JP3114756B2 - Method of forming via hole in wiring board - Google Patents

Method of forming via hole in wiring board

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JP3114756B2
JP3114756B2 JP792692A JP792692A JP3114756B2 JP 3114756 B2 JP3114756 B2 JP 3114756B2 JP 792692 A JP792692 A JP 792692A JP 792692 A JP792692 A JP 792692A JP 3114756 B2 JP3114756 B2 JP 3114756B2
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wiring board
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  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は多層配線基板を構成する
絶縁層へのビアホール形成方法に関する。電子機器を小
型し、また高速化するには半導体集積回路の集積度の向
上と共に、これを装着する配線基板の高密度化が必要で
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a via hole in an insulating layer constituting a multilayer wiring board. In order to reduce the size and speed of electronic devices, it is necessary to increase the degree of integration of semiconductor integrated circuits and to increase the density of wiring boards on which they are mounted.

【0002】このために配線基板は当初の単層プリント
板から、多層プリント板、表面実装へと集積度の向上が
行われ、現在では半導体チップ実装にも対応でき、ま
た、更に高密度化が可能なマルチチップモジュール(M
CM)が開発されつゝある。
For this reason, the wiring board has been improved in integration from an original single-layer printed board to a multi-layer printed board and surface mounting. Possible multi-chip module (M
CM) is being developed.

【0003】こゝで、厚膜法で製造したセラミック配線
基板をMCMの基板として使用することも可能である
が、信号の高速化を追求する大型コンピュータなどにお
いては、セラミックよりも更に低誘電率で半田耐熱性に
優れたポリイミドを絶縁層とし、この上に銅(Cu)配線を
形成したものを交互に積層する薄膜多層配線基板が開発
され、この実用化が行われつゝある。( 例えば、日経マ
イクロデバイス 1989/12月号)
Here, a ceramic wiring board manufactured by a thick film method can be used as an MCM board. However, a large-sized computer or the like pursuing a high-speed signal has a lower dielectric constant than ceramic. Therefore, a thin film multilayer wiring board in which polyimide having excellent solder heat resistance is used as an insulating layer and copper (Cu) wiring is formed on the insulating layer alternately is developed, and this is being put to practical use. (For example, Nikkei Microdevices December 1989 issue)

【0004】[0004]

【従来の技術】現在、配線基板用絶縁材料として実用化
が進められているポリイミドは耐熱性と低誘電率(ε=
3.4)を併せ持つ優れた材料である。
2. Description of the Related Art Polyimide, which is currently being put to practical use as an insulating material for wiring boards, has a heat resistance and a low dielectric constant (ε =
It is an excellent material that combines 3.4).

【0005】然し、この材料は極性の大きいイミド環を
有するために吸湿性が大きく、吸湿によって見掛け上の
誘電率が増大し、また絶縁性が低下すると云う問題があ
る。また、信号伝播速度はε1/2 反比例する関係がある
ことから、ポリイミドよりも更に誘電率の低い材料が求
められている。
However, this material has a problem that the apparent dielectric constant increases and the insulating property decreases due to the moisture absorption due to the imide ring having a large polarity. Further, since the signal propagation speed is inversely proportional to ε 1/2, a material having a lower dielectric constant than polyimide is required.

【0006】こゝで、低吸湿性で耐熱性があり, しかも
誘電率が極めて低い材料としてパーフロロエチレン系の
ポリマ (例えばポリテトラフロロエチレン略称PTFE) が
知られている。
[0006] Perfluoroethylene-based polymers (for example, polytetrafluoroethylene, abbreviated as PTFE) are known as materials having low moisture absorption, heat resistance and extremely low dielectric constant.

【0007】PTFEで代表されるパーフロロカーボン樹脂
は比誘電率(ε)が 2.0程度と極めて誘電率が低い材料
であり、また炭素ーフッ素間の結合エネルギーが大きい
ため優れた耐熱性を有している。
[0007] Perfluorocarbon resin represented by PTFE is a material having an extremely low dielectric constant (ε) of about 2.0, and has excellent heat resistance due to a large binding energy between carbon and fluorine. I have.

【0008】また、この材料は吸湿性が非常に小さく、
耐薬品性にも優れていることから、プリント配線基板の
基材として既に用いられている。然し、配線層と絶縁層
を1層づつ交互に積層する薄膜法においては、セラミッ
クスや金属よりなる剛性支持基板と絶縁層、絶縁層と配
線金属、絶縁層同士が接着する必要があるが、PTFEは融
着以外には接着が困難なことから多層配線基板用絶縁材
料としては使用されていない。
This material has very low hygroscopicity,
Because of its excellent chemical resistance, it has already been used as a substrate for printed wiring boards. However, in the thin film method in which the wiring layer and the insulating layer are alternately laminated one by one, it is necessary to adhere the rigid support substrate made of ceramics or metal to the insulating layer, the insulating layer to the wiring metal, and the insulating layer to each other. Is not used as an insulating material for a multilayer wiring board because of its difficulty in bonding other than fusion.

【0009】こゝで、PTFEを薄膜法に適用する手段とし
て、PTFEを2 軸延伸などの方法により多孔質化した後、
この多孔質膜に接着性のよい樹脂を含浸する方法が考え
られる。
Here, as a means for applying PTFE to the thin film method, after PTFE is made porous by a method such as biaxial stretching,
A method of impregnating the porous film with a resin having good adhesiveness can be considered.

【0010】すなわち、PTFEと複合化することにより、
必要とする接着性や耐熱性を保持しながら、誘電率や吸
湿性を低減することが可能となる。この方法をとる場合
に含浸する樹脂の必要条件は、多孔質なPTFEに含浸で
き、また、熱処理などによって接着できることが必要で
あって、この要件を満たす材料としては低分子量の熱硬
化性樹脂であるビスマレイミド・トリアジン樹脂(略称
BTレジン)を多孔質のPTFEに含浸したプリプレグ材料が
品名ゴアテックス GTM-051シリーズ(ジャパンゴアテッ
クス社)として市販されている。
That is, by compounding with PTFE,
The dielectric constant and the hygroscopicity can be reduced while maintaining the required adhesiveness and heat resistance. When using this method, the resin to be impregnated must be capable of impregnating porous PTFE and bonding by heat treatment, etc. Some bismaleimide-triazine resins (abbreviations)
A prepreg material impregnated with porous PTFE (BT resin) is commercially available as GORE-TEX GTM-051 series (Japan GORE-TEX).

【0011】また、含浸樹脂として更に耐熱性が優れ、
低誘電率の熱硬化性樹脂を選ぶことも可能であり、多孔
質のPTFEにかゝる接着性を有する熱硬化性樹脂を含浸さ
せた材料は薄膜多層配線膜として優れた特性を実現する
ことができる。
[0011] Further, the heat resistance is further excellent as an impregnated resin,
It is also possible to select a thermosetting resin with a low dielectric constant, and a material impregnated with a thermosetting resin with adhesive properties similar to that of porous PTFE will achieve excellent properties as a thin film multilayer wiring film Can be.

【0012】さて、薄膜多層配線を形成する際の重要な
技術課題として層間絶縁層のビアホールの形成がある。
こゝで、薄膜多層法は半導体集積回路形成の場合と同様
に一層づつ配線層を積み重ねる工程をとるために、ビア
ホールの形成に当たっても反応性イオンエッチング(略
称RIE)の使用が検討されている。
An important technical problem in forming a thin film multilayer wiring is formation of a via hole in an interlayer insulating layer.
Here, in the thin-film multi-layer method, the use of reactive ion etching (abbreviated as RIE) is considered even when forming a via hole in order to take a step of stacking wiring layers one by one as in the case of forming a semiconductor integrated circuit.

【0013】然し、薄膜回路では半導体に較べ絶縁層が
1桁以上厚いため、この厚い絶縁層をエッチングするた
めには、耐ドライエッチング性に優れた金属膜をレジス
ト層として使用する必要があり、このため、ビアホール
の形成には 金属膜形成→フォトレジスト塗布→露光→フォトレジス
ト現像→金属レジストエッチング→絶縁膜エッチング→
金属レジスト除去 のような複雑な工程が必要である。
However, in a thin film circuit, the insulating layer is one order of magnitude thicker than a semiconductor, so that in order to etch this thick insulating layer, a metal film having excellent dry etching resistance must be used as a resist layer. For this reason, formation of the via hole involves forming a metal film → photoresist coating → exposure → photoresist development → metal resist etching → insulating film etching →
Complicated processes such as metal resist removal are required.

【0014】このため、ポリイミドを絶縁層とする薄膜
回路では工程を簡略化するためにポリイミド前駆体に感
光性を付与し、材料の感光性を利用してビアホールを形
成する方法が検討されている。
For this reason, in a thin film circuit using a polyimide as an insulating layer, a method of imparting photosensitivity to a polyimide precursor and forming a via hole using the photosensitivity of the material has been studied in order to simplify the process. .

【0015】然し、多孔質PTFEに接着性を有する熱硬化
性樹脂を含浸させた材料では感光性を利用したビアホー
ルの形成ができないことから、複雑な工程をとるRIE の
使用が必要となる。
However, a material in which a porous PTFE is impregnated with a thermosetting resin having an adhesive property cannot form a via hole utilizing photosensitivity, so that it is necessary to use RIE which takes a complicated process.

【0016】これらのことから、熱硬化性樹脂を含浸し
た多孔質PTFEについて、単純な工程でビアホールを形成
する方法を実用化する必要がある。
From these facts, it is necessary to put into practical use a method of forming via holes in a simple process for porous PTFE impregnated with a thermosetting resin.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】先に記したように多孔
質PTFEに接着性樹脂を含浸させた材料に対しては感光性
を利用したビアホールの形成ができない。
As described above, it is impossible to form a via hole utilizing photosensitivity in a material in which porous PTFE is impregnated with an adhesive resin.

【0018】そこで、これに代わる単純且つ実用的な方
法でビアホールを形成する方法を実用化することが課題
である。
Therefore, it is an object of the present invention to commercialize a method for forming a via hole by a simple and practical method instead of this.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】上記の課題はエキシマレ
ーザ光によるアブレーションを利用し、多層配線基板の
絶縁膜にビアホールを形成する方法において、この絶縁
膜が、少なくともベンゾシクロブテン環を構造中に有す
る熱硬化樹脂を多孔質ポリテトラフロロエチレン膜に含
浸させたものからなり、該エキシマレーザ光が、波長19
0nm 以上で且つ1パルス当たりの発光時間が1ns以上で
あるエキシマレーザ光を用いて配線基板のビアホール形
成方法を構成することにより達成することができる。
The above object is achieved by a method of forming a via hole in an insulating film of a multilayer wiring board by utilizing ablation by excimer laser light, wherein the insulating film has at least a benzocyclobutene ring in the structure. a thermosetting resin having made that is impregnated into the porous polytetrafluoroethylene film, the excimer laser beam, the wavelength 19
This can be achieved by configuring a method for forming a via hole in a wiring substrate using excimer laser light having a light emission time of 1 ns or more with a light emission time of 1 ns or more per pulse.

【0020】[0020]

【作用】本発明の特徴は高出力で安定な発振が可能なKr
FまたはXeClレーザを用いて熱硬化性接着剤を含浸した
多孔質PTFEにビアホールを形成するにある。
The feature of the present invention is that Kr is capable of high-output and stable oscillation.
Using a F or XeCl laser to form a via hole in porous PTFE impregnated with a thermosetting adhesive.

【0021】近年、新しい加工技術としてエキシマレー
ザ光によるアブレーション加工が注目されている。エキ
シマレーザは希ガスとハロゲンとの励起子を利用したガ
スレーザであって、高強度の紫外線を発振することがで
きる。
In recent years, attention has been paid to ablation processing using excimer laser light as a new processing technique. An excimer laser is a gas laser that uses excitons of a rare gas and a halogen, and can emit high-intensity ultraviolet light.

【0022】こゝで、通常の物質は紫外域に強い吸収を
もつためにエキシマレーザ光のようにピーク時には〜10
0MW/cm2 にも達する強い光パルスを照射すると、一瞬
のうちに化学結合が破壊されて表面層が蒸発する。
Here, a normal substance has a strong absorption in the ultraviolet region, and thus has a peak absorption of about 10% like an excimer laser beam.
When a strong light pulse reaching 0 MW / cm 2 is applied, the chemical bond is destroyed in an instant, and the surface layer evaporates.

【0023】これがアブレーション(Ablation) であ
り、この現象を利用したものがエキシマレーザ加工であ
る。こゝで、希ガスとハロゲンとの組合せは多数あるも
のゝ、工業的な利用を目的とする場合には発振出力や安
定性に優るKrF レーザ(波長:248nm)やXeClレーザ(波
長:308nm)が主に検討されている。
This is the ablation, and the excimer laser processing utilizes this phenomenon. Here, there are many combinations of rare gases and halogens. For industrial use, KrF laser (wavelength: 248 nm) and XeCl laser (wavelength: 308 nm) are excellent in oscillation output and stability. Are mainly considered.

【0024】なお、エキシマレーザ加工の特徴は加工断
面の仕上がりがシャープであり、〜10mm2 のように比較
的広い面積を一括して加工できることから、マスクを通
して露光することにより微細パターンを容易に形成する
ことができる。(T.A.Znotis他:Laser Focus,May 54,19
87, 石坂:応用機械光学1990年9月号など) このため、エキシマレーザ加工は薄膜多層回路用のビア
ホール形成技術として注目されている。(F.Bachmann:
Chemtronics,Sep.Vol.4 1989など) なお、用途を限定しないエキシマレーザアブレーション
の基礎研究では各種の樹脂を対象とした研究が行われて
おり、PTFEの分解についても報告されている。
Excimer laser processing is characterized in that the finished cross section is sharp and a relatively large area such as up to 10 mm 2 can be collectively processed, so that a fine pattern can be easily formed by exposing through a mask. can do. (TAZnotis and others: Laser Focus, May 54, 19
87, Ishizaka: Applied Mechanical Optics, September 1990, etc.) For this reason, excimer laser processing has attracted attention as a via hole forming technology for thin-film multilayer circuits. (F. Bachmann:
Chemtronics, Sep. Vol. 4 1989) Basic research on excimer laser ablation, which does not limit the application, involves research on various resins, and reports on the decomposition of PTFE.

【0025】すなわち、 PTFE は190nm 以上の波長に対
しては透明なために、これよりも波長が短い弗素(F2)レ
ーザ( 波長:157nm)やフェトム秒の超短パルスKrFレー
ザを用いる必要がある。
That is, since PTFE is transparent for wavelengths of 190 nm or more, it is necessary to use a fluorine (F 2 ) laser (wavelength: 157 nm) having a shorter wavelength or an ultrashort pulse KrF laser of femtosecond. is there.

【0026】然し、これらのレーザは装置開発が緒につ
いたばかりであり、出力,安定性,価格などの点で工業
的に利用できる段階に到っていない。また、このレーザ
をビアホール形成に利用するにはレンズやミラーなど光
学部品の使用が必要であるが、高強度の真空紫外光や超
短パルス紫外光に耐えられる実用的な光学部品は現在の
ところ開発されていない。
However, the development of these lasers has only just started, and the lasers have not reached the stage where they can be used industrially in terms of output, stability, cost and the like. Use of this laser for forming via holes requires the use of optical components such as lenses and mirrors, but practical optical components that can withstand high-intensity vacuum ultraviolet light or ultrashort pulse ultraviolet light are currently not available. Not developed.

【0027】このため、薄膜多層法への適用を目的とす
るエキシマレーザ加工での加工対象は専らポリイミドで
あり、PTFEよりなる絶縁膜に市販のKrFレーザやXeClレ
ーザを用いてビアホールを形成した例は知られていな
い。
For this reason, the object to be processed by excimer laser processing for the purpose of application to the thin film multilayer method is exclusively polyimide, and an example in which a via hole is formed in a PTFE insulating film using a commercially available KrF laser or XeCl laser. Is not known.

【0028】本発明は芳香環またはヘテロ環を含む熱硬
化性樹脂を含浸した多孔質のPTFE膜を対象とし、この絶
縁膜に対して工業的利用が可能なKrF或いはXeClレー
ザ、具体的には発光波長が190nm 以上で発光時間が1ns
以上のエキシマレーザを用いてレーザアブレーションを
行うことによりビアホールを形成するものである。
The present invention is directed to a porous PTFE film impregnated with a thermosetting resin containing an aromatic ring or a hetero ring, and a KrF or XeCl laser which can be used industrially for this insulating film, specifically, Emission wavelength is 190nm or more and emission time is 1ns
A via hole is formed by performing laser ablation using the above-described excimer laser.

【0029】芳香環やヘテロ環を含む熱硬化性樹脂を含
浸した多孔質のPTFEにKrF或いはXeClレーザ光を照射す
ると、熱硬化性樹脂の芳香環やヘテロ環が光を吸収して
分解し、急激にガス化して噴出するが、PTFEは光を吸収
しないために分解しない。
When a porous PTFE impregnated with a thermosetting resin containing an aromatic ring or a hetero ring is irradiated with KrF or XeCl laser light, the aromatic ring or the hetero ring of the thermosetting resin absorbs light and is decomposed. It is rapidly gasified and ejected, but PTFE does not decompose because it does not absorb light.

【0030】然し、発明者等はPTFE自体は分解しなくて
も熱硬化性樹脂が分解してガス化し噴出する際に、繊維
状のPTFEが剪断され、分解ガスと共に噴出して除去さ
れ、ビアホールが形成することを見出した。
However, when the thermosetting resin is decomposed and gasified and jetted out without decomposing the PTFE itself, the inventor of the present invention shears the fibrous PTFE and jets out and removes it together with the decomposed gas to form a via hole. Was formed.

【0031】このようにして形成した穴(ホール)の側
面には凹凸が生じ、滑らかな面にはなっていないが、配
線基板で形成するビアホールの径は数10μm と大きいこ
とから側面に凹凸が存在していてもビア接続は可能であ
る。
The side surface of the hole (hole) thus formed has irregularities and is not a smooth surface. However, since the diameter of the via hole formed in the wiring board is as large as several tens of μm, the irregularities are formed on the side surface. Via connection is possible even if it exists.

【0032】このため、波長が短い弗素(F2)レーザ( 波
長:157nm)やフェトム秒の超短パルスKrFレーザを使用
しなくても通常のns発光のKrFレーザ光によりビアホー
ルを形成することができる。
Therefore, without using a fluorine (F 2 ) laser having a short wavelength (wavelength: 157 nm) or an ultrashort pulse KrF laser of femtosecond, it is possible to form a via hole by using a normal ns emission KrF laser beam. it can.

【0033】次に、この加工方法の利点は加工時間が短
くて済むことである。すなわち、PTFTは分解でなく剪断
によって除去できるために、PTFTの分解に必要な光エネ
ルギーを見込む必要がない。
Next, the advantage of this processing method is that the processing time is short. That is, since the PTFT can be removed by shearing instead of decomposition, it is not necessary to consider the light energy required for the decomposition of the PTFT.

【0034】例えば、PTFEの体積占有率が1/3 の場合、
熱硬化樹脂のみの膜に比較して概ね1.5 倍のエッチング
レートで加工することができる。こゝでPTFE膜に含浸さ
せる樹脂としては前記のBTレジンの他にビスマレイミド
樹脂, エポキシ樹脂, ベンゾシクロブテン樹脂( 略称BC
B 樹脂) など芳香環を有する熱硬化性樹脂を使用するこ
とができ、特にBCB 樹脂は最も好ましい熱硬化性樹脂と
して挙げることができる。
For example, when the volume occupancy of PTFE is 1/3,
It can be processed at an etching rate that is about 1.5 times that of a film made of only thermosetting resin. Here, as the resin to be impregnated in the PTFE membrane, bismaleimide resin, epoxy resin, benzocyclobutene resin (abbreviated BC)
A thermosetting resin having an aromatic ring, such as B resin, can be used. In particular, BCB resin can be mentioned as the most preferable thermosetting resin.

【0035】すなわち、BCB 樹脂は比誘電率が2.7 と低
く、低吸湿性であり、また耐熱性にも優れており、この
樹脂を支持基板上に塗布して積層したMCMの試作例や
特性が報告されている。(IEEE Transaction on Compone
nt,Hybrids,and Manufacturing Tec. vol.19 p.1357,19
90) 然し、BCB 樹脂を多孔質PTFEと複合して更に低誘電率化
しようとする試みは知られていない。
That is, the BCB resin has a low relative dielectric constant of 2.7, is low in moisture absorption, and is excellent in heat resistance. It has been reported. (IEEE Transaction on Compone
nt, Hybrids, and Manufacturing Tec. vol.19 p.1357,19
90) However, no attempt has been made to further reduce the dielectric constant by combining BCB resin with porous PTFE.

【0036】[0036]

【実施例】市販のBCB樹脂溶液(BCB 樹脂の 55%キシレ
ン溶液,品名ダウケミカル XU13005) の20g にメチルイ
ソブチルケトン 10gを加えて含浸溶液とした。
EXAMPLE An impregnation solution was prepared by adding 10 g of methyl isobutyl ketone to 20 g of a commercially available BCB resin solution (55% xylene solution of BCB resin, trade name Dow Chemical XU13005).

【0037】また、多孔質のPTFEとしては、厚さが30μ
m で二軸延伸により空隙率75%に多孔質化したものを使
用した。先ず、大きさが6インチ角のガラスに10000 個
の電極を形成したものを基板とし、この基板上に多孔質
PTFE膜を載せ、この上に含浸溶液をスクリーン印刷法で
一定量印刷して多孔質PTFE膜に BCB溶液を含浸させた。
Further, as the porous PTFE, the thickness is 30 μm.
A porous material having a porosity of 75% by biaxial stretching at m 2 was used. First, a substrate with 10,000 electrodes formed on 6 inch square glass was used as a substrate.
A PTFE membrane was placed, and a fixed amount of the impregnating solution was printed thereon by a screen printing method to impregnate the porous PTFE membrane with the BCB solution.

【0038】そして、温風乾燥により溶剤を除去した
後、窒素(N2) オーブンに入れ、240℃で1時間かけてB
CBを硬化させ、空隙部が充填された厚さが20μm の均質
なPTFE膜を形成した。
Then, after the solvent was removed by hot air drying, the solution was placed in a nitrogen (N 2 ) oven and heated at 240 ° C. for 1 hour.
The CB was cured to form a uniform PTFE film having a thickness of 20 μm and filled with voids.

【0039】なお、比較のために、同じ基板上に BCB樹
脂のみで厚さが20μm の膜も形成した。かゝる試料につ
いて比誘電率を測定した結果、BCB 含浸多孔質PTFEの誘
電率は2.45(1MHz)であるのに対し、BCB 樹脂単独の膜
は2.72であった。
For comparison, a film having a thickness of 20 μm was formed on the same substrate using only BCB resin. The relative dielectric constant of such a sample was measured. As a result, the dielectric constant of the BCB-impregnated porous PTFE was 2.45 (1 MHz), whereas the dielectric constant of the BCB resin alone film was 2.72.

【0040】次に、KrFエキシマレーザを用い、本発明
者等の発明に係る「等倍ミラーマスク露光法」によりビ
アホールの形成を行った。図1は使用した光学系の構成
を示すもので、KrFエキシマレーザより出射したレーザ
光は第1のレンズで縮小されて単位面積当たりの強度を
高めた後、第2のレンズで断面積2×6mm程度の平行光
にし、マスクを通してBCB が含浸してあるPTFE複合膜を
照射して加工した。
Next, using a KrF excimer laser, via holes were formed by the "1: 1 mirror mask exposure method" according to the present invention. FIG. 1 shows the configuration of an optical system used. Laser light emitted from a KrF excimer laser is reduced by a first lens to increase the intensity per unit area, and then the cross-sectional area is 2 × by a second lens. The light was collimated into a beam of about 6 mm and irradiated with a PTFE composite membrane impregnated with BCB through a mask.

【0041】なお、マスクは左上に示すようにSiO2とY2
O3を積層してなる誘電体ミラーに穴パターンを形成し、
この誘電体ミラーを遮光層として構成されている。この
マスクをPTFE複合膜と位置合わせしてから、所定の間隔
で重ね、XーYステージ上に同時に固定した。
The mask is made of SiO 2 and Y 2 as shown on the upper left.
A hole pattern is formed on a dielectric mirror formed by laminating O 3 ,
This dielectric mirror is configured as a light shielding layer. After aligning the mask with the PTFE composite membrane, the mask was overlapped at a predetermined interval and simultaneously fixed on the XY stage.

【0042】そして、レーザを発振させ乍ら、ステージ
をX方向(ビーム短軸方向)に移動させ、基板の端でY
方向に1mmずらし、次にX方向に移動し、端で1mmずら
せる操作を繰り返して基板の全面を加工した。
Then, while oscillating the laser, the stage is moved in the X direction (the short axis direction of the beam),
The entire surface of the substrate was processed by repeating the operation of shifting by 1 mm in the direction, then moving in the X direction, and shifting by 1 mm at the end.

【0043】この加工条件は 出力:50W, パルス幅:16ns, マスク入射
面での光エネルギ:20W(100mJ ×200Hz),ビーム縮小
率:4/15,マスクの穴径:30μm ,マスクと加工する
膜との間隔:0.4mm, X方向ステージ移動速度:23
mm/sである。
The processing conditions are as follows: output: 50 W, pulse width: 16 ns, light energy on the mask incident surface: 20 W (100 mJ × 200 Hz), beam reduction ratio: 4/15, hole diameter of the mask: 30 μm, and processing with the mask Distance to membrane: 0.4mm, X-direction stage moving speed: 23
mm / s.

【0044】この条件でアブレーション加工を行い、BC
B 含浸多孔質PTFE膜に開口部で直径40〜45μm , 電極面
で直径20〜25μm の穴を基板全面に形成することができ
た。なお、BCB のみで厚さが20μm の膜では、上記のス
テージ移動速度では膜の底( 電極面) まては加工するこ
とがてきず、そのため移動速度を19mm/s以下にする必要
があった。
Ablation processing is performed under these conditions, and BC
A hole with a diameter of 40 to 45 μm at the opening and a diameter of 20 to 25 μm at the electrode surface was formed on the entire surface of the substrate impregnated with B-impregnated porous PTFE membrane. In the case of a film with a thickness of 20 μm using only BCB, it was not possible to process the bottom (electrode surface) of the film at the stage moving speed described above, so that the moving speed had to be 19 mm / s or less. .

【0045】ビアホールを形成した後、基板をエタノー
ルで洗浄し、O2プラズマで表面の汚れを除いた。次に、
図2に示すような上部電極を形成し、下部電極とのビア
接続を測定した結果、加工不足による下地電極の露出不
良による接続不良やビアホール側面での断線は全く無
く、ビア接続が確実に行われていることを確認すること
ができた。 実施例2:ビス(アミノーメチルフェニル)ヘキサフロ
ロプロパン(略称BIS-AT-AF)と、このビスマレイミド化
物とを重量比が1:2の割合でN-メチルピロリドンとテ
トラヒドロフランの混合液に溶解させ、70×70×1.1mm
のガラス基板上に実施例1で使用したものと同じ多孔質
PTFEを置き、同様に含浸させた後、N2雰囲気中で350 ℃
に加熱して硬化させて比誘電率が2.8 の膜を形成した。
After forming the via holes, the substrate was washed with ethanol and the surface was cleaned with O 2 plasma. next,
As a result of forming the upper electrode as shown in FIG. 2 and measuring the via connection with the lower electrode, there was no connection failure due to insufficient exposure of the base electrode due to insufficient processing or disconnection at the side of the via hole, and the via connection was performed reliably. I was able to confirm that it was done. Example 2 Bis (amino-methylphenyl) hexafluoropropane (abbreviated as BIS-AT-AF) and this bismaleimidated compound were dissolved in a mixture of N-methylpyrrolidone and tetrahydrofuran at a weight ratio of 1: 2. Let 70 × 70 × 1.1mm
The same porous material used in Example 1 on a glass substrate
After placing PTFE and impregnating it in the same manner, 350 ° C in N 2 atmosphere
To form a film having a relative dielectric constant of 2.8.

【0046】この膜に実施例1と同じ条件でビアホール
の形成を行った結果、実施例1と同じ大きさの穴が形成
されたことを確認した。
As a result of forming a via hole in this film under the same conditions as in Example 1, it was confirmed that a hole having the same size as in Example 1 was formed.

【0047】[0047]

【発明の効果】本発明によれば、多孔質のPTFE膜に芳香
環またはヘテロ環を構造中にもつ熱硬化樹脂を含浸した
低誘電率の絶縁膜に、市販の発光時間がnsレベルのKrF
レーザまたはXeClレーザを用いてビアホールの形成がで
きるので、伝播遅延時間の短い薄膜多層配線基板を実用
化することができる。
According to the present invention, a commercially available KrF having a light emission time of ns level is formed on a low dielectric constant insulating film in which a porous PTFE film is impregnated with a thermosetting resin having an aromatic ring or a hetero ring in the structure.
Since a via hole can be formed using a laser or a XeCl laser, a thin-film multilayer wiring board having a short propagation delay time can be put to practical use.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】露光光学系である。FIG. 1 is an exposure optical system.

【図2】ビアの断面である。FIG. 2 is a cross section of a via.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 エキシマレーザ光によるアブレーション
を利用し、多層配線基板の絶縁膜にビアホールを形成す
る方法において、 該絶縁膜が、少なくともベンゾシクロブテン環を構造中
に有する熱硬化樹脂を多孔質ポリテトラフロロエチレン
膜に含浸させたものからなり、 エキシマレーザ光が、波長190nm 以上で且つ1パルス
当たりの発光時間が1ns以上であることを特徴とする配
線基板のビアホール形成方法。
1. A method of forming a via hole in an insulating film of a multilayer wiring board using ablation by excimer laser light, wherein the insulating film comprises a thermosetting resin having at least a benzocyclobutene ring in a structure thereof. A method for forming a via hole in a wiring board, comprising: a film impregnated in a tetrafluoroethylene film , wherein the excimer laser light has a wavelength of 190 nm or more and a light emission time per pulse is 1 ns or more.
【請求項2】 前項記載のエキシマレーザが、KrFまた
はXeClエキシマレーザであることを特徴とする請求項1
記載の配線基板のビアホール形成方法。
2. The excimer laser according to claim 1, wherein the excimer laser is a KrF or an excimer laser.
2. The device according to claim 1 , wherein the device is a XeCl excimer laser.
The via hole forming method of the wiring board according to the above.
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