JPH06120631A - 回路基板の積層構造および回路パターンの形成方法 - Google Patents

回路基板の積層構造および回路パターンの形成方法

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JPH06120631A
JPH06120631A JP29381192A JP29381192A JPH06120631A JP H06120631 A JPH06120631 A JP H06120631A JP 29381192 A JP29381192 A JP 29381192A JP 29381192 A JP29381192 A JP 29381192A JP H06120631 A JPH06120631 A JP H06120631A
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JP
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etching
conductor layer
layer
insulating substrate
alloy
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JP29381192A
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Tadashi Nakamura
忠司 中村
Hideaki Yoshida
秀昭 吉田
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Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウェットエッチングにおいて異方性エッチン
グを可能とし、微細回路を形成する。 【構成】 絶縁基板11上に、あるエッチング液に対し
てエッチング速度の大きい材料からなる導体層12と、
これよりも小さい材料からなる導体層13と、を積層し
ておき、該エッチング液によりエッチングする。これに
より異方性エッチングが可能となり、微細幅のエッチン
グ溝14を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プリント基板等の回路
基板に設けられる導体層をウエットエッチングしてパタ
ーン回路を形成する際、そのサイドエッチングを制御し
て微細回路の形成を可能とした回路基板の積層構造およ
び回路パターンの形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】回路基板への回路パターンの形成は、回
路基板表面にCu等の配線用金属を例えば、15μm〜
50μmの厚さに被着し、所望パターンのレジストを介
してウェットエッチングにより不要の金属を取り除き、
配線部分を残すものである。従来のウェットエッチング
方法では、図4に示すように、回路基板41の上に積層
した配線層42を開口を有するレジスト43で覆い、エ
ッチング液に浸漬する。この結果、レジスト43下方の
配線部分42の側壁42Aがテーパ形状となる、すなわ
ちエッチング溝44の開口端の幅よりもその底面の幅が
小さくなるというサイドエッチングが生じていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記の現象は、配線導
体層としてCuを用い、このCu導体層をFeCl3
ッチング溶液にてエッチングする場合に顕著である。こ
れは、CuがCuCl2に変化するだけでなく、CuC
2が生成する反応も同時に起こり、いわゆる電気化学
的な溶解作用が伴うことにより、サイドエッチングが進
行するからである。そして、エッチングされる導体層の
組成が均一であるため、エッチングが均一速度で行われ
るため、エッチング開始時の溝幅が、エッチングが進行
するのに従い、拡大していくことはやむを得ないことだ
った。すなわち、従来のウェットエッチング技術におい
ては、このサイドエッチングの現象の発生が避けられ
ず、エッチング溝の開口端の幅が広くなるので、Cu導
体層に微細回路を形成することが困難であった。
【0004】本発明は、エッチング溝の開口端の幅を底
面の幅とほぼ同一となるように形成し、この開口端の幅
を狭めることにより、パターニング密度を高めた微細回
路の形成が可能な回路基板の積層構造および回路パター
ンの形成方法を提供することを、その目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
の本発明により達成される。すなわち、本発明は、絶縁
基板上に積層された回路形成用の導体層を有する回路基
板の積層構造において、上記導体層をその厚さ方向に複
数の層を積層して構成するとともに、この複数の層のう
ちの絶縁基板側の層は、その表面側の層よりも、所定の
エッチャントに対してエッチング速度の大きい材料を用
いた回路基板の積層構造である。また、上記導体層のう
ちの絶縁基板側の層を、Cu−Ag系合金、Cu−Sn
系合金、Cu−Zn系合金のうちのいずれかで、上記導
体層のうちの表面側の層を、Cu、Cu−Zr系合金、
Cu−Cr−Zr系合金のうちのいずれかで、それぞれ
構成した回路基板の積層構造である。
【0006】また、本発明は、絶縁基板上に複数の層を
積層してなる導体層を設け、エッチング液を用いてこの
導体層をエッチングすることにより、該絶縁基板上に所
望の回路パターンを形成する回路パターンの形成方法で
あって、エッチング液に対してエッチング速度が大きい
材料で、上記導体層のうちの絶縁基板側の層を形成し、
このエッチング液に対してこの材料よりもエッチング速
度が小さい材料により、そのうちの表面側の層を形成す
る回路パターンの形成方法である。
【0007】
【作用】このように所定のエッチング液に対して導体層
にて表層側にエッチング速度の小さい層を、基板側にエ
ッチング速度の大きい層を配することにより、サイドエ
ッチングが防止され、上端と下端の幅が等しい微細幅の
エッチング溝を形成することができる。例えば、以前は
溝幅が導体層の厚さの2倍までだったのが、導体層の厚
さと同じところまで狭めることも可能となる。そして、
導体層として合金を用いる場合には、添加金属を選択す
ることにより、電位差による食刻作用も防止することが
できる。
【0008】
【実施例】以下に本発明の一実施例を導体層にCu系金
属を用い、かつ、積層数を2層とした場合について説明
する。図1〜図3に示すように、本発明に係る回路基板
の積層構造にあっては、セラミックスや樹脂等の絶縁基
板11上に金属あるいは合金の導体層12、13を順次
積層したものである。ここで、下側の導体層12として
は、Cu系のエッチング液、例えばFeCl3等に対し
てエッチング速度の速いCu合金、例えばCu−Ag系
合金、Cu−Sn系合金、あるいは、Cu−Zn系合金
等を用いる。そして、上側の導体層13としては、例え
ばタフピッチ銅や無酸素銅などの純銅の他、Cu−Zr
系合金、Cu−Cr−Zr系合金等を用いる。このよう
な積層構造とすることにより、上側の導体層13のエッ
チングが進行して下側の導体層12のエッチングが始ま
ると、下側の導体層12のエッチングの進行が上側の導
体層13のそれよりも速いため、上下の導体層12,1
3は殆ど同時に所望幅のエッチングが完了することとな
る。この結果、図3に示すような、その側壁が絶縁基板
11表面に対して垂直である所定幅のエッチング溝14
が得られることなる。なお、上記導体層12,13にお
ける添加金属の含有量は、通常の金属導体層として用い
られる銅合金と同等の0.05〜0.3%とすればよ
い。
【0009】すなわち、図1に示すように、ガラスエポ
キシ基板11の表面に20μmの厚さのCu−Ag合金
の導体層12を積層し、さらに、この導体層12の上に
Cuからなる導体層13を20μmだけ被覆する。そし
て、この導体層13の上に、所定幅の開口15Aを形成
した有機レジスト15を被着する。この導体層12,1
3の積層は、通常の乾式メッキ、湿式メッキ、または、
両導体層12,13をクラッド材として行うこともでき
る。そして、これらの導体層12,13の全体の厚さは
通常の単一導体層と同じ15〜50μm程度とする。
【0010】次に、この積層構造の回路基板を所定のエ
ッチング液、例えばFeCl3溶液、CuCl2溶液等に
浸漬する。この結果、図2に示すように、まず、導体層
13が所定の速度でエッチングされ、導体層12が露出
する。そして、導体層12についてもエッチングが進行
するが、この導体層12のエッチング速度は、導体層1
3のそれよりも速いため、導体層12,13について所
望の幅のエッチングが同時に完了する。すなわち、図3
に示すように、導体層12,13の各側壁12A、13
Aはいずれも基板11表面に対して垂直になるようにエ
ッチングされる結果となる。このようにして所望の幅の
エッチング溝14を形成することができるものである。
図2はこのエッチングの進行の途中の状態を示してい
る。なお、所望幅のエッチング溝14が形成されると、
これは例えばエッチング時間によりコントロールする
が、エッチング液から基板11を取り出して洗浄し、レ
ジスト15を取り除くものとする。なお、このように導
体層の表面層13にZrやCrを含むエッチング速度の
遅い、硬いCu合金を用いると、導体層の強度が増加す
るという副次効果も得られる。なお、上記導体層12,
13は3層以上の構造としもよく、その場合は基板側の
層から表面側の層になるにしたがって、その厚さを考慮
しつつ、順次エッチング速度の小さくなる材料で積層す
る。また、これらの積層した導体層は異なる金属または
合金を用いてもよい、あるエッチング液に対してのエッ
チング速度によりその厚さをコントロールするものであ
ればよい。
【0011】
【発明の効果】本発明は、微細な回路を形成可能な基板
構造を与える。また、微細な回路を容易に形成すること
ができる。特にCu系配線について微細パターンを基板
上に容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る回路パターンの形成工
程を示す断面図である。
【図2】本発明の一実施例に係る回路パターンの形成工
程(エッチング進行状況)を示断面図である。
【図3】本発明の一実施例に係る回路基板の積層構造を
示す断面図である。
【図4】従来のウェットエッチングによるエッチング溝
の形状を示す断面図である。
【符号の説明】
11 絶縁基板 12 導体層(Cu−Ag), 13 導体層(Cu−
Zr) 14 エッチング溝

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁基板上に積層された回路形成用の導
    体層を有する回路基板の積層構造において、 上記導体層をその厚さ方向に複数の層を積層して構成す
    るとともに、 この複数の層のうちの絶縁基板側の層は、その表面側の
    層よりも、所定のエッチャントに対してエッチング速度
    の大きい材料を用いたことを特徴とする回路基板の積層
    構造。
  2. 【請求項2】 上記導体層のうちの絶縁基板側の層を、
    Cu−Ag系合金、Cu−Sn系合金、Cu−Zn系合
    金のうちのいずれかで、上記導体層のうちの表面側の層
    を、Cu、Cu−Zr系合金、Cu−Cr−Zr系合金
    のうちのいずれかで、それぞれ構成した請求項1に記載
    の回路基板の積層構造。
  3. 【請求項3】 絶縁基板上に複数の層を積層してなる導
    体層を設け、エッチング液を用いてこの導体層をエッチ
    ングすることにより、該絶縁基板上に所望の回路パター
    ンを形成する回路パターンの形成方法であって、 エッチング液に対してエッチング速度が大きい材料で、
    上記導体層のうちの絶縁基板側の層を形成し、このエッ
    チング液に対してこの材料よりもエッチング速度が小さ
    い材料により、そのうちの表面側の層を形成することを
    特徴とする回路パターンの形成方法。
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