JPH04120173A - レーザ切除可能な高分子誘電体およびそれの形成方法 - Google Patents

レーザ切除可能な高分子誘電体およびそれの形成方法

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JPH04120173A
JPH04120173A JP2412649A JP41264990A JPH04120173A JP H04120173 A JPH04120173 A JP H04120173A JP 2412649 A JP2412649 A JP 2412649A JP 41264990 A JP41264990 A JP 41264990A JP H04120173 A JPH04120173 A JP H04120173A
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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】
［０００１］
【関連出願の説明】
本願は、それと同時に提出された「増強蛍光重合体およ
びそれを用いた相互接続構造物」と称するエイチ・ニス
・コーノ喧Ｈ，Ｓ、　Ｃｏ１ｅ）等の米国特許出願第４
５７．１２７号（１９８９年１２１】２６日出願）と関
連するものである。 ［０００２］
【発明の分野】
本発明は重合体の分野に関するものであって、更に詳し
く言えば、電子工学的用途において使用するための高分
子誘電体に関する。 ［０００３］
【発明の背景】
電子工学的用途およびその他の用途においては、各種の
重合体材料を誘電体層の形成およびその他の目的のため
に使用することができる。各々の重合体材料は密度、吸
水性、誘電率、融点または軟化点、色、レーザ切除可能
性などのごとき１群の物理的性質を有している。シー・
ダブリュー・アイへルベルガー（Ｃ，Ｗ。 Ｅｉｃｈｅｌｂｅｒｇｅｒ）等の米国特許第４７８３６
９５号明細書中には、高密度相互接続（ＨＤＩ）構造物
が開示されている。かかる高密度相互接続構造物の製造
方法はシー・ダブリュー・アイへルベルガー等の米国特
許第４７１４５１６および４８３５７０４号明細書中に
開示されている。このような高密度相互接続構造物にお
いては、表面上に接触パッドを有する集積回路チップが
基体上に装着され、そしてその上に誘電体層が接着され
ている。かかる誘電体層中にはスルーホールが設けられ
ていて、誘電体層上に配置されたパターン化金属層が該
スルーホールを充填する結果、集積回路チップの接触パ
ッドに対する電気的接続が達成される。 ［０００４］ このような構造物は、誘電体材料に対して特別の要求条
件を賦課する。詳しく述べれば、最終的に得られる構造
物が広い温度範囲にわたって使用可能であるためには、
誘電体層は高い融点および高い熱安定性を有していなけ
ればならない。 それらはまた、異なる金属層同士を接続するために役立
つスルーホールを形成するため、紫外線によるレーザ切
除が可能でなければならない。ＨＤＩ構造物においては
、通例、０．５〜２．０ワツトの出力（好ましくは約１
．５ワツトの最大出力）を有するレーザビームを１回ま
たは（多くても）２回照射することによってレーザ加工
（切除、ホトレジスト露光など）が行われる。従って、
誘電体層がレーザ切除可能であると言う場合には、上記
のごとき出力レベルのレーザビームを１回または２回照
射することによって核層を完全に除去し得ることを意味
している。他方、誘電体層がレーザ切除可能でないと言
う場合には、かかるレーザビームを１回または２回照射
することによって核層を完全には除去し得ないことを意
味している。 ［０００５］ 上記のごとき高密度相互接続構造物を製造するための設
備の複雑度および費用を低減させるためには、１台のレ
ーザで事足りるように全てのレーザ加工を単一の波長で
行い得ることが望ましいと考えられる。それ故、好適な
材料は３５１ｎｍのレーザ波長において処理し得るよう
をもの゛である。この波長は、イー・アイ・デュポン・
ド・ネムール（Ｅ、　１．　ＤｕＰｏｎｔ　ｄｅ　Ｎｅ
ｍｏｕｒｓ）社から入手し得るポリイミドであるカプト
ン（Ｋａｐｔｏｎ）　［登録商標］のごとき望ましい誘
電体材料の特性、並びにこの波長において加工し得る市
販のホトレジストが存在するという事実に基づいて選定
された。また、このような高密度相互接続構造物におい
てキャブトンを下方の構造物に接合するための接着層と
しては、ゼネラル・エレクトリック・カンパニー　（Ｇ
ｅｎｅｒａｌ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｃｏｍｐａｎいから
入手し得るポリエーテルイミド樹脂であるアルテム（Ｕ
ＬＴＥＭ）　　［登録商標］が使用された。なお、アル
テム樹脂は３５１ｎｍにおいてレーザ切除可能である。 アルテム樹脂は、それの特定の処方に応じて［０００６
］ それらは３５１ｎｍの波長において十分なレーザ切除可
能性を示さず、従ってＨＤ工溝構造物中おい、て使用で
きないのである。 ［０００７］ 「有機フィルムからパターン化状態で有機物質を除去す
るための方法」と称するコール・ジュニア（Ｃｏｌｅ、
　Ｊｒ、）等の米国特許第４６１７０８５号明細書中に
は２種のレーザ切除可能な材料の混合物、たとえばポリ
メチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）とポリ（α−メチル
スチレン）（ＰＳ）との混合物が開示されている。これ
らの材料の各々もレーザ切除可能性を有するが、それら
を適当な比率で含有する混合物は各々の材料よりも実質
的に優れたレーザ切除可能性を有するのである。 ［０００８］
【発明の目的】
本発明の主たる目的は、ＨＤＩＤ造物中における接着層
として使用するのに適しており、かつ３５１ｎｍの波長
においてレーザ切除可能であるような低融点の重合体層
を提供することにある。 ［０００９］ また、特定のレーザ波長において実質的に透明であり、
従って該波長においてレーザ切除し得ない重合体材料の
吸収特性を変化させることにより、その重合体材料に該
波長におけるレーザ切除可能性を付与することも本発明
の目的の１つである。 ［００１０］ 更にまた、本来ならば特定の波長においてレーザ切除し
得ない重合体層を変性することにより、その重合体層に
該波長におけるレーザ切除可能性を付与するための手段
を提供することも本発明の目的の１つである。 ［００１１］
【発明の概要】
添付の図面を含めた本明細書を参照することによって明
らかとなる本発明の上記およびその他の目的は、所望の
レーザ切除波長において透明な基礎重合体から成る重合
体層に対し、所望のレーザ切除波長において吸収能を有
する染料を混入してその重合体層を変性することによっ
て達成される。その場合、かかる染料は変性後の重合体
層に該波長におけるレーザ切除可能性を付与するのに十
分な濃度で重合体層中に含有されると共に、レーザ切除
を可能にする状態で重合体層中に分布している。このよ
うな重合体層を形成するための方法の１つは、基礎重合
体および染料が共に可溶であるような溶剤中に基礎重合
体および染料を溶解し、こうして得られた溶剤溶液で基
体を被覆し、次いで溶剤を除去することによって基体上
に変性された重合体層を形成するというものである。あ
るいはまた、基礎重合体の融液に染料を添加してもよい
し、または既に存在する基礎重合体の層中に染料を拡散
もしくは溶解させてもよい。なお、変性重合体と基礎重
合体との間におけるその他の物理的性質の違いをできる
だけ少なくするため、変性後の重合体層は基礎重合体と
染料との化合物ではなく、基礎重合体と染料との溶液で
あることが好ましい。染料はまた、サブミクロン粒子の
懸濁物として重合体層中に分散していてもよい。本発明
に従えばまた、かかる重合体／染料溶液から成る誘電体
層を含む高密度相互接続構造物も提供される。 ［００１２］ 本発明の内容は、前記特許請求の範囲中に詳細かつ明確
に記載されている。とは言え、本発明の構成や実施方法
並びにそれの目的や利点は、添付の図面を参照しながら
以下の説明を読むことによって最も良く理解されよう。 ［００１３、 発明の詳細な説明］ 異なる吸収スペクトルを有する別種の化学基を含有する
ように染料の構造を改変することによって該染料の吸収
スペクトルを変化させ得ることは染料業界において公知
である。３５１ｎｍの波長においてレーザ切除可能な低
温熱可塑性接着重合体を提供するという本発明の目的は
該当する波長帯域において吸収能を示すように現存の重
合体の構造を改変することによって達成し得るとは言え
、このような方法は好ましくない。第一に、典型的な重
合体は５０，０００付近の分子量を有シ、力り３０．Ｏ
ＯＯオングストローム程度の分子の長さを有している。 それに対し、典型的な染料は僅が数百の分子量を有し、
かつおよそ３０〜５０オングストロ一ム程度の分子の長
さを有している。その結果、このように大きい重合体分
子を直接に改変してそれにレーザ切除可能性を付与する
ためには、重合体の鎖を構成する基本ブロックを改変し
なければならない。これは該重合体の物理的性質の多く
を変化させ、従って重合体の望ましい性質が失われてし
まう可能性もある。 ［００１４］ 本発明に従えば、スペクトルの紫外部に実質的に透明な
帯域（すなわち、通過帯域）を有するような光透過特性
を示す重合体に対して該通過帯域内の波長におけるレー
ザ切除可能性を付与するため、レーザ切除波長において
吸収能を示す染料が該重合体中に混入される。本発明は
、主として、多数回の加熱／冷却サイクルを受けた場合
にも融点が実質的に一定に保たれるという意味で熱可塑
性を有する重合体を対象とするものである。すなわち、
加熱、融解および凝固過程において重合体の実質的な架
橋は起こらないのである。かかる重合体はより高融点の
重合体を基体に接合するための接着層として適当であり
、またより低融点の接着層の使用によって基体に接合す
べき層として使用することもできる。それらはまた架橋
が起こる結果として不融性または遥かに高い融点を示す
ような熱硬化性材料およびより高い融点を有する熱可塑
性材料と共に使用することもできる。 ［００１５］ 本発明に従って重合体／染料層を形成するためには、重
合体および染料の両者が同じ溶剤中に可溶であることが
好ましい。そうすれば、重合体中に染料を一様に分布さ
せて成る溶剤溶液を調製することができる。このような
溶剤溶液を用いて被膜を形成した後、加熱またはその他
の処理によって溶剤を除去すれば、重合体中に染料が一
様に分布して成る層が得られる。また、染料が重合体か
ら分離もしくは析出しないようにするため、染料が重合
体中に可溶であることも望ましい・染料が重合体中に溶
解する場合には、染料が局部的に低い濃度で一様に分布
する結果、染料分子は互いに離隔して配置されることに
なる。紫外線からエネルギーを吸収した場合、かかる染
料分子は高エネルギー状態となり、そしてそのエネルギ
ーをホスト重合体の分子に容易に伝達する。このエネル
ギーが重合体中の結合を切断することにより、重合体の
切除をもたらすのに十分なだけの揮発性生成物が生じる
。染料が重合体中に可溶でない場合には、染料が析出す
る結果とじて染料の大きな塊りまたは粒子が形成される
。それ故、入射紫外線を吸収した場合でも、それらはエ
ネルギーをホスト重合体に効率的に伝達することがなく
、従って結合の切断および重合体の切除はほとんどもし
くは全く起こらない。 ［００１６］ 重合体中に存在する少量の染料がその重合体にレーザ切
除可能性を付与するのに有効であり、従って重合体のそ
の他の物理的特性に対する染料の影響が最小限に抑えら
れるようにするため、染料は所望のレーザ切除波長にお
いて高度の吸収性を有すること、すなわち染料は該波長
において高い吸光係数を有することが好ましい。かかる
目的のためには１０５、の吸光係数を有するものが望ま
しいとは言え、良好な染料は２×１０〜４×１０４の範
囲内の吸光係数を有するのが通例である。 ［００１７］ 好ましくは、上記のごとき重合体（分子量〜５０，００
０）および染料（分子量〜数百）が溶剤中に溶解される
。かかる溶剤としては、塗布後における加熱によって容
易に除去し得るようにするため、比較的低い沸点（すな
わち、約１００℃以下の沸点）を有するものが使用され
る。誘電体層中に使用するためには、重合体はできるだ
け高い抵抗率を有することが好ましい。また、重合体の
誘電特性の変化を最小限に抑えるため、非イオン性の染
料を使用することが望ましい。同じ理由により、染料は
非常に純粋な状態にあることが望ましい。更にまた、加
工に際して染料の望ましい特性が失われないようにする
ため、染料は加工に際してそれが暴露される全ての温度
において熱的に安定であることも必要である。更にまた
、長期信頼性を得るためには、染料はそれが配置される
環境中において熱的、光学的および化学的に安定である
ことも望ましい。とりわけ、染料の分解生成物が染料を
含有した重合体またはそれに隣接した材料にとって有害
であり得る場合にはそれが特に望ましい。 ［００１８］ 上記のごとき重合体を形成するためには各種の方法を使
用することができる。 第一に、重合体および染料はそれらが共に可溶であるよ
うな溶剤中に溶解することができる。こうして得られた
溶剤溶液を基体上に塗布した後、蒸発および加熱によっ
て溶剤を除去すれば、実質的に一様に分布した染料を含
有する重合体層が得られる。あるいはまた、重合体を融
解し、そして重合体の融液に染料を添加した後、高温の
重合体から層を形成することにより、実質的に一様に分
布した染料を含有する重合体層を得ることもできる。更
にまた、重合体および染料の両者に対する溶剤中に染料
を溶解し、そしてこの溶剤溶液で既に存在する重合体層
を被覆することにより、重合体層中に染料を拡散もしく
は溶解させることもできる。 この場合には、染料が重合体層の一部分または全体に溶
解した後、溶剤を除去すれば、内部に染料の分布した重
合体層が得られる。 ［００１９］
【実施例１】 表面上にポリエステル接着層の配置されたポリイミドフ
ィルムを、シェルダール・コーポレーション（Ｓｈｅｌ
ｄａｈｌ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）からＴ−３２０の
カタログ番号で入手した。クロロホルムの使用により、
このフィルムからポリエステル接着層を溶解した。こう
して得られたポリエステルの溶剤溶液からクロロホルム
を蒸発させて乾燥した。次いで、１ｇのポリエステルお
よび５ｇのクロロホルムを含有する対照溶液および染料
添加溶液を個別に調製した。対照溶液はこれら２種の物
質のみを含有していたが、溶剤添加溶液は更に０．０１
ｇのｐ−フェニルアゾフェノールをも含有していた。各
々の溶液を十分に攪拌し、石英基体上に回転塗布し次い
で炉内において１００℃で３０分間にわたり加熱するこ
とによって溶剤を除去した。こうして得られた２種の層
の吸収スペクトルを測定した。図１は２種の層および染
料の吸収特性を個別にプロットしたグラフである。染料
のみの曲線は、染料をクロロホルム中に溶解し、この溶
液の吸光度を測定し、そしてそれからクロロホルムの吸
光度を差引くことによって求めた。２種の層の吸収特性
は、約３００〜４００ｎｍの波長範囲を別にすれば、区
別できなかった。図１に示されるごとく、無添加のポリ
エステルはこの波長範囲内において低い吸光度を有する
のに対し、染料を含有するポリエステルは染料自体の吸
収ピークが存在する３５０ｎｍ付近の波長において吸収
ピークを有していた。 ［００２０］ これらの層のレーザ切除特性を試験するため、前述の特
許明細書中に記載のごとき方法に従って基体上にＩＣチ
ップを装着し、次いで１５０℃の張合せ温度においてポ
リエステル接着層を使用しながらその上にキャブトン層
を接合した。次に、３５１ｎｍのレーザを用いてキャブ
トン／ポリエステル層に穴あけを施すことにより、下方
のアルミニウム接触パッドを露出させた。 ［００２１］ 無添加のポリエステル層に関する一連の試験によれば、
数層を完全に除去するためには２．７５ワツトのレーザ
出力で２回の走査が必要であることが判明した。それに
対し、染料を含有する層は１．４ワツトの出力で２回の
走査を行うことによって完全に除去された。いずれの場
合にも、レーザ穴あけ後において構造物にプラズマエツ
チングを施すことにより、スルーホールの底部から炭素
質残留物を除去した。次いで、構造物をアルミニウムエ
ツチング剤中に浸漬した。スルーホールの底部に存在す
るアルミニウムの全てがエツチング剤によって除去され
た場合にのみ、重合体層はレーザ穴あけによって完全に
除去されたものと見なしな［００２２］ かかる試、験の結果、染料の吸収スペクトルと染料含有
ポリエステルの吸収スペクトルとの間の関係並びに３５
１ｎｍにおける染料含有ポリエステル層のレーザ切除可
能性の向上が明確に確認された。 ［００２３］
【実施例２】 ユニオン・カーバイド−コーポレーション（Ｕｎｉｏｎ
　Ｃａｒｂｉｄｅ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）からニー
デル（Ｕｄｅｌ）の名称で入手し得るポリスルホン重合
体を使用することにより、重合体を基準としてＯｌｌお
よび２重量％の濃度でｐ−フェニルアゾフェノールを含
有する重合体層を形成した。詳しく述べれば、ポリスル
ポンの。−ジクロロベンゼン溶液に染料を上記の濃度で
溶解した。次いで、実施例１の手順に従ってこれらの溶
液から石英基体上にフィルムを形成し、そしてそれらの
吸収スペクトルを測定した・これらの吸収スペクトルを
図２に示す。図２かられかる通り、染料は３５１ｎｍに
おけるニーデルの吸光度を顕著に増大させる。レーザ穴
あけ試、験を行うため、上記の溶液をアルミニウム上に
回転塗布し、次いで加熱によって溶剤を除去した。こう
して得られた層はいずれも約４ミクロンの厚さを有して
いた。次に、各々の穴について２回の走査を行うことに
よってレーザ穴あけを施した。かかる穴あけの後、試料
にプラズマエツチングを施し、次いで光学顕微鏡によっ
て検査した。２％の染料を含有する試料は、１．０〜２
．２ワツトの範囲内のいずれの出力レベルにおいてもき
れいなレーザ切除を受けた（１ワツト未満の出力では試
験を行わなかった）。１％の染料を含有する試料は、２
％の染料を含有する試料はどきれいでなかった。染料を
含有しない試料については、１．０〜２２ワツトの範囲
内のいずれの出力レベルにおいても残留物が認められた
。このように本実施例によれば、染料の添加がこの重合
体のレーザ切除のために必要な出力レベルを実質的に低
下させることが明確に示される。 ［００２４］
【実施例３】 エルパックス（Ｅｌｖａｘ）　４１０はイー・アイ・デ
ュポン・ド・ネムール社から入手可能なエチレンと酢酸
ビニルとの共重合体であって、ホットメルト接着剤とし
ての用途を有している。この材料は１００℃よりもかな
り低い温度で軟化するものであって、ペレットの形態で
供給される。この材料にレーザ切除可能性を付与するた
めの組成物が調製された。すなわち、溶剤を使用するこ
となく、０．４ｇのｐ−フェニルアゾフェノールを１ｇ
のエルパックス４１０と約１２０℃で混合した。この温
度においては、共重合体は染料の−様な混合および溶解
をもたらすのに十分な程度の低い粘度を有していた。数
分間の混合後、均質な染料／共重合体混合物（染料添加
共重合体）を室温にまで冷却した。かがる冷却に際して
染料添加共重合体は凝固した。２枚の石英板の間で少量
の染料添加共重合体を融解しそしてそれの吸収スペクト
ルを測定した。また、染料を添加しない同様な試料の吸
収スペクトルも測定した。これらの吸収スペクトルを図
３に示す。図示のごとく、染料の添加は３５１ｎｍにお
ける吸光度を大幅に増大させた。次に、無添加共重合体
または染料添加共重合体を用いてキャブトンフィルムを
ガラス基体に張合わせた。次いで、様々な出力レベルお
よび走査回数においてかがるフィルムにレーザ穴あけを
施した。 ［００２５］ １．５〜２．５ワツトの範囲内のレーザ出力レベルにお
いてキャブトンのレーザ穴あけを行ったところ、下方の
無添加エルパックス４１０層は全く影響を受けないこと
が顕微鏡検査によって判明した。すなわち、無添加のエ
チレン／酢酸ビニル共重合体層はレーザ切除可能でなか
ったのである。しかるに、４％の染料を含有する共重合
体層は１．５ワツトの低い出力レベルで２回の走査を行
うことによって完全に除去された。 ［００２６］
【実施例４】 下記の処方に従って３種の溶液を調製した。 （＃１）ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）　　　
　　　　１ｇトルエン　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　３ｇ（＃２）ポリメチルメタクリレート　　
　　　　　　　　　　１ｇトルエン　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　３ｇＮ−ｐ−メトキシベンジリ
デン−ｐ−フェニルアゾアニリン　　　　　　　　　　
　　　　　　　０．０６ｇ（＃３）ポリメチルメタクリ
レート　　　　　　　　　　　　１ｇトルエン　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　３ｇ２．６−シヒド
ロキシアントラキノン　　　　　　０．０６ｇ溶液溶液
中に含まれるアゾ染料の吸光係数は、溶液＃３中に含ま
れるアントラキノン染料の吸光係数よりも大きい。 ［００２７］ 上記のごとき溶液の各々を石英基体上に回転塗布゛し、
そして１００℃で１時間にわたり加熱することによって
溶剤を除去した。吸収スペクトルを測定したところ、非
吸収性の重合体に対する染料の添加によって吸光度の劇
的な増大が認められた。これらの吸収スペクトルを図４
に示す。 ［００２８］ 上記のごとくにして得られた試料に対し、様々な出力レ
ベルおよび走査回数においてレーザ穴あけを施した。無
添加ＰＭＭＡ　（試料＃１）については、２．５ワツト
までの出力レベルにおける４回の走査によってもレーザ
穴あけを行うことができなかった。試料＃２については
、１．２ワツトという低い出力レベルにおける２回の走
査によってレーザ穴あけを行うことができた。試料＃３
については１．８ワツトという低い出力レベルにおける
２回の走査によってレーザ穴あけを行うことができた。 これらの結果は、３５１℃ｍにおける３種の試料の相対
吸光度に合致している。 ［００２９］ 図４に示されるごとく、３５１℃ｍにおける試料＃２の
吸光度が試料＃３の吸光度よりも高いことかられかる通
り、染料添加剤の効率はそれの吸光係数および濃度と直
接に関係している。 ［００３０］
【実施例５】 実施例４において得られた無添加ＰＭＭＡのフィルム（
試料＃１）をｐ−フェニルアゾフェノールの飽和トルエ
ン溶液中に浸漬し、取出して風乾し、次いで１００℃の
炉内で加熱することによって残留溶剤を除去した。かか
る試料の吸収スペクトルを図５に示す。３５１℃ｍにお
けるピークは、染料溶液中への浸漬に際して溶剤分子と
共に重合体層中に拡散したｐ−フェニルアゾフェノール
に由来するものである。このような結果は、重合体フィ
ルムの吸収特性を変化させ、それによって該フィルムの
レーザ切除特性を向上させるための手段として染料の拡
散を利用し得ることを示している。重合体中における染
料の濃度およびそれの浸透の深さは、当然のことながら
、溶剤中における染料の濃度および拡散を行わせるため
の放置時間に依存する。有益な染料濃度は、重合体を基
準として約０．１または１．０重量％から１０重量％以
上までにわたり得る。とは言え、重合体のレーザ切除可
能性を顕著に向上させるためには少なくとも０．５重量
％の染料濃度が通例必要とされる。原理的には染料濃度
に厳密な上限は存在しないカミ重合体のその他の性質に
対する影響を最小限に抑えるため、染料濃度は１０重量
％より低くすることが好ましい。一般に、０．５〜５重
量％の範囲内の染料濃度が好適である。 ［００３１］ 上記実施例の場合とは異なり、粒子の添加によって不透
明化および着色を受けた市販のテフロンフィルムは、３
５１ｎｍの波長において非透過性を有するにもかかわら
ず該波長においてレーザ切除可能でない。かかる非切除
特性は、粒子が比較的太きいため、吸収したエネルギー
をホスト重合体に効果的に伝達してそれの切除を生起さ
せることが妨げられることに原因するものと考えられる
。上記の実施例中に各種の重合体および染料が記載され
ていることから明らかなごとく、本発明は広い応用可能
性を有するものであって、特定の重合体や染料のみに限
定されるものではない。染料の粒子が小さくかつ一様に
分布しているという条件が満足されれば、重合体および
染料の種類に関係なくレーザ切除可能性は向上するので
あり、従って本発明は広範囲の有用性を有するわけであ
る。 ［００３２］ 現在、高密度相互接続構造物にとって望ましい特性を有
する非晶質のフルオロ重合体がイー・アイ・デュポン・
ド・ネムール社から商業的に入手可能である。 実際には、テフロンＡＦ１６００およびＡＦ２４００の
商品名で２種の製品が販売されている。これらの重合体
は非晶質テフロンであって、特定の過フッ素化溶剤中に
可溶である。これらの重合体は２００ｎｍ以上の波長範
囲において高い光学的透明度を有しているが、本明細書
中に開示された染料の添加によってそれらに３５１ｎｍ
におけるレーザ切除可能性を付与することができる。か
がる非晶質のフルオロ重合体については、それらの溶液
を塗布することによってＨＤＩ構造物およびその他の構
造物用の誘電体層を容易に形成することができる。これ
らの重合体に染料を添加してレーザ切除可能性を付与す
れば、それらはＨＤＩ構造物の製造プロセスにおいて完
全に使用可能となるのである。 ［００３３］ 上記に記載された染料特性を満足するものであれば、ｐ
−フェニルアゾフェノール、Ｎ−ｐ−メトキシベンジリ
デン−ｐ−フェニルアゾアニリンおよび２．６−シヒド
ロキシアントラキノン以外にも各種の染料を使用するこ
とができる。それらの染料は、既知のものであってもよ
いし、吸収波長を調整するために置換を施したものであ
ってもよいし、あるいは新たに合成されたものであって
もよい。 かかる染料としては、３５４ｎｍに最大吸光度を有する
スダンエエエ、３５７ｎｍに最大吸光度を有するスダン
ＩＶ、３８８ｎｍに最大吸光度を有するスダンオレンジ
Ｇ、スダンレッド７Ｂ、β−カロチン、その他のアント
ラキノン染料などが挙げられる。使用可能なその他の重
合体および接着剤としては、ポリスチレン、無水マレイ
ン酸共重合体、その他のポリエステル、ポリカーボネー
ト、ビニルエーテル共重合体、酢酸ビニルの重合体およ
び共重合体、ポリエーテルスルホンなどが挙げられる。 ［００３４］ 本発明に基づく誘電体層を組込んだ高密度相互接続構造
物１０が図６に部分断面斜視図として示されている。か
かる高密度相互接続構造物１０は基体１２を含んでいて
、それに設けられた空所内には集積回路チップ１５が装
着されている。 集積回路チップ１５の上面には接触パッド１６が配置さ
れている。集積回路チップ１５および基体１２の上面に
は、ｐ−フェニルアゾフェノール含有ポリエステルの接
着層２１によってキャブトン層２２が接合されている。 誘電体層２２／２１にはレーザ穴あけによってスルーホ
ールが設けられていて、誘電体層２２／２１上に配置さ
れたパターン化金属層３２がそれらのスルーホールを充
填している。金属層３２上には第２の誘電体層４０が配
置されていて、それにもスルーホールが設けられている
。第２の金属層５０がこのスルーホールを充填すること
によって第１の金属層３２との接続が達成されている。 ［００３５］ 上記のごとき構造物においては、接着層２１は１５０℃
付近の融点を有するポリエステルから成っている。一般
に、このような融点は高温環境中において使用される最
終製品としての高密度相互接続構造物にとっては低過ぎ
るものと考えられている。しかしながら、上記のごとき
構造物は最終製品の組立て以前における中間状、験用と
しては理想的である。なぜなら、接着層２１の融点が低
ければ、１９８８年８月５日に提出された「剥離可能な
上層を用いた電子回路および集積回路チップの試験方法
並びに試、験構造物」と称する米国特許出願第２３０６
５４号明細書中に記載のごとくにして試験を行った後に
構造物を非破壊的に分解することが容易になるからであ
る。なお、本発明に従えば、かがる高密度相互接続構造
物においてその他各種の重合体および染料を使用するこ
ともできる。 ［００３６］ 染料が重合体中に可溶である結果として染料の個々の分
子が互いに離隔しかつ重合体中に実質的に一様に分布し
ていることが好ましいとは言え、染料が重合体中に可溶
でなくても本発明の目的は達成される。その場合の要求
条件は、染料が約１ミクロンより小さい粒子として重合
体中に実質的に一様に分布し得ることである。このよう
に小さい粒子は個々の分子と非常に良く似た挙動を示し
得るのであって、吸収したエネルギーをホスト重合体に
伝達してそれの切除を生起させ得るのである。 ［００３７］ 上記の実施例は基礎重合体から出発する層の形成に関す
るものであった力板基礎重合体の製造時に染料を混入す
ることも可能である。そうすれば、場合に応じ重合体の
ペレット、粉末または溶剤溶液′が本発明に基づく染料
を予め含有することになる。この場合には、使用者が所
望の層またはフィルムを形成するために特定の染料をホ
スト重合体と混合する労力および経費を省くことができ
るという利点が得られる。 ［００３８］ 以上、好適な実施の態様に関連して本発明の詳細な説明
したが、それ以外にも数多くの変更態様が可能であるこ
とは当業者にとって自明であろう。それ故、本発明の精
神および範囲から逸脱しない限り、前記特許請求の範囲
はかがる変更態様の全てを包括するものと解すべきであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 無添加のポリエステルおよび染料を添加したポリエステ
ルの吸収スペクトルを示すグラフである。
【図２】 無添加のポリスルホン重合体および染料を添加した同じ
重合体の吸収スペクトルを示すグラフである。
【図３】 無添加のエチレン／酢酸ビニル共重合体および染料を添
加した同じ共重合体の吸収スペクトルを示すグラフであ
る。
【図４】 無添加のポリメチルメタクリレートおよび染料を添加し
たポリメチルメタクリレートの吸収スペクトルを示すグ
ラフである。
【図５】 染料を拡散させたポリメチルメタクリレートの吸収スペ
クトルを示すグラフである。
【図６】 本発明に従って変性された重合体層を組込んだ高密度相
互接続構造物を示す部分断面斜視図である。
【符号の説明】
１０　高密度相互接続構造物 １２　基体 １５　集積回路チッソ １６　接触パッド ２１　接着層 ２２　第１の誘電体層 ３２　第１の金属層 ４０　第２の誘電体層 ５０　第２の金属層
【書類芯】
【図１】 図面
【図２】 ○
【図３】
【図４】 ○
【図５】
【図６】

Claims (32)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】スペクトルの紫外部に含まれる通過帯域内
    において実質的に透明である結果、前記通過帯域内の紫
    外線によって容易に切除し得ない重合体と、 前記重合体の前記通過帯域内に位置する吸収帯域を有す
    る染料とを含み、前記染料は前記重合体と前記染料とか
    ら成る物体に前記吸収帯域内の紫外線によるレーザ切除
    可能性を付与するのに十分な濃度で前記重合体中に分布
    している物体。
  2. 【請求項２】前記染料が前記重合体中に実質的に一様に
    分布している請求項１記載の物体。
  3. 【請求項３】前記染料が前記重合体中に溶解している請
    求項１記載の物体。
  4. 【請求項４】前記染料が１μｍ未満の粒度を有する粒子
    の懸濁物として前記重合体中に分散している請求項１記
    載の物体。
  5. 【請求項５】前記重合体の前記通過帯域および前記染料
    の前記吸収帯域内に３５１ｎｍの波長が含まれている請
    求項１記載の物体。
  6. 【請求項６】前記重合体が２００℃未満の温度で融解し
    、かつ前記染料が前記重合体の融点より高い温度範囲内
    において熱的に安定である請求項１記載の物体。
  7. 【請求項７】最終の物理的形状に加工するための固体原
    料としての形態を有する請求項１記載の物体。
  8. 【請求項８】（ａ）特定の紫外線波長において実質的に
    透明な重合体と、前記特定の紫外線波長を含む吸収帯域
    を有しかつ後記工程（ｃ）において形成される層に前記
    特定の紫外線波長におけるレーザ切除可能性を付与する
    のに十分な濃度で使用される染料とを、前記重合体およ
    び前記染料が共に可溶である十分な量の溶剤中に溶解す
    ることによって前記重合体および前記染料の溶剤溶液を
    調製し、（ｂ）基体を前記溶剤溶液で被覆し、次いで（
    ｃ）前記溶剤を除去することにより、レーザ切除を可能
    にする状態で分布した前記染料を含有する前記重合体の
    層を形成する諸工程から成ることを特徴とする、特定の
    紫外線波長において実質的に透明な重合体から成る重合
    体層にレーザ切除可能性を付与する方法。
  9. 【請求項９】前記染料が前記重合体層中に実質的に一様
    に分布している請求項８記載の方法。
  10. 【請求項１０】前記染料が前記重合体層中に溶解してい
    る請求項８記載の方法。
  11. 【請求項１１】前記染料が１μｍ未満の粒度を有する粒
    子の懸濁物として前記重合体層中に分散している請求項
    ８記載の方法。
  12. 【請求項１２】前記重合体の通過帯域および前記染料の
    前記吸収帯域内に３５１ｎｍの波長が含まれている請求
    項８記載の方法。
  13. 【請求項１３】前記重合体が２００℃未満の温度で融解
    し、かつ前記染料が前記重合体の融点より高い温度範囲
    内において熱的に安定である請求項８記載の方法。
  14. 【請求項１４】（ａ）特定の紫外線波長において実質的
    に透明な重合体を融解して融液とし、 （ｂ）前記特定の紫外線波長を含む吸収帯域を有しかつ
    工程（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）において熱的に安定で
    ある染料を、後記工程（ｄ）において形成される層に前
    記特定の紫外線波長におけるレーザ切除可能性を付与す
    るのに十分な量で前記融液に添加し、そして前記融液中
    に前記染料を実質的に一様に分布させ、（ｃ）前記染料
    を含有する前記融液で基体を被覆し、次いで（ｄ）前記
    融液を凝固させることにより、レーザ切除を可能にする
    状態で分布した前記染料を含有する前記重合体の層を形
    成する諸工程から成ることを特徴とする、特定の紫外線
    波長において実質的に透明な重合体から成る重合体層に
    レーザ切除可能性を付与する方法。
  15. 【請求項１５】前記染料が前記重合体層中に実質的に一
    様に分布している請求項１４記載の方法。
  16. 【請求項１６】前記染料が前記重合体層中に溶解してい
    る請求項１４記載の方法。
  17. 【請求項１７】前記染料が１μｍ未満の粒度を有する粒
    子の懸濁物として前記重合体層中に分散している請求項
    １４記載の方法。
  18. 【請求項１８】前記重合体の通過帯域および前記染料の
    前記吸収帯域内に３５１ｎｍの波長が含まれている請求
    項１４記載の方法。
  19. 【請求項１９】前記染料を添加した後に前記融液を攪拌
    することによって前記融液中に前記染料を分布させる工
    程が追加包含される請求項１４記載の方法。
  20. 【請求項２０】（ａ）特定の紫外線波長において実質的
    に透明な重合体と、前記特定の紫外線波長を含む吸収帯
    域を有する染料とが共に可溶であるような溶剤中に前記
    染料を溶解して前記染料の溶剤溶液を調製し、（ｂ）前
    記重合体から成る重合体層を前記溶剤溶液で被覆し、次
    いで（ｃ）前記染料が前記重合体層中に溶解した後に前
    記溶剤を除去することにより、前記重合体層の少なくと
    も一部分にレーザ切除可能性を付与する諸工程から成る
    、特定の紫外線波長において実質的に透明な重合体から
    成る重合体層にレーザ切除可能性を付与する方法。
  21. 【請求項２１】前記染料が前記重合体層のレーザ切除可
    能部分中に実質的に一様に分布している請求項２０記載
    の方法。
  22. 【請求項２２】前記染料が前記重合体層のレーザ切除可
    能部分中に溶解している請求項２０記載の方法。
  23. 【請求項２３】前記染料が１μｍ未満の粒度を有する粒
    子の懸濁物として前記重合体層のレーザ切除可能部分中
    に分散している請求項２０記載の方法。
  24. 【請求項２４】前記重合体の通過帯域および前記染料の
    前記吸収帯域内に３５１ｎｍの波長が含まれている請求
    項２０記載の方法。
  25. 【請求項２５】前記重合体が２００℃未満の温度で融解
    し、かつ前記染料が前記重合体の融点より高い温度範囲
    内において熱的に安定である請求項２０記載の方法。
  26. 【請求項２６】表面上に導電性領域を有する基体、前記
    基体上に配置されかつ開口を有する１個以上の高分子誘
    電体層、並びに特定の前記誘電体層上に配置されかつ特
    定の前記開口を充填する１個以上のパターン化導体層か
    ら成る高密度相互接続構造物において、前記誘電体層の
    少なくとも１者がスペクトルの紫外部に含まれる通過帯
    域内において実質的に透明である結果、前記通過帯域内
    の紫外線によって容易に切除し得ない重合体と、前記重
    合体の前記通過帯域内に位置する吸収帯域を有する染料
    とを含み、前記染料は前記誘電体層の前記少なくとも１
    者にレーザ切除可能性を付与するのに十分な量で前記重
    合体中に分布している高密度相互接続構造物。
  27. 【請求項２７】前記染料が前記重合体中に実質的に一様
    に分布している請求項２６記載の高密度相互接続構造物
    。
  28. 【請求項２８】表面上に導電性領域を有する基体、前記
    基体上に配置されかつ開口を有する１個以上の高分子誘
    電体層、並びに特定の前記誘電体層上に配置されかつ特
    定の前記開口を充填する１個以上のパターン化導体層か
    ら成る高密度相互接続構造物において、 前記誘電体層の１者以上が紫外線によるレーザ切除を促
    進する染料を含有している高密度相互接続構造物。
  29. 【請求項２９】前記染料を含有する誘電体層の１者を構
    成する重合体が２００℃未満の温度で融解し、かつ前記
    染料が前記重合体の融点より高い温度範囲内において熱
    的に安定である請求項２８記載の高密度相互接続構造物
    。
  30. 【請求項３０】溶剤、 スペクトルの紫外部に含まれる通過帯域内において実質
    的に透明である結果、本来ならば前記通過帯域内の紫外
    線によって容易に切除し得ないと共に、前記溶剤中に可
    溶である重合体、および 前記重合体の前記通過帯域内に位置する吸収帯域を有す
    ると共に、前記溶剤中に可溶である染料の諸成分とを含
    む溶液。
  31. 【請求項３１】前記染料が前記重合体の重量を基準とし
    て０．１〜１０重量％の濃度で存在している請求項３０
    記載の溶液。
  32. 【請求項３２】前記染料が前記重合体の重量を基準とし
    て０．５〜２．５重量％の濃度で存在している請求項３
    １記載の溶液。
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