JP4580496B2 - プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，帯状に連続する被処理物に高性能なプラスマ処理を施すことができるプラズマ処理装置に関し、特にフレキシブルプリント基板等の、半導体搭載用の部材の製造において行われるプラズマ処理に用いられるプラズマ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の組立用部材として用いられているパッケージは、高性能化と軽薄短小化傾向から、半導体をますます高集積、高機能搭載にするため、より多くのゲートを基板内に収容でき、さらに、基板サイズを小さくすることができるように多種の方法が開発されてきた。
従来より用いられている代表的な高密度面実装型の半導体装置であるＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）は、半導体素子の電極パッドから、周囲の回路との接続を行うために、導通層の金属と絶縁層を積層させ、導通層の各層間をスルーホールにて電気的な接続を行って、２次元的配線を積層した、より高密度な３次元的配線の構造をとっている。
また、近年、実装部材は、より薄型にするためには、従来から使用されているガラスエポキシ材から、ポリイミドに代表されるフレキシブルな基材へ変更されている。
また従来、前述までの絶縁層上の配線は金属箔をラミネート法等で貼りつけ、それをエッチングして作製されていた。
また、基材に設けられた貫通孔部（ホールとも言う）の上下、即ち、基材の表裏にある配線の導通は、最も使用されている無電解めっきによりスルーホールを形成する無電解めっき法、貫通孔部に導体を充填させる導体埋め込み法、あるいは、導電性の高剛性突起物を基材（絶縁材）に差し込み接続する差し込み方法等により、接続部（接続配線部）を形成することにより行われていた。
【０００３】
しかしながら、基材がフレキシブルな基材に、特にポリイミド等の機能性高分子材料に変更されて、かつ、ホール寸法が小口径に変化している場合には、従来から使用されている無電解めっき法では、めっき形成された接続部は基材とのピール強度が不足し、無電解めっき特有の欠陥が発生するようになっている。
【０００４】
これに対応するため、基材がフレキシブルな基材で、特にポリイミド等の機能性高分子材料で、かつ、ホール寸法が小口径の場合、半導体製造技術であるスパッタ法に代表される真空成膜法を採り入れ、接続部を形成する方法が採られるようになってきた。
しかし、この方法を採る場合、従来、片面づつ成膜する必要があり、成膜した金属と基材との熱膨張の差で基材がカールすることもあり、また片面ずつ両面を成膜しても成膜条件の差で平坦な基材を得ることが難しかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、基材がフレキシブルな基材で、特にポリイミド等の機能性高分子材料で、且つ、ホール寸法が小口径で、接続部を形成する方法として真空成膜法を採り入れた場合、従来は、片面づつ成膜する必要があり、片面成膜においてはカールの問題があり、片面ずつ両面を成膜しても、平坦な基材を得ることができないという問題があった。
本発明は、これに対応するもので、基材がフレキシブルな基材で、特にポリイミド等の機能性高分子材料で、その両面に配線形成用の導体成膜を行う場合において、カールが無く、平坦な状態で基材を、真空成膜法（スパッタリング法）により処理することができ、同時に、小口径の貫通孔部（ホール）に接続部を形成する際に、貫通孔部（ホール）に確実に導体成膜ができるプラズマ処理方法、装置を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のプラズマ処理装置は、所定の位置に貫通孔部を設けた、絶縁体もしくは絶縁体、導体を組み合わせた積層体からなる帯状に連続する巻き取り可能なフレキシブル基材を被処理物として、該被処理物の両面および貫通孔部に成膜し、成膜された両面の導体を成膜された貫通孔部の導体を介して導通させる導体成膜処理を施す、プラズマ処理装置で、且つ、容器内においてプラズマを励起させ、プラズマ中で、前記被処理物に対し、シート状にして、被処理物の両面から同時に所定のプラズマ処理を施すプラズマ処理部を有する、プラズマ処理装置であって、プラズマ処理部は、その中で、プラズマを励起させ、処理を行うための容器と、プラズマに必要な原料ガスを供給するガス供給システムと、排気し容器内を減圧にするための排気システムを有し、容器の内部に、シート状の被処理物を挟み、それぞれ該被処理物から等距離に略平行に対峙して配置された、対向する対電極を設け、且つ、対向する対電極の一方と他方とに、互いに、逆位相の高周波を加印する、高周波電源を備え、対向する対電極の一方と他方とに、互いに、逆位相の高周波を加印しながら処理を行うものであり、ロール形態の被処理物を、処理を行うための容器へ、シート状にして供給する巻き出し部と、処理されたシート状の被処理物を、ロール形態に巻き取る巻き取り部とを備え、被処理物は、巻き出し部からプラズマ処理部を経て巻き取り部へと連続的に鉛直方向に搬送され、プラズマ処理部の処理は、シート状にした被処理物をほぼ鉛直方向に張った状態で処理を行うものであり、且つ、異なるもしくは同じ所定の処理を施すプラズマ処理部を、２つ以上備えていることを特徴とするものである。
そして、上記のプラズマ処理装置であって、プラズマ処理部の所定の処理が、プラズマによる表面改質処理、被処理物の表面洗浄処理、被処理物上への導体成膜処理であることを特徴とするものである。
尚、ここでは、シート状とは、ほぼ一平面に沿う状態を意味している。
以降も同様である。
【０００７】
本発明のプラズマ処理方法は、所定の位置に貫通孔部を設けた、絶縁体もしくは絶縁体、導体を組み合わせた積層体からなる帯状に連続する巻き取り可能なフレキシブル基材を被処理物として、該被処理物の両面および貫通孔部に成膜し、且つ、成膜された両面の導体を成膜された貫通孔部の導体を介して導通させる導体成膜処理を施すプラズマ処理方法であって、請求項１ないし請求項２のいずれか１項記載のプラズマ処理装置を用い、前記被処理物を、巻き出し部から巻き取り部へと連続的に鉛直方向に搬送し、前記被処理物をシート状にして、ほぼ鉛直方向に張った状態で、シート状の前記被処理物を挟み、それぞれ前記被処理物から等距離に略平行に対峙して配置された、対向する一対のスパッタ電極の一方と他方とに、互いに、逆位相の高周波を加印しながらスパッタリングして、前記被処理物の両面から同時にスパッタリングによる導体成膜処理を施すことを特徴とするものである。
そして、上記のプラズマ処理方法であって、被処理物が、配線形成用部材であることを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】
本発明のプラズマ処理装置は、上記のような構成にすることにより、被処理物が、フレキシブルな基材で、特にポリイミド等の機能性高分子材料で、その両面に配線形成用の導体成膜を行う場合において、カールが無く、平坦な状態で基材を、真空成膜法（スパッタリング法）により処理することができ、同時に、小口径の貫通孔部（ホール）に接続部を形成する際に、貫通孔部（ホール）に確実に導体成膜ができるプラズマ処理装置の提供を可能としている。
具体的には、プラズマ処理部は、その中で、プラズマを励起させ、処理を行うための容器と、プラズマに必要な原料ガスを供給するガス供給システムと、排気し容器内を減圧にするための排気システムを有し、容器の内部に、シート状の被処理物を挟み、それぞれ該被処理物から等距離に略平行に対峙して配置された、対向する対電極を設け、且つ、対向する対電極の一方と他方とに、互いに、逆位相の高周波を加印する、高周波電源を備え、対向する対電極の一方と他方とに、互いに、逆位相の高周波を加印しながら処理を行うものであり、ロール形態の被処理物を、処理を行うための容器へ、シート状にして供給する巻き出し部と、処理されたシート状の被処理物を、ロール形態に巻き取る巻き取り部とを備え、被処理物は、巻き出し部からプラズマ処理部を経て巻き取り部へと連続的に鉛直方向に搬送され、プラズマ処理部の処理は、シート状にした被処理物をほぼ鉛直方向に張った状態で処理を行うものであり、且つ、異なるもしくは同じ所定の処理を施すプラズマ処理部を、２つ以上備えていることにより、これを可能にしている。
即ち、シート状の被処理物の両面にほぼ同じ条件でプラズマ処理を行うことを可能とし、スパッタリング法によりその両面に配線形成用の導体成膜を行う場合において、カールが無い、平坦な状態での成膜を可能としている。
また、スパッタリング法による導体成膜には、方向性はないため、被処理物に設けられた貫通孔部への成膜が確実に行える。
また、プラズマ処理部の処理が、シート状にした被処理物をほぼ鉛直方向に張った状態で処理を行うものであることにより、被処理物の自重によるたわみの発生を無いものとできる。
被処理物上への導体成膜処理においては、被処理物を貫通する形状、被処理物が多層の場合で各層を貫通する形状、あるいは、これらの組み合わせの形状を有する被処理物の、孔の側壁を被処理物の両表面成膜と同時に確実に成膜することができる。
【０００９】
プラズマ処理部の所定の処理としては、プラズマによる表面改質処理、被処理物の表面洗浄処理、被処理物上への導体成膜処理が挙げられ、異なるもしくは同じ所定の処理を施すプラズマ処理部を、２つ以上備えることにより、種々の処理を組み合わせた複合処理を行うことができる。
【００１０】
本発明のプラズマ処理方法は、上記のような構成にすることにより、被処理物である基材がフレキシブルな基材で、特にポリイミド等の機能性高分子材料で、その両面に配線形成用の導体成膜を行う場合において、カールが無く、平坦な状態で基材を、真空成膜法（スパッタリング法）により処理することができ、同時に、小口径の貫通孔部（ホール）に接続部を形成する際に、貫通孔部（ホール）に確実に導体成膜ができるプラズマ処理方法の提供を可能としている。
特に、被処理物が、配線形成用部材である場合には有効である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明のプラズマ処理装置の実施の形態の１例を図に基づいて説明する。
図１は本発明のプラズマ処理装置の実施の形態の１例の概略断面図、図２は導体成膜処理を説明するための概略図（図１の第２の処理部の構成を拡大して示した概略図でもある）、図３は本発明のプラズマ処理方法を用いた配線基板の製造工程図である。
図１、図２、図３中、１１０は第１のプラズマ処理部、１１１は第１電極、１１２は第２電極、１１５はＲＦ電源（高周波電源）、１１６、１１７は配線、１１８は第１の真空室（真空容器）、１２０は第２のプラズマ処理部、１２１は第１電極、１２２は第２電極、１２５はＲＦ電源（高周波電源）、１２６、１２７は配線、１２８は第２の真空室（真空容器）、１３０は第３のプラズマ処理部、１３１は第１電極、１３２は第２電極、１３５はＲＦ電源（高周波電源）、１３６、１３７は配線、１３８は第３の真空室（真空容器）、１４１、１４２、１４３、１４４はスリット、１４５は壁部、１５１、１５２、１５３、１５４はガス導入管、１６０は巻き出し部、１６１はロール支持棒、１６５はテンションコントロールロール、１６６、１６７は配線、１６８はロール巻き出し室、１７０は巻き取り部、１７１はロール支持棒、１７５はテンションコントロールロール、１７６、１７７は配線、１７８はロール巻き取り室、１８０は被処理物（基材とも言う）、１８５は貫通孔部、１９０は導体膜、２１０は基材、２２０、２２５はレジスト、２４０は電解めっき層、２４２、２４２は配線部、２４５は接続部である。
【００１２】
本例のプラズマ処理装置は、巻き出し部１６０、第１の処理部１１０、第２の処理部１２０、第３の処理部１３０、巻き取り部１７０を、上から順に備え、帯状に連続するフレキシブルな基材（被処理物）１８０をシート状にした状態で、鉛直方向に搬送しながら、順次、第１の処理部１１０、第２の処理部１２０、第３の処理部１３０において、それぞれ、基材（被処理物）１８０の両面、同時に、第１のプラズマ処理、第２のプラズマ処理、第３のプラズマ処理を行うことができるものである。
そして、各プラズマ処理部は、その中で、プラズマを励起させ、処理を行うための容器（真空室）１１８、１２８、１３８と、プラズマを励起させるために必要な原料ガスを供給するガス供給システム（図２の１５１〜１５４にはガス導入管を示す）と、排気し容器内を減圧にするための排気システム（図示していない）を有し、容器の内部に、シート状の被処理物１８０を挟み、それぞれ該被処理物１８０から等距離に略平行に対峙して配置された、対向する対電極（１１１、１１２）、（１２１、１２２）、（１３１、１３２）を設け、且つ、対向する対電極の一方と他方とに、互いに、逆位相の高周波を加印する、高周波電源１１５、１２５、１３５を備え、対向する対電極の一方と他方とに、互いに、逆位相の高周波を加印しながらプラズマ処理を行うものである。
各処理部における、各プラズマ処理は、いずれも、基材１８０の両面を同時に、略同じ条件下での処理することができ、従来の片面ずつの処理のように、成膜した金属と基材との熱膨張の差で、あるいは両面の成膜条件の差で、基材がカールすることもなく、両面成膜された平坦な基材を得ることができる。
【００１３】
ロール形態の帯状に連続する基材（被処理物）１８０は、ロール巻き出し室１６８からスリット１４１を通り第１の処理部１１０の第１の真空室１１８へ、第１の真空室１１８からスリット１４２を通り第２の処理部１２０の第２の真空室１２８へ、第２の真空室１２８からスリット１４３を通り第３の処理部１３０の第３の真空室１３８へ、第３の真空室１３８からスリット１４４を通り巻き取り室１７８へと搬送される。
【００１４】
基材巻き出し室１６８および基材巻き取り室１７８以外の各処理室にはそれぞれ図示していないガス導入管でそれそれの室の目的にあったガスが導入され、図示していない排気系と、グロー放電が維持できる真空度に保たれる。
このときガス導入管は各処理の妨げにならないように各電極の周囲に配置されることが普通である。
導体成膜の場合、スパッタリングガスとしては、不活性ガス（通常はアルゴンガス）が用いられ、各処理室の圧力としては、０．０５Ｐａ〜１００Ｐａの範囲で維持されるが成膜する材料や側壁への回り込みや、かつ電極内に設置する磁石にもより、一般には０．５〜１０Ｐａの範囲がより望ましい。
【００１５】
被処理物１１０としては、絶縁体もしくは絶縁体、導体を組み合わせた積層体からなる帯状に連続する巻き取り可能なフレキシブル基材を適用する。
特に、本例の装置では、テンションコントロールロール１６５、１７５により制御し、シート状にした状態で、鉛直方向に搬送するもので、被処理物１１０の自重によるたわみを発生させないで、各プラズマ処理を行うことができる。
搬送速度は、通常、１〜２０００ｍｍ／分で行うが、製造速度、基材の温度上昇および成膜厚にもよるが、導体成膜処理を伴う場合には３００ｍｍ／分前後が望ましい。
そして、被処理物を貫通する形状、被処理物が多層の場合で各層を貫通する形状、あるいは、これらの組み合わせの形状を有する被処理物の、孔の側壁を被処理物の両表面成膜と同時に確実に成膜することができる。
【００１６】
また、各プラズマ処理部の所定の処理としては、プラズマによる表面改質処理、被処理物の表面洗浄処理、被処理物上への導体成膜処理が挙げられ、本例のプラズマ処理装置においては、第１の処理部１１０、第２の処理部１２０、第３の処理部１３０において、プラズマによる表面改質処理、被処理物の表面洗浄処理、被処理物上への導体成膜処理を目的に応じて、割り振ることにより、種々の複合処理ができる。
第１の処理部１１０、第２の処理部１２０、第３の処理部１３０において、それぞれ異なる処理を施す、あるいは同じ所定の処理を分割して施すことができ、あるいは、特定の処理部のみの処理を行うことができ、種々の複合処理、単一処理ができる。
例えば、基材（被処理物）１８０に対し導体成膜を行う場合、第１の処理部１１０で被処理物の表面洗浄処を行い、第２の処理部１２０で下地の導体成膜を行い、第３の処理部で目的とする導体成膜を行うこともできる。
尚、導体性膜処理でなく、電極のスパッタリングを行わない場合、処理電極に高周波が印加されるので、処理電極を構成している電極材料と印加する高周波のパワーに注意しないと電極材料がスパツタされてしまう。
【００１７】
尚、図１では、ガス供給システム（図２の１５１〜１５４にはガス導入管を示す）と、排気システム、電極の冷却水等は、省略して示していないが、これらは、基材（被処理物）１８０の両面の処理がほぼ同じ状態で行われるように、ほぼ基材に対し、対称に配置されている。
【００１８】
また、第１の処理部１１０の第１の真空室１１８、第２の処理部１２０の第２の真空室１２８、第３の処理部１３０の第３の真空室１３８は、それぞれの高周波（ＲＦ波）に極力干渉しないように壁部１４５で仕切られている。
また、本例では１つのＲＦ電源のデュアルカソード電源であるが、対峙する電極の位相が正確に逆位相で得られれば２つのＲＦ電源を使用しても問題ない。
【００１９】
次に、本発明のプラズマ処理方法の実施の形態の１例を図２に基づいて説明する。
また、これを以って、図１に示すプラズマ処理装置の、各処理部の各部の基本的な動作説明とする。
ここでは、基材（被処理物）１８０を所定の位置に貫通孔が設けられた絶縁性層からなるフィルムシート（ポリイミドフィルム）とし、この表面部に金属膜を成膜するプラズマ処理を説明する。
処理は第１の処理部１１０の第１の処理室１１８で行うとする。
図示しない排気システムと、ガス供給システム（全体は図示されていない）のガス導入管１５１〜１５４からのスパッタ用ガスで、グロー放電が可能な真空度に維持された真空室（真空チャンバー、単に容器とも言う）１１８（内に、対向する第１の電極１１１と電極第２の１１２の中間の位置（図でＬ１＝Ｌ２）に、シート状の基材（被処理物）１８０が、図１に示すロール巻き出し室１６８からスリット１４１を通し送られてくる。
ここで、ＲＦ電源１１５より第１の電極１１１および第２の電極１１２に高周波が印加される。
このとき第２の電極１１２は第１の電極１１１に対し位相が逆になるよう印加される。
グロー放電が可能に維持されているので、第１の電極１１１と第２の電極１１２の間でグロー放電が行われる。
このとき基材１８０が図中にある矢印方向に移動した場合、グロー放電で電極１１１および電極１１２からスパッタリングされた金属が基材１８０の両面上ににほぼ同じ条件で成膜され、成膜膜１９０が形成される。
第１の電極１１１および第２の電極１１２は、図示していない冷却水で冷却される。
上記成膜において特徴的なのは、従来成膜等で使用されている蒸着法とくらべ、成膜される金属が異方性をもたずに等方的に動くため、基材１８０にある貫通孔部（ホール）１８５側壁にも成膜膜１９０が確実に形成される。
尚、成膜速度を向上さるせために電極裏面にマグネトロンを取り付けても良い。
本例は、基材（被処理物）１８０が、配線形成用部材であり、貫通孔部（ホール）１８５が小口径の場合において有効で、両面への導体成膜、孔部（ホール）１８５への接続部の形成を、同時に確実に行え、且つ、カールが無く、平坦な両面成膜基材を得ることができる。
【００２０】
【実施例】
実施例は、図１に示す、３つの処理部を持つプラズマ処理装置を用い、所定位地に貫通孔を設けたフレキシブルなポリイミドフィルム（デュポン製、カプトン）からなる基材に、クロム層を下地として銅層を主層とする金属膜を成膜する例である。
スパッタリングにより、基材であるポリイミドフィルムの両面に前記金属膜を形成すると同時に、ポリイミドフィルムに設けられた貫通孔部にも、金属膜を設け、貫通孔部の接続用の金属膜により、両面の金属膜同志を接続して、基材を金属膜で覆った配線部材を作製する例である。
尚、作製された配線部材は、形成された金属膜を給電層として、部分電気めっきにより、直接、あるいは、電気めっきにより、全体に厚付けし、更に所定形状にエッチングして、配線部を形成するための部材である。
図１に示すプラズマ処理装置の第１の処理部１１０、第２の処理部１２０、第３の処理部１３０で、順に、それぞれ、成膜前の表面処理、密着層（下地層）であるクロム膜の形成（導体性膜）、目的とする銅膜の導体成膜を行ったものである。
図１に示すように、各処理室には基材１８０を挟むように電極を対峙させており、実施例では、第１の処理部の第１の処理室１１８にはイオン表面処理電極としてアルミニウム電極（１１１、１１２）、第２の処理部１２０の第２の処理室１２８にはクロム電極（１２１、１２２）、第３の処理部１３０の第３の処理室１３８には銅電極（１３１、１３２）を配設し、各電極を図示していない冷却水で冷した。
【００２１】
以下、図１、図３に基づいて実施例を説明する。
先ず、所定位置に貫通孔を設けたフレキシブルなポリイミドフィルム（デュポン製、カプトン）からなる基材を用意した。（図３（ｃ））
例えば、以下のようにして、孔の開いていないフレキシブルなポリイミドフィルム（デュポン製、カプトン）の所定位置に貫通孔を設ける。
まず、図３（ａ）のような孔の開いていないレキシブルなポリイミドフィルム（デュポン製、カプトン）からなる基材２１０に、形成する貫通孔に対応した形状にレジストパターン２２０を作製する。（図３（ｂ））
次に、レジストパターン２２０を耐エッチングマスクとして、基材２１０の露出した部分をウェットエッチングで加工した後、レジストパターン２２０を剥離する。（図３（ｃ））
レジストパターン２２０としては、例えば、ニチゴーモートン製ラミナーＧＡを加熱ラミネートもしくは真空ラミネートで形成し、平行光露光機でおよそ１００ｍＪ／ｃｍ2 で露光し、炭酸ナトリウム１．５ｗｔ％溶液で現像して得ることができる。
尚、ここで必要ならポストベイクも行う。
また、エッチング液としては、水酸化カリウム２ｗｔ％、エタノール５ｗｔ％の水溶液、ヒドラジンを添加した水溶液等が挙げられる。
レジストパターン２２０の剥離には、水酸化ナトリウム５ｗｔ％水溶液、６０℃等がしようできる。
上記例では、ウェットエッチング方法で基材２１０を孔開け加工しているが、
図３（ｂ）の工程を無くしてレーザー加工、あるいは、図３（ｂ）工程を通し、プラズマ加工して、孔開け加工しても良い。
【００２２】
次いで、所定位置に貫通孔を設けたフレキシブルなポリイミドフィルム（デュポン製、カプトン）からなる基材をロール状にして、巻き出し部１６０のロール支持棒１６１にセットし、テンションコントロールロール１６５、１７５により、張りながら、巻き出し部１６０、巻き取り部１７０により、速度３００ｍｍ／分で、各処理室中を、鉛直方向に搬送している状態で、各処理を行った。
処理ガスとしてアルゴンガスを導入し、各処理室の圧力を、３〜７Ｐａの範囲で制御して、各処理を行った。
各室は、処理するときの真空度以下の高真空に一旦排気し、その後、所定の圧力に制御した。
【００２３】
第１の処理部１１０では、電極材料にアルミニウムを用いているので、電極材料であるアルミニウムがスパッタリングされ、成膜されないように、イオンエネルギー１３ｅＶ以下で処理を行った。
第２の処理部１２０では、１. ５Ｗ／ｃｍ2 のパワーでクロム膜厚が５０ｎｍ程度の膜厚になるように制御した。
尚、実施例では、クロムを下地層とするためクロムを電極材料としたが、ニッケル、チタン、タングステン、あるいはこれらの合金を下地層とすることもでき、それらの場合には、それぞれに対応した電極材料を用い、対応した処理条件で成膜する。
第３の処理部１３０では、３Ｗ／ｃｍ2 のパワーで銅膜厚が３００ｎｍ程度になるように制御した。
成膜された銅膜は、後続する電気めっき工程での、給電層として使用するので、極力厚い方が有利である。
このようにして、基材（被処理物）１８０を巻き出し部１６０から各処理部を通り、巻き取り部１７０まで搬送し、その両面にクロム層を下地層とし、主層である銅層を成膜した配線部材を形成した。（図３（ｄ））
以上までの工程を経て基材２０１上へスパッタ膜２０３が成膜される。
【００２４】
更に、このようにして作製された配線部材を用いた配線基板を作製してみた。
図３（ｅ）〜図３（ｇ）に基づいて、簡単に説明しておく。
作製された配線部材の両面に、表裏の配線もしくは貫通孔部（ホール）に形成する接続用の配線に合せ、所定形状に開口を設け、電解めっき膜を形成する際のめっきマスクとなるレジストパターン２２５を形成した。（図３（ｅ））
レジストパターン２２５は、旭化成製ＡＱ一５０３５を加熱ラミネートもしくは真空ラミネートで形成し、平行光露光機でおよそ５０ｍＪ／ｃｍ2 で露光し、炭酸ナトリウム１ｗｔ％溶液で現像して得た。
次いで、レジストパターン２２５の開口から露出した部分に、以下の条件で、電解硫酸銅めっきを施し、銅めっき層を形成した。（図３（ｆ））
硫酸銅めっき浴は、硫酸銅７０ｇ／ｌ、硫酸２５０ｇ／ｌ溶液に村上工業製の硫酸銅めっき用添加剤スルカップを適量添加し、カソード電流２Ａ／ｄｍ2 で目的厚までめっきした。
【００２５】
次に、レジストパターン２２５を剥離除去し、洗浄等を行った後、露出した、電解銅めっきの給電層である配線部材（３（ｄ））の金属膜１９０を剥離して、配線基板を作製した。（図３（ｇ））。
レジストパターン２２５は水酸化ナトリウム３ｗｔ％溶液、５０℃で剥離し、露出した金属膜１９０のスパッタ銅は硝酸第２セリウムアンモニウム２００ｇ／ｌ溶液で、スパッタクロムはフェリシアン化カリウム１５０ｇ／ｌと水酸化ナトリウム５０ｇ／ｌの混合溶液でそれぞれ剥離した。
このようにして、配線部材（図３（ｄ））に対し、表裏の配線、接続用配線を形成した。
これらは、半導体用のインターポーザー、フレキシブルなプリントボード等に使用される。
また、多層配線の形成にも適用できる。
【００２６】
尚、上記配線部材（図３（ｄ））の作製工程は基材２１０（図３（ａ））上への両面への成膜であるが、その上に絶縁体を成膜し、同じような工程を経ることで多層構造にすることも可能である。
【００２７】
尚、上記、実施例の配線部材の形成では、主に導体膜１９０の形成について述べたが、本発明の装置は、各電極材料や条件を変えることで基材の表面洗浄、親水性の付加等の表面処理、孔開け加工に使用されるレーザー加工のデスミア処理等にも使用することができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は、上記のように、被処理物が、フレキシブルな基材で、特にポリイミド等の機能性高分子材料で、その両面に配線形成用の導体成膜を行う場合において、カールが無く、平坦な状態で基材を、真空成膜法（スパッタリング法）により処理することができ、同時に、小口径の貫通孔部（ホール）に接続部を形成する際に、貫通孔部（ホール）に確実に導体成膜ができるプラズマ処理方法、および装置の提供を可能とした。
本発明のプラズマ処理方法（導体成膜方法）は、特に、半導体用のインターポーザー、フレキシブルなプリントボード等の配線基板を形成する際に適用されると有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のプラズマ処理装置の実施の形態の１例の概略断面図である。
【図２】 導体成膜処理を説明するための概略図である。（図１の第２の処理部の構成を拡大して示した概略図でもある）
【図３】 本発明のプラズマ処理方法を用いた配線基板の製造工程図である。
【符号の説明】
１１０ 第１のプラズマ処理部
１１１ 第１電極
１１２ 第２電極
１１５ ＲＦ電源（高周波電源）
１１６、１１７ 配線
１１８ 第１の真空室（真空容器）
１２０ 第２のプラズマ処理部
１２１ 第１電極
１２２ 第２電極
１２５ ＲＦ電源（高周波電源）
１２６、１２７ 配線
１２８ 第２の真空室（真空容器）
１３０ 第３のプラズマ処理部
１３１ 第１電極
１３２ 第２電極
１３５ ＲＦ電源（高周波電源）
１３６、１３７ 配線
１３８ 第３の真空室（真空容器）
１４１、１４２、１４３、１４４ スリット
１４５ 壁部
１５１、１５２、１５３、１５４ ガス導入管
１６０ 巻き出し部
１６１ ロール支持棒
１６５ テンションコントロールロール
１６６、１６７ 配線
１６８ ロール巻き出し室
１７０ 巻き取り部
１７１ ロール支持棒
１７５ テンションコントロールロール
１７６、１７７ 配線
１７８ ロール巻き取り室
１８０ 被処理物（基材とも言う）
１８５ 貫通孔部
１９０ 導体膜
２１０ 基材
２２０、２２５ レジスト
２４０ 電解めっき層
２４２、２４２ 配線部
２４５ 接続部
【発明の属する技術分野】
本発明は，帯状に連続する被処理物に高性能なプラスマ処理を施すことができるプラズマ処理装置に関し、特にフレキシブルプリント基板等の、半導体搭載用の部材の製造において行われるプラズマ処理に用いられるプラズマ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の組立用部材として用いられているパッケージは、高性能化と軽薄短小化傾向から、半導体をますます高集積、高機能搭載にするため、より多くのゲートを基板内に収容でき、さらに、基板サイズを小さくすることができるように多種の方法が開発されてきた。
従来より用いられている代表的な高密度面実装型の半導体装置であるＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）は、半導体素子の電極パッドから、周囲の回路との接続を行うために、導通層の金属と絶縁層を積層させ、導通層の各層間をスルーホールにて電気的な接続を行って、２次元的配線を積層した、より高密度な３次元的配線の構造をとっている。
また、近年、実装部材は、より薄型にするためには、従来から使用されているガラスエポキシ材から、ポリイミドに代表されるフレキシブルな基材へ変更されている。
また従来、前述までの絶縁層上の配線は金属箔をラミネート法等で貼りつけ、それをエッチングして作製されていた。
また、基材に設けられた貫通孔部（ホールとも言う）の上下、即ち、基材の表裏にある配線の導通は、最も使用されている無電解めっきによりスルーホールを形成する無電解めっき法、貫通孔部に導体を充填させる導体埋め込み法、あるいは、導電性の高剛性突起物を基材（絶縁材）に差し込み接続する差し込み方法等により、接続部（接続配線部）を形成することにより行われていた。
【０００３】
しかしながら、基材がフレキシブルな基材に、特にポリイミド等の機能性高分子材料に変更されて、かつ、ホール寸法が小口径に変化している場合には、従来から使用されている無電解めっき法では、めっき形成された接続部は基材とのピール強度が不足し、無電解めっき特有の欠陥が発生するようになっている。
【０００４】
これに対応するため、基材がフレキシブルな基材で、特にポリイミド等の機能性高分子材料で、かつ、ホール寸法が小口径の場合、半導体製造技術であるスパッタ法に代表される真空成膜法を採り入れ、接続部を形成する方法が採られるようになってきた。
しかし、この方法を採る場合、従来、片面づつ成膜する必要があり、成膜した金属と基材との熱膨張の差で基材がカールすることもあり、また片面ずつ両面を成膜しても成膜条件の差で平坦な基材を得ることが難しかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、基材がフレキシブルな基材で、特にポリイミド等の機能性高分子材料で、且つ、ホール寸法が小口径で、接続部を形成する方法として真空成膜法を採り入れた場合、従来は、片面づつ成膜する必要があり、片面成膜においてはカールの問題があり、片面ずつ両面を成膜しても、平坦な基材を得ることができないという問題があった。
本発明は、これに対応するもので、基材がフレキシブルな基材で、特にポリイミド等の機能性高分子材料で、その両面に配線形成用の導体成膜を行う場合において、カールが無く、平坦な状態で基材を、真空成膜法（スパッタリング法）により処理することができ、同時に、小口径の貫通孔部（ホール）に接続部を形成する際に、貫通孔部（ホール）に確実に導体成膜ができるプラズマ処理方法、装置を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のプラズマ処理装置は、所定の位置に貫通孔部を設けた、絶縁体もしくは絶縁体、導体を組み合わせた積層体からなる帯状に連続する巻き取り可能なフレキシブル基材を被処理物として、該被処理物の両面および貫通孔部に成膜し、成膜された両面の導体を成膜された貫通孔部の導体を介して導通させる導体成膜処理を施す、プラズマ処理装置で、且つ、容器内においてプラズマを励起させ、プラズマ中で、前記被処理物に対し、シート状にして、被処理物の両面から同時に所定のプラズマ処理を施すプラズマ処理部を有する、プラズマ処理装置であって、プラズマ処理部は、その中で、プラズマを励起させ、処理を行うための容器と、プラズマに必要な原料ガスを供給するガス供給システムと、排気し容器内を減圧にするための排気システムを有し、容器の内部に、シート状の被処理物を挟み、それぞれ該被処理物から等距離に略平行に対峙して配置された、対向する対電極を設け、且つ、対向する対電極の一方と他方とに、互いに、逆位相の高周波を加印する、高周波電源を備え、対向する対電極の一方と他方とに、互いに、逆位相の高周波を加印しながら処理を行うものであり、ロール形態の被処理物を、処理を行うための容器へ、シート状にして供給する巻き出し部と、処理されたシート状の被処理物を、ロール形態に巻き取る巻き取り部とを備え、被処理物は、巻き出し部からプラズマ処理部を経て巻き取り部へと連続的に鉛直方向に搬送され、プラズマ処理部の処理は、シート状にした被処理物をほぼ鉛直方向に張った状態で処理を行うものであり、且つ、異なるもしくは同じ所定の処理を施すプラズマ処理部を、２つ以上備えていることを特徴とするものである。
そして、上記のプラズマ処理装置であって、プラズマ処理部の所定の処理が、プラズマによる表面改質処理、被処理物の表面洗浄処理、被処理物上への導体成膜処理であることを特徴とするものである。
尚、ここでは、シート状とは、ほぼ一平面に沿う状態を意味している。
以降も同様である。
【０００７】
本発明のプラズマ処理方法は、所定の位置に貫通孔部を設けた、絶縁体もしくは絶縁体、導体を組み合わせた積層体からなる帯状に連続する巻き取り可能なフレキシブル基材を被処理物として、該被処理物の両面および貫通孔部に成膜し、且つ、成膜された両面の導体を成膜された貫通孔部の導体を介して導通させる導体成膜処理を施すプラズマ処理方法であって、請求項１ないし請求項２のいずれか１項記載のプラズマ処理装置を用い、前記被処理物を、巻き出し部から巻き取り部へと連続的に鉛直方向に搬送し、前記被処理物をシート状にして、ほぼ鉛直方向に張った状態で、シート状の前記被処理物を挟み、それぞれ前記被処理物から等距離に略平行に対峙して配置された、対向する一対のスパッタ電極の一方と他方とに、互いに、逆位相の高周波を加印しながらスパッタリングして、前記被処理物の両面から同時にスパッタリングによる導体成膜処理を施すことを特徴とするものである。
そして、上記のプラズマ処理方法であって、被処理物が、配線形成用部材であることを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】
本発明のプラズマ処理装置は、上記のような構成にすることにより、被処理物が、フレキシブルな基材で、特にポリイミド等の機能性高分子材料で、その両面に配線形成用の導体成膜を行う場合において、カールが無く、平坦な状態で基材を、真空成膜法（スパッタリング法）により処理することができ、同時に、小口径の貫通孔部（ホール）に接続部を形成する際に、貫通孔部（ホール）に確実に導体成膜ができるプラズマ処理装置の提供を可能としている。
具体的には、プラズマ処理部は、その中で、プラズマを励起させ、処理を行うための容器と、プラズマに必要な原料ガスを供給するガス供給システムと、排気し容器内を減圧にするための排気システムを有し、容器の内部に、シート状の被処理物を挟み、それぞれ該被処理物から等距離に略平行に対峙して配置された、対向する対電極を設け、且つ、対向する対電極の一方と他方とに、互いに、逆位相の高周波を加印する、高周波電源を備え、対向する対電極の一方と他方とに、互いに、逆位相の高周波を加印しながら処理を行うものであり、ロール形態の被処理物を、処理を行うための容器へ、シート状にして供給する巻き出し部と、処理されたシート状の被処理物を、ロール形態に巻き取る巻き取り部とを備え、被処理物は、巻き出し部からプラズマ処理部を経て巻き取り部へと連続的に鉛直方向に搬送され、プラズマ処理部の処理は、シート状にした被処理物をほぼ鉛直方向に張った状態で処理を行うものであり、且つ、異なるもしくは同じ所定の処理を施すプラズマ処理部を、２つ以上備えていることにより、これを可能にしている。
即ち、シート状の被処理物の両面にほぼ同じ条件でプラズマ処理を行うことを可能とし、スパッタリング法によりその両面に配線形成用の導体成膜を行う場合において、カールが無い、平坦な状態での成膜を可能としている。
また、スパッタリング法による導体成膜には、方向性はないため、被処理物に設けられた貫通孔部への成膜が確実に行える。
また、プラズマ処理部の処理が、シート状にした被処理物をほぼ鉛直方向に張った状態で処理を行うものであることにより、被処理物の自重によるたわみの発生を無いものとできる。
被処理物上への導体成膜処理においては、被処理物を貫通する形状、被処理物が多層の場合で各層を貫通する形状、あるいは、これらの組み合わせの形状を有する被処理物の、孔の側壁を被処理物の両表面成膜と同時に確実に成膜することができる。
【０００９】
プラズマ処理部の所定の処理としては、プラズマによる表面改質処理、被処理物の表面洗浄処理、被処理物上への導体成膜処理が挙げられ、異なるもしくは同じ所定の処理を施すプラズマ処理部を、２つ以上備えることにより、種々の処理を組み合わせた複合処理を行うことができる。
【００１０】
本発明のプラズマ処理方法は、上記のような構成にすることにより、被処理物である基材がフレキシブルな基材で、特にポリイミド等の機能性高分子材料で、その両面に配線形成用の導体成膜を行う場合において、カールが無く、平坦な状態で基材を、真空成膜法（スパッタリング法）により処理することができ、同時に、小口径の貫通孔部（ホール）に接続部を形成する際に、貫通孔部（ホール）に確実に導体成膜ができるプラズマ処理方法の提供を可能としている。
特に、被処理物が、配線形成用部材である場合には有効である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明のプラズマ処理装置の実施の形態の１例を図に基づいて説明する。
図１は本発明のプラズマ処理装置の実施の形態の１例の概略断面図、図２は導体成膜処理を説明するための概略図（図１の第２の処理部の構成を拡大して示した概略図でもある）、図３は本発明のプラズマ処理方法を用いた配線基板の製造工程図である。
図１、図２、図３中、１１０は第１のプラズマ処理部、１１１は第１電極、１１２は第２電極、１１５はＲＦ電源（高周波電源）、１１６、１１７は配線、１１８は第１の真空室（真空容器）、１２０は第２のプラズマ処理部、１２１は第１電極、１２２は第２電極、１２５はＲＦ電源（高周波電源）、１２６、１２７は配線、１２８は第２の真空室（真空容器）、１３０は第３のプラズマ処理部、１３１は第１電極、１３２は第２電極、１３５はＲＦ電源（高周波電源）、１３６、１３７は配線、１３８は第３の真空室（真空容器）、１４１、１４２、１４３、１４４はスリット、１４５は壁部、１５１、１５２、１５３、１５４はガス導入管、１６０は巻き出し部、１６１はロール支持棒、１６５はテンションコントロールロール、１６６、１６７は配線、１６８はロール巻き出し室、１７０は巻き取り部、１７１はロール支持棒、１７５はテンションコントロールロール、１７６、１７７は配線、１７８はロール巻き取り室、１８０は被処理物（基材とも言う）、１８５は貫通孔部、１９０は導体膜、２１０は基材、２２０、２２５はレジスト、２４０は電解めっき層、２４２、２４２は配線部、２４５は接続部である。
【００１２】
本例のプラズマ処理装置は、巻き出し部１６０、第１の処理部１１０、第２の処理部１２０、第３の処理部１３０、巻き取り部１７０を、上から順に備え、帯状に連続するフレキシブルな基材（被処理物）１８０をシート状にした状態で、鉛直方向に搬送しながら、順次、第１の処理部１１０、第２の処理部１２０、第３の処理部１３０において、それぞれ、基材（被処理物）１８０の両面、同時に、第１のプラズマ処理、第２のプラズマ処理、第３のプラズマ処理を行うことができるものである。
そして、各プラズマ処理部は、その中で、プラズマを励起させ、処理を行うための容器（真空室）１１８、１２８、１３８と、プラズマを励起させるために必要な原料ガスを供給するガス供給システム（図２の１５１〜１５４にはガス導入管を示す）と、排気し容器内を減圧にするための排気システム（図示していない）を有し、容器の内部に、シート状の被処理物１８０を挟み、それぞれ該被処理物１８０から等距離に略平行に対峙して配置された、対向する対電極（１１１、１１２）、（１２１、１２２）、（１３１、１３２）を設け、且つ、対向する対電極の一方と他方とに、互いに、逆位相の高周波を加印する、高周波電源１１５、１２５、１３５を備え、対向する対電極の一方と他方とに、互いに、逆位相の高周波を加印しながらプラズマ処理を行うものである。
各処理部における、各プラズマ処理は、いずれも、基材１８０の両面を同時に、略同じ条件下での処理することができ、従来の片面ずつの処理のように、成膜した金属と基材との熱膨張の差で、あるいは両面の成膜条件の差で、基材がカールすることもなく、両面成膜された平坦な基材を得ることができる。
【００１３】
ロール形態の帯状に連続する基材（被処理物）１８０は、ロール巻き出し室１６８からスリット１４１を通り第１の処理部１１０の第１の真空室１１８へ、第１の真空室１１８からスリット１４２を通り第２の処理部１２０の第２の真空室１２８へ、第２の真空室１２８からスリット１４３を通り第３の処理部１３０の第３の真空室１３８へ、第３の真空室１３８からスリット１４４を通り巻き取り室１７８へと搬送される。
【００１４】
基材巻き出し室１６８および基材巻き取り室１７８以外の各処理室にはそれぞれ図示していないガス導入管でそれそれの室の目的にあったガスが導入され、図示していない排気系と、グロー放電が維持できる真空度に保たれる。
このときガス導入管は各処理の妨げにならないように各電極の周囲に配置されることが普通である。
導体成膜の場合、スパッタリングガスとしては、不活性ガス（通常はアルゴンガス）が用いられ、各処理室の圧力としては、０．０５Ｐａ〜１００Ｐａの範囲で維持されるが成膜する材料や側壁への回り込みや、かつ電極内に設置する磁石にもより、一般には０．５〜１０Ｐａの範囲がより望ましい。
【００１５】
被処理物１１０としては、絶縁体もしくは絶縁体、導体を組み合わせた積層体からなる帯状に連続する巻き取り可能なフレキシブル基材を適用する。
特に、本例の装置では、テンションコントロールロール１６５、１７５により制御し、シート状にした状態で、鉛直方向に搬送するもので、被処理物１１０の自重によるたわみを発生させないで、各プラズマ処理を行うことができる。
搬送速度は、通常、１〜２０００ｍｍ／分で行うが、製造速度、基材の温度上昇および成膜厚にもよるが、導体成膜処理を伴う場合には３００ｍｍ／分前後が望ましい。
そして、被処理物を貫通する形状、被処理物が多層の場合で各層を貫通する形状、あるいは、これらの組み合わせの形状を有する被処理物の、孔の側壁を被処理物の両表面成膜と同時に確実に成膜することができる。
【００１６】
また、各プラズマ処理部の所定の処理としては、プラズマによる表面改質処理、被処理物の表面洗浄処理、被処理物上への導体成膜処理が挙げられ、本例のプラズマ処理装置においては、第１の処理部１１０、第２の処理部１２０、第３の処理部１３０において、プラズマによる表面改質処理、被処理物の表面洗浄処理、被処理物上への導体成膜処理を目的に応じて、割り振ることにより、種々の複合処理ができる。
第１の処理部１１０、第２の処理部１２０、第３の処理部１３０において、それぞれ異なる処理を施す、あるいは同じ所定の処理を分割して施すことができ、あるいは、特定の処理部のみの処理を行うことができ、種々の複合処理、単一処理ができる。
例えば、基材（被処理物）１８０に対し導体成膜を行う場合、第１の処理部１１０で被処理物の表面洗浄処を行い、第２の処理部１２０で下地の導体成膜を行い、第３の処理部で目的とする導体成膜を行うこともできる。
尚、導体性膜処理でなく、電極のスパッタリングを行わない場合、処理電極に高周波が印加されるので、処理電極を構成している電極材料と印加する高周波のパワーに注意しないと電極材料がスパツタされてしまう。
【００１７】
尚、図１では、ガス供給システム（図２の１５１〜１５４にはガス導入管を示す）と、排気システム、電極の冷却水等は、省略して示していないが、これらは、基材（被処理物）１８０の両面の処理がほぼ同じ状態で行われるように、ほぼ基材に対し、対称に配置されている。
【００１８】
また、第１の処理部１１０の第１の真空室１１８、第２の処理部１２０の第２の真空室１２８、第３の処理部１３０の第３の真空室１３８は、それぞれの高周波（ＲＦ波）に極力干渉しないように壁部１４５で仕切られている。
また、本例では１つのＲＦ電源のデュアルカソード電源であるが、対峙する電極の位相が正確に逆位相で得られれば２つのＲＦ電源を使用しても問題ない。
【００１９】
次に、本発明のプラズマ処理方法の実施の形態の１例を図２に基づいて説明する。
また、これを以って、図１に示すプラズマ処理装置の、各処理部の各部の基本的な動作説明とする。
ここでは、基材（被処理物）１８０を所定の位置に貫通孔が設けられた絶縁性層からなるフィルムシート（ポリイミドフィルム）とし、この表面部に金属膜を成膜するプラズマ処理を説明する。
処理は第１の処理部１１０の第１の処理室１１８で行うとする。
図示しない排気システムと、ガス供給システム（全体は図示されていない）のガス導入管１５１〜１５４からのスパッタ用ガスで、グロー放電が可能な真空度に維持された真空室（真空チャンバー、単に容器とも言う）１１８（内に、対向する第１の電極１１１と電極第２の１１２の中間の位置（図でＬ１＝Ｌ２）に、シート状の基材（被処理物）１８０が、図１に示すロール巻き出し室１６８からスリット１４１を通し送られてくる。
ここで、ＲＦ電源１１５より第１の電極１１１および第２の電極１１２に高周波が印加される。
このとき第２の電極１１２は第１の電極１１１に対し位相が逆になるよう印加される。
グロー放電が可能に維持されているので、第１の電極１１１と第２の電極１１２の間でグロー放電が行われる。
このとき基材１８０が図中にある矢印方向に移動した場合、グロー放電で電極１１１および電極１１２からスパッタリングされた金属が基材１８０の両面上ににほぼ同じ条件で成膜され、成膜膜１９０が形成される。
第１の電極１１１および第２の電極１１２は、図示していない冷却水で冷却される。
上記成膜において特徴的なのは、従来成膜等で使用されている蒸着法とくらべ、成膜される金属が異方性をもたずに等方的に動くため、基材１８０にある貫通孔部（ホール）１８５側壁にも成膜膜１９０が確実に形成される。
尚、成膜速度を向上さるせために電極裏面にマグネトロンを取り付けても良い。
本例は、基材（被処理物）１８０が、配線形成用部材であり、貫通孔部（ホール）１８５が小口径の場合において有効で、両面への導体成膜、孔部（ホール）１８５への接続部の形成を、同時に確実に行え、且つ、カールが無く、平坦な両面成膜基材を得ることができる。
【００２０】
【実施例】
実施例は、図１に示す、３つの処理部を持つプラズマ処理装置を用い、所定位地に貫通孔を設けたフレキシブルなポリイミドフィルム（デュポン製、カプトン）からなる基材に、クロム層を下地として銅層を主層とする金属膜を成膜する例である。
スパッタリングにより、基材であるポリイミドフィルムの両面に前記金属膜を形成すると同時に、ポリイミドフィルムに設けられた貫通孔部にも、金属膜を設け、貫通孔部の接続用の金属膜により、両面の金属膜同志を接続して、基材を金属膜で覆った配線部材を作製する例である。
尚、作製された配線部材は、形成された金属膜を給電層として、部分電気めっきにより、直接、あるいは、電気めっきにより、全体に厚付けし、更に所定形状にエッチングして、配線部を形成するための部材である。
図１に示すプラズマ処理装置の第１の処理部１１０、第２の処理部１２０、第３の処理部１３０で、順に、それぞれ、成膜前の表面処理、密着層（下地層）であるクロム膜の形成（導体性膜）、目的とする銅膜の導体成膜を行ったものである。
図１に示すように、各処理室には基材１８０を挟むように電極を対峙させており、実施例では、第１の処理部の第１の処理室１１８にはイオン表面処理電極としてアルミニウム電極（１１１、１１２）、第２の処理部１２０の第２の処理室１２８にはクロム電極（１２１、１２２）、第３の処理部１３０の第３の処理室１３８には銅電極（１３１、１３２）を配設し、各電極を図示していない冷却水で冷した。
【００２１】
以下、図１、図３に基づいて実施例を説明する。
先ず、所定位置に貫通孔を設けたフレキシブルなポリイミドフィルム（デュポン製、カプトン）からなる基材を用意した。（図３（ｃ））
例えば、以下のようにして、孔の開いていないフレキシブルなポリイミドフィルム（デュポン製、カプトン）の所定位置に貫通孔を設ける。
まず、図３（ａ）のような孔の開いていないレキシブルなポリイミドフィルム（デュポン製、カプトン）からなる基材２１０に、形成する貫通孔に対応した形状にレジストパターン２２０を作製する。（図３（ｂ））
次に、レジストパターン２２０を耐エッチングマスクとして、基材２１０の露出した部分をウェットエッチングで加工した後、レジストパターン２２０を剥離する。（図３（ｃ））
レジストパターン２２０としては、例えば、ニチゴーモートン製ラミナーＧＡを加熱ラミネートもしくは真空ラミネートで形成し、平行光露光機でおよそ１００ｍＪ／ｃｍ2 で露光し、炭酸ナトリウム１．５ｗｔ％溶液で現像して得ることができる。
尚、ここで必要ならポストベイクも行う。
また、エッチング液としては、水酸化カリウム２ｗｔ％、エタノール５ｗｔ％の水溶液、ヒドラジンを添加した水溶液等が挙げられる。
レジストパターン２２０の剥離には、水酸化ナトリウム５ｗｔ％水溶液、６０℃等がしようできる。
上記例では、ウェットエッチング方法で基材２１０を孔開け加工しているが、
図３（ｂ）の工程を無くしてレーザー加工、あるいは、図３（ｂ）工程を通し、プラズマ加工して、孔開け加工しても良い。
【００２２】
次いで、所定位置に貫通孔を設けたフレキシブルなポリイミドフィルム（デュポン製、カプトン）からなる基材をロール状にして、巻き出し部１６０のロール支持棒１６１にセットし、テンションコントロールロール１６５、１７５により、張りながら、巻き出し部１６０、巻き取り部１７０により、速度３００ｍｍ／分で、各処理室中を、鉛直方向に搬送している状態で、各処理を行った。
処理ガスとしてアルゴンガスを導入し、各処理室の圧力を、３〜７Ｐａの範囲で制御して、各処理を行った。
各室は、処理するときの真空度以下の高真空に一旦排気し、その後、所定の圧力に制御した。
【００２３】
第１の処理部１１０では、電極材料にアルミニウムを用いているので、電極材料であるアルミニウムがスパッタリングされ、成膜されないように、イオンエネルギー１３ｅＶ以下で処理を行った。
第２の処理部１２０では、１. ５Ｗ／ｃｍ2 のパワーでクロム膜厚が５０ｎｍ程度の膜厚になるように制御した。
尚、実施例では、クロムを下地層とするためクロムを電極材料としたが、ニッケル、チタン、タングステン、あるいはこれらの合金を下地層とすることもでき、それらの場合には、それぞれに対応した電極材料を用い、対応した処理条件で成膜する。
第３の処理部１３０では、３Ｗ／ｃｍ2 のパワーで銅膜厚が３００ｎｍ程度になるように制御した。
成膜された銅膜は、後続する電気めっき工程での、給電層として使用するので、極力厚い方が有利である。
このようにして、基材（被処理物）１８０を巻き出し部１６０から各処理部を通り、巻き取り部１７０まで搬送し、その両面にクロム層を下地層とし、主層である銅層を成膜した配線部材を形成した。（図３（ｄ））
以上までの工程を経て基材２０１上へスパッタ膜２０３が成膜される。
【００２４】
更に、このようにして作製された配線部材を用いた配線基板を作製してみた。
図３（ｅ）〜図３（ｇ）に基づいて、簡単に説明しておく。
作製された配線部材の両面に、表裏の配線もしくは貫通孔部（ホール）に形成する接続用の配線に合せ、所定形状に開口を設け、電解めっき膜を形成する際のめっきマスクとなるレジストパターン２２５を形成した。（図３（ｅ））
レジストパターン２２５は、旭化成製ＡＱ一５０３５を加熱ラミネートもしくは真空ラミネートで形成し、平行光露光機でおよそ５０ｍＪ／ｃｍ2 で露光し、炭酸ナトリウム１ｗｔ％溶液で現像して得た。
次いで、レジストパターン２２５の開口から露出した部分に、以下の条件で、電解硫酸銅めっきを施し、銅めっき層を形成した。（図３（ｆ））
硫酸銅めっき浴は、硫酸銅７０ｇ／ｌ、硫酸２５０ｇ／ｌ溶液に村上工業製の硫酸銅めっき用添加剤スルカップを適量添加し、カソード電流２Ａ／ｄｍ2 で目的厚までめっきした。
【００２５】
次に、レジストパターン２２５を剥離除去し、洗浄等を行った後、露出した、電解銅めっきの給電層である配線部材（３（ｄ））の金属膜１９０を剥離して、配線基板を作製した。（図３（ｇ））。
レジストパターン２２５は水酸化ナトリウム３ｗｔ％溶液、５０℃で剥離し、露出した金属膜１９０のスパッタ銅は硝酸第２セリウムアンモニウム２００ｇ／ｌ溶液で、スパッタクロムはフェリシアン化カリウム１５０ｇ／ｌと水酸化ナトリウム５０ｇ／ｌの混合溶液でそれぞれ剥離した。
このようにして、配線部材（図３（ｄ））に対し、表裏の配線、接続用配線を形成した。
これらは、半導体用のインターポーザー、フレキシブルなプリントボード等に使用される。
また、多層配線の形成にも適用できる。
【００２６】
尚、上記配線部材（図３（ｄ））の作製工程は基材２１０（図３（ａ））上への両面への成膜であるが、その上に絶縁体を成膜し、同じような工程を経ることで多層構造にすることも可能である。
【００２７】
尚、上記、実施例の配線部材の形成では、主に導体膜１９０の形成について述べたが、本発明の装置は、各電極材料や条件を変えることで基材の表面洗浄、親水性の付加等の表面処理、孔開け加工に使用されるレーザー加工のデスミア処理等にも使用することができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は、上記のように、被処理物が、フレキシブルな基材で、特にポリイミド等の機能性高分子材料で、その両面に配線形成用の導体成膜を行う場合において、カールが無く、平坦な状態で基材を、真空成膜法（スパッタリング法）により処理することができ、同時に、小口径の貫通孔部（ホール）に接続部を形成する際に、貫通孔部（ホール）に確実に導体成膜ができるプラズマ処理方法、および装置の提供を可能とした。
本発明のプラズマ処理方法（導体成膜方法）は、特に、半導体用のインターポーザー、フレキシブルなプリントボード等の配線基板を形成する際に適用されると有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のプラズマ処理装置の実施の形態の１例の概略断面図である。
【図２】 導体成膜処理を説明するための概略図である。（図１の第２の処理部の構成を拡大して示した概略図でもある）
【図３】 本発明のプラズマ処理方法を用いた配線基板の製造工程図である。
【符号の説明】
１１０ 第１のプラズマ処理部
１１１ 第１電極
１１２ 第２電極
１１５ ＲＦ電源（高周波電源）
１１６、１１７ 配線
１１８ 第１の真空室（真空容器）
１２０ 第２のプラズマ処理部
１２１ 第１電極
１２２ 第２電極
１２５ ＲＦ電源（高周波電源）
１２６、１２７ 配線
１２８ 第２の真空室（真空容器）
１３０ 第３のプラズマ処理部
１３１ 第１電極
１３２ 第２電極
１３５ ＲＦ電源（高周波電源）
１３６、１３７ 配線
１３８ 第３の真空室（真空容器）
１４１、１４２、１４３、１４４ スリット
１４５ 壁部
１５１、１５２、１５３、１５４ ガス導入管
１６０ 巻き出し部
１６１ ロール支持棒
１６５ テンションコントロールロール
１６６、１６７ 配線
１６８ ロール巻き出し室
１７０ 巻き取り部
１７１ ロール支持棒
１７５ テンションコントロールロール
１７６、１７７ 配線
１７８ ロール巻き取り室
１８０ 被処理物（基材とも言う）
１８５ 貫通孔部
１９０ 導体膜
２１０ 基材
２２０、２２５ レジスト
２４０ 電解めっき層
２４２、２４２ 配線部
２４５ 接続部
Claims (4)
- 所定の位置に貫通孔部を設けた、絶縁体もしくは絶縁体、導体を組み合わせた積層体からなる帯状に連続する巻き取り可能なフレキシブル基材を被処理物として、該被処理物の両面および貫通孔部に成膜し、成膜された両面の導体を成膜された貫通孔部の導体を介して導通させる導体成膜処理を施す、プラズマ処理装置で、且つ、容器内においてプラズマを励起させ、プラズマ中で、前記被処理物に対し、シート状にして、被処理物の両面から同時に所定のプラズマ処理を施すプラズマ処理部を有する、プラズマ処理装置であって、プラズマ処理部は、その中で、プラズマを励起させ、処理を行うための容器と、プラズマに必要な原料ガスを供給するガス供給システムと、排気し容器内を減圧にするための排気システムを有し、容器の内部に、シート状の被処理物を挟み、それぞれ該被処理物から等距離に略平行に対峙して配置された、対向する対電極を設け、且つ、対向する対電極の一方と他方とに、互いに、逆位相の高周波を加印する、高周波電源を備え、対向する対電極の一方と他方とに、互いに、逆位相の高周波を加印しながら処理を行うものであり、ロール形態の被処理物を、処理を行うための容器へ、シート状にして供給する巻き出し部と、処理されたシート状の被処理物を、ロール形態に巻き取る巻き取り部とを備え、被処理物は、巻き出し部からプラズマ処理部を経て巻き取り部へと連続的に鉛直方向に搬送され、プラズマ処理部の処理は、シート状にした被処理物をほぼ鉛直方向に張った状態で処理を行うものであり、且つ、異なるもしくは同じ所定の処理を施すプラズマ処理部を、２つ以上備えていることを特徴とするプラズマ処理装置。
- 請求項１に記載のプラズマ処理装置であって、プラズマ処理部の所定の処理が、プラズマによる表面改質処理、被処理物の表面洗浄処理、被処理物上への導体成膜処理であることを特徴とするプラズマ処理装置。
- 所定の位置に貫通孔部を設けた、絶縁体もしくは絶縁体、導体を組み合わせた積層体からなる帯状に連続する巻き取り可能なフレキシブル基材を被処理物として、該被処理物の両面および貫通孔部に成膜し、且つ、成膜された両面の導体を成膜された貫通孔部の導体を介して導通させる導体成膜処理を施すプラズマ処理方法であって、請求項１ないし請求項２のいずれか１項記載のプラズマ処理装置を用い、前記被処理物を、巻き出し部から巻き取り部へと連続的に鉛直方向に搬送し、前記被処理物をシート状にして、ほぼ鉛直方向に張った状態で、シート状の前記被処理物を挟み、それぞれ前記被処理物から等距離に略平行に対峙して配置された、対向する一対のスパッタ電極の一方と他方とに、互いに、逆位相の高周波を加印しながらスパッタリングして、前記被処理物の両面から同時にスパッタリングによる導体成膜処理を施すことを特徴とするプラズマ処理方法。
- 請求項３において、被処理物が、配線形成用部材であることを特徴とするプラズマ処理方法。
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