JP4450726B2 - Interlayer connection device and interlayer connection method - Google Patents
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Description
本発明は、多層配線基板の層間を接続する層間接続装置および層間接続方法に関する。 The present invention relates to an interlayer connection device and an interlayer connection method for connecting layers of a multilayer wiring board.
従来の配線処理法の例が、特許文献1に記載されている。この公報に記載の配線方法では、基体に設けられたアスペクト比の高い貫通孔に低コストで配線処理するために、貫通孔内へガスデポジション法により導電性金属微粒子からなる金属柱を形成している。具体的には、金属微粒子をガスに浮遊させた後に、高速で基体に形成された微細な貫通孔めがけて衝突させている。これにより、貫通孔を金属微粒子が充填して、層間が接続される。
An example of a conventional wiring processing method is described in
上記特許文献1に記載の方法では、金属微粒子をガスに浮遊させた後、高速で基体の貫通孔に衝突させ金属導体を生成させているので、基板内に形成されている電気回路としての銅箔と生成した金属導体とを、電気的に接続させる必要がある。銅は非常に酸化されやすい金属であるから、空気中の酸素と容易に反応して絶縁物である銅酸化膜を形成し易い。銅酸化膜は絶縁体であるから、除去しないと電気的な接続が達成されない。また、レーザーで絶縁層に穴を明けて層間接続に用いるバイアホールを作成するが、レーザー加工時に絶縁層を削り残したスミアが生成されると、層間接続の妨げとなる。
In the method described in
金属微粒子をノズルから高速で噴出させる場合、従来の方法においては、1回の噴出工程では、1つのノズル当たり1個のバイアホールしか接続できなかった。したがって、1つのノズルで多数のバイアホールを持つ基板を加工すると、多大な時間を要していた。 When metal fine particles are ejected from a nozzle at a high speed, in the conventional method, only one via hole can be connected per nozzle in one ejection process. Accordingly, when a substrate having a large number of via holes is processed with one nozzle, a great amount of time is required.
本発明は上記従来技術の不具合に鑑みなされたものであり、その目的は、電気回路を形成する銅箔と生成した金属導体の電気的接続の信頼性を向上させることにある。本発明の他の目的は、多数のバイアホールを持つ基板を短時間で加工することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object thereof is to improve the reliability of electrical connection between a copper foil forming an electric circuit and a generated metal conductor. Another object of the present invention is to process a substrate having a large number of via holes in a short time.
上記目的を達成する本発明の特徴は、多数のバイアホールが形成された多層基板の層間接続装置において、多層基板が配置される真空容器と、この真空容器に接続されるエアロゾル生成室と、エアロゾル生成室に接続されエアロゾル生成室にガスを供給制御するガス導入部と、バイアホールを埋める導電性の金属微粒子をエアロゾル生成室に導入制御する金属微粒子導入部とを有し、エアロゾル生成室と真空室との接続部にバイアホールの配置に応じたノズルが形成されたノズルアレイを配置したことにある。 A feature of the present invention that achieves the above object is that, in an interlayer connection device for a multilayer substrate in which a number of via holes are formed, a vacuum vessel in which the multilayer substrate is disposed, an aerosol generation chamber connected to the vacuum vessel, and an aerosol A gas introduction unit connected to the generation chamber for controlling the supply of gas to the aerosol generation chamber, and a metal fine particle introduction unit for controlling the introduction of conductive metal fine particles filling the via holes into the aerosol generation chamber. This is because a nozzle array in which nozzles corresponding to the arrangement of via holes are formed at the connection with the chamber.
そしてこの特徴において、ガス導入部から供給されるガスは、不活性ガスおよび窒素等の酸素を含まないガスの少なくともいずれかがよく、真空容器を1kPa以下に排気可能な排気系を備え、真空容器の圧力が真空圧になった後にガスを導入するのがよい。また、金属微粒子の粒子径を、0.3〜10μmとするのがよい。 In this feature, the gas supplied from the gas introduction part may be at least one of an inert gas and a gas not containing oxygen, such as nitrogen, and includes an exhaust system capable of exhausting the vacuum container to 1 kPa or less. It is preferable to introduce the gas after the pressure becomes a vacuum pressure. The particle diameter of the metal fine particles is preferably 0.3 to 10 μm.
上記目的を達成する本発明のさらに他の特徴は、減圧雰囲気中に配置され多数のバイアホールが形成された基板を層間接続する層間接続方法において、基板が置かれた真空室を真空排気し、不活性ガスまたは窒素ガス等の酸素を含まないガスと、直径0.3〜10μmの金属微粒子とを真空室に接続されたエアロゾル生成室に導入してエアロゾルを生成し、生成したエアロゾルをバイアホールに対応して形成された多数のノズルを有するノズルアレイからバイアホールに噴射させてバイアホールに金属導体を形成し、基板の層間を接続するものである。そして、金属微粒子のエアロゾルを生成する前に、研磨剤とガスとのエアロゾルを生成し、このエアロゾルを基板に噴射して研磨剤によりバイアホールを作成するようにしてもよい。
Still another feature of the present invention that achieves the above object is to provide an interlayer connection method in which a plurality of via holes are disposed in a reduced-pressure atmosphere, and the vacuum chamber in which the substrate is placed is evacuated. via a gas containing no oxygen such as an inert gas or nitrogen gas, to produce an aerosol with introduced a metal fine particle diameter 0.3~10μm connected to aerosol generation chamber into the vacuum chamber, the generated aerosol A nozzle array having a large number of nozzles formed corresponding to the holes is sprayed into the via holes to form metal conductors in the via holes and connect the layers of the substrate. And before producing | generating the aerosol of metal microparticles | fine-particles, the aerosol of abrasive | polishing agent and gas may be produced | generated, and this aerosol may be injected to a board | substrate and a via hole may be created with an abrasive | polishing agent.
本発明によれば、金属微粒子のエアロゾルをノズルを通してバイアホールに供給したので、銅箔表面の銅酸化膜やスミアを確実に除去でき、層間接続の信頼性が向上する。また、バイアホールパターンに応じたノズル配置パターンをノズルアレイに形成して複数のバイアホールを同時に加工するので、加工時間が短縮する。 According to the present invention, since the metal fine particle aerosol is supplied to the via hole through the nozzle, the copper oxide film and smear on the surface of the copper foil can be surely removed, and the reliability of interlayer connection is improved. In addition, since a nozzle arrangement pattern corresponding to the via hole pattern is formed in the nozzle array and a plurality of via holes are processed simultaneously, the processing time is shortened.
多層配線基板では、銅箔でできた電気回路と絶縁層が交互に積み重ねられている。絶縁層で隔たれた電気回路間は、絶縁層に明けられたバイアホールと呼ばれる穴に導電性物質を充填して電気的に接続する。 In a multilayer wiring board, electrical circuits made of copper foil and insulating layers are alternately stacked. The electrical circuits separated by the insulating layer are electrically connected by filling a hole called a via hole opened in the insulating layer with a conductive substance.
従来の層間接続方法においては、バイアホールに導電性物質を充填する工程に、めっきを用いている。その際、レーザーを用いて絶縁層に穴を開け、穴明け時に削り残した絶縁層であるスミアを除去する。その後、無電解銅めっきで薄い銅膜をバイアホール内に生成する。この薄い銅膜から電解銅めっきを用いて厚い銅膜を生成する。これにより、バイアホール内に導電性物質が作成される。 In the conventional interlayer connection method, plating is used in the step of filling the via hole with a conductive material. At that time, a hole is made in the insulating layer using a laser, and the smear which is the insulating layer left uncut at the time of drilling is removed. Thereafter, a thin copper film is formed in the via hole by electroless copper plating. A thick copper film is produced from this thin copper film using electrolytic copper plating. This creates a conductive material in the via hole.
しかしながら、この層間接続方法では、無電解銅めっきや電解銅めっきで硫酸銅等の環境影響物質を多用しており、環境負荷が増すことや廃液処理のための費用が増すという不具合を生じている。また情報機器の小型化に伴い配線基板の微細化が進み、バイアホールの直径が50μm以下になってきているが、従来の方法ではこのような小径のバイアホールへの対応が困難である。 However, in this interlayer connection method, an environment-impacting substance such as copper sulfate is frequently used in electroless copper plating or electrolytic copper plating, resulting in a problem that the environmental load increases and the cost for waste liquid treatment increases. . Further, with the miniaturization of information equipment, the miniaturization of wiring boards has progressed, and the diameter of via holes has become 50 μm or less, but it is difficult to cope with such small diameter via holes by conventional methods.
本発明はこのような従来技術の不具合を回避して、メッキのような環境負荷を増す方法を使用することなく、しかも小径穴の充填を可能にするものである。以下に、その具体的ないくつかの実施例を、図面を用いて説明する。 The present invention avoids such problems of the prior art, and enables filling of small-diameter holes without using a method of increasing environmental load such as plating. Several specific examples will be described below with reference to the drawings.
図1に、本発明に係る層間接続装置100の一実施例の正面断面図を、図2に、この層間接続装置100に用いるノズルアレイ24の断面図を示す。層間接続装置100は、ガス導入部80と、金属粉導入部82と、ガス導入部80および金属粉導入部82から導入されたガスと金属粉とから、エアロゾルを生成するエアロゾル生成室20と、エアロゾル生成室20で生成したエアロゾルを積層基板14に処理する真空容器11と、真空容器11を真空排気する排気系84とを有している。
FIG. 1 is a front sectional view of an embodiment of an
ガス導入部80は、アルゴン等の不活性ガスか窒素等の酸素を含まないガスを加圧して蓄えたガスボンベ16と、このガスボンベ16に配管16aで接続された流量調節用のマスフローコントローラー17と、配管16a内のガスの温度を制御してエアロゾル生成室20に送るためのガスヒーター26とを有している。ガスはガスボンベ16から矢印31の方向に流れ、エアロゾル生成室20の側面に形成されたガス供給孔20aから、エアロゾル生成室20に噴射される。
The
金属粉導入部82は、漏斗状に形成されたタンク10と、このタンク10の下部には配管10eで接続された粉体供給量調節機18を有している。金属粉導入部82は、エアロゾル生成室20の上部に取り付けられている。タンクに10には、銅や銀や金等の導電性の金属微粒子1が蓄えられており、粉体供給量調節機18がその落下量を調節する。粉体供給量調節機20から落下した金属微粒子1は、エアロゾル生成室20の上面に形成された導入孔20bからエアロゾル生成室20に流入する。
The metal
エアロゾル生成室20に導入された金属微粒子1とガスとを攪拌混合してエアロゾルを生成する攪拌装置86が備えられている。攪拌装置86は、エアロゾル生成室10側に設けた攪拌翼23と、この攪拌翼23を回転駆動する攪拌用モータ21と、攪拌用モータ21の動力をエアロゾル生成室20側の攪拌翼23に伝えるとともに攪拌用モータ21側とエアロゾル生成室20側とをシールする回転導入機22とを有している。攪拌用モータ21は、エアロゾル生成室20の上面に取り付けられている。
A stirring device 86 is provided that stirs and mixes the metal
エアロゾル生成室20は、円柱容器または角柱容器であり、容器底部は開口している。エアロゾル生成室20は、エアロゾル生成室20より上面面積が大きい真空容器11の上方に配置されている。真空容器11のエアロゾル生成装置20載置部にも開口部11aが形成されている。真空容器11の側面には、真空ドア30が開閉可能に設けられており、真空容器11内に加工対象の積層基板を搬入可能になっている。
The
開口部11aの上面には多数のノズル25が形成された板状のノズルアレイ24が載置されている。ノズル25は、ノズルアレイ24を貫通する穴である。図2に示すように、ノズル25では、エアロゾル生成室20側に大径部25aが、真空容器11側に小径部25bが形成されている。したがって、ノズル25では、金属微粒子1の流路が絞られている。小径部25bの径は、加工対象であるバイアホールの径より若干大きい。
A plate-
ここで、ノズル25から1kPa程度以下の減圧雰囲気にガスを噴出すると、ガスをノズル25の小径部25bで音速まで増速することが可能になる。ガスに随伴して金属微粒子1が流れるので、ノズル25の小径部25bで金属微粒子1も音速近くまで加速される。ただし音速まで金属微粒子1を加速するためには、直径1μmの銅微粒子をアルゴンガスを用いて2気圧のガス圧で噴出するときには、小径部25bの長さを3mm以上必要とする。この小径部25bの長さは、金属微粒子1の直径に比例して長くし、使用するガスの分子量と圧力に反比例する。
Here, when the gas is ejected from the
排気系84は、真空容器11内のガスおよび加工に使用されなかった金属微粒子1を真空容器外に排出する真空ポンプ15と、真空ポンプ15と配管15bを介して接続され金属微粒子1を回収するためのフィルタ12とを有する。真空容器11の側面には、真空ポンプ15が真空容器11内のガスを矢印33で示したように排出する穴11cが形成されている。
The
真空容器11内には、加工対象であるバイアホール50が多数形成された基板14が配置される。その際、基板14に形成されたバイアホール50に対応した位置にノズル25が形成されたノズルアレイ24を予め真空容器11の開口部11aに取り付けておく。なお、バイアホールとノズル25の位置決めおよび基板14の高さ位置等を調節するために、基板はステージ13上に載置される。さらに、基板14とステージ13間には、基板を加熱する基板ヒーター27が設けられており、基板の加工を促進するのに用いられる。
In the
このように構成した本層間接続装置を用いて層間接続する方法を、図6を用いて説明する。
(1)初めに、タンク10に処理する金属微粒子1を充填する。表面にできるだけ酸化膜等の汚れが無い、例えば銅の微粒子を充填する。一方、例えば、アルゴンガスボンベを、配管16aに接続する。加工対象である基板14を、真空ドア30から真空容器内に搬送し、ステージ13上に基板14を設置する。
A method of interlayer connection using the interlayer connection device configured as described above will be described with reference to FIG.
(1) First, the
(2)真空容器11内を、真空ポンプ15により1kPa程度以下まで減圧する。
(3)エアロゾル生成室20にガスを供給する。それとともに、ガスヒーター26を動作させ、流入ガスの温度を調節する。ガスの音速は、ガスの絶対温度の1/2乗に比例するので、エアロゾル中のガスの温度をガスヒーター26で調節する。ガスの音速が調節されると、噴出する金属微粒子の速度も調節される。エアロゾルは、ノズルアレイ24のノズル25から、減圧雰囲気である真空容器11内に下向き、すなわち矢印32の方向に噴出される。
(2) The inside of the
(3) Gas is supplied to the
(4)ステージ13を動作させて、基板14のバイアホールの位置とノズルアレイ24のノズル25の位置を調節する。各ノズル25の真下に、バイアホール50を位置させる。
(5)金属微粒子1を、粉体供給量調節機18を介してエアロゾル生成室20に供給する。攪拌翼23を駆動して、エアロゾル生成室20内にエアロゾルを発生させる
(6)エアロゾルをノズル25から噴出し、バイアホール50を金属微粒子1で埋めて層間接続処理する。
(7)層間接続処理が終了したら、金属微粒子1のエアロゾル生成室20への供給を停止し、層間接続処理装置100の動作を終了させる。
(4) The
(5) The
(7) When the interlayer connection process is completed, the supply of the
基板14に多数設けたバイアホール50の中で、電気回路を形成するために金属微粒子1の充填が必要なバイアホール50に層間接続がなされていないものがあったら、上記手順(4)に戻り、ステージ13を駆動して基板14を移動させる。そして、層間接続がなされていないバイアホール50に、金属柱を形成する。基板14上の全電気回路の層間接続処理が終了したら、
(8)ガスボンベ16からのガス供給を停止する。次いで、真空ポンプ15による排気を停止する。
(9)真空容器11内を大気解放し、基板14を真空ドア30から取り出す。これにより、全工程が終了する。
Of the via holes 50 provided in the
(8) The gas supply from the
(9) The inside of the
図3に、加工対象の基板14を斜視図で示す。絶縁層である樹脂3上に、電気回路28を形成する銅箔4が貼り付けられている。銅箔4の端部や中間部には、層間接続用のバイアホール50が、下層の銅箔にまで達して形成されている。図3では、1枚の基板当たり、16個の電気回路28が配置されている。図4に、図3に示した基板14の層間接続処理に用いるノズルアレイ24を斜視図で示す。図4に示したノズルアレイ24では、電気回路1個分に形成されたバイアホール50部分に対応する位置に、ノズル25が形成されている。したがって、基板全体を処理するためには、バイアホール50内に金属微粒子1を噴出して層間接続する工程を16回実行する。
FIG. 3 is a perspective view of the
層間接続処理の回数が増えることは、処理工程の長時間化を招くので、図5に示すように、2個の電気回路分のノズル25が形成されたノズルアレイ24bを用いることもできる。さらに多くの回路を一度に処理することも可能である。ただし、ノズル25数が増すと、真空排気系84の能力も大容量となる。直径φ0.1mmのノズルを用いたときには、0.05L/分程度のガス量が各ノズル25を流れる。したがって、60000L/分の排気速度の真空ポンプ15を使用する層間接続装置では、真空容器15内の圧力を1kPa以下に保つには、ノズル25数は12000個程度が限界である。
An increase in the number of interlayer connection processes leads to a long processing time, and therefore, as shown in FIG. 5, a nozzle array 24b in which nozzles 25 for two electrical circuits are formed can be used. It is also possible to process more circuits at once. However, as the number of
図7〜図9に示した基板14の断面図を用いて、層間接続の詳細を説明する。図7(a)は、層間接続処理する前の基板14の断面である。基板14では、絶縁層である樹脂層3の上側に銅層4aが、下側に銅層4bが接着やメッキ等で形成されている。これらの銅層4a、4bは、電気回路を形成している。上下の銅層4a、4bに形成された電気回路を電気的に接続するために、バイアホール50が樹脂層3に明けられている。
Details of the interlayer connection will be described with reference to cross-sectional views of the
銅は酸化されやすい金属なので、銅層4a、4bの表面は絶縁物である銅酸化膜5で覆われている。バイアホール50は、上側の銅層4aおよびその表面に形成される銅酸化膜5と樹脂層3を取り去るように形成される。しかしながら、下側の銅層4bが損傷されるのを防止するために、樹脂層3の除去は不完全であることが多く、バイアホール50の底には、樹脂層3をレーザー等で穴明けしたときの削り残りであるスミア6が形成されている場合がある。酸化膜5やスミア6が残っていると、バイアホール50内に金属導体を生成して上側の銅層4aと下側の銅層4bを接続させたつもりでも、電気的に接続していない事態が生じる。
Since copper is a metal that is easily oxidized, the surfaces of the copper layers 4a and 4b are covered with a
そこで、図7(b)に示すように、直径0.3μm以上の金属微粒子1をマッハ1程度以上で基板14に形成したバイアホール50部に衝突させる。金属微粒子1が、バイアホール50に残存するスミア6に衝突すると、衝突のエネルギーによりスミア6が削り取られるとともに温度上昇して樹脂層3であるスミア6は気化する。これにより、スミア6が除去される。なお、ガスヒーター26を用いてエアロゾルの温度を上昇させ、金属微粒子1を高速化すれば、さらに除去性能が向上する。なお、銅を微粒子粉1に用いる場合には、衝突速度を600m/s以上にするのが好ましい。
Therefore, as shown in FIG. 7B,
金属微粒子1の大きさが大きければ大きいほど、スミア6の除去性能は向上する。しかし金属粒子1の直径が10μm以上になると、基板14自体が破壊される恐れを生じる。そこで、金属微粒子1には、直径0.3〜10μmの微粒子を用いる。スミア6の除去性能を向上させるために、金属微粒子1中に少量のセラミック微粒子等の研磨剤を混合すればよい。ただし、セラミック微粒子等の混合割合が大きいと、セラミックはバイアホール50に停留するので、金属導体の生成が遅くなる。セラミックを混合する場合には、数パーセント以下とするのが望ましい。
As the size of the
上側の銅箔4aの側面51の銅酸化膜5も除去するために、金属微粒子1が上側の銅箔側面51に衝突するようノズル25の小径部25bの直径をバイアホール50の直径より若干大きくする。ノズル25から噴出した金属微粒子1は、減圧雰囲気では殆ど広がらずにノズル25の吐出径のままバイアホール50に飛来し、銅箔側面51にも衝突する。
In order to remove the
層間接続処理が進行すると、金属微粒子1はバイアホール50内に堆積する。この堆積が進行した状態を、図7(c)に示す。バイアホール50内に堆積した金属微粒子1は、一体化された金属導体50aを形成する。金属導体50aの形成メカニズムは、以下のとおりである。初めに、金属微粒子1が高速で下側の銅層またはその表面の酸化膜に衝突すると、衝突のエネルギーにより金属微粒子1表面が融解して、下側の銅箔4bに融着する。次いでこの融着した金属微粒子1に次の金属微粒子1が衝突し、衝突のエネルギーにより金属微粒子1同士が相互に融着する。この過程を繰り返す。
As the interlayer connection process proceeds, the
したがって、金属微粒子1の材料として銅または銅合金または銅と合金を作り易い錫や亜鉛等にすると、銅層との結合が容易になり電気的な接続が安定化する。また、エアロゾルの温度を上昇させると、エアロゾル中に含まれる金属微粒子1自体の温度が上昇するとともに、金属微粒子1の速度も上昇する。これにより、融着が促進される。基板14の温度を上昇させれば、銅箔4bの温度が上昇して銅箔4bと金属微粒子1の融着が起こり易くなり、バイアホール50において確実に電気的に接続できる。
Therefore, when copper, a copper alloy, tin, zinc, or the like that easily forms an alloy with copper is used as the material of the
基板14に振動等が加わって生成した金属導体50aがバイアホール50から脱けると、層間接続の信頼性が低下する。この不具合を回避するために、バイアホール50の上部の径を中央および下部の径よりも小径にする。これにより、金属導体50aのバイアホールからの脱けを防止できる。
When the
図8に、バイアホール50の上部の径を下部の径よりも小さくした基板14の加工状態を示す。本変形例では、バイアホール50中に形成される金属導体50aが脱けにくく、基板14の信頼性が向上する。この図8に示したバイアホール50を作成する手順を、図9を用いて説明する。図9(a)に、樹脂層3にバイアホール50を明ける前の基板14を、断面図で示す。図9(a)の状態では、通常の基板14と同じものを使用している。レーザー光2を用いて、基板14にバイアホール50を形成する様子を図8(b)に示す。バイアホール50の上部にレンズ7を配置する。レンズ7を調整して、バイアホール50の上部にレーザー光2の集光点8を位置させる。この状態でレーザー光2を照射しつづけると、最終的に図8(c)に示した、上部の径が小さいバイアホール50を加工できる。
FIG. 8 shows a processed state of the
本実施例によれば、多層基板の電気回路層である銅箔表面の銅酸化膜やスミアを完全に除去できるので、基板で確実に層間を接続できる。また、金属微粒子の直径や衝突させるときの速度および研磨剤を混入させる場合はその濃度を調整すれば、除去性能を変化させることができる。さらに、複数の電気回路が形成された基板を加工するときに、電気回路1個または数個分のバイアホールを同時に加工できるノズルアレイを使用すれば、加工時間を短縮できる。 According to the present embodiment, since the copper oxide film and smear on the surface of the copper foil, which is the electric circuit layer of the multilayer substrate, can be completely removed, the layers can be reliably connected by the substrate. Further, when the diameter of the metal fine particles, the speed at which the metal fine particles collide, and the abrasive are mixed, the removal performance can be changed by adjusting the concentration. Furthermore, when processing a substrate on which a plurality of electric circuits are formed, the processing time can be shortened by using a nozzle array that can simultaneously process one electric circuit or several via holes.
図10に、本発明に係る層間接続装置他の実施例を、正面断面図で示す。本実施例が図1に示した実施例と相違するのは、エアロゾル生成室20に導入する微粒子を複数としたことにある。つまり、第1の微粒子1を導入するための第1のタンク10と第1の粉体供給量調節器18aの他に、第2の微粒子である研磨剤としてのセラミック微粒子60を導入するための第2のタンク10bと第2の粉体供給量調節器18bを設けたことである。そして第1、第2の粉体供給量調節器18、18bから落下した第1、第2の微粒子1、60を混合管10fで混合してエアロゾル生成室20に導いている。本実施例によれば、金属微粒子1とセラミック微粒子60とを、独立してエアロゾル生成室に供給しているので、以下の加工が可能となる。
FIG. 10 is a front sectional view showing another embodiment of the interlayer connection device according to the present invention. This embodiment is different from the embodiment shown in FIG. 1 in that a plurality of fine particles are introduced into the
図11および図12に、加工対象の基板12を断面図で示す。本実施例では、上記実施例とは異なり、始めに図11(b)に示すように、セラミック微粒子60だけを粉体供給量調節器18bから供給する。セラミック微粒子60をスミア6が残存するバイアホール50に導くので、銅酸化膜5及びスミア6にセラミック微粒子60が衝突して、絶縁材となる銅酸化膜5及びスミア6を除去できる。下側の銅箔4bの表面が見えたら、図11(c)に示すように、金属微粒子1をバイアホール50に導くことにより、確実に層間を接続できる。本実施例によれば、研磨剤を用いる独立した研磨工程を有するので、銅酸化膜5及びスミア6を確実に除去でき、基板14の信頼性が向上する。
11 and 12 are sectional views of the
図12に、本実施例の変形例を示す。本変形例では、レーザー光等で樹脂層3にバイアホール50を形成する代わりに、セラミック研磨剤60をバイアホール50の形成にも使用する。したがって、図12(a)に示すように、加工前の基板14にはバイアホールが形成されていない。図12(b)に示すように、セラミック微粒子60を樹脂層3に衝突させ、樹脂を削りとる。下側の銅箔4bの表面の銅酸化膜5も除去して完全なバイアホール50が形成されたら(図12(c)参照)、図12(d)に示すように、通常の手順で、金属微粒子1を形成されたバイアホール50に導く。本変形例によれば、基板14に予めバイアホール50を形成する必要がなく、スループットが向上する。
FIG. 12 shows a modification of this embodiment. In this modification, instead of forming the via
本発明に係る層間接続装置のさらに他の実施例を、図13に正面断面図で示す。本実施例が図1に示した実施例と異なるのは、エアロゾルの加熱位置を変えたことにある。図1に示した実施例ではエアロゾル生成室20に流入する前のガスを加熱していたが、本実施例では、エアロゾル生成室を直列に接続した2つのエアロゾル生成室20、20dで構成し、これら2個のエアロゾル生成室20、20d間を、配管10fで接続している。
Still another embodiment of the interlayer connection device according to the present invention is shown in a front sectional view in FIG. This embodiment is different from the embodiment shown in FIG. 1 in that the heating position of the aerosol is changed. In the embodiment shown in FIG. 1, the gas before flowing into the
上側のエアロゾル生成室20dでは、底部に開口20eが形成されており、上方にタンク10や攪拌翼23a用のモータ21a、回転導入器22aが配置されている。下側のエアロゾル生成装置20は図1に示した実施例と同様の構成であり、ただ粉体供給量調節機18の代わりに配管10fが開口20bに接続されている。配管10fの周囲にはガスヒーター26が巻回されており、上側のエアロゾル生成室20dで生成されたエアロゾルを加熱して下側のエアロゾル生成室20に送っている。
In the upper
ガスヒーター26をできるだけノズル25に近い位置に設けるために、エアロゾル生成室20と20d間にガスヒーター26を配置した。これにより、エアロゾル生成室20に導入されたエアロゾル中に、金属微粒子が十分に攪拌されるので、複数のノズル25から噴出する金属微粒子の濃度を均一化でき、各バイアホール50内に生成する金属導体50aの体積を均一化できる。
In order to provide the
1…金属微粒子、2…レーザー光、3…樹脂、4、4a、4b…銅箔、5…銅酸化膜、6…スミア、7…レンズ、8…集光点、10…粉体タンク、11…真空容器、12…フィルター、13…ステージ、14…基板、15…真空ポンプ、16…ボンベ、17…マスフローコントローラー、18…粉体供給量調節機、20、20d…エアロゾル生成室、21…攪拌用モータ、22…回転導入機、23…攪拌翼、24…ノズルアレイ、24b…小径部、25…ノズル、26…ガスヒーター、27…基板ヒーター、28…電気回路、30…真空ドア、31…矢印、32…矢印、33…矢印、50…バイアホール、51…上側の銅箔側面、60…セラミック微粒子。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
6. The interlayer according to claim 5, wherein an aerosol of a polishing agent and a gas is generated before generating the metal fine particle aerosol, and the aerosol is sprayed onto a substrate to create a via hole by the polishing agent. Connection method.
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