JPH0232590A - 銅・有機絶縁膜配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、銅・有機絶縁膜配線板の製造方法に関する。

〈従来の技術〉 ＬＳＩの高速化、高集積化に伴い、これを搭載する配線
板もそれへの対応が要求されており、ＬＳＩの高密度実
装基板として電気抵抗の小さい銅と話電率が低く、かつ
厚い膜の形成が可能なポリイミドを用いた配線板が高速
イ３号処理が可能なことから注目されている。

ところで、この種の配線板の製造法としてはアルミナ、
ムライト、ＡｆｉＮなとのセラミック基板上にスピンコ
ード法などによりポリイミドフエスを所望の厚さに塗布
し、これをベーキング処理し、固化させた後、真空蒸着
法により、銅膜を所望の厚さに形成し、これをフォトエ
ツチング法により回路を形成するのが一般的である。　
また、必要に応じて、このような方法によりポリイミド
膜と銅膜の形成を交互に繰返し、多層の配線板を製造す
ることができる。

〈発明が解決しようとする課題〉 上記銅ポリイミド配線板の製造において、フォトエツチ
ング法により配線回路を形成する場合、銅膜とポリイミ
ド膜との密着性が悪く、時として銅膜が剥離する場合が
ある。　　また、剥離しないまでも形成する配線回路幅
が微細な場合には、接着強度の局部的なバラツキにより
リード幅が局部的に変化したり、欠けたりすることがあ
る。

なお、リード幅の局部的変化、欠けの発生は、詳細な材
料調査の結果、単に接着強度のバラツキのみならず、蒸
着した銅膜の耐食性と深い関係があることがわかった。

　すなわち、銅膜の耐食性が悪い場合には、エツチング
の際に銅膜の一部の結晶粒が欠落しやすい。　このため
、リード幅が極度に微細になった場合には、結晶粒の欠
落がリードの断線にもつながりかねない危険がある。

本発明は、前記従来技術の欠点を解消し、有機絶縁膜、
例えばポリイミド膜への接着強度が高く耐食性が良好で
パターニング性（配線回路形成性）が優れた銅膜を有す
る銅・有機絶縁膜配線板を提供することを目的としてい
る。

く課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するために、本発明によれば、セラミッ
ク基板上に有機絶縁膜を形成し、次に該有機絶縁膜上に
真空蒸着法により純度９９．９９９％以上の銅膜を形成
したのち、フォトエツチング法によりパターニングを行
うことを特徴とする銅・有機絶縁膜配線板の製造方法が
提供される。

また、本発明によれば、セラミック基板上に有機絶縁膜
を形成し、次に該有機絶縁膜の表面を不活性ガスまたは
弱酸化性ガス＝囲気下でイオンボンバード処理したのち
、この有機絶縁膜上に真空蒸着法により純度９９．９９
９％以上の銅膜を形成し、続いてフォトエツチング法に
よりパターニングを行うことを特徴とする銅・有機絶縁
膜配線板の製造方法が提供される。

前記有機絶縁膜はポリイミド膜が好ましい。

以下に本発明を、さらに詳細に説明する。

本発明に用いられるセラミック基板としては、アルミナ
板、ムライト板、ＡＪ２Ｎ板、ＳｉＣ板などを挙げるこ
とができる。

本発明に用いられる有機絶縁膜としては、ポリイミド膜
のほか、誘電率が小さく耐熱性に優れたマレイミド、テ
フロンなど各種高分子膜が挙げられるが、特にポリイミ
ド膜は、他の有機絶縁膜に比較して金属との密着性が良
好で、かつ経済的に安価であるため好ましい。

また、本発明で形成される銅膜の純度は、９９．９９９
％以上が好ましい。　この純度が９９．９９９％未満で
は、含有している微量不純物の偏析、あるいはそれに起
因する結晶粒度のバラツキにより、後工程であるエツチ
ング時に結晶の一部が欠落しやすくなる。　特に、純度
が９９．９９９６％以上では、結晶の欠落が著しく減少
するので望ましい。

まず、前記セラミック基板上に、常法によって前記有機
絶縁膜の原料の例えばフェスを塗布し、ベーキングして
固化、成膜させる。

次に、前記有機絶縁膜の表面に真空蒸着法により前記銅
膜を形成させる。　この銅膜を形成する前に、予め前記
有機絶縁膜の表面を不活性ガスまたは弱酸化性ガス、例
えばＡｒ、Ｎ、、（Ａｒ＋Ｎ２　）、０２　　　（Ｎ２
　　＋０２　　）、（Ａｒ＋０２）などの雰囲気下でイ
オンボンバード処理しておくと、有機絶縁膜と銅膜との
密着性が向上するので好ましい。　イオンボンバード処
理としては、高周波励起形、直流電界形などを用いるこ
とができる。

前記銅膜の厚さは、必要に応じて適宜選択できるが、−
船釣には０．３〜１０μｍ程度である。　　０．３μｍ
未満では、電気抵抗が大きすぎ、また、１０μｍを超え
ると成膜に時間がかかり高コストとなる。

前記銅膜形成に続いて、常法によりフォトエツチング（
去によりパターニングを行い、銅ポリアミド系配線板が
得られる。

なお、上記有機絶縁膜と銅膜の形成は必要に応じて適宜
繰返えすことにより、多層の配線板を製造することがで
きる。

また、有機絶縁膜に銅を直接蒸着する場合について、説
明したが、予め有機絶縁膜に異種金属、例えば、Ｔｉ、
Ｃｒ％Ｎｉ、Ｚｎなどの薄層を蒸着し、その上に銅を蒸
着してもよい。

〈実施例〉 以下に本発明を実施例に基づき具体的に説明する。

（実施例１） 厚さｉｎｍのアルミナ板上にポリイミドワニスを５μｍ
厚さ塗布し、これを３５０℃でベーキングし、固化させ
る操作を４回繰返すことにより約２０μｍ厚さのポリイ
ミド膜を得たのち、その表面に特別に何らの処理をする
ことなしに純度９９．！１９７％の銅を電子ビーム加熱
式で真空度４ｘｌＯ−’ｔｏｒｒ、基板温度２００℃、
成膜速度３０人／ｓｅｃの条件で５μｍ厚さ真空蒸着し
た試料と、蒸着前に予め後述の条件でポリイミド膜表面
をイオンボンバード処理し、しかるのち、銅を真空蒸着
した試料を作成した。

このようにして作成した試料の蒸着膜の密着力を測定し
たところ、蒸着前にポリイミド表面をイオンボンバード
処理した試料の密度強度は、引剥し強さで１　、　３１
　ｇｆ／ｃｒｎであり、無処理のそれ（１，１１ｇｆ／
ｃｍ　）の約１．２倍であった。

なお、イオンボンバード処理は、高周波励起イ去により
１．４ｘ１０−’ｔｏｒｒのＡｒガス圧力下で高周波電
力を２００Ｗとして約５分間行った。

（実施例２） 厚さ１ｍｍのムライト板にポリイミドワニスを５μｍ厚
さ塗布し、これを３５０℃でベーキングし、固化させる
操作を４回繰返すことにより約２０μｍ厚さのポリイミ
ド膜を得たのち、実施例１と同様の条件でイオンボンバ
ード処理し、その表面に純度９９．９９７％の銅および
９９．！１９９７％の銅を実施例１と同様の条件で約５
μｍ厚さ真空蒸着した。

得られた蒸着膜をフォトエツチング法により塩化銅溶液
を用いて線幅４０μｍ、線間ピッチ４０μｍのパターニ
ングを行ったところ、９９．９９７％純度の銅膜は、第
１図に示すリード１のサイド面１ａでの結晶粒の欠落が
第２ａ図に黒点で示す如く多いのに対して　９９．９！
１９７％純度のものは第２ｂ図に示す如く上記結晶粒の
欠落はごく僅かであった。　なお、第１図の２は有機絶
縁膜（ポリイミド膜）、３はセラミック基板、第２ａ図
および第２ｂ図の４は結晶粒を示している。

〈発明の効果〉 本発明は、以上説明したように構成されているので、真
空蒸着法により高純度銅膜を形成することにより、銅膜
と有機絶縁膜の密着性に優れ、製品の信頼性が向上する
とともに、残留応力が小さいからエツチングが均一に進
行する。

また、エツチング時の結晶粒の欠落が少なく、パターニ
ング性のよい銅膜が得られる。

その上、従来法にくらべ微細配線が可能となるという効
果を奏する。

銅膜形成の前に有機絶縁膜の表面をイオンボンバード処
理すれば、銅膜の密着性が格段に向上するという効果を
奏する。

４、

【図面の簡単な説明】

第１図はパターニング時のリードのサイド面の説明図で
ある。 第２ａ図および第２ｂ図はそれぞれ純度９９．９９７％
および９９．９９９７％の銅膜におけるリードのサイド
面の部分拡大図である。 符号の説明

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）セラミック基板上に有機絶縁膜を形成し、次に該
   有機絶縁膜上に真空蒸着法により純度９９．９９９％以
   上の銅膜を形成したのち、フォトエッチング法によりパ
   ターニングを行うことを特徴とする銅・有機絶縁膜配線
   板の製造方法。
2. （２）セラミック基板上に有機絶縁膜を形成し、次に該
   有機絶縁膜の表面を不活性ガスまたは弱酸化性ガス雰囲
   気下でイオンボンバード処理したのち、この有機絶縁膜
   上に真空蒸着法により純度９９．９９９％以上の銅膜を
   形成し、続いてフォトエッチング法によりパターニング
   を行うことを特徴とする銅・有機絶縁膜配線板の製造方
   法。
3. （３）前記有機絶縁膜がポリイミド膜である請求項１ま
   たは２記載の銅・有機絶縁膜配線板の製造方法。