JP3490841B2 - 基板上のテープを拡散パターニングするための方法および組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、有機ポリマーテ
ープの拡散パターニング法、および、この方法によるパ
ターニングに特に適したポリマーテープ組成物に関する
ものである。

【０００２】なお、本明細書の記述は本件出願の優先権
の基礎たる米国特許出願第０８／４３５，０７６号（１
９９５年５月８日出願）の明細書の記載に基づくもので
あって、当該米国特許出願の番号を参照することによっ
て当該米国特許出願の明細書の記載内容が本明細書の一
部分を構成するものとする。

【０００３】

【従来の技術】セラミック絶縁体（dielectrics ）をテ
ープ形状で用いることの利点は良く知られており、多く
の特許の課題となっている。その利点には、スクリーン
印刷された絶縁体におけるよりも欠陥数が低いこと、ス
クリーン印刷でなされるよりも厚いコーティングが得ら
れること、およびそれらを積層する前にフィルムを検査
することができること等である。

【０００４】テープ形状における誘電体の主な不利益な
点は、ビア（vias）および他の形状をテープ中に機械的
にパンチする必要性があることである。拡散パターニン
グあるいはスクリーン印刷によるビアの製造と比較する
と、そのプロセスは遅いということである。スクリーン
印刷によるビアは、１秒当たり２，０００が持続した速
度で製造され、拡散パターニング技術では１秒当たり１
０，０００ビア以上維持できる。しかしながら、典型的
なビア・パンチング速度は１秒当たり単に約１０ビアで
ある。その他の不利益な点は、処理中にそれらのバッキ
ングからテープを引き剥がさなければならないことであ
り、そのことは、テープを変形させることができる以上
の力をテープに与えることになる。壊れやすいテープは
積層する前に正確に位置決め（register) されなければ
ならない。さらにまた、ロール積層装置と比べて最近の
プレス積層装置（current press lamination eqipment)
はかなり高価な傾向にある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】明らかに、層当たり１
０，０００から１００，０００のビアを持つ相互接続
（interconnects ）および典型的にはマルチチップ（mu
ltichip ）相互接続中の２から５の絶縁性層を、効率的
に製造するするためにもっと速く、より安いビア製造法
が必要である。さらに、プレスにおけるよりもローラー
装置において積層されることのできるテープは、最近の
積層スキーム(current lamination schemes)よりずっと
高い処理量および生産性を有する。

【０００６】加えて、エッチング、フォトレジストある
いはメッキを必要とするプロセスは長たらしく、プロセ
スが敏感であり、そして高価である。さらには、いくら
かのプロセスでは取り扱いの困難な溶剤を使用する。し
たがって、有機ポリマーテープ中に、特に厚いフィルム
中に高い分解能の像を形成するための速くて環境上安全
な方法に対する必要性が続いており、これにより前述の
諸問題を回避することができる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、有機ポリマ
ー層にパターンを形成する方法であって、 Ａ．基板にポリマーテープからなるパターン化されてい
ない第１の層を積層することにより形成する工程と、 Ｂ．有機酸あるいは塩基および可塑剤からなる溶液を含
むパターン化された第２の層を前記パターン化されてい
ない第１の層に形成する工程と、 Ｃ．前記パターン化された第２の層を加熱して下側の第
１の層の領域へ有機酸あるいは塩基および可塑剤を浸透
させ、それにより前記下側の第１の層の領域のポリマー
フィルムを有機酸あるいは塩基と反応させることによっ
て可溶化させる工程と、 Ｄ．水または水溶液で前記層を洗浄して第１の層のパタ
ーン化された領域から可溶化されたポリマーを除去する
工程と、という一連の工程を有することを特徴とするパ
ターンを形成する方法を提供するものである。

【０００８】さらにこの発明は、拡散パターニング法に
おいて第１非のパターン化層のポリマーテープとして使
用される組成物であって、 Ａ．フィルム形成する可溶性あるいは分散性ポリマー
と、 Ｂ．前記ポリマーがその中に完全にあるいは部分的に可
溶な可塑剤と、および Ｃ．揮発性有機溶剤と、を含むことを特徴とする組成物
を提供するものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】１００ミクロン程度の厚さのテー
プは、直径０．０２５４〜０．０３０５ｃｍ（１０から
１２ミル）のビア有する拡散パターンにされるというこ
とが知られている。

【００１０】この発明は、拡散パターン化可能なテープ
の配合（formulation)および積層についていくらかの事
実を示している。

【００１１】この配合は、基板上の標準テープ（standa
rd tape on substrate) （ＴＯＳ）とは異なる。なぜな
ら、拡散パターニング（ＤＰ）ＴＯＳはそれ自体を支持
する必要が全くないからである。それはマイラー（Ｍｙ
ｌａｒ）バッキング上かあるいはセラミック基板上で常
に支持されている。

【００１２】強度はあまり要求されていないので、加圧
下で生産し流しているようなすなわち現在作られている
ような、より柔軟なより可撓性のあるテープが好まれて
いる。このより柔軟なより可撓性のあるテープは、埋め
られたラインおよび他の浮き出た形状により作られたこ
ぶの高さを減少する。この特徴は多層積層張り合わせに
おいては至極望ましい。このことにより、プレス積層の
代わりにロール積層が使用されることにもなる。

【００１３】充填された誘電テープの高い固体レベルの
ため、それらのテープは降伏点を有している。テープは
その降伏点以上の圧力を受けるまでは流れない。それ故
に、貯蔵のためロール状に保つ場合にクリープをあまり
受けない。普通に使用されるフォトレジストのような標
準テープは高く充填されておらず、クリープをより受け
やすい。

【００１４】プレス積層可能なテープに比してＤＰ Ｔ
ＯＳ の特別の可撓性は、ロール積層可能なテープを作
成する上での利点をももたらす。ロール積層可能なテー
プは、ずっと高い生産速度をもたらし、ただ１つあるい
は２つの層のテープが使用されるときプロセスを簡略化
できる。

【００１５】ビアの分解能を最適にするために、イメー
ジングペーストの２つの印刷（パターン化された層）が
使用され得ることが知られている。１つは積層されたテ
ープの裏側で、１つは表面である。この方法により、拡
散が表面と底面から同時に進み、中央で一緒になる。

【００１６】拡散パターニングテープの有機部分は、２
つの相から構成されることができ、１つは強さと硬さを
提供するために樹脂リッチであり、１つはテープ中への
塩基あるいは酸のパターニングインクの拡散を助けるた
めに可塑剤含有量を高くしてある。水性のテープにおけ
る拡散は、より遅く見え、また、２相配合物より単相配
合物を使用するときはあまり深くないように見える。最
初の樹脂と不相溶の第２の樹脂を少量添加することが好
ましい。これにより、可塑剤リッチ相の粘度を実質的に
高め、テープが高温高圧のもとにあるときに可塑剤がテ
ープにより搾り出されることを防ぐことができる。

【００１７】この発明のテープ組成物に関して、好まし
いテープにおいては、基板に積層することができ、加熱
加圧ロールを使用して共にプレスすることができるよう
に配合される。この発明の配合物は、最近プレスー積層
プロセスで使用されている組成物より高レベルの有機含
有量を必要とする。当業者に良く知られた通常のアプロ
ーチは、炉中でバーンアウトされるべき物質の量を最小
にする可塑剤を実際に使用可能な最大限の含有量とした
テープとすることである。

【００１８】テープの固体レベル（無機留分）は、テー
プのビヒクル（vehicle)（有機留分）で無機相を完全に
囲むための必要性により制限される。さらに、十分なビ
ヒクルがテープの表面に存在する必要がある。低い温度
および圧力がただの数秒間だけ適用されるときに、この
ビヒクルが基板あるいはテープのすぐ下の層への接着剤
として働く。無機留分のタイプはセラミックのタイプあ
るいは与えられた張り合わせにおいて必要とされるメタ
ル層のタイプにより決められる。また、その配合は特別
の張り合わせの電気的および構造的必要性により決めら
れる。有機留分、あるいは“ビヒクル”は、テープの張
り合わせおよびパターン化の能力を最適化して、与えら
れた張り合わせのニーズに合わせるように決定される。

【００１９】Ａ．定義 ここで使用されている次の語句は指定された意味を持
つ。

【００２０】“分散性の”と言う語は、２あるいはそれ
以上の微細相の顕微鏡的に不均一混合物からなる明らか
に均一組成物を意味する。

【００２１】“可溶性の”と言う語は、液体と混合して
均一な混合物を形成することができることを意味する。

【００２２】“揮発性溶剤”と言う語は、大気圧下で１
２０℃あるいはそれ以下に加熱することによりパターン
化されていない第１の層から除去されることのできる液
体有機溶剤のことをいう。

【００２３】“非結晶化ポリマー”と言う語は、結晶化
度が約５０％より多くない固体有機ポリマーのことをい
う。

【００２４】“酸反応活性基（acid labile group)”と
言う語は、反応活性な基であって、関連した官能部分の
保護により塩基水溶液に対して不活性にされ、その部分
は酸との反応により容易に除去することができ、このよ
うに活性基の保護をはずして塩基水溶液と反応しやすく
なるようなものをいう。この発明の場合は、酸反応活性
基はアルコールであり、このアルコールはポリマーから
容易に加水分解され、水性アルカリ溶離剤を用いて分散
させることのできる酸性樹脂を作る。

【００２５】“酸反応活性ポリマー（acid labile poly
mer)”と言う語は、塩基水溶液ー不溶固体有機ポリマー
のことであって、この塩基水溶液−不溶固体有機ポリマ
ーは、保護部分が酸との反応により酸活性基から除去さ
れたときに、希釈塩基水溶液あるいは水中でポリマーを
可溶性にするに十分な数で、直接にポリマーの骨格中に
あるかあるいは間接的にポリマーの骨格に沿ってペンダ
ント状に結合している複数の酸活性基を、含んでいる。
酸活性基とのポリマーの架橋もまた使用される。“無溶
剤”と言う語は、揮発性溶剤が実質的に完全に除去され
た組成物のことであり、溶剤の残量は得られた組成物の
重量の約１％より少ない。

【００２６】“アクリレート”および“アクリリック”
と言う語は、アクリレートと同じくメタクリレートを含
んでいるモノマーおよびポリマーのことをいう。

【００２７】ことわらない限り全ての比率は重量％であ
る。

【００２８】Ｂ．図面の詳細な説明 この拡散パターニングのプロセスは、図面を参照するこ
とにより、さらに容易に理解することができる。図面に
は、テープ形式のポリマーフィルムのパターニングに適
用された本プロセスの各工程が示されている。

【００２９】基板上の絶縁性テープ層３ａを、ロールラ
ミネーション法により、アルミナ基板１上に設ける。こ
の絶縁性テープには、ガラス微粉砕粒子と無機酸化物と
が含まれており、これらは、好適な可塑剤中にポリマー
が溶解されてなる有機媒体中に分散されている。さら
に、このテープは、通常、マイラー（登録商標）もしく
は類似品などの裏張り材により支持されている。基板上
に該テープを積層する前に、前記裏張り材を該テープか
ら剥がす。該層３ａを積層した後、積層テープを、炉内
で、１００℃までの任意の温度で、約１０分間、加熱し
て、接着度を向上させる。

【００３０】パターン化した第２の層５ａを、基板上の
前記テープすなわち絶縁性フィルム層３ｂ上に、スクリ
ーン印刷する。この第２の層は、ｐ−トルエンスルホン
酸またはトリエタノールアミンなどのアルカリ性あるい
は酸性増感剤がジブチルフタレートまたはブチルベンジ
ルフタレートなどの可塑剤に溶解されてなる流体溶液で
あり、一つあるいはそれ以上のエチルセルロースなどの
樹脂と、溶剤としてテルピネオール（terpineol ）を有
する。酸反応活性ポリマー（acid labile polymer ）を
含有するテープをパターン化する場合、増感剤は酸性で
ある。酸含有樹脂を用いる場合は、増感剤はトリエタノ
ールアミンなどのアルカリである。パターン化された層
５ｂを形成し、この積層体を炉で加熱して、増感化酸ま
たは塩基と可塑剤とを、厚いフィルム、すなわち絶縁層
３ｂのフィルムの下層領域にまで拡散させ、該ポリマー
中の遊離酸と反応させる。あるいは、酸反応活性が、該
ポリマー中の弱く結合したエステル基を加水分解する場
合は、遊離酸基を生じる。該遊離酸基は該テープ３ｃを
洗い出すために必要である。

【００３１】これにより、増感剤は、該ポリマーの可溶
化基と反応し、該可溶化基を水中あるいはアルカリ溶液
中に分散しやすくする。エチルセルロースは可塑剤中に
充分に溶解しないので、残ったパターニング印刷成分は
強いフィルムを形成せず、パターンを現像するのに用い
られる水あるいはアルカリの噴霧により、容易に洗い流
すことができる。

【００３２】パターン化された層５ｂは、主に、可溶化
樹脂、可塑剤、およびその他に残留酸、加えて無機固形
物からなる。水あるいは適当なｐＨにあるアルカリ溶液
により洗って、この下部の拡散パターニングされた層５
ｂを除去することができる。洗浄が完了したら、基板１
の表面のうち層３ｃのパターンの真下の領域が露出さ
れ、前記パターンの非常に正確なネガ像３ｂが、洗われ
たテープから現れる。

【００３３】Ｃ．基板 本発明方法は、Ａｌ₂ ０₃ 、Ｓｉ０₂ 、シリコン、Ａｌ
Ｎおよび類似物などの無機物基板、あるいはフェノキシ
樹脂、エポキシ樹脂および類似物などの有機物基板、あ
るいは充填された有機ポリマー（filled organic polym
ers ）などの複合基板のいずれかに対して、あるいはそ
れ自身がＴＯＳと同じである予めパターン化された層に
対して適用することができる。

【００３４】Ｄ．ポリマー 両ポリマー層の特性は、そのポリマーが適当な溶剤もし
くは可塑剤に実質的に可溶もしくは分散可能であること
にある。そのポリマーが可溶あるいは分散可能であるこ
とは、パターン化された第２の層中の溶解性調整剤をパ
ターン化していないポリマーテープ中に拡散するのを促
進するために、必要である。これに対し、可溶性も、分
散性もなしに、例えば、白金触媒を添加すると、非可溶
性もしくは非分散性ポリマーが熱により選択的に揮発さ
れ得る。しかし、本発明の好適なポリマーは、その性質
上、基本的に可溶もしくは分散可能である。本発明方法
に用いることのできる可溶もしくは分散可能なポリマー
の多くのタイプの幾つかのものを挙げると、以下のよう
である。

【００３５】Ｉ． 重合方法 添加ポリマー 縮合重合体 II． 物性による 加水分解性ポリマー 架橋性ポリマー 熱可塑性ポリマー イオン性ポリマー 熱硬化性ポリマー エラストマー III ． 化学組成による ポリカーボネート ポリイミド ポリエステル オレフィン共重合体 ポリアクリレート（メタクリレートを含む） ポリスチレン フェノキシ樹脂 フェノール−ホルムアルデヒド樹脂 セルロースポリマー ポリ（ビニルアセテート） ポリ（ビニルブチラール） ポリ（ビニルクロライド） ポリ（ビニルクロライドアセテート） 水性処理性（aqueous processability）に好適で、高い
解像度をもたらす前記好適なポリマーは、Ｃ１〜Ｃ１０
アルキルアクリレート、Ｃ１〜Ｃ１０メタクリレート、
または置換もしくは非置換スチレン、および合計ポリマ
ー重量の少なくとも１５重量％の部分を含むエチレン様
非飽和カルボン酸の、共重合体またはインターポリマー
（interpolymer）を含んでいる。好適な置換スチレン
は、アルファメチルスチレンである。好適な共重合性カ
ルボン酸は、アクリル酸、メタクリル酸およびクロトン
酸などのエチレン様非飽和モノカルボン酸、およびフマ
ル酸、イタコン酸、シトラコン酸、ビニルコハク酸およ
びマレイン酸などのエチレン様非飽和ジカルボン酸と、
これらのハーフエステルそして、好適には、それらの無
水物およびこれらの混合物、を含んでいる。メチルメタ
クリレートまたはイソブチルメタクリレートなどのメタ
クリルポリマーは、低酸素雰囲気中で燃える洗浄剤であ
るので、アクリルポリマーより好適である。最も好適な
ポリマーは、約２０〜２５％の置換メタクリル酸を有す
るメチルメタクリレートである。代表的な分子量は４０
０〜４５０である。

【００３６】ポリマーは、アクリレート重合の当業者に
よって、慣用の溶液重合技術を用いて、製造することが
できる。代表的な酸性アクリレートポリマーは、アルフ
ァ−エチレン様非飽和酸、ベータ−エチレン様非飽和酸
を一つ以上の共重合性モノマーとを、比較的低沸点（７
５℃〜１５０℃）の有機溶剤中で化合させ、モノマー混
合物の１０から６０％溶液を得て、続いて、このモノマ
ーを、有機過酸化物などの重合触媒を添加することによ
り、重合させ、この混合物を、大気圧下で、該溶液の還
流温度で加熱することにより、調製される。重合反応が
完全に終了した後、得られたカルボン酸共重合溶液を室
温に冷却し、該ポリマーの粘度、分子量、酸当量などを
測定するためにサンプルを採取する。

【００３７】好適な酸反応活性ポリマーとしては、１）
アクリル、ビニル、ポリエステルおよびポリウレタン骨
格と、アルファ−アルコキシアルキルエステル、二級ま
たは三級アルキルエステル、シリルエステルなどのペン
ダント（pendant ）酸反応活性カルボン酸エステル、ま
たはスルホン酸、スルフィン酸、およびホスホン酸など
の他の酸のペンダント酸反応活性エステルを有するポリ
マー；２）その骨格がPolymeric Material Science And
Engineering, 60, p.170-178, 1989 に記載されている
ポリマーなどの酸反応活性であるポリマー；および３）
Reiser らの米国出願第０７／４２１，５４６号（１９
８９年１０月１３日出願）に開示されているポリマーな
どの酸反応活性基と架橋しているポリマー、が含まれ
る。また、酸反応活性基と架橋しているポリマーは、他
の酸反応活性基を有する。

【００３８】第２のポリマーは、該組成物に用いること
ができる。この第２のポリマーは、酸の含有あるいはア
クリレートである必要はない。このポリマーは、前記パ
ターニングインク中の可溶化剤（トリエタノールアミ
ン）の拡散を促進する該組成物のレオロジーを調整す
る。このポリマーは、積層中の該テープ内に発現するす
べての可塑化剤を制御する役割を果たす。好適な第２の
ポリマーは、エチルセルロースまたは高分子量のメチル
メタクリレートである。

【００３９】Ｅ．可塑剤 前記非パターン化テープ層およびパターン化層は、両方
とも、好適には、該非パターン化テープ層のポリマー組
成を実質的に溶解させるに充分な量の可塑剤を含んでい
る。両層中の可塑剤の主要な機能は、前記パターニング
層からその直下の前記非パターン化テープ層領域中への
アルカリまたは酸増感剤の拡散を促進し、積層性（lami
natability）を促進することである。両層に可塑剤を有
することは、絶対に必要なことではないけれども、より
高い像形成感受性（imaging sensitivity ）が得られる
ので、好ましい。該二つの層中の可塑剤は、両層の固有
の判定基準（particular criteria ）を満たす限り、同
じでも異なっていてもよい。上部のパターン化層中の可
塑剤は、非パターン化層中のポリマーを溶解できなけれ
ばならない。該可塑剤は、さらに、非パターン化層中の
ポリマーと固体二相系（a solid two-phase system）を
形成できるものであってもよい。一方、パターン化層中
の可塑剤は、該パターン化層中のバインダポリマーの溶
媒であり、前記非パターン化層中のポリマーの溶媒であ
り、そして有機酸または塩基増感剤の溶媒である必要が
ある。両層に使用する可塑剤量は、使用するポリマーに
依存して、大きく変化する。後述するように、非パター
ン化層中の可塑剤量を最大にするとともに、両層をトン
ネルキルン中で燃やす時に、焼尽しなければならないポ
リマー量を最小にすることが、好ましい。該可塑剤の沸
点は、１ＡＴＭで、少なくとも３００℃であることが、
好ましい。しかしながら、該可塑剤の揮発性が、該可塑
剤量を低減したい場合に、単に加熱するだけで、該系か
ら除去できる程度であることが、さらに好ましい。実
際、この技術は、ある場合において、この方法により可
塑剤を除去すると、パターン化層からのガス状燃焼生成
物の逃散を促進する非パターン化テープの開口部をその
ままに残すので、好適である。

【００４０】パターン化しようとするポリマーテープ中
への酸または塩基増感剤の浸透を促進するためと、該フ
ィルム特性を調整するために、広い範囲の可塑剤を用い
ることができる。可塑剤としては、該層のバインダと他
の成分と充分な相溶性を示すものを、選択すべきであ
る。例えば、アクリルバインダとの場合では、可塑剤と
して、ジブチルフタレートおよび芳香族酸の他のエステ
ル；ジイソオクチルアジパート、グリコールの芳香族ま
たは脂肪族酸エステル、ポリオキシアルキレングリコー
ル、脂肪族多価アルコールなどの脂肪族ポリ酸のエステ
ル；アルキルおよびアリルホスファート；塩素化パラフ
ィンを含むことができ、スルホアミドタイプも用いるこ
とができる。

【００４１】一般的に、水不溶性可塑剤は、非常に高い
湿分保持安定性と環境操作許容度（enviromental opera
ting latitude ）を得るために有用であるが、この可塑
剤は必要としない。好適な可塑剤としては、以下のもの
が含まれる：グリコール、トリエチレングリコールジア
セタート、トリエチレングリコールジプロピナート、ト
リエチレングリコールジカプリラート、トリエチレング
リコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールビ
ス（２−エチルヘキサノアート）（triethylene glycol
bis(2-ethylhexanoate ）、テトラエチレングリコール
ジヘプタノアート（tetraethylene glycol diheptanoat
e ）、ポリ（エチレングリコール）、ポリ（エチレング
リコール）メチルエーテル、イソプロピルナフタレン、
ジイソプロピルナフタレン、ポリ（プロピレングリコー
ル）、グリセリルトリブチラート、ジエチルアジパート
（diethyl adipate ）、ジエチルセバカート（diethyl
sebacate）、ジブチルスベラート（dibutyl suberat
e）、トリブチルホスファート、トリス（２−エチルヘ
キシル）ホスファート、ｔ−ブチルフェニルジフェニル
ホスファート、トリアセチン（triacetin ）、ジオクチ
ルフタラート、Ｃ₁₂Ｈ₂₅（ＯＣＨ₂ ＣＨ₂ ）₂₀ＯＨ、ト
リス（２−ブトキシエチル）ホスファート、およびジシ
クロヘキシルフタラート、ジオクチルフタラート、ジフ
ェニルフタラート、ジアンデシルフタラート（diundecy
l phthalate ）、ブチルベンジルフタラート、２−エチ
ルヘキシルベンジルフタラートなどのフタラート。

【００４２】好適な酸反応活性可塑剤としては、カルボ
ン酸、スルホン酸、およびフタル酸などの酸反応活性エ
ステルを含有する化合物が含まれる。好適な酸反応活性
基は、下記式で示されるカルボン酸エステルである：

【００４３】

【化１】 −ＣＯ₂ −Ｃ（Ｒ₁ ）（ＯＲ₂ ）−ＣＨ（Ｒ₃ ）（Ｒ₄ ） ここで、Ｒ₁ は水素またはアルキル；Ｒ₂ はアルキル；
およびＲ₃ およびＲ₄ は、それぞれ独立に水素またはア
ルキルであり、共に５−、６−または７員環を形成する
場合は、Ｒ₁ およびＲ₂ 、Ｒ₁ およびＲ₃ またはＲ₄ の
いずれかである。

【００４４】さらに好適な可塑剤は、ビス（テトラヒド
ロピラニル）フタラート（bis(tetrahydropyranyl)phth
alate ）である。

【００４５】前記有機固形分は、可能な限り多くの可塑
剤が樹脂／可塑剤混合物に使用するために、調製され
る。理由は二つの部分からなる。第１は、拡散パターニ
ングインクの浸透深さがビヒクル中の樹脂量に反比例す
るからであり、というのは、前記樹脂は、パターニング
インクを次第に中和し、その中にパターニングインクが
拡散していく速度を低下させるからである。樹脂が少な
い場合は、拡散パターニングインクは深く拡散し、パタ
ーン化されるべきビアをより深くすることができる。第
２の理由は、前記樹脂は炉内で焼き尽くされる必要があ
り、前記可塑剤は揮発可能であるからである。可塑剤２
重量部に対して合計樹脂量が約１重量部の割合にある場
合が、スクリーン印刷拡散パターニング絶縁体と拡散パ
ターニングＴＯＳとの両方において満足すべきものであ
ることが、判明している。実施例では、可塑剤に対する
樹脂量の概略比率は、２．５から１である。１：１の比
率では、積層性は良好であるが、パターニングインクの
最適な浸透深さを得ることができない。

【００４６】Ｆ．酸反応活性樹脂の増感剤として用いる
有機酸 酸反応活性ポリマーの脱保護反応（deprotection react
ion ）は、触媒量の酸によって開始される。脱保護され
た化合物は、アルカリ水溶液などの水溶液中でイオン化
され、その成分を可溶化する。この目的に有用な酸は、
トリフルオロ酢酸、シュウ酸、ｐ−トルエンスルホン
酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ｐ−ニトロベンゼ
ンスルホン酸、および類似物が、含まれる。

【００４７】好ましくは、パターニング層の酸成分は、
有機酸である。液体状の酸、低融点の酸、あるいは酸溶
液のいずれかを、用いることができる。パターニング層
に可塑剤を用いる場合は、酸および可塑剤は相互に可溶
であることが、好ましい。

【００４８】酸反応活性樹脂を用いる場合は、パターニ
ング上刷りペーストまたはインク中の酸含量は、真下の
第１の層に拡散することにより脱保護反応を生じるため
の触媒量を供給するに充分な量である必要がある。塗布
方法および担体の形成および酸反応活性成分に対する酸
の触媒効率に依存するけれども、パターニング層は、酸
の単に１重量％の画分を含んでもよく、酸の９０重量％
もの量を含んでもよい。

【００４９】本発明の実施に無機酸を用いることはでき
るが、環境および安全の観点からは、好ましくない。さ
らに、それらはほとんどの有機酸と一緒に用いることが
できず、それらが存在すると、それらの塗布装置に錆を
生じる問題がある。

【００５０】Ｇ．酸性樹脂の増感剤として用いる有機塩
基 酸性樹脂の増感剤として用いる有機塩基は、底部テープ
層と上刷りパターニング層との双方に用いる樹脂／可塑
剤中に可溶でなければならない。この有機塩基は、樹脂
中の−ＣＯＯＨ部分をイオン化するに充分なアルカリ性
である必要があり、パターン化領域が水性洗浄工程で洗
い流されるに充分な水溶性である必要がある。

【００５１】Ｈ．固形成分 非パターン化層の固形成分は、しばしば、ガラスまたは
ガラス形成している酸化物などの絶縁性物質であり、例
えば、８５０℃で、燃やすと、緻密化および／または焼
結する。この固形分の化学組成は、有機媒体成分に対し
て不活性である限り、本発明の応用に関して、それ自
身、重要ではない。もちろん、本発明方法は、焼成しな
い厚い高分子フィルム層をパターン化するにも用いるこ
とができる。

【００５２】パターン化層に固形分を用いることは、必
ずしも必要なわけではない。しかしながら、微粉砕固形
分を用いることは、印刷層の好適なレオロジー特性を得
るとともに、本発明にしたがって一連の処理を行うの
に、大変有益な方法である。パターン化層中の固形分の
組成は、拡散パターニングが完了した後、該系から洗浄
により物理的に除去されるので、特に重要ではない。

【００５３】また、この固形物の粒径は、重要ではな
い。しかし、通常、０．５〜２０ミクロンの範囲にある
べきである。

【００５４】また、厚いフィルムテープは、Ａｕ、Ａ
ｇ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｎｉ、および合金およびそれらの混合
物を含む多種多様な導電性材料を含有し得る。導電性金
属粒子の粒径は、０．１〜２０ミクロンメータの範囲内
にあるべきであり、好ましくは、０．５〜１０ミクロン
メータである。

【００５５】Ｉ．パターン化層のポリマー パターニング層中のポリマーの基本的な機能は、該層の
レオロジーを、該層を非パターン化層に対して設けるら
れるように、調整することにある。したがって、このポ
リマーは、どんな場合においても、パターン化層の本質
的成分であるわけではない。例えば、該層がインクジェ
ット印刷により塗布される場合には、不要である。しか
し、パターニング層が厚いフィルムペーストとして塗布
される場合には、該ポリマーは、それらが洗浄工程にお
いて除去されるまで、該ペーストのレオロジーを調整す
ることと、前記微粉砕固形物のバインダーなることとい
う両方の役割を果たす。バインダポリマーの特性は、パ
ターンニング層のレオロジー特性が塗布方法にとって好
適である限り、広い限定内にあってよく、重要ではな
い。しかし、パターン化層が厚いフィルムペーストとし
て塗布される場合には、バインダとしてエチルセルロー
スなどのセルロースポリマーを用いることが、非常に好
ましい。というのは、その場合には、バインダポリマー
にはチキソトロピー特性が必要となるからである。水性
溶液の洗浄または噴霧により拡散パターン化層を除去で
きるように、その溶媒系を調製する。

【００５６】Ｊ．塩基水溶液 酸反応活性ポリマーで拡散パターン化されたテープの領
域は、塩基水溶液で分散する必要がある。層からの溶解
ポリマーおよび残留量の酸の十分な除去を達成するため
に、塩基洗浄水溶液のｐＨは、好ましくは、酸反応活性
の性質に応じて少なくとも９でなければならない。例え
ば、ポリアクリル酸は水に可溶性であるが、メタクリル
酸ベンジルとアクリル酸ベンジルとの共重合体は溶解す
るのに高いｐＨが要求される。酸反応活性樹脂が組成物
に用いられる場合、任意により、低レベルの水溶性界面
活性剤が上記洗浄溶液に存在して、酸とポリマー・フィ
ルムとの間の相互作用を促進してもよい。

【００５７】Ｋ．配合処方および塗布 本発明の方法は、基本的に、電子部品製造における機能
性層の作製における使用を意図する。典型的には、分散
性改変剤（本件の場合、有機酸または有機塩基）を含有
するパターン化された層は、厚みが５〜３０ミクロンの
範囲であるが、一方、パターン化されていない層は、厚
みがさらに大きなものとなりうる。パターン化された層
の厚みは、操作性を考慮して、というよりはむしろ、所
望される解像度（resolution）および塗布の方法により
制限される。

【００５８】以下の概論から、本出願において説明され
るテープ（多層）の絶縁体を用いて、拡散パターン化技
術をうまく実施するための、種々の成分の最適レベルが
推定される。積層、パターン形成性、焼尽特性、および
燃焼フィルム積層性を最適化するために、以下の体積関
係が有利であることがわかっている。それらは、重量パ
ーセントに換算して、典型的な配合組成の処方を示す。
無機相は、３．９の比重を有すると推定され、ビヒクル
は１．３の比重を有すると推定される。

【００５９】 テープ 体積％ 重量％ 無機相 ４０〜６０％ ６７〜８２％ 好ましくは５０％ 好ましくは７５％ 不揮発性有機相 ６０〜４０％ ３３〜１８％ 好ましくは５０％ 好ましくは２５％ このテープは通常はスリップ（実施例１を参照）キャス
トされるので、このスリップの処方は十分な溶媒を含ん
で、キャスト可能なスリップの粘度を１０パスカル・秒
未満まで低下させなければならない。典型的な粘度範囲
は０．３〜６パスカル・秒である。さらに、いくつかの
種類のポリマーと金属酸化物の分散系は、溶解性酸化物
と樹脂との相互作用により、粘度が安定ではない。この
理由から、反応性の無機性の化学種を不動態化するのに
は、スリップ（実施例１を参照）から水を除去すること
と、温水または酸または塩基での抽出により表面イオン
を除去することと、非常に反応性がある成分の場合に
は、不活性塗料を反応性中間物に添加すること、のいず
れが適切か、ということに注意を払わなければならな
い。酸反応性樹脂の反応性基はさらに保護されているの
で、それらは、直鎖の酸含有樹脂と比べて、著しく反応
性に乏しいことが予期される。実施例１のようなビヒク
ルからの水の除去は、無機相を加熱することによる吸着
水の除去とともに、スリップを、キャストする前の１週
間または２週間の保存に対して十分に安定化する場合が
多い。キャスト・テープの高い粘度により、テープは通
常は、一旦キャストされると安定である。

【００６０】 スリップ 体積％ 重量％ 無機相 好ましくは３５〜１５％ 好ましくは５８〜３０％ 不揮発性有機相 好ましくは３５〜１５％ 好ましくは３２〜２０％ 揮発性溶媒 好ましくは３０〜７０％ 好ましくは１０〜５０％ スリップの上記の体積は、実際の配合組成において出会
いやすい無機固体、有機固体および溶媒のありうる（mo
re likely ）範囲を包含する指針である。金粉（比重＝
１９．４）のような非常に重い固体が使用される場合、
無機相の重量画分は高くなければならない。上記の範囲
は、誘電体、抵抗体、軽金属（銅や銀など）、または７
未満で３より大きい比重を有する固体相などの無機相に
とって最も有用である。無機相の粒径も、固体配合の決
定因子である。一般に、粒径が細かい程、ＤＰテープに
必要な有機固体の画分は大きくなる。さらに、単一の粒
径を用いることよりも、粒径を混合することにより、高
い無機固体画分が可能となる場合が多い。実施例におい
て樹脂を用いたスリップの最適な溶媒は、メチルエチル
ケトン、または酢酸エチルとメチルエチルケトンまたは
アセトンとの混合物であり、典型的には９０／１０酢酸
エチル／ＭＥＫまたはアセトンである。

【００６１】さらに、このスリップの組成により、鏡面
的に非反射性（specularly nonreflective）である、溶
媒を含有しないポリマー可塑剤分散系が得られる。ポリ
マーが平滑さも光沢もない場合、フィルムの平滑性を損
なう第２の相が存在することが理論づけられる。本発明
では、必ずしも、真溶液が得られるフィルムのＤＰのた
めに達成される必要はない。実際には、第２の、可塑剤
を豊富に含有する相の存在が仮定される。その理由は、
フィルムの外観が、第２のポリマーを添加するにつれて
変化する、という事実による。アルカリ性印刷インキ
は、単一相フィルムに対しての第２の相を有するポリマ
ー・フィルムに容易に浸透すると考えられる。実施例１
で使用される２種類のポリマーは、実際にはほとんどの
比率で非相溶性である。

【００６２】Ｌ．他のパターニング系 選択性可溶化原理を使用して厚いフィルム・パターンを
形成可能な多くの代替の材料系がある。このパターン
は、ポジまたはネガとして作動する。すなわち、上刷り
の下にある領域は、以下の実施例１、２および３のよう
に可溶化されているか、あるいは、例えば水の作用によ
り現像可能なポリマーを水非相溶性可塑剤で上刷りして
下部に隠れた領域を保護し、次に非可塑性材料を水系へ
の可溶化により除去することにより不溶化されてもよ
い。以下の表は、透過方法により材料系を組成するため
の多くのアプローチを説明する。

【００６３】

【表１】

【００６４】上記の樹脂は、例えば、メタクリル酸メチ
ルまたはメタクリル酸エチルを組み合わせて、ポジまた
はネガとして作用するレジストとしてもよい。メタクリ
ル酸メチル／メタクリル酸エチルの組合せの場合、トリ
エチレングリコールなどの可塑剤は、エタノール・パタ
ーン形成溶媒中にネガとしての作用するレジストを生ず
る。

【００６５】過度に架橋していないその他の樹脂系（例
えば、ポリエステルなど）は、同様にしてパターン形成
される。単に、可溶化剤または非可溶化剤、あるいは好
適なパターン形成溶媒を決定することのみが必要とされ
る。

【００６６】高度に架橋したポリマーに溶解性エンベロ
ープ（solubility envelope ）が全く存在しない場合、
そのポリマーは、本方法の候補にはなりそうもないであ
ろう。

【００６７】本発明は、以下の実施例により、さらに説
明される。

【００６８】

【実施例】

実施例１ テープ組成物は、誘電性固体、イオン化可能であり、か
つアルカリ性インキで水溶性にされた樹脂、アルカリ性
増感剤の浸透速度を高めるための可塑剤、および、好ま
しくは、イオン性である必要のない第２の樹脂であり、
かつ可塑剤を豊富に含有する第２の相の粘度を増加させ
るための第２の樹脂からなり、この第２の相とは、拡散
パターン形成可能なフィルムにおいて、パターニング層
のアルカリ性増感剤の、パターン形成されていない第１
の相のテープへの拡散をさらに促進するのに好適であ
る。組成は以下のとおりである。

【００６９】 （グラム） 誘電性固体 ２００ （表２） 有機ビヒクル １８０ （表４） チキソトロープ １．６０

【００７０】

【表２】 配合量（重量％） ガラスＡ（表３） ３１．５１ ガラスＢ（表３） ４７．４１ アルミナ ６．５６ カルシウムジルコナート ８．７６ コバルトアルミナート ３．００ チタニウムオキサイド ２．６２

【００７１】

【表３】 ガラスＡ（重量％） ガラスＢ（重量％） ＢａＯ １２．５６ １１．７８ ＳｒＯ １０．８２ １０．１５ ＣａＯ ６．７０ −−− ＺｎＯ １６．００ ２１．２９ Ａｌ₂ Ｏ₃ ５．５０ ６．９０ ＳｉＯ₂ ４６．０１ ４７．６４ ＺｒＯ₂ −−− −−−

【００７２】

【表４】 配合量（重量％） 酸性樹脂Ａ １３．５ ＸＰＤ１０３４ ３３ ＸＰＤ１７０８ ６７ 樹脂Ｂ ０．９ 可塑剤Ｃ ２５．０ メチルエチルケトン ６０．７

【００７３】

【表５】 配合量（グラム） アルミナ ６０ ビヒクル ４０ B.F. Goodrich XPD 1234 ８．３３ Elvacite 2051 ０．３ トリエチルアミン ３３ ターピネオール １５ ブチルベンジルフタラート １７．７ ガラスＡおよびＢ：ガラス粒径が４〜５ミクロンの平均
直径当量である。これらのガラスは、比較的大きなｐｓ
ｄで感水性であり、表面積を最小にする。

【００７４】樹脂Ａ：B.F.Goodrich ＸＰＤ１０３４。
〜３５，０００ＭＷ、遊離酸が〜２０％、ポリメチレン
メタクリレート／メタクリル酸コポリマー。B.F.Goodri
ch製のＸＰＤ１７０８。メタクリル酸メチル／メタクリ
ル酸のコポリマー、〜７，０００ＭＷ、遊離酸が〜２０
％。

【００７５】樹脂Ｂ：ハークルズ(Hercules)・エチルセ
ルロース。等級Ｔ−２００、通常は厚フィルムのペース
トに用いられる；エトキシ置換が４８〜５０％、通常の
溶媒に可溶性、エタノール／トルエン中での粘度が２０
０。

【００７６】可塑剤Ｃ：フタル酸ブチルベンジル；例え
ばモンサント(Monsanto)社製の"Santicizer ( 商標) S-
160"。チキソトロープ：炭化水素／グリコールエーテル
・ビヒクル中の水素化カストール油（２５％）の微結
晶。Bake MPA-60 として市販されている。

【００７７】B.F. Goodrich XPD 1234［カーボセット(C
arboset)（登録商標）］は、メタクリル酸とメタクリル
酸メチルとのコポリマーであり、メタクリル酸単位が２
５％、分子量が〜７０００である。ガラス転移点Ｔｇは
約１００℃である。

【００７８】このビヒクルは、当業者に公知の技術にし
たがって、樹脂を溶媒中に分散することにより調製し
た。このペーストは、典型的な厚フィルム・ペーストと
してロール・ミルにかけられて、良好な分散系を生じ
た。

【００７９】ビヒクルの調製には、樹脂が数％の湿気を
含むための問題がある。その湿気は、ガラスおよび酸化
物を浸出させる表面の２価イオンを生じさせるのに十分
であった。これら２価イオンは、その後、上記ポリマ上
のカルボキシル基と架橋され、過酷な粘性な変化が生
じ、その結果、上記テープを不安定なスリップでキャス
トすることは不可能となった。後述される１１０℃まで
の温度による予備加熱は、高温状態において存在してい
たならば急速に蒸発するであろう揮発性の溶媒を添加す
る前に、高温で上記樹脂から湿気を追い出すのに寄与す
る。上記ビヒクルの調製はエアモータによって撹拌され
た状態の重合釜内で行われた。樹脂ＡおよびＢは可塑剤
Ｃと共に１１０℃まで３０分間、加熱された。その混合
物は、その後４０℃まで可能な限り急速に冷却され、そ
の後溶媒としてメチルエチルケトンが添加された。その
混合物は、透明溶液となるまで環流冷却器を備えた重合
釜を用いて４０℃で撹拌された。湿気を除去するため
に、樹脂の溶解中、重合がまは窒素で充填されていた。

【００８０】また、固体樹脂は４５０℃で４時間加熱す
ることによって湿気を除去するために予備加熱され、そ
の後、上記ビヒクルに添加する前に室温まで冷却され
た。この湿気除去はスリップの粘度の安定性を非常に高
めた。固体樹脂は、チキソトープおよびビヒクルと共
に、適当量の粉砕媒体を入れた１クォート（１／４ガロ
ン）入りのジャーミル内に秤量された。この混合物に
は、ジャーミル内で毎分６０回転で３時間回転が加えら
れた。

【００８１】粉砕処理した後に、上記材料は、１４ミル
のナイフを用いてシリコン処理されたマイラー（デュポ
ン社のポリエチレングリコールテレフタレートフィルム
の登録商標）上にキャストする前に、微細なメッシュを
介して濾過され、少なくとも１時間、好ましくは１晩の
間、緩慢に回転が与えられた。約１００ミクロン厚の誘
電テープが製造された。

【００８２】テープは、１２５℃の温度でロール上に導
くバネを用いてロールラミネータ内において積層されて
いる。ロールラミネート後に、１００℃のオーブン内で
１時間アニールし、テープの基材に対する接着性を改善
した。その後、被覆材を剥がし、パターニングされてい
る層（表５中の式）はテープの上部に堆積された。７０
〜９０℃、１０〜２０分間の加熱をするオーブンは、テ
ープ中にアルカリ性溶解剤を拡散するのに十分であっ
た。水中で洗浄した後は、ビア（vias）が生じた。パタ
ーニングされたテープは、その後、３０分および６０分
間の燃焼プロファイルにおける８５０℃の温度をピーク
温度として１０分間用いて燃焼させた。

【００８３】第２の樹脂の用途はキャスタビリティを改
善するためにスリップを厚くしようとしている。また、
第２の樹脂は、低粘度であり、かつ、高圧、高温の条件
下でのラミネートで圧搾されるテープの有機部の小さな
分画として存在し得る第２の相を厚くするのに用いられ
得る。第２の樹脂は可塑剤リッチ相で濃縮され、ラミネ
ート中に第２の相の損失を防止するために、その粘度を
高め得るものであると理論づけられている。また、樹脂
リッチ相と基材との間の接合を妨害する可塑材リッチ相
を保持することによってテープの基材に対するラミネー
ト性を強める。

【００８４】実施例２ 実施例２の化学組成は実施例１と同一である。しかし、
その処理方法は異なる。その対象は、絶縁性の固体樹脂
中の酸化物粉末に、より長いミル時間を与えながら、相
対的に軟質のガラスの磨損を減少させるものである。

【００８５】ビヒクルの調製はエアモータによって撹拌
された状態の重合釜内で行われた。樹脂ＡおよびＢは可
塑剤Ｃと共に１１０℃まで３０分間、加熱された。その
混合物は、その後４０℃まで可能な限り急速に冷却さ
れ、その後溶媒としてメチルエチルケトンが添加され
た。その混合物は、透明溶液となるまで還流冷却器を備
えた重合釜を用いて４０℃で撹拌された。この処理方法
に関して樹脂から湿気を除去する原理は実施例１と同一
である。

【００８６】酸化物は実施例１のように予備加熱され、
その後、チキソトープおよびビヒクルと共に、適当量の
粉砕媒体を入れた１クォート入りのジャーミル内に秤量
された。この混合物には、ジャーミル内で毎分６０回転
で４時間回転が加えられた。ガラス上の新しい表面の量
を減少させるために、相対的に軟質のガラスは、酸化物
が４時間粉砕された後まで導入されない。その後、ガラ
スが添加され、スリップは付加的な４時間粉砕された。
ガラスの過度の粉砕は、２価金属イオンの高含量のため
に、スリップを不安定な粘性とし、実施例１において議
論したように、粘性の変化を生じさせる。

【００８７】粉砕処理した後に、上記材料は、１４ミル
のナイフを用いてシリコン処理されたマイラー（登録商
標）上にキャストする前に、微細なメッシュを介して濾
過され、少なくとも１時間、好ましくは１晩の間、緩慢
に回転が与えられた。約１００〜１９０ミクロン厚の絶
縁性テープは、ナイフの端縁におけるスリップ上の圧力
に依存して製造された。

【００８８】テープは、１２５℃の温度でロール上に導
くバネを用いてロールラミネータ内において積層されて
いる。ロールラミネート後に、１００℃のオーブン内で
１時間アニールし、テープの基材に対する粘着性を改善
した。その後、被覆材（マイラー：登録商標）を剥が
し、拡散されパターニングされている層はテープの上部
に堆積された。７０〜９０℃、１０〜２０分間の加熱を
するオーブンは、テープ中にアルカリ性溶解剤を拡散す
るのに十分であった。水中で洗浄した後は、バイアスが
生じた。パターニングされたテープは、その後、３０分
または６０分間の燃焼プロファイルのいずれかにおける
８５０℃の温度をピーク温度として１０分間用いて燃焼
させた。

【００８９】実施例３ 本実施例におけるテープの組成は、誘電性固体樹脂、イ
オン化され、かつ、アルカリ性インクによって水溶性と
され得る樹脂混合物、アルカリ性増感剤の浸透速度を高
めるための可塑剤、および好ましくはイオン化される必
要がなく、拡散されパターン化され得るフィルムにおい
て望ましい可塑剤リッチの第２の相の粘度を増加させる
ための第２の樹脂からなる。その組成は以下の通りであ
る。

【００９０】 （グラム） 誘電性固体樹脂 ２００ 有機ビヒクル １８０ （表６） チキソトロープ １．６０

【００９１】

【表６】 配合量（重量％） 酸性樹脂Ａ １４．４ ＸＰＤ１０３４ ３３ ＸＰＤ１７０８ ６７ 可塑剤Ｃ ２５．０ メチルエチルケトン ６０．７ 各成分は実施例１に記述されている。

【００９２】ビヒクルの調製には、樹脂が数％の湿気を
含むための問題がある。その湿気は、ガラスおよび酸化
物を浸出させる表面の２価イオンを生じさせるのに十分
であった。これら２価イオンは、その後、上記ポリマ上
のカルボキシル基と架橋され、過酷な粘性な変化が生
じ、その結果、上記テープを不安定なスリップでキャス
トすることは不可能となった。後述される１１０℃まで
の温度による予備加熱は、高温状態において存在してい
たならば急速に蒸発するであろう揮発性の溶媒を添加す
る前に、高温で上記樹脂から湿気を追い出すのに寄与す
る。上記ビヒクルの調製はエアモータによって撹拌され
た状態の重合釜内で行われた。樹脂は可塑剤Ｃと共に１
１０℃まで３０分間、加熱された。その混合物は、その
後４０℃まで可能な限り急速に冷却され、その後溶媒と
してメチルエチルケトンが添加された。その混合物は、
透明溶液となるまで還流冷却器を備えた重合釜を用いて
４０℃で撹拌された。湿気を除去するために、樹脂の溶
解中、重合釜は窒素で充填されていた。

【００９３】また、固体樹脂は４５０℃で４時間加熱す
ることによって湿気を除去するために予備加熱され、そ
の後、上記ビヒクルに添加する前に室温まで冷却され
た。この湿気除去はスリップの粘度の安定性を非常に高
めた。固体樹脂は、チキソトロプおよびビヒクルと共
に、適当量の粉砕媒体を入れた１クォート入りのジャー
ミル内に秤量された。この混合物には、ジャーミル内で
毎分６０回転で３時間回転が加えられた。

【００９４】粉砕処理した後に、上記材料は、１４ミル
のナイフを用いてシリコン処理されたマイラー（登録商
標）上にキャストする前に、微細なメッシュを介して濾
過され、少なくとも１時間、好ましくは１晩の間、緩慢
に回転が与えられた。約１００〜１９０ミクロン厚の絶
縁性テープが製造された。

【００９５】テープは、１２５℃の温度でロール上に導
くバネを用いてロールラミネータ内において積層されて
いる。ロールラミネート後に、１００℃のオーブン内で
１時間アニールし、テープの基材に対する粘着性を改善
した。その後、被覆材を剥がし、パターニングされてい
る層はテープの上部に堆積された。７０〜９０℃、１０
〜２０分間の加熱をするオーブンは、テープ中にアルカ
リ性溶解剤を拡散するのに十分であった。水中で洗浄し
た後は、ビアが生じた。パターニングされたテープは、
その後、３０分および６０分間の燃焼プロファイルにお
ける８５０℃の温度をピーク温度として１０分間用いて
燃焼させた。

【００９６】実施例４ 実施例４の化学組成は単一の樹脂のみを含む点において
他と異なる。該組成は次の通りである。

【００９７】 （グラム） 誘電固体 ２００ 有機ビヒクル（表７） １８０ チキソトロープ １．６０

【００９８】

【表７】 （重量％） 酸性樹脂 Ａ １３．５％ ＸＰＤ１０３４ １００％ 可塑剤 Ｃ ２５．０％ メチルエチルケトン ６０．７％ 配合物の成分は実施例１に記述されている。

【００９９】ビヒクルの製造はエアモーターで撹拌しな
がら重合がま中で実施された。樹脂を可塑剤Ｃと一緒
に、１１０度になるまで３０分間加熱した。混合物をで
きる限り急速に４０度まで冷却して、その後、溶媒メチ
ルエチルケトンを加えた。混合物を還流冷却器付きの重
合釜を用いて透明溶液が得られるまで、４９度でかき混
ぜた。これを実施して、樹脂から水分を除去した。

【０１００】酸化物を実施例１のように予熱し、つい
で、１クオートボールミルの中にチキソトロープおよび
ビヒクルに加えて、適当な容積の粉砕媒体を入れた。混
合物をボールミルの中で、６０ｒｐｍで４時間回転させ
た。ガラス上の新鮮な表面の量を少なくするために、酸
化物を４時間かけて粉砕した後、比較的柔らかいガラス
を投入した。ついで、ガラスを加えて、スリップを更に
４時間粉砕した。

【０１０１】粉砕後、その物質を細目を通して濾過し、
シリコン処理された（登録商標）Ｍｙｌａｒの上に１４
ミルナイフを用いてキャスティングする前に、少なくと
も１時間、好ましくは一晩中ゆっくり回転させておい
た。約１００から１９０ミクロン厚の絶縁性テープを製
造したが、それは、ナイフの縁でスリップにかける圧力
にかかっている。

【０１０２】テープを１２５度の温度でロール上でばね
加重を用いてロール貼り合わせ機中で貼り合わせた。ロ
ール貼り合わせした後、１００度で１時間、オーブン中
でアニールされたＣは基体とテープとの密着性がよくな
った。ついで、カバーシートを剥がして、パターン層を
テープの最上部に置いた。７０〜９０度で１０〜２０分
間加熱されたオーブンはアルカリ性可溶化剤をテープの
中に拡散させるのに十分であった。ついで、形成された
バイアを水で洗った。ついで、パターン化されたテープ
を、ピーク温度で１０分使用する、３０または６０分の
燃焼分布で、８５０度で燃やした。

【０１０３】実施例５ ２つの構成物が形成された。すなわち１つは絶縁性テー
プであり、１つはパターン化されたペーストである。本
実施例では、実施例１〜４のように、樹脂も誘電固体も
感湿性ではないので、構成物中の過剰な湿気を除去する
ために特別な注意が払われる必要はない。該構成物は次
の通りである。

【０１０４】 絶縁性テープ （重量％） ガラス Ｃ（表８） ３０．０％ ガラス Ｄ（表８） １．６ アルミナ Ａ １５．０ アルミナ Ｂ ６．２ コバルトアルミン酸塩 ０．１５ ポリメタクリル酸メチル １０．２％ 湿潤剤 ２．３ ｔ−ブチルアントラキノン １．００ ブチルヒドロキシトルエン ０．０５ 酢酸エチル ２６．６ エチルメチルケトン ５．５ フタル酸ブチルベンジル １．４

【０１０５】

【表８】 ガラス Ｃ ガラス Ｄ （重量％） （重量％） ＳｉＯ₂ ５６．２ １６．５ ＰｂＯ １８．０ Ａｌ₂ Ｏ₃ ８．６ ＣａＯ ７．４ Ｂ₂ Ｏ₃ ４．５ ３８．３ Ｎａ₂ Ｏ ２．７ Ｋ₂ Ｏ １．６ ＭｇＯ ０．８ ４．３ ＺｒＯ₂ ０．２ ３．０ ＢａＯ ３７．５ ガラスＣは、Ｄ₅₀が〜４から４．５ミクロンである。そ
れは粉砕されて、粗い部分と細かい部分を取り除いた
後、分類された。Ｄ₁₀は約１．６ミクロンであり、Ｄ₉₀
は１０〜１２ミクロンであり、表面積は１．５〜１．８
ｍ² ／ｇである。

【０１０６】ガラスＤは大きい粒度のガラスＣのため
に、誘電複合物の低い焼結温度で用いられるカルシウム
錫ホウケイ酸ガラスである。

【０１０７】アルミナＡは、狭いＰＳＤをもつ１ミクロ
ンの粉末であり、Ｄ₁₀、Ｄ₅₀、Ｄ₉₀は、それぞれ〜０.
５、１. １、および２. ７ミクロンである。粗粒子と微
粒子を除くことにより等級化される。表面積は約２．７
〜２．８ｃｍ² ／ｇである。

【０１０８】アルミナＢは、およそ５ｍ² ／ｇの表面積
を有する平均０. ４ミクロンのＰＳ粉末である。

【０１０９】 パターニング ペースト （グラム） アルミナＡ ６０. ０ 水素化ひまし油 １. ４ ミネラルスピリット ４. ０ 着色剤 ２. ０ エチルセルロース Ｔ−２００ ４. ３ エチルアセテート １１. ９ エチルメチルケトン ２. １ エチルベンジルケトン １６. ２ 上記組成物は厚いフィルム物質の形成で当業者によく知
られた方法で生成され、積層に用いられる。実施例１〜
４に記載されたように、その後、ビア・オープニングの
いくつかの寸法を持つビア・フィル・スクリーン（via
fill screen ）を用いてパターニング層が印刷される。

【０１１０】重ね印刷されたパターニングペーストは、
その後５分から１０分間９０℃で乾燥される。その後、
上刷りされた表面領域が除去されるまで、上刷りされた
層をクロロセンに浸し、超音波撹拌を用いることによ
り、絶縁体にパターンが形成され、上刷りされたパター
ニングペースト下の領域は溶解されて除去される。

【０１１１】４〜５ミルの細かいビアを８５ミクロンも
の厚さの絶縁性の膜中に溶解させ、良好なエッジデフィ
ニションを得る。

【０１１２】実施例６ 導体テープは、以下の銅粉末で形成される： （グラム） 銅粉末、３〜４ミクロン ７３. ０ ガラス粉末 Ｅ ５. ３ ポリメチルメタクリレート ６. １ ｔ−ブチレンスラキノン ０. ６ ｔ−ブチルヒドロキシトルエン ０. １ エチルアセテート １５. ２ エチルメチルケトン ２. ６ ガラス粉末Ｅ （重量％） Ｂｉ₂ Ｏ₃ ８２. ０ ＰｂＯ １１. ０ Ｂ₂ Ｏ₃ ３. ５ ＳｉＯ₂ ３. ５ 上記銅テープは、厚膜テープの生成における当業者によ
く知られた技術で上記成分から作られる。

【０１１３】導体組成のひとつの被膜をアルミナ基板上
に積層し、スクリーン印刷の導体パターンのネガを実施
例１のパターニングペーストを用いて銅プリントの上部
に印刷する。二つのプリントは、８５〜９５℃で乾燥す
る。乾燥された部分は、超音波撹拌を用いてクロロセン
に１５〜２５秒浸され、所望のパターンを形成する。こ
の部分をその後焼成する。精密な四つのミルのライン／
スペース・パターンを形成する。焼成された部分は、厚
さ１０〜１２ミクロンで約３ミリオーム／スクエアの抵
抗率をもつ。もし３ミリオーム／スクエアのパターン
で、上記の結果、得られる四つのミルのライン／スペー
スの解像度を得るのは不可能ではないとしても、困難で
ある。さらに、４ミルのラインのトポグラフイ（topogr
aphy）はさらに精密なエッジの決定（edge definition
）を持ち、導体フィンガの上部の平たい表面を備え、
スクリーン印刷の部分より優れている。

【０１１４】実施例７ 同様の導電率と実施例６の導体と同様の厚さを持つ金の
導体テープを、従来技術と同様の技術を使い形成する。
組成は以下のようである： （グラム） 金粉末 ７２. ０ 銅ビスマス（Copper Bismuthate ） １. ５ ポリメチルメタクリレート ３. １ ｔ−ブチルアントラキノン ０. ３ エチルアセテート １０. ４ エチルメチルケトン ２. ７ ブチルヒドロキシトルエン ０. １ 上記組成物は、滑らかなテープ基板上に被膜される。金
組成が一つの被膜を有する金組成物をアルミナ基板上に
積層し、８５〜９５℃で乾燥される。その後、パターニ
ングペーストを厚い膜導体パターンのネガを用いてスク
リーン印刷により上刷り、その後、８５〜９５℃で再び
乾燥される。その後、その部分を超音波で撹拌されたク
ロロセンに１０〜２０秒浸し、このパターンは形成され
る。

【０１１５】この結果できたパターンを、厚い膜技術の
当業者によく知られた方法で高温のもとで焼成する。そ
の結果、高い導電率の金のパターンが得られる。

【０１１６】実施例８ このポジのワーキング導体ペースト系を、銅で以下のよ
うに形成する： ポジの銅ワーキングテープ （グラム） 銅粉末、３〜４ミクロン ８３. ０ ガラス粉末 Ｅ ( 例６） ２. ０ カーボセット（登録商標）１２３４樹脂 ３. ２ ベンゾトリアゾール ０. ３ エチルアセテート ９. ５ エチルメチルケトン ２. ０ パターニング銅ペースト （グラム） 銅粉末、３〜４ミクロン ４６. ００ ガラス粉末 Ｃ １. ２５ エチルセルロース Ｔ−５０ ０. ７５ サンテサイザ（登録商標）Ｓ−１６０ ２. ８３ テルピンオール異性体（isomers ） ２. ２９ 実施例１で用いたのと同様の技術を用いて、上記銅テー
プは、厚膜テープの生成において当業者によく知られた
技術により、上記成分から作られる。厚膜ペーストの生
成に詳しい当業者によく知られた技術を用いて、パター
ニングペーストを生成する。

【０１１７】導体組成のひとつの被膜がアルミナ基板上
に積層され、スクリーン印刷の導体パターンのネガをこ
の実施例のパターニングペーストを用いて銅プリントの
上部に印刷する。二つのプリントは８５〜９５℃で乾燥
される。乾燥した部分をその後、５〜１５秒間超音波撹
拌を用いて、１％の炭酸ナトリウム水溶液に浸し、所望
のパターンを形成する。精密な四つのミルのライン／ス
ペースのパターンを形成する。乾燥された部分は約２ミ
ルの厚さをもつ。分散パターンされた導体トレースの質
は非常に高い。４ミルのラインの品質はさらに精密なエ
ッジ決定を持ち、スクリーン印刷の部分より優れてい
る。

【０１１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
有機ポリマーテープを用いた効率的な拡散パターニング
法、および、この方法によるパターニングに特に適した
ポリマーテープ組成物を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】テープ形状のポリマーフィルムをパターン化す
る場合における本発明の工程を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 基板 ３ａ 絶縁性テープ層 ３ｂ 絶縁層 ３ｃ テープ ５ａ 第２の層 ５ｂ パターン化された層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 米国特許5411628（ＵＳ，Ａ) 欧州特許出願公開568853（ＥＰ，Ａ １) 国際公開93／07640（ＷＯ，Ａ１) 国際公開91／06118（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/32 ＷＰＩ／Ｌ（ＱＵＥＳＴＥＬ)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有機ポリマー層にパターンを形成する方
   法であって、 Ａ．基板にポリマーテープからなるパターン化されてい
   ない第１の層を積層することにより形成する工程と、 Ｂ．有機酸あるいは塩基および可塑剤からなる溶液を含
   むパターン化された第２の層を前記パターン化されてい
   ない第１の層に形成する工程と、 Ｃ．前記パターン化された第２の層を加熱して下側の第
   １の層の領域へ有機酸あるいは塩基および可塑剤を浸透
   させ、それにより前記下側の第１の層の領域のポリマー
   フィルムを有機酸あるいは塩基と反応させることによっ
   て可溶化させる工程と、 Ｄ．水または水溶液で前記層を洗浄して第１の層のパタ
   ーン化された領域から可溶化されたポリマーを除去する
   工程と、という一連の工程を有することを特徴とするパ
   ターンを形成する方法。
2. 【請求項２】 前記積層がロールまたはプレスにより行
   われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 前記ポリマーテープが微粉砕絶縁性固形
   分を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の方
   法。
4. 【請求項４】 前記パターン化された第２の層がさらに
   揮発性溶剤を含んでいることを特徴とする請求項１に記
   載の方法。