JP4341281B2 - プリント配線基板用の積層板の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、銅回路パターンの形成方法に関し、特にサブトラクティブ法による高精細な銅回路パターンの形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
銅回路パターンの形成方法としては、銅張り積層板にレジストのパターンを形成後、エッチングによりレジスト開口部の銅層を除去して銅回路パターンを形成する方法（サブトラクティブ法）と、絶縁基板にレジストのパターンを形成後、レジスト開口部に電解または無電解めっきにより銅を析出させて銅回路パターンを形成する方法（アディティブ法）が知られている。
銅回路パターンの精細度を向上させるには、一般に、レジストの解像度を直接反映させることができるアディティブ法が有利とされているが、製造工程が簡素なことや加工工程の制御のしやすさなどから、サブトラクティブ法が一般に用いられている。
【０００３】
しかし、サブトラクティブ法で銅回路パターンを形成する場合、現像によりレジストの所定部分を除去してレジストのパターンを形成する際、レジストを除去したレジスト開口部に、薄い有機物質層（所謂スカム）が残存してしまい、該有機物質層が、銅層のエッチング工程においてエッチング液をはじくため、サブトラクティブ法で形成できる銅回路パターンサイズには限界があると言われている。
また、特に、エッチングレジストの形成材料として、ドライフィルムタイプのレジスト材料を用いた場合、例えばロールラミネートという簡単な工程だけで銅層上にレジスト膜を形成できるという利点がある一方で、一般にレジストの膜厚が大きいため、微細なレジスト開口部にエッチング液が浸入しにくく、相対的に微細開口部のエッチングが遅れ、サイズの大きなレジスト開口部とのエッチングレートに差異が生じるため、所望の銅回路パターンを形成できないという問題がある。特に、レジスト開口部巾がレジスト膜厚の３倍を切るとエッチング遅れの影響が大きく、２倍を切ると特に顕著となる。
【０００４】
尚、特許文献１には、ＬＣＤパネルの製造において、エッチングレジストのパターンが形成されたウエットエッチング処理前の有機質薄膜積層ガラス基板に、１７２ｎｍの波長を主体とする紫外線を照射し、該紫外線の照射により加熱された状態のガラス基板に対して有機質薄膜のウエットエッチング処理を行うことにより、有機質薄膜の微細パターンの形成が可能なウエットエッチング方法が記載されているが、特許文献１には、銅回路パターンの形成における銅層のウエットエッチング処理については言及されていない。また、膜厚の厚いレジスト開口部へのエッチング液の浸入についても言及されていない。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−３２３５７６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、サブトラクティブ法により高精細な銅回路パターンを形成することができる銅回路パターンの形成方法を提供することにある。特にエッチングレジストとして、膜厚の大きなドライフィルムタイプのレジストを用いた場合にも、高精細な銅回路パターンを形成することができる銅回路パターンの形成方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、種々検討した結果、エッチングレジストのパターンが形成された銅張り積層板に１７２ｎｍの波長を主体とする紫外線の照射を行うことにより、該紫外線の照射によってエッチングレジスト内部が大きなダメージを受けることなく表面の濡れ性が改良されること、そしてその結果、銅層のウエットエッチング処理において、エッチング液が微細なレジスト開口部に容易に浸入することを知見した。
【０００８】
本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、サブトラクティブ法により銅張り積層板より銅回路パターンが形成されたプリント配線基板用の積層板の製造方法であり、
感光性ドライフィルムタイプのレジストを銅張り積層板にラミネートした後、露光現像操作にて所望のエッチングレジストのパターンが形成された銅張り積層板に１７２ｎｍの波長を主体とする紫外線の照射を行う工程と、
該紫外線の照射によって、銅張り積層板の銅層上に形成されたエッチングレジストの濡れ性が改良された状態で銅層のウエットエッチング処理を行う工程とを包含することを特徴とするプリント配線基板用の積層板の製造方法を提供するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の銅回路パターンの形成方法について詳しく説明する。
本発明で用いられる銅張り積層板は、プリント配線基板などに通常用いられているものであり、例えば、ポリイミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、液晶ポリマーなどの合成樹脂のフィルムからなる絶縁基板の表面に、銅層が積層されたものである。好ましくは、熱圧着特性を付与されたポリイミドフィルムの少なくとも片面に、銅箔を熱圧着して積層した銅張り積層板や、ポリイミドフィルムの少なくとも片面に、銅めっき工程を含むメタライズ処理で銅層が積層された銅張り積層板が用いられる。
【００１０】
上記銅張り積層板の銅層上にエッチングレジストのパターンを形成するには、上記銅層の表面に、フォトレジストを積層し、所望のパターンに対応するフォトマスクを介して露光し、現像する公知の方法により行えばよい。
上記フォトレジストの形成材料としては、通常用いられているネガ型またはポジ型の感光特性を有する感光性樹脂が用いられる。特に、本発明では、エッチングレジストが、レジストの膜厚の大きな感光性ドライフィルムタイプのレジストである場合に、その効果が顕著に発揮されるので好ましい。
【００１１】
而して、本発明は、上記のように銅層の表面に所望のエッチングレジストのパターンが形成された銅張り積層板に対し、１７２ｎｍの波長を主体とする紫外線の照射を行うものである。
１７２ｎｍの波長を主体とする紫外線としては、例えば、エキシマランプにより発生させた中心波長が１７２ｎｍのエキシマ光が挙げられる。エキシマランプは、ガスを高圧に封入したランプ内でガスを放電させ、発生した放電プラズマにより励起されてエキシマ状態となった放電ガスの原子が、エキシマ状態から元の基底状態に戻る過程で、そのエキシマ特有のスペクトルを放射する現象を利用した紫外線ランプであり、上記のランプ内に封入するガスとしてキセノンガスを用いることにより、中心波長が１７２ｎｍのエキシマ光を発生するものである。
【００１２】
上記１７２ｎｍの波長を主体とする紫外線の照射は、大気雰囲気中で行うことで活性酸素による洗浄効果も併せて得られるため好ましい。また、１７２ｎｍの光は空気中の酸素に吸収されるため、紫外光の放射位置と照射面は１０ｍｍ以内が好ましい。
上記１７２ｎｍの波長を主体とする紫外線の放射照度は、好ましくは２〜１００ｍＷ／ｃｍ² 、より好ましくは５〜５０ｍＷ／ｃｍ² である。
上記１７２ｎｍの波長を主体とする紫外線の照射時間は、中心波長が１７２ｎｍのエキシマ光を照射する場合には、通常１〜３０秒、好ましくは５〜２０秒である。
上述の１７２ｎｍの波長を主体とする紫外線の照射によって、銅張り積層板の銅層上に形成されたエッチングレジストの濡れ性が改良される。
【００１３】
上述の１７２ｎｍの波長を主体とする紫外線の照射後、銅張り積層板の銅層のウエットエッチング処理を行う。このウエットエッチング処理は、上記紫外線の照射後、直ちに行うことが好ましい。
上記銅層のウエットエッチング処理は、通常のサブトラクティブ法における銅層のウエットエッチング処理と同様にして行えばよい。即ち、例えば、エッチング液を銅張り積層板の銅層上にスプレーして、レジスト開口部の銅層を溶解、除去し、その後、洗浄、乾燥すればよい。
上記エッチング液としては、通常用いられている銅層のエッチング液、例えば塩化第２鉄水溶液、塩化第２銅水溶液、アルカリ性エッチング液などが用いられるが、これらの中でも、塩化第２鉄または塩化第２銅の水溶液を主成分とするエッチング液を用いることが好ましい。
【００１４】
上記ウエットエッチング処理終了後、常法によりエッチングレジストを剥離することにより、表面に所望の銅回路パターンが形成された積層板が得られる。
本発明においては、上述の１７２ｎｍの波長を主体とする紫外線の照射によって、銅張り積層板の銅層上に形成されたエッチングレジストの濡れ性が改良されているため、上記ウエットエッチング処理の際に、上記エッチング液がレジスト開口部に容易に浸入する。そのため、レジスト開口部のエッチング残りが無く、得られる銅回路パターンが極めてシャープである。
【００１５】
【実施例】
以下に実施例および比較例を挙げ、本発明の効果を具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例および比較例に何ら制限されるものではない。
【００１６】
〔サンプル作製▲１▼〕
銅張り積層板として、銅箔がポリイミドフィルムの片面に熱圧着して積層された宇部興産（株）製のユピセルＮ−ＳＥ１４１０を用いた。この銅張り積層板に、前処理として過硫酸アンモニウム水溶液を主成分とするソフトエッチング液により銅箔表面の清浄化処理を施した。次いで、この銅張り積層板の銅箔上に、厚み７μｍの感光性ドライフィルムタイプのレジスト〔旭化成（株）製のサンフォート、ＵＦＧ−０７１グレード〕をラミネータにて、ロール温度１０５℃、ロール圧力０．３５ＭＰａ、搬送速度１ｍ／分の条件でラミネートした。次いで、上記レジストを、ＵＦＸ−２０２３Ｂ型投影式露光装置（ウシオ電機製）で４０μｍピッチのライン／スペース＝２６μｍ／１４μｍパターンをマスクとして１２０ｍＪ露光した。露光後、シャワー装置を用い炭酸ソーダ１％水溶液で現像（シャワー圧力：２気圧、現像時間：２０秒）し、水洗、乾燥して、エッチングレジストのパターンが形成された銅張り積層板を得た。
【００１７】
〔サンプル作製▲２▼〕
上記〔サンプル作製▲１▼〕において、露光マスクの設計値をライン／スペース＝２７μｍ／１３μｍとした以外は、上記〔サンプル作製▲１▼〕と同様にして、エッチングレジストのパターンが形成された銅張り積層板を得た。
【００１８】
実施例１
上記〔サンプル作製▲１▼〕で得られたエッチングレジストのパターンが形成された銅張り積層板に、エキシマランプ〔アイグラフィックス（株）製のＥＸ−２４０−１〕により発生させた中心波長が１７２ｎｍのエキシマ光を１０秒間照射した。照射後、直ちに自動搬送式のシャワー装置にて銅箔のウエットエッチング処理（エッチング液：比重１．３８０の塩化第２鉄水溶液を主成分とするエッチング液、温度：４５℃、シャワー圧力：２．５気圧、エッチング時間：ブリークポイントの１．８倍）を行った。次いで、レジスト剥離（剥離液：１％ＮａＯＨ水溶液、温度：４０℃、シャワー圧力：２気圧、時間：６０秒）を行い、表面に銅回路パターンが形成された積層板を得た。
得られた積層板の表面の顕微鏡写真を図１に示す。図１から明らかなように、得られた積層板は、銅回路スペース部の銅箔のエッチング残りが無く、良好な銅回路パターンが形成されていた。
【００１９】
実施例２
実施例１において、上記〔サンプル作製▲１▼〕で得られたエッチングレジストのパターンが形成された銅張り積層板の代わりに、上記〔サンプル作製▲２▼〕で得られたエッチングレジストのパターンが形成された銅張り積層板を用いた以外は、実施例１と同様にして、表面に銅回路パターンが形成された積層板を得た。
得られた積層板の表面の顕微鏡写真を図２に示す。図２から明らかなように、得られた積層板は、銅回路スペース部の銅箔のエッチング残りが無く、良好な銅回路パターンが形成されていた。
【００２０】
比較例１
実施例１において、エキシマ光を照射しない以外は、実施例１と同様にして、表面に銅回路パターンが形成された積層板を得た。
得られた積層板の表面の顕微鏡写真を図３に示す。図３から明らかなように、得られた積層板は、銅回路スペース部に銅箔のエッチング残りが見られ、良好な銅回路パターンが得られなかった。
【００２１】
比較例２
実施例２において、エキシマ光を照射しない以外は、実施例２と同様にして、表面に銅回路パターンが形成された積層板を得た。
得られた積層板は、銅回路スペース部の全領域にわたり銅箔のエッチング残りが見られた。
【００２２】
比較例３
実施例１において、エキシマ光を照射する代わりに、低圧水銀ランプ照射装置〔アイグラフィックス（株）製のＯＣ−２５０６〕により発生させた紫外線（２５４ｎｍの輝線が作用効果がある）を６０秒間照射した以外は、実施例１と同様にして、表面に銅回路パターンが形成された積層板を得た。照射時間を６０秒間としたのは、紫外線照射効果が明瞭になるために要した時間である。
銅箔のウエットエッチング処理中にレジスト剥離が生じ、得られた積層板は、部分的に銅回路の欠けや断線が見られた。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の銅回路パターンの形成方法によれば、サブトラクティブ法により高精細な銅回路パターンを形成することができる。特にエッチングレジストとして、膜厚の大きなドライフィルムタイプのレジストを用いた場合にも、高精細な銅回路パターンを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、実施例１で得られた積層板の表面の顕微鏡写真である。
【図２】図２は、実施例２で得られた積層板の表面の顕微鏡写真である。
【図３】図３は、比較例１で得られた積層板の表面の顕微鏡写真である。

Claims (7)

1. サブトラクティブ法により銅張り積層板より銅回路パターンが形成されたプリント配線基板用の積層板の製造方法であり、
   感光性ドライフィルムタイプのレジストを銅張り積層板にラミネートした後、露光現像操作にて所望のエッチングレジストのパターンが形成された銅張り積層板に１７２ｎｍの波長を主体とする紫外線の照射を行う工程と、
   該紫外線の照射によって、銅張り積層板の銅層上に形成されたエッチングレジストの濡れ性が改良された状態で銅層のウエットエッチング処理を行う工程とを包含することを特徴とするプリント配線基板用の積層板の製造方法。
2. 紫外線が、エキシマランプにより発生させた中心波長が１７２ｎｍのエキシマ光である請求項１に記載のプリント配線基板用の積層板の製造方法。
3. 紫外線の照射が、大気雰囲気中で行われる請求項１または２に記載のプリント配線基板用の積層板の製造方法。
4. エッチングレジストが、ネガ型またはポジ型の感光特性を有する感光性樹脂からなる請求項１〜３の何れかに記載のプリント配線基板用の積層板の製造方法。
5. 銅層のウエットエッチング処理が、塩化第２鉄または塩化第２銅の水溶液を主成分とするエッチング液を用いて行われる請求項１〜４の何れかに記載のプリント配線基板用の積層板の製造方法。
6. 銅張り積層板が、銅箔が熱圧着特性を付与されたポリイミドフィルムの少なくとも片面に熱圧着して積層されたものである請求項１〜５の何れかに記載のプリント配線基板用の積層板の製造方法。
7. 銅張り積層板が、ポリイミドフィルムの少なくとも片面に銅めっき工程を含むメタライズ処理で銅層が積層されたものである請求項１〜５の何れかに記載のプリント配線基板用の積層板の製造方法。

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