JPH04111497A - 多層配線基板のビアホールの開孔方法 - 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） 本発明は両面ＴＡＢフィルム多層配線場板などの多層配
線基板にビアホール孔を開孔せしめるための方法に関す
るものである。

（従来の技術） 一般に多層配線基板１としては、第１図乃至第３図に示
す如く、一方の面に銅等の金属層２を有し他面に金属３
又はレジスト４層を持つ２層配線基板、更にはその中間
部に絶縁体層５と金属層６とからなる層を所望数設けた
多層配線基板等が知られている。これらの多層基板にお
いて金属層間の導通を図るために第４図及び第５図に示
す如く開孔せしめ、該開孔部導電性物質を充填して導通
を取ることが行なわれている。この開孔部を通常ビアホ
ール７と呼んでいるものであり、部品挿入孔を兼ねるス
ルホールと区別しているものである。

なお、上記は２層並に３層の配線基板を示したが、その
低絶縁体層を介して所望数の中間金属層を設けることに
より更に多層の配線基板をうろことができるからこれら
の多層配線基板についても上記同様にビヤホールを設け
ればよい。

近年回路基板の高密度化が益々進むに伴い、このビアホ
ールについてもより小径の孔が必要とされるようになっ
てきた。従来このような開孔はドリリング、金型により
パンチング、針による穿孔等により行われてきたが、孔
径が小さくなるにつれて開孔に伴う汚れ、孔周囲の変形
等が無視できなくなってきた。このため小径のビアホー
ルの形成手段というウェットエツチングによる開孔方法
が注目されている。

しかし一方多層配線基板においては導体層と絶縁体層の
密着強度に益々増大するものが求められ、それに応じて
接着剤の改良、前処理方法の改善等が行われている。

而して前記の如く金属又はレジストからなる導体層と有
機物である絶縁体層との密着強度についての報告は多く
あるが、未だその詳細については明らかにされていない
が界面の凹凸による表面積の増大や、それによるアンカ
ー効果のような物理的寄与と、金属イオン或は金属酸化
物と活性化した高分子との会合、錯体等の化学的寄与に
よるものと考えられている。従って物理的寄与だけを考
えても、密着強度の増大は益々エツチング処理時におけ
るエツチング液の注入を困難にし、絶縁体層を完全に除
去しようとすればそれだけエツチングの処理時間を長く
する必要がある。又化学的寄与に関しても同様であり、
必要とされる密着強度が更に大きくなればこの導体−有
機物間の結合を断ち切ることは益々困難となる。特に小
径ビアホールにおいては、その底部に固着する残滓を完
全に清浄化することは極めて困難であり、もし完全に除
去することが不可能であるならば、それは接続抵抗の増
大、接続不良、長期信頼性の低下等を招くこととなり配
線基板において大きな問題を生ずるものである。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の目的はこのような状況に鑑み、多層配線基板に
おいて信頼性に優れた小径のビアホールでも確実に作製
できる方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は一方の面に金属層を有し、中間部に絶縁体層又
は該絶縁体層を介して所望数の中間金属層を持ち、他面
に金属又はレジスト層が設けられた多層配線基板にビア
ホール用孔を開孔するにあたり、片側の上記金属又はレ
ジスト層の所定位置を必要な大きさに除去して絶縁体層
を露出せしめ、次いで該絶縁体層をウェットエツチング
により除去する工程を所定数繰返し施して底部に金属層
を有する空孔を形式せしめた後、該底部金属層上にレー
ザー光を照射してエツチング残滓などと共に残存する該
金属層と界面結合した絶縁物などを光分解させて除去す
ることを特徴とするものである。

このように本発明方法は金属又はレジスト層及び中間金
属層をエツチングなどにて除去し、絶縁体層をウェット
エツチングにて除去して開孔せしめ、最終工程として特
にレーザー光を照射して該開孔内を清浄化せんとするも
のである。

而して本発明方法において最終工程においてレーザー光
を照射する理由は、金属と有機物との接着における化学
的寄与に関して、例えば炭素原子シ の異型結合の結合エネルギーが８．５ｅＶ程度であるこ
とを考えれば、前記の金属と有機物との結合エネルギー
は高々１０ｅＶ程度と考えられる。この程度の結合エネ
ルギーはエツチング液にては分断出来得ないか、エキシ
マレーザ−やパルスＹＡＧレーザーのような高出力、高
パワー密度のパルスレーザ−を用いた光化学的反応によ
れば、２光子吸収にて十分解離可能である。又波長とし
ては短かければ短い程有利であるが、発振されるエネル
ギーを考慮すれば、エキシマレーザ−ではＫｒＦ（２４
８ｎｍ）　、ＸｅＣｌ１　　（３０８ｎｍ）等が好まし
く、パルスＹＡＧレーザーでは４倍高調波（２６６ｎｓ
）のものが好適であるか、２倍、３倍高周波、基本波の
ものも利用することが可能である。又ＣＯ２レーザーも
利用可能であるがこの場合には光による分解よりも熱に
よる分解の寄与が大きいと考えられる。なおこの照射レ
ーザーを用いた場合、レーザー光の波長に対して十分な
吸収率をもつ絶縁材料であれば何れのものでも適用可能
であるが、特にフレキシブル基板用材料として広く用い
られるポリイミドに対して有効である。

又物理的寄与に対してもレーザー光は有効な手段である
。導体層として主として使用する銅はレーザー光に対し
て比較的大きな反射率を有しているため凹凸による乱反
射により空孔内の隅々まで照射することが出来るため有
効に作用する。

（作用） 本発明のビアホール開孔方法によれば、絶縁体層の除去
としてウェットエツチングとレーザー光による光分解処
理の併用にて行うため開孔部底部においても絶縁体の残
滓などの電気的特性を阻害する有害物質が残存せず電気
的信頼性の高いビアホールを開孔することが出来る。

（実施例） 実施例（１） 第１図に示す如く厚さ５０μｍのポリイミドフィルム（
三菱化成■製ノバックス）６の両面にスバッタ蒸着によ
り約１０μｍの銅層２８’を形成せしめた２層配線基板
１において、通常のフォトリソグラフィーの手法により
片面の銅層ｒをエツチングして夫々的１ｍ＋＊φ、　４
０ｍ＋ｓφ、　　１００＋ｕφの丸孔の形でポリイミド
の絶縁体層５を露出させた。次にこの基板を５０℃、５
規定のＫＯＨ水溶液のポリイミドエツチング液に９０分
間浸漬してウェットエツチングを行った後、約５０℃の
水にて露出したポリイミドを加水分解せしめ除却した。

その結果、１ｍｍφ、１０ｍｍφの孔部（ビヤホール）
を形成した。この孔底部には全面にポリイミドと思われ
る薄膜が残存していた。又特に１００ｍｍφの孔底部に
はポリイミドの分解生成物の粉末が残存していた。

而してこの残滓を除去せしめるために流水により洗浄を
行ったが除去することは出来なかった。

又３０分間前記ポリイミドエツチング液に浸漬して加水
分解を行ったが同等変化は認められなかった。

従って上記孔部を含む領域にエキシマレーザ−（ラムダ
フィシツク社製）波長２４８　ｎｍ）をレンズにより集
光し、約ＩＪ／ｃｄの強度にて照射を行ったところ、僅
か１パルスで前記残滓並に分解生成物等の有機物を除去
し清浄な銅表面２が露出したビアホールを開孔すること
が出来た。

この清浄化は走査電子顕微鏡、電子線マイクロアナライ
ザー等により確認することが出来た。

実施例（１）〜及び（３） 第２図及び第３図に示す３層配線基板について！ 上記実施例１と同様にまず銅層Ｍ″（実施例２）又はレ
ジスト４（実施例３）をエツチング液にてエツチングし
、次いで５０℃５規定のＫＯＩ（水溶液によりウェット
エツチングを行い加水分解してポリイミドの絶縁体層５
′を露出せしめた後再度エツチング液にて導電層６をエ
ツチングし、且つ絶縁体層５をウェットエツチングを行
って空孔（ビヤホール）を形成し、各々の空孔の領域に
実施例１と同様にレーザー光を照射して該空孔内を清浄
化した。この各々のビアホールについて実施例（１）と
同様に走査顕微鏡にて残滓の有無を測定したところ、残
滓はなく清浄な銅面が露出していることを確認した。

（発明の効果） 本発明方法によれば多層配線基板に清浄化された小径の
ビアホールを容易に開孔せしめ得ると共に迅速に作業を
行いうるため作業性が著しく向上しうる等工業上極めて
有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明方法にて云う多層配線基板の
一例を示す断面図、第４図は２層配線基板に、また第５
図は３層配線基板にビアホールを開孔せしめた状態を示
す断面図である。 １・・・多層配線基板、２・・・銅層、３・・・銅層、
４・・・レジスト層、５・・・絶縁体層、６・・・中間
金属層、７・・・ビアホール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　一方の面に金属層を有し、中間部に絶縁体層又は該絶
   縁体層を介して所望数の中間金属層を持ち他面に金属又
   はレジスト層が設けられた多層配線基板にビアホール用
   孔を開孔するにあたり、片側の上記金属又はレジスト層
   の所定位置を必要な大きさに除去して絶縁体層を露出せ
   しめ、次いで該絶縁体層をウェットエッチングにより除
   去する工程を所定数繰返し施して底部に金属層を有する
   空孔を形式せしめた後、該底部金属層上にレーザー光を
   照射してエッチング残滓などと共に残存する該金属層と
   界面結合した絶縁物を光分解を行って除去することを特
   徴とする多層配線基板のビアホールの開孔方法。