3068213B2 - レーザ切除可能な高分子誘電体およびそれの形成方法 - Google Patents

レーザ切除可能な高分子誘電体およびそれの形成方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【関連出願の説明】本願は、それと同時に提出された
「増強蛍光重合体およびそれを用いた相互接続構造物」
と称するエイチ・エス・コール(H.S. Cole) 等の米国特
許出願第４５７，１２７号（１９８９年１２月２６日出
願）と関連するものである。
【０００２】
【発明の分野】本発明は重合体の分野に関するものであ
って、更に詳しく言えば、電子工学的用途において使用
するための高分子誘電体に関する。
【０００３】
【発明の背景】電子工学的用途およびその他の用途にお
いては、各種の重合体材料を誘電体層の形成およびその
他の目的のために使用することができる。各々の重合体
材料は、密度、吸水性、誘電率、融点または軟化点、
色、レーザ切除可能性などのごとき１群の物理的性質を
有している。シー・ダブリュー・アイヘルベルガー(C.
W. Eichelberger) 等の米国特許第４７８３６９５号明
細書中には、高密度相互接続（ＨＤＩ）構造物が開示さ
れている。かかる高密度相互接続構造物の製造方法は、
シー・ダブリュー・アイヘルベルガー等の米国特許第４
７１４５１６および４８３５７０４号明細書中に開示さ
れている。このような高密度相互接続構造物において
は、表面上に接触パッドを有する集積回路チップが基本
上に装着され、そしてその上に誘電体層が接着されてい
る。かかる誘電体層中にはスルーホールが設けられてい
て、誘電体層上に配置されたパターン化金属層が該スル
ーホールを充填する結果、集積回路チップの接触パッド
に対する電気的接続が達成される。
【０００４】このような構造物は、誘電体材料に対して
特別の要求条件を賦課する。詳しく述べれば、最終的に
得られる構造物が広い温度範囲にわたって使用可能であ
るためには、誘電体層は高い融点および高い熱安定性を
有していなければならない。それらはまた、異なる金属
層同士を接続するために役立つスルーホールを形成する
ため、紫外線によるレーザ切除が可能でなければならな
い。ＨＤＩ構造物においては、通例、０．５〜２．０ワ
ットの出力（好ましくは約１．５ワットの最大出力）を
有するレーザビームを１回または（多くても）２回照射
することによってレーザ加工（切除、ホトレジスト露光
など）が行われる。従って、誘電体層がレーザ切除可能
であると言う場合には、上記のごとき出力レベルのレー
ザビームを１回または２回照射することによって該層を
完全に除去し得ることを意味している。他方、誘電体層
がレーザ切除可能でないと言う場合には、かかるレーザ
ビームを１回または２回照射することによって該層を完
全には除去し得ないことを意味している。
【０００５】上記のごとき高密度相互接続構造物を製造
するための設備の複雑度および費用を低減させるために
は、１台のレーザで事足りるように全てのレーザ加工を
単一の波長で行い得ることが望ましいと考えられる。そ
れ故、好適な材料は３５１nmのレーザ波長において処理
し得るようなものである。この波長は、イー・アイ・デ
ュポン・ド・ネムール(E.I. DuPont de Nemours)社から
入手し得るポリイミドであるカプトン(Kapton)［登録商
標］のごとき望ましい誘電体材料の特性、並びにこの波
長において加工し得る市販のホトレジストが存在すると
いう事実に基づいて選定された。また、このような高密
度相互接続構造物においてキャプトンを下方の構造物に
接合するための接着層としては、ゼネラル・エレクトリ
ック・カンパニー(General Electric Company)から入手
し得るポリエーテルイミド樹脂であるアルテム(ULTEM)
［登録商標］が使用された。なお、アルテム樹脂は３５
１nmにおいてレーザ切除可能である。アルテム樹脂は、
それの特定の処方に応じて２２０℃付近あるいはそれ以
上の融点を有している。かかるアルテム樹脂から成る高
融点の接着層は、永久的な構造物中において使用するの
に適している。
【０００６】ところで、融点が２２０℃ではなく１５０
℃付近にあるような接着層を有することが望ましい暫定
的な構造物の必要性が生じた。残念ながら出願人は、１
５０℃付近の融点を有すると同時に、その他全ての性質
についてはＨＤＩ構造物中において使用するための要求
条件を満足するような誘電体材料を見出すことができな
かった。詳しく述べれば、他の点については適当な誘電
体材料も存在するが、それらは３５１nmの波長において
十分なレーザ切除可能性を示さず、従ってＨＤＩ構造物
中において使用できないのである。
【０００７】「有機フィルムからパターン化状態で有機
物質を除去するための方法」と称するコール・ジュニア
(Cole, Jr.) 等の米国特許第４６１７０８５号明細書中
には、２種のレーザ切除可能な材料の混合物、たとえば
ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）とポリ（α−メ
チルスチレン）（ＰＳ）との混合物が開示されている。
これらの材料の各々もレーザ切除可能性を有するが、そ
れらを適当な比率で含有する混合物は各々の材料よりも
実質的に優れたレーザ切除可能性を有するのである。
【０００８】
【発明の目的】本発明の主たる目的は、ＨＤＩ構造物中
における接着層として使用するのに適しており、かつ３
５１nmの波長においてレーザ切除可能であるような低融
点の重合体層を提供することにある。
【０００９】また、特定のレーザ波長において実質的に
透明であり、従って該波長においてレーザ切除し得ない
重合体材料の吸収特性を変化させることにより、その重
合体材料に該波長におけるレーザ切除可能性を付与する
ことも本発明の目的の１つである。
【００１０】更にまた、本来ならば特定の波長において
レーザ切除し得ない重合体層を変性することにより、そ
の重合体層に該波長におけるレーザ切除可能性を付与す
るための手段を提供することも本発明の目的の１つであ
る。
【００１１】
【発明の概要】添付の図面を含めた本明細書を参照する
ことによって明らかになる本発明の上記およびその他の
目的は、所望のレーザ切除波長において透明な基礎重合
体から成る重合体層に対し、所望のレーザ切除波長にお
いて吸収能を有する染料を混入してその重合体層を変性
することによって達成される。その場合、かかる染料は
変性後の重合体層に該波長におけるレーザ切除可能性を
付与するのに十分な濃度で重合体層中に含有されると共
に、レーザ切除を可能にする状態で重合体層中に分布し
ている。このような重合体層を形成するための方法の１
つは、基礎重合体および染料が共に可溶であるような溶
剤中に基礎重合体および染料を溶解し、こうして得られ
た溶剤溶液で基体を被覆し、次いで溶剤を除去すること
によって基体上に変性された重合体層を形成するという
ものである。あるいはまた、基礎重合体の融液に染料を
添加してもよいし、または既に存在する基礎重合体の層
中に染料を拡散もしくは溶解させてもよい。なお、変性
重合体と基礎重合体との間におけるその他の物理的性質
の違いをできるだけ少なくするため、変性後の重合体層
は基礎重合体と染料との化合物ではなく、基礎重合体と
染料との溶液であることが好ましい。染料はまた、サブ
ミクロン粒子の懸濁物として重合体層中に分散していて
もよい。本発明に従えばまた、かかる重合体／染料溶液
から成る誘電体層を含む高密度相互接続構造物も提供さ
れる。
【００１２】本発明の内容は、前記特許請求の範囲中に
詳細かつ明確に記載されている。とは言え、本発明の構
成や実施方法並びにそれの目的の利点は、添付の図面を
参照しながら以下の説明を読むことによって最も良く理
解されよう。
【００１３】
【発明の詳細な説明】異なる吸収スペクトルを有する別
種の化学基を含有するように染料の構造を改変すること
によって該染料の吸収スペクトルを変化させ得ることは
染料業界において公知である。３５１nmの波長において
レーザ切除可能な低温熱可塑性接着重合体を提供すると
いう本発明の目的は該当する波長帯域において吸収能を
示すように現存の重合体の構造を改変することによって
達成し得るとは言え、このような方法は好ましくない。
第一に、典型的な重合体は５０，０００付近の分子量を
有し、かつ３０，０００オングストローム程度の分子の
長さを有している。それに対し、典型的な染料は僅か数
百の分子量を有し、かつおよび３０〜５０オングストロ
ーム程度の分子の長さを有している。その結果、このよ
うに大きい重合体分子を直接に改変してそれにレーザ切
除可能性を付与するためには、重合体の鎖を構成する基
本ブロックを改変しなければならない。これは該重合体
の物理的性質の多くを変化させ、従って重合体の望まし
い性質が失われてしまう可能性もある。
【００１４】本発明に従えば、スペクトルの紫外部に実
質的に透明な帯域（すなわち、通過帯域）を有するよう
な光透過特性を示す重合体に対して該通過帯域内の波長
におけるレーザ切除可能性を付与するため、レーザ切除
波長において吸収能を示す染料が該重合体中に混入され
る。本発明は、主として、多数回の加熱／冷却サイクル
を受けた場合にも融点が実質的に一定に保たれるという
意味で熱可塑性を有する重合体を対象とするものであ
る。すなわち、加熱、融解および凝固過程において重合
体の実質的な架橋は起こらないのである。かかる重合体
はより高融点の重合体を基体に接合するための接着層と
して適当であり、またより低融点の接着層の使用によっ
て基体に接合すべき層として使用することもできる。そ
れらはまた、架橋が起こる結果として不融性または遥か
に高い融点を示すような熱硬化性材料およびより高い融
点を有する熱可塑性材料と共に使用することもできる。
【００１５】本発明に従って重合体／染料層を形成する
ためには、重合体および染料の両者が同じ溶剤中に可溶
であることが好ましい。そうすれば、重合体中に染料を
一様に分布させて成る溶剤溶液を調製することができ
る。このような溶剤溶液を用いて被膜を形成した後、加
熱またはその他の処理によって溶剤を除去すれば、重合
体中に染料が一様に分布して成る層が得られる。また、
染料が重合体から分離もしくは析出しないようにするた
め、染料が重合体中に可溶であることも望ましい。染料
が重合体中に溶解する場合には、染料が局部的に低い濃
度で一様に分布する結果、染料分子は互いに離隔して配
置されることになる。紫外線からエネルギーを吸収した
場合、かかる染料分子は高エネルギー状態となり、そし
てそのエネルギーをホスト重合体の分子に容易に伝達す
る。このエネルギーが重合体中の結合を切断することに
より、重合体の切除をもたらすのに十分なだけの揮発性
生成物が生じる。染料が重合体中に可溶でない場合に
は、染料が析出する結果として染料の大きな塊りまたは
粒子が形成される。それ故、入射紫外線を吸収した場合
でも、それらはエネルギーをホスト重合体に効率的に伝
達することがなく、従って結合の切断および重合体の切
除はほとんどもしくは全く起こらない。
【００１６】重合体中に存在する少量の染料がその重合
体にレーザ切除可能性を付与するのに有効であり、従っ
て重合体のその他の物理的特性に対する染料の影響が最
小限に抑えられるようにするため、染料は所望のレーザ
切除波長において高度の吸収性を有すること、すなわち
染料は該波長において高い吸光係数を有することが好ま
しい。かかる目的のためには１０5 の吸光係数を有する
ものが望ましいとは言え、良好な染料は２×１０4 〜４
×１０4 の範囲内の吸光係数を有するのが通例である。
【００１７】好ましくは、上記のごとき重合体（分子量
〜５０，０００）および染料（分子量〜数百）が溶剤中
に溶解される。かかる溶剤としては、塗布後における加
熱によって容易に除去し得るようにするため、比較的低
い沸点（すなわち、約１００℃以下の沸点）を有するも
のが使用される。誘電体層中に使用するためには、重合
体はできるだけ高い抵抗率を有することが好ましい。ま
た、重合体の誘電特性の変化を最小限に抑えるため、非
イオン性の染料を使用することが望ましい。同じ理由に
より、染料は非常に純粋な状態にあることが望ましい。
更にまた、加工に際して染料の望ましい特性が失われな
いようにするため、染料は加工に際してそれが暴露され
る全ての温度において熱的に安定であることも必要であ
る。更にまた、長期信頼性を得るためには、染料はそれ
が配置される環境中において熱的、光学的および化学的
に安定であることも望ましい。とりわけ、染料の分解生
成物が染料を含有した重合体またはそれに隣接した材料
にとって有害であり得る場合にはそれが特に望ましい。
【００１８】上記のごとき重合体を形成するためには各
種の方法を使用することができる。第一に、重合体およ
び染料はそれらが共に可溶であるような溶剤中に溶解す
ることができる。こうして得られた溶剤溶液を基体上に
塗布した後、蒸発および加熱によって溶剤を除去すれ
ば、実質的に一様に分布した染料を含有する重合体層が
得られる。あるいはまた、重合体を融解し、そして重合
体の融液に染料を添加した後、高温の重合体から層を形
成することにより、実質的に一様に分布した染料を含有
する重合体層を得ることもできる。更にまた、重合体お
よび染料の両者に対する溶剤中に染料を溶解し、そして
この溶剤溶液で既に存在する重合体層を被覆することに
より、重合体層中に染料を拡散もしくは溶解させること
もできる。この場合には、染料が重合体層の一部分また
は全体に溶解した後、溶剤を除去すれば、内部に染料の
分布した重合体層が得られる。
【００１９】
【実施例１】表面上にポリエステル接着層の配置された
ポリイミドフィルムを、シェルダール・コーポレーショ
ン(Sheldahl Corporation)からＴ−３２０のカタログ番
号で入手した。クロロホルムの使用により、このフィル
ムからポリエステル接着層を溶解した。こうして得られ
たポリエステルの溶剤溶液からクロロホルムを蒸発させ
て乾燥した。次いで、１ｇのポリエステルおよび５ｇの
クロロホルムを含有する対照溶液および染料添加溶液を
個別に調製した。対照溶液はこれら２種の物質のみを含
有していたが、溶剤添加溶液は更に０．０１ｇのｐ−フ
ェニルアゾフェノールをも含有していた。各々の溶液を
十分に攪拌し、石英基体上に回転塗布し、次いで炉内に
おいて１００℃で３０分間にわたり加熱することによっ
て溶剤を除去した。こうして得られた２種の層の吸収ス
ペクトルを測定した。図１は２種の層および染料の吸収
特性を個別にプロットしたグラフである。染料のみの曲
線は、染料をクロロホルム中に溶解し、この溶液の吸光
度を測定し、そしてそれからクロロホルムの吸光度を差
引くことによって求めた。２種の層の吸収特性は、約３
００〜４００nmの波長範囲を別にすれば、区別できなか
った。図１に示されるごとく、無添加のポリエステルは
この波長範囲内において低い吸光度を有するのに対し、
染料を含有するポリエステルは染料自体の吸収ピークが
存在する３５０nm付近の波長において吸収ピークを有し
ていた。
【００２０】これらの層のレーザ切除特性を試験するた
め、前述の特許明細書中に記載のごとき方法に従って基
体上にＩＣチップを装着し、次いで１５０℃の張合せ温
度においてポリエステル接着層を使用しながらその上に
キャプトン層を接合した。次に、３５１nmのレーザを用
いてキャプトン／ポリエステル層に穴あけを施すことに
より、下方のアルミニウム接触パッドを露出させた。
【００２１】無添加のポリエステル層に関する一層の試
験によれば、該層を完全に除去するためには２．７５ワ
ットのレーザ出力で２回の走査が必要であることが判明
した。それに対し、染料を含有する層は１．４ワットの
出力で２回の走査を行うことによって完全に除去され
た。いずれの場合にも、レーザ穴あけ後において構造物
にプラズマエッチングを施すことにより、スルーホール
の底部から炭素質残留物を除去した。次いで、構造物を
アルミニウムエッチング剤中に浸漬した。スルーホール
の底部に存在するアルミニウムの全てがエッチング剤に
よって除去された場合にのみ、重合体層はレーザ穴あけ
によって完全に除去されたものと見なした。
【００２２】かかる試験の結果、染料の吸収スペクトル
と染料含有ポリエステルの吸収スペクトルとの間の関係
並びに３５１nmにおける染料含有ポリエステル層のレー
ザ切除可能性の向上が明確に確認された。
【００２３】
【実施例２】ユニオン・カーバイド・コーポレーション
(Union Carbide Corporation) からユーデル(Udel)の名
称で入手し得るポリスルホン重合体を使用することによ
り、重合体を基準として０、１および２重量％の濃度で
ｐ−フェニルアゾフェノールを含有する重合体層を形成
した。詳しく述べれば、ポリスルホンのｏ−ジクロロベ
ンゼン溶液に染料を上記の濃度で溶解した。次いで、実
施例１の手順に従ってこれらの溶液から石英基体上にフ
ィルムを形成し、そしてそれらの吸収スペクトルを測定
した。これらの吸収スペクトルを図２に示す。図２から
わかる通り、染料は３５１nmにおけるユーデルの吸光度
を顕著に増大させる。レーザ穴あけ試験を行うため、上
記の溶液をアルミニウム上に回転塗布し、次いで加熱に
よって溶剤を除去した。こうして得られた層はいずれも
約４ミクロンの厚さを有していた。次に、各々の穴につ
いて２回の走査を行うことによってレーザ穴あけを施し
た。かかる穴あけの後、試料にプラズマエッチングを施
し、次いで光学顕微鏡によって検査した。２％の染料を
含有する試料は、１．０〜２．２ワットの範囲内のいず
れの出力レベルにおいてもきれいなレーザ切除を受けた
（１ワット未満の出力では試験を行わなかった）。１％
の染料を含有する試料は、２％の染料を含有する試料ほ
どきれいでなかった。染料を含有しない試料について
は、１．０〜２．２ワットの範囲内のいずれの出力レベ
ルにおいても残留物が認められた。このように本実施例
によれば、染料の添加がこの重合体のレーザ切除のため
に必要な出力レベルを実質的に低下させることが明確に
示される。
【００２４】
【実施例３】エルバックス(Elvax) ４１０はイー・アイ
・デュポン・ド・ネムール社から入手可能なエチレンと
酢酸ビニルとの共重合体であって、ホットメルト接着剤
としての用途を有している。この材料は１００℃よりも
かなり低い温度で軟化するものであって、ペレットの形
態で供給される。この材料にレーザ切除可能性を付与す
るための組成物が調製された。すなわち、溶剤を使用す
ることなく、０．４ｇのｐ−フェニルアゾフェノールを
１ｇのエルバックス４１０と約１２０℃で混合した。こ
の温度においては、共重合体は染料の一様な混合および
溶解をもたらすのに十分な程度の低い粘度を有してい
た。数分間の混合後、均質な染料／共重合体混合物（染
料添加共重合体）を室温にまで冷却した。かかる冷却に
際して染料添加共重合体は凝固した。２枚の石英板の間
で少量の染料添加共重合体を融解し、そしてそれの吸収
スペクトルを測定した。また、染料を添加しない同様な
試料の吸収スペクトルも測定した。これらの吸収スペク
トルを図３に示す。図示のごとく、染料の添加は３５１
nmにおける吸光度を大幅に増大させた。次に、無添加共
重合体または染料添加共重合体を用いてキャプトンフィ
ルムをガラス基体に張合わせた。次いで、様々な出力レ
ベルおよび走査回数においてかかるフィルムにレーザ穴
あけを施した。
【００２５】１．５〜２．５ワットの範囲内のレーザ出
力レベルにおいてキャプトンのレーザ穴あけを行ったと
ころ、下方の無添加エルバックス４１０層は全く影響を
受けないことが顕微鏡検査によって判明した。すなわ
ち、無添加のエチレン／酢酸ビニル共重合体層はレーザ
切除可能でなかったのである。しかるに、４％の染料を
含有する共重合体層は１．５ワットの低い出力レベルで
２回の走査を行うことによって完全に除去された。
【００２６】
【実施例４】下記の処方に従って３種の溶液を調製し
た。 （＃１）ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ） １ｇ トルエン ３ｇ （＃２）ポリメチルメタクリレート １ｇ トルエン ３ｇ Ｎ−ｐ−メトキシベンジリデン−ｐ−フェニル アゾアニリン ０．０６ｇ （＃３）ポリメチルメタクリレート １ｇ トルエン ３ｇ ２，６−ジヒドロキシアントラキノン ０．０６ｇ 溶液＃２に含まれるアゾ染料の吸光係数は、溶液＃３中
に含まれるアントラキノン染料の吸光係数よりも大き
い。
【００２７】上記のごとき溶液の各々を石英基体上に回
転塗布し、そして１００℃で１時間にわたり加熱するこ
とによって溶剤を除去した。吸収スペクトルを測定した
ところ、非吸収性の重合体に対する染料の添加によって
吸光度の劇的な増大が認められた。これらの吸収スペク
トルを図４に示す。
【００２８】上記のごとくにして得られた試料に対し、
様々な出力レベルおよび走査回数においてレーザ穴あけ
を施した。無添加ＰＭＭＡ（試料＃１）については、
２．５ワットまでの出力レベルにおける４回の走査によ
ってもレーザ穴あけを行うことができなかった。試料＃
２については、１．２ワットという低い出力レベルにお
ける２回の走査によってレーザ穴あけを行うことができ
た。試料＃３については、１．８ワットという低い出力
レベルにおける２回の走査によってレーザ穴あけを行う
ことができた。これらの結果は、３５１nmにおける３種
の試料の相対吸光度に合致している。
【００２９】図４に示されるごとく、３５１nmにおける
試料＃２の吸光度が試料＃３の吸光度よりも高いことか
らわかる通り、染料添加剤の効率はそれの吸光係数およ
び濃度と直接に関係している。
【００３０】
【実施例５】実施例４において得られた無添加ＰＭＭＡ
のフィルム（試料＃１）をｐ−フェニルアゾフェノール
の飽和トルエン溶液中に浸漬し、取出して風乾し、次い
で１００℃の炉内で加熱することによって残留溶剤を除
去した。かかる試料の吸収スペクトルを図５に示す。３
５１nmにおけるピークは、染料溶液中への浸漬に際して
溶剤分子を共に重合体層中に拡散したｐ−フェニルアゾ
フェノールに由来するものである。このような結果は、
重合体フィルムの吸収特性を変化させ、それによって該
フィルムのレーザ切除特性を向上させるための手段とし
て染料の拡散を利用し得ることを示している。重合体に
おける染料の濃度およびそれの浸透の深さは、当然のこ
とながら、溶剤中における染料の濃度および拡散を行わ
せるための放置時間を依存する。有益な染料濃度は、重
合体を基準として約０．１または１．０重量％から１０
重量％以上までにわたり得る。とは言え、重合体のレー
ザ切除可能性を顕著に向上させるためには少なくとも
０．５重量％の染料濃度が通例必要とされる。原理的に
は染料濃度に厳密な上限は存在しないが、重合体のその
他の性質に対する影響を最小限に抑えるため、染料濃度
は１０重量％より低くすることが好ましい。一般に、
０．５〜５重量％の範囲内の染料濃度が好適である。
【００３１】上記実施例の場合とは異なり、粒子の添加
によって不透明化および着色を受けた市販のテフロンフ
ィルムは、３５１nmの波長において非透過性を有するに
もかかわらず該波長においてレーザ切除可能でない。か
かる非切除特性は、粒子が比較的大きいため、吸収した
エネルギーをホスト重合体に効果的に伝達してそれの切
除を生起させることが妨げられることに原因するものと
考えられる。上記の実施例中に各種の重合体および染料
が記載されていることから明らかなごとく、本発明は広
い応用可能性を有するものであって、特定の重合体や染
料のみに限定されるものではない。染料の粒子が小さく
かつ一様に分布しているという条件が満足されれば、重
合体および染料の種類に関係なくレーザ切除可能性は向
上するのであり、従って本発明は広範囲の有用性を有す
るわけである。
【００３２】現在、高密度相互接続構造物にとって望ま
しい特性を有する非晶質のフルオロ重合体がイー・アイ
・デュポン・ド・ネムール社から商業的に入手可能であ
る。実際には、テフロンＡＦ１６００およびＡＦ２４０
０の商品名で２種の製品が販売されている。これらの重
合体は非晶質テフロンであって、特定の過フッ素化溶剤
中に可溶である。これらの重合体は２００nm以上の波長
範囲において高い光学的透明度を有しているが、本明細
書中に開示された染料の添加によってそれらに３５１nm
におけるレーザ切除可能性を付与することができる。か
かる非晶質のフルオロ重合体については、それらの溶液
を塗布することによってＨＤＩ構造物およびその他の構
造物用の誘電体層を容易に形成することができる。これ
らの重合体に染料を添加してレーザ切除可能性を付与す
れば、それらはＨＤＩ構造物の製造プロセスにおいて完
全に使用可能となるのである。
【００３３】上記に記載された染料特性を満足するもの
であれば、ｐ−フェニルアゾフェノール、Ｎ−ｐ−メト
キシベンジリデン−ｐ−フェニルアゾアニリンおよび
２，６−ジヒドロキシアントラキノン以外にも各種の染
料を使用することができる。それらの染料は、既知のも
のであってもよいし、吸収波長を調整するために置換を
施したものであってもよいし、あるいは新たに合成され
たものであってもよい。かかる染料としては、３５４nm
に最大吸光度を有するスダンIII 、３５７nmに最大吸光
度を有するスダンIV、３８８nmに最大吸光度を有するス
ダンオレンジＧ、スダンレッド７Ｂ、β−カロチン、そ
の他のアントラキノン染料などが挙げられる。使用可能
なその他の重合体および接着剤としては、ポリスチレ
ン、無水マレイン酸共重合体、その他のポリエステル、
ポリカーボネート、ビニルエーテル共重合体、酢酸ビニ
ルの重合体および共重合体、ポリエーテルスルホンなど
が挙げられる。
【００３４】本発明に基づく誘電体層を組込んだ高密度
相互接続構造物１０が図６に部分断面斜視図として示さ
れている。かかる高密度相互接続構造物１０は基体１２
を含んでいて、それに設けられた空所内には集積回路チ
ップ１５が装着されている。集積回路チップ１５の上面
には接触パッド１６が配置されている。集積回路チップ
１５および基体１２の上面には、ｐ−フェニルアゾフェ
ノール含有ポリエステルの接着層２１によってキャプト
ン層２２が接合されている。誘電体層２２／２１にはレ
ーザ穴あけによってスルーホールが設けられていて、誘
電体層２２／２１上に配置されたパターン化金属層３２
がそれらのスルーホールを充填している。金属層３２上
には第２の誘電体層４０が配置されていて、それにもス
ルーホールが設けられている。第２の金属層５０がこの
スルーホールを充填することによって第１の金属層３２
との接続が達成されている。
【００３５】上記のごとき構造物においては、接着層２
１は１５０℃付近の融点を有するポリエステルから成っ
ている。一般に、このような融点は高温環境中において
使用される最終製品としての高密度相互接続構造物にと
っては低過ぎるものと考えられている。しかしながら、
上記のごとき構造物は最終製品の組立て以前における中
間試験用としては理想的である。なぜなら、接着層２１
の融点が低ければ、１９８８年８月５日に提出された
「剥離可能な上層を用いた電子回路および集積回路チッ
プの試験方法並びに試験構造物」と称する米国特許出願
第２３０６５４号明細書中に記載のごとくにして試験を
行った後に構造物を非破壊的に分解することが容易にな
るからである。なお、本発明に従えば、かかる高密度相
互接続構造物においてその他各種の重合体および染料を
使用することもできる。
【００３６】染料が重合体中に可溶である結果として染
料の個々の分子が互いに離隔しかつ重合体中に実質的に
一様に分布していることが好ましいとは言え、染料が重
合体中に可溶でなくても本発明の目的は達成される。そ
の場合の要求条件は、染料が約１ミクロンより小さい粒
子として重合体中に実質的に一様に分布し得ることであ
る。このように小さい粒子は個々の分子と非常に良く似
た挙動を示し得るのであって、吸収したエネルギーをホ
スト重合体に伝達してそれの切除を生起させ得るのであ
る。
【００３７】上記の実施例は基礎重合体から出発する層
の形成に関するものであったが、基礎重合体の製造時に
染料を混入することも可能である。そうすれば、場合に
応じ、重合体のペレット、粉末または溶剤溶液が本発明
に基づく染料を予め含有することになる。この場合に
は、使用者が所望の層またはフィルムを形成するために
特定の染料をホスト重合体を混合する労力および経費を
省くことができるという利点が得られる。
【００３８】以上、好適な実施の態様に関連して本発明
を詳しく説明したが、それ以外にも数多くの変更態様が
可能であることは当業者にとって自明であろう。それ
故、本発明の精神および範囲から逸脱しない限り、前記
特許請求の範囲はかかる変更態様の全てを包括するもの
と解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】無添加のポリエステルおよび染料を添加したポ
リエステルの吸収スペクトルを示すグラフである。
【図２】無添加のポリスルホン重合体および染料を添加
した同じ重合体の吸収スペクトルを示すグラフである。
【図３】無添加のエチレン／酢酸ビニル共重合体および
染料を添加した同じ共重合体の吸収スペクトルを示すグ
ラフである。
【図４】無添加のポリメチルメタクリレートおよび染料
を添加したポリメチルメタクリレートの吸収スペクトル
を示すグラフである。
【図５】染料を拡散させたポリメチルメタクリレートの
吸収スペクトルを示すグラフである。
【図６】本発明に従って変性された重合体層を組込んだ
高密度相互接続構造物を示す部分断面斜視図である。
【符号の説明】
１０ 高密度相互接続構造物 １２ 基体 １５ 集積回路チップ １６ 接触パッド ２１ 接着層 ２２ 第１の誘電体層 ３２ 第１の金属層 ４０ 第２の誘電体層 ５０ 第２の金属層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 25/04 Ｃ０９Ｄ 201/00 25/18 Ｈ０１Ｌ 23/12 Ｎ // Ｃ０８Ｋ 5/22 25/04 Ｚ Ｃ０８Ｌ 101/16 Ｃ０８Ｌ 101/00 Ｃ０９Ｄ 201/00 (56)参考文献 特開 昭63−72497（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−106944（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−321087（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−282795（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−18291（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−110095（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−192737（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 26/00 - 26/18 C08J 7/00 - 7/04 H01L 23/12 H01L 25/04 C08L 1/00 - 101/16 C08K 5/00 - 13/08

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 特定の紫外線波長において実質的に透明
    な重合体層にレーザ切除可能性を付与する方法であっ
    て、 (a) 上記重合体と、ｐ−フェニルアゾフェノール、Ｎ−
    ｐ−メトキシベンジリデン−ｐ−フェニルアゾアニリ
    ン、ジヒドロキシアントラキノン、 【化１】 及びβ−カロチンからなる群から選択される特定の紫外
    線波長を含む吸収帯域を有する染料とを、後記工程(c)
    において形成される層に該特定の紫外線波長でのレーザ
    切除可能性を付与するのに十分な濃度で染料が存在する
    ように、重合体と染料が共に可溶である十分な量の溶剤
    中に溶解して上記重合体と染料の溶剤溶液を調整する工
    程、 (b) 基本の溶剤溶液で被覆する工程、及び (c) 溶剤を除去することにより、レーザ切除可能な状態
    で染料が分布した重合体の層を形成する工程 を含んでなる方法。
  2. 【請求項２】 前記染料が前記重合体層中に実質的に一
    様に分布している、請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記染料が１μｍ未満の粒度を有する粒
    子の懸濁物として前記重合体層中に分散している、請求
    項１記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記重合体が２００℃未満の温度で融解
    し、かつ前記染料が重合体の融点より高い温度範囲内に
    おいて熱的に安定である、請求項１記載の方法。
  5. 【請求項５】 高密度相互接続構造物の製造方法であっ
    て、 基体内の少なくとも１つの空所内に複数の集積回路チッ
    プが装着されたモジュール基体であって、集積回路チッ
    プの上面に接触パッドが配置されたモジュール基体を準
    備する工程、 (a) 特定の紫外線波長において実質的に透明な重合体
    と、ｐ−フェニルアゾフェノール、Ｎ−ｐ−メトキシベ
    ンジリデン−ｐ−フェニルアゾアニリン、ジヒドロキシ
    アントラキノン、 【化１】 及びβ−カロチンからなる群から選択される特定の紫外
    線波長を含む吸収帯域を有する染料とを、後記工程(c)
    において形成される層に該特定の紫外線波長でのレーザ
    切除可能性を付与するのに十分な濃度で染料が存在する
    ように、重合体と染料が共に可溶である十分量の溶剤中
    に溶解して上記重合体と染料の溶剤溶液を調整し、 (b) 層形成用基体を溶剤溶液で被覆し、 (c) 溶剤を除去することで、レーザ切除可能な状態で染
    料が分布した重合体の層を形成することによって、上記
    特定の紫外線波長においてレーザ切除可能な染料含有高
    分子誘導体層を準備する工程、 染料含有高分子誘電体層を上記集積回路及び上記モジュ
    ール基体上に配置する工程、 上記特定の紫外線波長のレーザを用いて上記染料含有高
    分子誘電体層中にバイアホールを穴あけする工程、及び 少なくとも上記染料含有高分子誘電体層の上に上記バイ
    アホールを通してチップ接触パッドと接続したパターン
    化金属層を形成する工程 を含んでなる方法。
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