JP4487413B2 - 配線基板の製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、配線回路基板やフレキシブル基板、ビルドアップ基板の作製方法に関し、特に、絶縁基板の両面に形成された膜厚の異なる導体層を同時エッチングして配線層を形成する配線基板の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のエッチングによる配線基板の作製方法では、図3(a)〜(e)に示すように、絶縁基板61の両面の導体層71及び導体層72上に同じ膜厚のレジスト層81及びレジスト層82を形成し(図3(a)及び(b)参照)、レジスト層81及びレジスト層82をパターニング処理してレジストパターン81a及びレジストパターン82aを形成し(図3(c)参照)、両面の導体層71及び導体層72を同時エッチングして(図3(d)参照)、レジストパターン81a及び82aを剥離処理して絶縁基板61の両面に配線層71a及び配線層72aを形成していた(図3(e)参照)。この場合、両面の導体層71及び導体層72に膜厚差があってもそれは考慮されず、多少のばらつきは無視され、レジストパターンのパターン幅を補正(広くしたり、狭くしたり)することで所望の配線層を得ていた。
【0003】
また、導体層の厚みに無視できないほどの差がある場合は、図4(a)〜(i)に示すように、まず、絶縁基板61の両面に形成された厚みの異なる導体層73及び導体層74(図4(a)参照)上に、レジスト層83及びレジスト層84を形成し(図4(b)参照)、絶縁基板61の一方の面の導体層73上のレジスト層83をパターニング処理してレジストパターン83aを形成する(図4(c)参照)。
ここで、絶縁基板61の他方の面のレジスト層61は全面露光して硬化させ、導体層74の保護レジスト層とする。さらに、レジストパターン83aをマスクにして導体層73をエッチングし(図4(d)参照)、レジストパターン83a及びレジスト層84を剥離処理して、絶縁基板61の一方の面に配線層73aが、他方の面に導体層74が形成された配線基板を得る(図4(e)参照)。
【0004】
さらに、絶縁基板61の他方の面の導体層84をパターニング処理するために、上記と同様な工程を行って(図4(f)〜(h)参照)、絶縁基板61の両面に配線層73a及び配線層74aが形成された両面配線基板を作製していた(図4(i)参照)。
このように、両面の導体層の厚みが異なる場合には、エッチング速度が異なるため、同時にエッチングができず、片面づつの2回のパターンニング工程が必要であり、生産効率を落とす原因ににもなっていた。
【0005】
さらに、配線層のパターンルールが両面で異なる場合にそれぞれエッチング補正を入れるためにパターン幅を補正し、そのたびに配線層の版を別に作製し直すという問題が発生していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点に鑑み考案されたもので、絶縁基板の両面の導体層を同時エッチングによって配線層を形成する配線基板の製造方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明に於いて上記課題を達成するために、まず請求項1においては、少なくとも両面に導体層を備える絶縁性基板に対し、両面の導体層上にレジストパターンを形成し、同時にエッチングすることにより、両面に配線層を形成する配線基板の製造方法において、両面に異なった厚みのレジストパターンを形成し、エッチング速度を制御することを特徴とする配線基板の製造方法としたものである。
【0008】
また、請求項2においては、少なくとも両面に異なった厚さの導体層を備える絶縁性基板に対し、両面の導体層上にレジストパターンを形成し、同時にエッチングすることにより、両面に配線層を形成する配線基板の製造方法において、厚い導体層上に形成するレジストパターンの膜厚を、薄い導体層上に形成するレジストパターンの膜厚より薄く形成することを特徴とする配線基板の製造方法としたものである。
【0009】
さらにまた、請求項3においては、少なくとも両面に導体層を備える絶縁性基板に対し、両面の導体層上にレジストパターンを形成し、同時にエッチングすることにより、両面に配線密度が異なる配線層を形成する配線基板の製造方法において、高い配線密度の配線層を形成する面の導体層上に形成するレジストパターンの膜厚を、低い配線密度の配線層を形成するレジストパターンの膜厚より薄く形成することを特徴とする配線基板の製造方法としたものである。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明の配線基板の製造方法では、少なくとも両面に導体層を備える絶縁性基板に対し、レジストパターンを形成し、両面の導体層を同時エッチングによって両面に配線層を形成する際、両面のレジストパターンの膜厚を変えてエッチング速度を制御し、異なった導体層膜厚及び配線密度の異なる配線層に対し、配線層のパターン幅のパターン補正を行わせようとするものである。
【0011】
両面の導体層の膜厚が同じで、配線密度の異なる配線層を形成する場合、具体的には、一方の配線密度が60μmピッチ以上の粗な配線層を、他方の配線密度が60μmピッチ以下の密な配線層を同時エッチングで形成する場合60μmピッチ以上の粗な配線層ではエッチング速度が速くなるため、導体層上のレジストパターンの膜厚を30〜40μm程度の厚い膜厚に設定する。また、60μmピッチ以下の密な配線層ではエッチング速度が遅くなるため、導体層上のレジストパターンの膜厚を10〜25μm程度の薄い膜厚に設定する。このように両面の導体層上のレジストパターンの膜厚に差を持たせることで、配線密度の異なる配線層を同時エッチングで形成しても配線層のパターン幅補正ができて、配線層のバラツキの少ない両面配線基板を得ることができる。
【0012】
また、導体層厚の異なる配線基板に関しては、膜厚の厚い導体層はエッチング時間がかかるため、薄いレジストパターンを使用することでエッチング速度を高め、薄い導体層はエッチング時間が短くなるため厚いレジストパターンを使用する。こうすることで厚みの異なる導体層を同時にエッチングすることが可能になる。
また、導体層の膜厚が厚くてパターン密度が粗な配線層及び導体層の膜厚が薄くてパターン密度が密な配線層の場合、導体層の膜厚が厚くてパターン密度が粗な配線層の方がエッチング時間が短くなる場合がある。この場合は、パターン密度が粗な配線層の方にレジストパターン膜厚の厚いものを使用することで、エッチング速度を調整しエッチング速度を落とすことで、両面同時にエッチングすることができる。
【0013】
また、これらのレジストパターン膜厚によるエッチング速度の調整は、レジストパターンと膜厚の関係を示すアスペクト比が1以上で顕著に現れるため、高密度の配線パターンであればある程レジストパターン膜厚による速度の調整は容易になる。
【0014】
以下導体層のエッチング速度の調整方法について図1を用いて説明する。
図1(a)〜(e)は、絶縁基板11の両面に形成された膜厚の異なる導体層21及び導体層22に対し、膜厚の異なるレジストパターン31a及びレジストパターン32aを形成することにより、同時エッチングにより配線層21a及び配線層22aを形成する配線基板の製造方法一実施例を示す配線基板の構成模式断面図を示す。
【0015】
まず、ポリイミド、エポキシ及びガラスエポキシ等からなる絶縁基板11の両面に厚みの異なる導体層21及び導体層22を形成する(図1(a)参照)。
ここで、導体層22は、導体層21に対して半分以下の厚みである。
次に、厚い膜厚の導体層21上に薄い膜厚のレジスト層31及び薄い膜厚の導体層22上に厚い膜厚のレジスト層32を形成し(図1(b)参照)、パターニング処理して開口部33を有するレジストパターン31a及び開口部34を有するレジストパターン32a形成する(図1(c)参照)。
次に、レジストパターン31a及びレジストパターン32aをマスクにして、厚みの異なる導体層21及び導体層22の同時エッチングを行い(図1(d)参照)、レジストパターン31a及びレジストパターン32aを剥離処理して配線層21a及び配線層22aを有する配線基板を得る(図1(e)参照)。
【0016】
導体層22は、導体層21に対して半分以下の厚みしか有しておらず、通常のエッチングでは速度が異なりすぎて同時にエッチングすることはできない。これを同時にエッチングするために、レジストパターンの膜厚を変えている。
膜厚の厚い導体層21側には、膜厚の薄いレジストパターンを、膜厚の薄い導体層22側には膜厚の厚いレジストパターンを形成している。レジストパターンの膜厚が厚い程エッチング速度は遅くなるため、レジストパターンの膜厚を調整することにより、膜厚の異なる導体層に関しても同時にエッチングを行うことが可能になる。
【0017】
【実施例】
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。
<実施例1>
まず、50μm厚のポリイミドシートからなる絶縁基板11の両面に銅箔を積層して20μm厚の導体層21及び9μm厚の導体層22を形成した(図1(a)参照)。
次に、導体層21及び導体層22上にドライフィルムレジストをラミネーターを用いて貼り合わせて、導体層21上に10μm厚のレジスト層31及び導体層22上に25μm厚のレジスト層32を形成した(図1(b)参照)。
【0018】
次に、フォトリソグラフィ工程によってレジスト層31及びレジスト層32を露光、現像処理して、20μmのパターン開口部33を有するレジストパターン31a及び20μmのパターン開口部34を有するレジストパターン32aを形成した(図1(c)参照)。
ここで、露光時間と現像時間がレジスト層の膜厚によって異なるため、両面の露光時間を調整できる露光機を使用して露光し、現像に関しては、スプレー式の現像機で両面同時に現像する場合、通常は両面とも現像時間が同じになってしまうため、上下の現像槽のスプレー時間を変えるか、上下の現像槽の現像チャンバー長を変えるかして対応する必要がある。本実施例では、10μm厚のレジスト層の場合現像時間が短いため、現像機のスプレーの当たる時間を短くするようにスプレーノズルを一部塞ぐことで対応した。
【0019】
次に、レジストパターン31a及びレジストパターン32aをマスクにして、導体層21及び導体層22を塩化第二鉄液のスプレーエッチングにて同時エッチングを行った(図1(d)参照)。
レジストパターン31a及びレジストパターン32aのパターン開口部33及び34が20μm幅であるため、導体層21及び導体層22は20μm幅でエッチングされる。
導体層22側のレジストパターン32aでは、パターン幅20μmに対して、レジストパターン32aの膜厚が25μmであるため、アスペクト比は1.25となる。
レジストパターンのアスペクト比が1.0を越えると極端にエッチング速度が低下するため、膜厚が異なる導体層の同時エッチングが可能になる。
【0020】
次に、レジストパターン31a及びレジストパターン32aを剥離処理して、絶縁基板11の両面に配線層21a及び配線層22aを有する配線基板を得た(図1(e)参照)。
【0021】
<実施例2>
まず、50μm厚のポリイミドシートからなる絶縁基板11の両面に銅箔を積層して20μm厚の導体層41及び9μm厚の導体層42を形成した(図2(a)参照)。
次に、導体層41及び導体層42上にドライフィルムレジストをラミネーターを用いて貼り合わせて、導体層41上に25μm厚のレジスト層51及び導体層42上に10μm厚のレジスト層52を形成した(図2(b)参照)。
【0022】
次に、フォトリソグラフィ工程によってレジスト層51及びレジスト層52を露光、現像処理して、40μm幅のパターン開口部53を有するレジストパターン51a及び20μm幅のパターン開口部54を有するレジストパターン52aを形成した(図2(c)参照)。
ここで、露光時間と現像時間がレジスト層の膜厚によって異なるため、両面の露光時間を調整できる露光機を使用して露光し、現像に関しては、スプレー式の現像機で両面同時に現像する場合、通常は両面とも現像時間が同じになってしまうため、上下の現像用のスプレー時間を変えるか、現像上下の現像チャンバー長を変える必要がある。本実施例では、10μm厚のレジスト層の場合現像時間が短いため、現像機のスプレーの当たる時間を短くするようにスプレーノズルを一部塞ぐことで対応した。
【0023】
次に、レジストパターン51a及びレジストパターン52aをマスクにして、導体層41及び導体層42を塩化第二鉄液のスプレーエッチングにて同時エッチングを行った(図1(d)参照)。
レジストパターン51aのパターン開口部53が40μm幅及びレジストパターン32aのパターン開口部54が20μm幅であるため、導体層41は40μm幅、導体層42は20μm幅でそれぞれエッチングされる。
導体層41側のレジストパターン51aでは、パターン幅が広いため、エッチング速度が上がってしまう。このため、レジストパターン51aの膜厚を導体層42側のレジストパターンの膜厚10μmより厚くして、エッチング速度を落として、膜厚が異なる導体層の同時エッチングを可能にした。
【0024】
次に、レジストパターン51a及びレジストパターン52aを剥離処理して、絶縁基板11の両面に配線層41a及び配線層42aを有する配線基板を得た(図2(e)参照)。
【0025】
【発明の効果】
本発明の配線基板の製造方法では、膜厚の異なる導体層に対して、導体層上に形成するレジストパターンの膜厚を適宜設定することにより、両面の導体層の同時エッチングを可能にし、配線基板製造工程の大幅な工程短縮、配線基板のコスト低減が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)〜(e)は、本発明の配線基板の製造方法の一実施例の製造工程を工程順に示す配線基板の構成模式断面図である。
【図2】(a)〜(e)は、本発明の配線基板の製造方法の他の実施例の製造工程を工程順に示す配線基板の構成模式断面図である。
【図3】(a)〜(e)は、従来の配線基板の製造方法の一例の製造工程を工程順に示す配線基板の構成模式断面図である。
【図4】(a)〜(i)は、従来の配線基板の製造方法の他の例の製造工程を工程順に示す配線基板の構成模式断面図である。
【符号の説明】
11、61……絶縁基板
21、22、41、42、71、72、73、74……導体層
21a、22a、41a、42a、71a、72a、73a、74a……配線層
31、32、51、52、81、82、83、84、91、92……レジスト層
31a、32a、51a、52a、81a、82a、83a、92a……レジストパターン
33、34、53、54……パターン開口部
Claims (3)
- 少なくとも両面に導体層を備える絶縁性基板に対し、両面の導体層上にレジストパターンを形成し、同時にエッチングすることにより、両面に配線層を形成する配線基板の製造方法において、
両面の導体層上に異なった厚みのレジストパターンを形成し、エッチング速度を制御することを特徴とする配線基板の製造方法。 - 少なくとも両面に異なった厚さの導体層を備える絶縁性基板に対し、両面の導体層上にレジストパターンを形成し、同時にエッチングすることにより、両面に配線層を形成する配線基板の製造方法において、
厚い導体層上のレジストパターンの膜厚を、薄い導体層上のレジストパターンの膜厚より薄く形成して、両面の導体層を同時エッチングすることを特徴とする配線基板の製造方法。 - 少なくとも両面に導体層を備える絶縁性基板に対し、両面の導体層上にレジストパターンを形成し、同時にエッチングすることにより、両面に配線密度が異なる配線層を形成する配線基板の製造方法において、
高い配線密度の配線層を形成する導体層上に形成するレジストパターンの膜厚を、低い配線密度の配線層を形成するレジストパターンの膜厚より薄く形成して、両面の導体層を同時エッチングすることを特徴とする配線基板の製造方法。
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