JPH0745948A

JPH0745948A - 多層配線板及びその製造方法

Info

Publication number: JPH0745948A
Application number: JP18629693A
Authority: JP
Inventors: Kota Noda; 宏太野田
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 1993-07-28
Filing date: 1993-07-28
Publication date: 1995-02-14

Abstract

(57)【要約】【目的】層間絶縁層の平滑性及び均一性を向上させか
つ導体パターンの密着性及び形成精度等を確実に向上さ
せることと、製造工程を簡略化して製造コストを低減す
ること。【構成】基板１上に樹脂をスピンコートし、層間絶縁
層Ｌ1 を形成する。層間絶縁層Ｉ1 〜Ｉ5 に対する逆ス
パッタリングにより、層間絶縁層Ｉ1 〜Ｉ5 の表面を処
理する。導体パターンＣ2 〜Ｃ6 の密着性を向上し得る
クロム等の金属及び銅のスパッタリングにより、層間絶
縁層Ｉ1 〜Ｉ5 の処理面ＴS 上に２種の金属からなる下
地層ＵＬを形成する。下地層ＵＬ上にめっきレジスト３
を形成した状態で銅めっきを施し、下地層ＵＬ上の所定
部分に銅めっき層Ｌ3 を形成する。めっきレジスト３及
びその下に位置している下地層ＵＬをエッチングし、下
地層ＵＬと銅めっき層Ｌ3 とからなる導体パターンＣ2
〜Ｃ6 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、多層配線板及びその製
造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】大規模かつ高速度のコンピュータシステ
ム等を実現する場合、通常、小型で高集積のＩＣチップ
等を使用し、それを高速化に適した構造にして配線板に
実装することが重要な課題となる。このため、近年にお
いては、ＩＣチップ等を搭載するための配線板について
も、多層化及び導体パターンの細線化・薄膜化（いわゆ
るファイン化）等といった高速化・高密度化対策が要求
されている。

【０００３】配線板に金属製の導体パターンを形成する
方法としては、銅張積層板を出発材料とするサブトラク
ティブ法が以前から広く知られている。また、最近では
サブトラクティブ法に変わる別の方法として、無電解め
っきのみで導体パターンを形成するアディティブ法が注
目されている。ここで、アディティブ法（フルアディテ
ィブ法）による一般的な多層配線板の製造手順について
簡単に触れる。

【０００４】まず、内層導体パターンを有する基板表面
には、層間絶縁層を形成するためのアディティブ用接着
剤がロールコータ等によって塗布される。この接着剤
は、粗化剤に対して可溶なフィラーを樹脂マトリクスに
分散させたものである。前記接着剤は露光現像及び硬化
処理を経た後、クロム酸等の粗化剤によって粗化され
る。その結果、接着剤層中のフィラーが部分的に溶解さ
れ、接着剤層の表面に粗化面が形成される。接着剤層の
粗化面にはめっきの最初の析出に必要な触媒核が付与さ
れ、更に露光現像によりめっきレジストが形成される。
この後、レジスト非形成部分に無電解銅めっきを施すこ
とにより、導体パターンが形成される。

【０００５】以上のような導体パターン形成の手順を必
要に応じて繰り返すことにより、基板上に層間絶縁層と
導体パターンとが交互に積層形成された、いわゆるビル
ドアップ多層配線板を得ることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のフル
アディティブプロセスでは、上述したように接着剤塗布
・粗化・触媒核付与・無電解銅めっきという工程が要求
されるため、作業全体が煩雑なものとなっている。しか
しながら、層間絶縁層との間に所定の密着力を確保し、
剥離し難い導体パターンを得るためには、上記のいずれ
の工程をも省略することができないという事情がある。

【０００７】また、フルアディティブプロセスでは、基
板表面に接着剤を塗布する一般的な手段としてロールコ
ータが使用されている。ロールコータは、平行な溝を有
しかつ所定の間隙を隔てて配置された一対のロールと、
上側のロールに近接して配置されたドクターバーとから
なる塗布装置として従来より知られるものである。

【０００８】しかし、このような装置を用いて接着剤を
薄く塗布しようとしても、膜厚制御が困難になり、平滑
で均一な層間絶縁層を得ることができないという問題が
生じる。この場合、層間絶縁層の粗化によって表面に凹
凸ができ易くなり、結果として導体パターンの形成精度
や配線板の電気特性等が悪化してしまう。

【０００９】更に、粗化工程にて用いられる化学薬品に
は、クロム酸や過マンガン酸カリウム等のように、概し
て人体に対して有害なものが多い。従って、配線板の製
造業者は、化学薬品の廃棄を慎重に行うなどというよう
に、何らかの公害対策を図る必要がある。ところが、こ
のような対策を行うと、必然的にコスト高になるという
問題がある。

【００１０】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、その第１の目的は、化学薬品による層間絶縁層
の粗化を行うことなく、剥離し難い導体パターンを得る
ことができる多層配線板を提供することにある。

【００１１】本発明の第２の目的は、層間絶縁層の膜厚
制御が容易であるため層間絶縁層の平滑性及び均一性を
向上させることができ、かつ導体パターンの密着性及び
形成精度等を確実に向上させることができる多層配線板
の製造方法を提供することにある。

【００１２】本発明の第３の目的は、製造工程を簡略化
することができ、しかも製造コストを低減することが可
能な多層配線板の製造方法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明では、樹脂製の層間絶縁層
と金属製の導体パターンとを基板上に交互に積層形成し
てなる多層配線板において、導体パターンの密着性を向
上し得る金属をスパッタリングすることにより形成され
る金属薄層と、前記金属薄層上に形成される銅めっき層
とによって構成される導体パターンを備えた多層配線板
をその要旨としている。

【００１４】請求項２に記載の発明では、樹脂製の層間
絶縁層と金属製の導体パターンとを基板上に交互に積層
形成してなる多層配線板において、導体パターンの密着
性を向上し得る金属をスパッタリングすることにより形
成される金属薄層と、前記金属薄層上に銅をスパッタリ
ングすることにより形成される銅薄層と、前記銅薄層上
に形成される銅めっき層とによって構成される導体パタ
ーンを備えた多層配線板をその要旨としている。

【００１５】請求項３に記載の発明では、樹脂製の層間
絶縁層と金属製の導体パターンとを基板上に交互に積層
形成する多層配線板の製造方法において、少なくとも下
記(a) 〜(e) の工程、即ち、(a) 基板上に樹脂をスピン
コートすることにより、層間絶縁層を形成する工程、
(b) 前記層間絶縁層に対して逆スパッタリングを行うこ
とにより、前記層間絶縁層の表面を処理する工程、(c)
導体パターンの密着性を向上し得る金属をスパッタリン
グし、かつ必要に応じて銅をスパッタリングすることに
より、前記層間絶縁層の処理面上に１種または２種の金
属からなる下地層を形成する工程、(d) 前記下地層上に
めっきレジストを形成した状態で銅めっきを施すことに
より、前記下地層上の所定部分に銅めっき層を形成する
工程、(e) 前記めっきレジスト及びそのめっきレジスト
下に位置している下地層をエッチングすることにより、
下地層と銅めっき層とによって構成される導体パターン
を形成する工程を順次行うことを特徴とした多層配線板
の製造方法をその要旨としている。

【００１６】請求項４に記載の発明では、樹脂製の層間
絶縁層と金属製の導体パターンとを基板上に交互に積層
形成する多層配線板の製造方法において、少なくとも下
記(a) 〜(f) の工程、即ち、(a) 基板上に樹脂をスピン
コートすることにより、層間絶縁層を形成する工程、
(b) 前記層間絶縁層に対して逆スパッタリングを行うこ
とにより、前記層間絶縁層の表面を処理する工程、(c)
導体パターンの密着性を向上し得る金属をスパッタリン
グし、かつ必要に応じて銅をスパッタリングすることに
より、前記層間絶縁層の処理面上に１種または２種の金
属からなる下地層を形成する工程、(d) 前記下地層上に
レジストを形成した状態でエッチングを行うことによ
り、その下地層を所定のパターン状にする工程、(e) パ
ターン状にエッチングされた下地層から前記レジストを
剥離する工程、(f) 前記下地層に対して無電解銅めっき
または電解銅めっきを施すことにより、下地層と銅めっ
き層とによって構成される導体パターンを形成する工程
を順次行うことを特徴とした多層配線板の製造方法をそ
の要旨としている。

【００１７】

【作用】本発明の多層配線板によると、金属薄膜形成用
の金属として導体パターンの密着性を向上し得る金属が
使用されているため、剥離し難い導体パターンを得るこ
とができる。また、本発明において、金属薄層はスパッ
タリングという物理的な成膜法によって形成されること
が特徴的である。そして、スパッタリングによる金属薄
層は、一般に緻密かつ平滑で付着力に優れたものとなる
ことが知られている。ゆえに、このような金属薄層が銅
めっき層の下地となる本発明によると、化学薬品による
層間絶縁層の粗化を行わなくとも、導体パターンの密着
性を向上させることが可能になる。

【００１８】そして、本発明の多層配線板の製造方法に
よると、スピンコートによって樹脂を塗布することとし
ているため、肉薄の層間絶縁層を得ようとする場合でも
容易に膜厚制御を行うことができる。よって、層間絶縁
層の平滑性及び均一性を向上させることができ、その結
果として導体パターンの密着性及び形成精度等も確実に
向上させることができる。また、この製造方法による
と、逆スパッタリングによって層間絶縁層の表面が処理
されることになるため、導体パターンの形成に先立って
化学薬品による粗化を行う必要がなくなる。ゆえに、製
造工程が簡略化され、しかも製造コストが低減される。

【００１９】以下、本発明の多層配線板を製造方法を工
程順に詳細に説明する。本発明では、層間絶縁層と導体
パターンとを交互に積層形成するための基板として、セ
ラミックス焼結体製、金属製、プラスティック製の基板
を用いることができる。

【００２０】セラミックス焼結体製の基板としては、例
えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）基板、アルミナ（Ａｌ
₂Ｏ₃）基板、窒化ホウ素（ＢＮ）基板、窒化珪素（Ｓ
ｉ₃Ｎ₄）基板、ムライト（３Ａｌ₂Ｏ₃・２Ｓｉ
Ｏ₂）基板等がある。金属製の基板としては、例えばり
ん青銅基板、アルミニウム（Ａｌ）基板、アルマイト基
板、鉄（Ｆｅ）基板、銅（Ｃｕ）基板等がある。放熱性
等を重視した多層配線板を作製するときには、セラミッ
クス焼結体製の基板を選択することが良く、なかでも特
に熱伝導率の高い窒化アルミニウム基板を選択すること
が良い。また、低コスト性や加工性等を重視した多層配
線板を作製するときには、金属製またはプラスティック
製の基板を選択することが好ましい。

【００２１】前記基板の表面には、スパッタリング等と
いった従来公知の成膜法により、必要に応じて１種また
は複数種の金属からなる第１層めの導体パターンが形成
される。導体パターンが形成された基板上には、第１層
めの層間絶縁層を形成するために、感光性または非感光
性の樹脂がスピンコートされる。スピンコート法とは、
水平に載置した基板上に流動物を供給した状態で基板を
回転させ、遠心力によって基板全体に流動物を薄くかつ
均一に行き渡らせる塗布方法である。そして、このよう
なスピンコート法を実施するにあたっては、通常、スピ
ンコータと呼ばれる塗布装置が使用される。

【００２２】層間絶縁層用の樹脂はとしては、例えばポ
リイミド樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ＢＴ
（ビスマレイミドトリアジン）樹脂、ＢＣＢ（ジビニル
シロキサンビスベンゾシクロブテン）樹脂、ポリエステ
ル樹脂、変成ポリイミド樹脂、変成ＢＴ樹脂、変成エポ
キシ樹脂、トリアジン樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリ
サルフォン樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリエ
ーテルイミド樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、フ
ェノール樹脂、ユリア樹脂等がある。

【００２３】なかでも、使用する樹脂として、例えばエ
ポキシ樹脂やＢＴ樹脂等のように比較的安価なものを選
択することが好ましい。その理由は、これらのような樹
脂を用いることは多層配線板の低コスト化を図るうえで
有利だからである。また、使用する樹脂として、銅との
反応性が低いものを選択したり、硬化収縮量の小さなも
のを選択することが好ましい。上記の条件を満たす樹脂
としては、例えばエポキシ樹脂やＢＴ樹脂等がある。

【００２４】なお、先に列挙した層間絶縁層形成用の樹
脂に感光性を付与しておくことが好ましい。その理由
は、感光性を付与した樹脂であれば露光・現像といった
フォトリソグラフィを行うことができ、層間絶縁層の形
成精度をより向上させることが可能だからである。ま
た、層間絶縁層には、各層間の電気的導通を図るインタ
スティシャルバイアホール（以下、単にＩＶＨと略す）
を形成するための穴が必要に応じて形成される。

【００２５】スピンコータによって塗布される樹脂の厚
さは５μｍ〜７０μｍ程度であることが良く、最終的に
得られる層間絶縁層の厚さは３μｍ〜５０μｍ程度であ
ることが良い。塗布される樹脂の厚さが５μｍ未満であ
ると、導体パターンを樹脂によって完全に被覆できなく
なる場合が生じ得る。一方、この厚さが５０μｍを越え
ると、スピンコート法の利点を生かすことができなくな
る。また、層間絶縁層の厚さを前記範囲内とすること
は、好適な電気特性を保持しつつ配線板全体の薄層化を
図るうえで好ましいからである。

【００２６】次に、第２層め以降の導体パターン及び層
間絶縁層を形成する手順について説明する。第１層めの
層間絶縁層には、金属のスパッタリングに先立って逆ス
パッタリングが行われる。逆スパッタリングとは、不活
性ガス雰囲気下においてターゲット材側を陰極にしかつ
基板側を陽極にして行う通常のスパッタリングとは異な
り、前記の陰極・陽極を逆にして行うスパッタリングの
ことを指す。即ち、逆スパッタリングを実施すると、不
活性ガスのイオンが基板側に引き寄せられ、そのときの
衝撃によって基板の表面が処理されることになる。そし
て、このような逆スパッタリングを経ることにより、層
間絶縁層の表面がいわば「物理的に粗化された」状態に
なる。このような逆スパッタリングによる処理の利点
は、処理後に同じ装置内にて直ちに金属のスパッタリン
グを行うことができることである。

【００２７】逆スパッタリング時において高真空槽内に
満たされる不活性ガスとしては、例えば窒素、アルゴ
ン、ヘリウム、ネオン、クリプトン等がある。不活性ガ
スをアルゴンにすると、スパッタリングによって形成さ
れる金属薄層の密着性が良くなるという利点がある。ま
た、不活性ガスを窒素にすると、金属薄層をエッチング
したときの残渣が残り難くなり、導体パターン間の絶縁
性が良くなるという利点がある。

【００２８】表面処理された第１層めの層間絶縁層の処
理面上には、導体パターンの密着性を向上し得る金属の
スパッタリングによって金属薄層が形成される。そし
て、この金属薄層上には、銅のスパッタリングによって
銅薄層が形成される。この結果、層間絶縁層の処理面上
に１種または２種の金属からなる下地層が設けられた状
態となる。

【００２９】ここで導体パターンの密着性を向上し得る
金属とは、例えばクロム、ニッケル、チタン、鉄、タン
グステン、モリブデン、アルミニウム、コバルト等を指
すものである。これらの金属のスパッタリングによって
得られる金属薄層は、緻密かつ平滑で層間絶縁層に対す
る付着力に優れたものとなるからである。また、上記の
金属薄層は、酸化剤を含まない単純な組成のエッチャン
トによって容易に除去することができるため、パターン
形成に好都合だからである。前記銅薄層は、金属薄層に
対する銅めっきの付着性を高め、銅めっき層と金属薄層
との間の密着性を向上させるために、必要に応じて形成
される。

【００３０】この場合、金属薄層の厚さを０．０５μｍ
〜０．３μｍ程度とし、銅薄層の厚さを０．０５μｍ〜
０．６μｍ程度とすることが好ましい。また、下地層の
トータルでの厚さは約１．０μｍ以下であることが良
い。

【００３１】金属薄膜の厚さが前記範囲より下である
と、層間絶縁層との密着性にばらつきが生じ、剥離や膨
れなどの不都合が生じ易くなる。一方、金属薄層の厚さ
が前記範囲より上であると、スパッタリングに時間やコ
ストがかかるにも関わらず、得られる効果に大差がな
い。銅薄層の厚さが前記範囲より下であると、銅めっき
層の密着性を充分に向上できなくなる虞れがある。一
方、銅薄層の厚さが前記範囲より上であると、スパッタ
リングに時間やコストがかかるにも関わらず、得られる
効果に大差がない。

【００３２】なお、スパッタリングする金属としてニッ
ケルを選択した場合には、金属薄層上への銅のスパッタ
リングを省略することも可能である。その理由は、ニッ
ケルに対する銅めっきの付着性は比較的良く、必ずしも
銅薄層を形成する必要がない場合があるからである。

【００３３】下地層上には所定のめっきレジストが形成
され、この状態で電解銅めっきまたは無電解銅めっきが
施される。その結果、下地層の表面に銅めっき層が形成
される。

【００３４】前記銅めっき層は、電気を導通させるため
の実質的な導体層として機能する金属層であることか
ら、下地層に比べていくぶん厚めに形成される。但し、
銅めっき層が厚くなり過ぎると、表面の段差が大きくな
り、スピンコータによる樹脂の塗布に支障を来す虞れが
ある。かかる事情を鑑みると、銅めっき層の厚さを２μ
ｍ〜３０μｍの範囲内に、より好ましくは２μｍ〜１０
μｍの範囲内に設定することが良い。

【００３５】銅めっき層を形成した後、不要となっため
っきレジスト及びそのめっきレジスト下に位置している
下地層は、エッチングによって除去される。この処理に
よって、１種または２種の金属からなる下地層と、銅め
っき層とによって構成される第１層めの導体パターンが
得られる。

【００３６】この場合、製造時間の短縮化・工程簡略化
を達成するために、例えば銅とニッケル、銅とクロム、
銅とチタンというように、複数種の金属を同時に溶解で
きるエッチャントを用いることが好ましい。上記のよう
なエッチャントの一例としては、銅とニッケルとを同時
に溶解し得るふっ酸と硝酸との混合水溶液が挙げられ
る。

【００３７】また、第１層めの導体パターンを形成する
方法として、予めレジストを形成した状態で下地層をパ
ターン状にエッチングした後、そのレジストを剥離して
銅めっき層を形成するという方法を採ることも可能であ
る。そして、いずれかの方法によって導体パターンが形
成された基板上には再び樹脂がスピンコートされること
によって、第２層めの層間絶縁層が形成される。そし
て、以上のようなプロセス（樹脂のスピンコート、スパ
ッタリングによる下地層の形成及び銅めっき層の形成）
は、必要に応じて繰り返し行われる。

【００３８】

〔実施例１〕

工程（１）：基板として、りん青銅基板（Ｃｕ：Ｓｎ：
Ｐ＝９５：４．８：０．２）１を選択し、このりん青銅
基板１上の第１層めの導体パターンＣ1 に黒化処理を施
した。

【００３９】工程（２）：層間絶縁層形成用の樹脂とし
て、下記の組成からなる感光性エポキシ樹脂を用意し
た。クレゾールノボラックアクリレート樹脂：６６重量％，
ビスフェノールＡ型樹脂：２１重量％，増感剤：６重
量％，硬化剤：３重量％，光重合剤：３重量％，界
面調整剤：１重量％．そして、図１（ａ）に示されるよ
うに、この樹脂をスピンコータ（ミカサ製，商品名：Ｉ
Ｈ−ＤＸ）を用いて、りん青銅基板１上に塗布した。な
お、最終的に得られる層間絶縁層Ｉ1 の厚さが２０μｍ
となるように、本実施例では塗布する樹脂の厚さを３０
μｍに設定した。

【００４０】工程（３）：感光性エポキシ樹脂をプリベ
ークした後、露光・現像を行い、更にその感光性エポキ
シ樹脂に対して１８０℃，６０分間のキュア処理を施し
た。以上の処理によって、図１（ｂ）に示されるよう
に、直径約３０μｍのＩＶＨ形成用の穴２を備える第１
層めの層間絶縁層Ｉ1 を得た。

【００４１】工程（４）：次に真空スパッタリング装置
（徳田製作所製，ＣＦＳ−８ＥＰ）を用い、窒素雰囲気
中にて層間絶縁層Ｉ1 に対する逆スパッタリングを行っ
た。その際、ガス圧を０．８Ｐａとし、スパッタリング
時間を２分間とした。この逆スパッタリングによって、
層間絶縁層Ｉ1 上に処理面ＴS を形成した。

【００４２】工程（５）：次いで、同じ真空スパッタリ
ング装置を用いてクロムをスパッタリングすることによ
り、層間絶縁層Ｉ1 の処理面ＴS 上に金属薄層としての
厚さ０．１μｍのクロム薄層Ｌ1 を形成した。更に、同
じ真空スパッタリング装置を用いて銅をスパッタリング
することにより、クロム薄層Ｌ1 上に０．２μｍの銅薄
層Ｌ2 を形成した。その結果、図１（ｃ）に示されるよ
うに、クロム及び銅の２種の金属からなる厚さ０．３μ
ｍの下地層ＵＬを得た。

【００４３】なお、本実施例において、クロムのスパッ
タリングではガス圧を０．８Ｐａとし、スパッタリング
時間を１０分とした。また、銅のスパッタリングではガ
ス圧を０．８Ｐａとし、スパッタリング時間を２０分と
した。

【００４４】工程（６）：次に、スピンコータを用いて
下地層ＵＬ上にめっきレジスト形成用の感光性樹脂（東
京応化製，ＯＭＲ−８３／６０cps ）を塗布した。な
お、最終的に得られるめっきレジスト３の厚さが１μｍ
となるように設定した。そして、プリベーク、露光・現
像及びポストベークを行った。

【００４５】その結果、図１（ｄ）に示されるように、
Ｌ／Ｓ＝３０μｍ／５０μｍの導体パターンＣ2 を形成
するためのチャンネル状のめっきレジスト３を下地層Ｕ
Ｌ上に形成した。

【００４６】工程（７）：次に、下記の電解銅めっき浴
を用いて電解銅めっきを実施することにより、図１
（ｅ）に示されるように、下地層ＵＬ上に厚さ１０μｍ
の電解銅めっき層Ｌ3 を形成した。

【００４７】Ｈ₂ＳＯ₄・５Ｈ₂Ｏ：２１０g/l ，Ｈ
₂ＳＯ₄：６０g/l ，塩素イオン：２５mg/l，添加
剤：少量，浴温：２８℃，カソード電流密度：２．５
A/dm²，処理時間：１０分．工程（８）：次に、りん青銅基板１を専用の剥離液（東
京応化製，ＯＭＲ剥離液）でエッチングすることによっ
て、不要になっためっきレジスト３を下地層ＵＬから剥
離した。更に、１０％硝酸水溶液をエッチャントとして
用いることにより、まずめっきレジスト３下に位置して
いた銅薄層Ｌ2 をエッチングした。続いて、２０％塩酸
水溶液をエッチャントとして用いることにより、同じく
めっきレジスト３下に位置していたクロム薄層Ｌ1 をエ
ッチングした。その結果、図１（ｆ）に示されるよう
に、クロム薄層Ｌ1 と銅薄層Ｌ2 とからなる下地層ＵＬ
及び電解銅めっき層Ｌ3 によって構成される導体パター
ンＣ2 を得た。

【００４８】工程（９）：前記工程（２）から工程
（８）を繰り返し行うことにより、第３層め以降の導体
パターンＣ3 〜Ｃ6 と第２層め以降の層間絶縁層Ｉ2 〜
Ｉ5 とを順次形成した。そして、最終的に図２に示され
るようなビルドアップ層を有する多層配線板６を得た。

【００４９】上記の一連の工程によって得られた多層配
線板６を用いて、導体パターンＣ2 〜Ｃ6 のラインＬ
の幅の寸法精度、層間絶縁層Ｉ1 〜Ｉ5 の膜厚の寸法
精度、及び導体パターンＣ2 〜Ｃ6 のプル強度を調査
した。それらの結果を表１に示す。

【００５０】導体パターンＣ2 〜Ｃ6 を実測したとこ
ろ、ラインＬの幅は設定値である３０μｍに極めて近似
した値をとることがわかった。同様に、層間絶縁層Ｉ1
〜Ｉ5の膜厚についても、設定値である２０μｍに極め
て近似した値をとることがわかった。また、プル強度を
測定したところ、２．０ kgf/mm²を上回る好適な値が得
られた。〔実施例２，３〕工程（１）〜工程（４）：実施例１の工程（１）〜工程
（４）に準拠した。

【００５１】工程（５）：前述した真空スパッタリング
装置を用いてチタンをスパッタリングすることにより、
層間絶縁層Ｉ1 の処理面ＴS 上に金属薄層としての厚さ
０．１μｍのチタン薄層Ｌ1 を形成した。更に、同じ真
空スパッタリング装置を用いて銅をスパッタリングする
ことにより、チタン薄層Ｌ1 上に０．２μｍの銅薄層Ｌ
2 を形成した。その結果、図１（ｃ）に示されるよう
に、チタン及び銅の２種の金属からなる厚さ０．３μｍ
の下地層ＵＬを得た。

【００５２】工程（６）〜工程（９）：その後、実施例
１の工程（６）〜工程（９）に準拠し、最終的に図２に
示されるような多層配線板６を得た。この多層配線板６
を用いて上述の調査した結果を表１に示す。その結果、
導体パターンＣ2 〜Ｃ6 のライン幅も層間絶縁層Ｉ1 〜
Ｉ5 の膜厚も、実施例１と同様に設定値に極めて近似し
た値をとることがわかった。また、プル強度を測定した
ところ、２．０ kgf/mm²を上回る好適な値が得られた。

【００５３】そして、表１に示されるように、金属薄層
Ｌ1 の形成材料をチタンからニッケルに代えた実施例３
についても、実施例１，２と同様に好適な結果が得られ
た。また、実施例３の場合、ふっ酸：硝酸＝１：３水溶
液という１種のエッチャントのみによって、銅薄層Ｌ2
とニッケル薄層Ｌ1 とを同時にエッチングできるという
利点があった。〔実施例４〜６〕工程（１）：実施例４では、基板としてアルミナ基板
（Ａｌ₂Ｏ₃＝９２％）４を選択した。そして、そのア
ルミナ基板４上にチタン、モリブデン及びニッケルをス
パッタリングすることにより、第１層めの導体パターン
Ｃ1 を形成した。

【００５４】工程（２）：実施例１にて使用した樹脂を
スピンコータを用いて塗布することにより、第１層めの
導体パターンＣ1 上に層間絶縁層Ｉ1 を形成した。な
お、本実施例４では最終的に得られる層間絶縁層Ｉ1 の
厚さが１０μｍとなるように、塗布する樹脂の厚さを１
７μｍに設定した。

【００５５】工程（３）〜工程（５）：実施例１の工程
（３）〜工程（５）に準拠した。工程（６）：次に、スピンコータを用いて下地層ＵＬ上
に実施例１にて使用しためっきレジスト形成用の感光性
樹脂を塗布し、プリベーク、露光・現像及びポストベー
クを行った。その結果、図１（ｄ）に示されるように、
Ｌ／Ｓ＝１５μｍ／２０μｍの導体パターンＣ2 を形成
するためのチャンネル状のめっきレジスト３を下地層Ｕ
Ｌ上に形成した。

【００５６】工程（７）：次に、実施例１にて使用した
電解銅めっき浴を用いて電解銅めっきを実施することに
より、図１（ｅ）に示されるように、下地層ＵＬ上に厚
さ６μｍの電解銅めっき層Ｌ3 を形成した。

【００５７】工程（８）〜工程（９）：その後、実施例
１の工程（８）〜工程（９）に準拠し、最終的に図２に
示されるような多層配線板６を得た。この多層配線板６
を用いて上述の調査した結果を表１に示す。その結果、
導体パターンＣ2 〜Ｃ6 のライン幅も層間絶縁層Ｉ1 〜
Ｉ5 の膜厚も、実施例１と同様に設定値に極めて近似し
た値をとることがわかった。また、プル強度を測定した
ところ、２．０ kgf/mm²を上回る好適な値が得られた。

【００５８】そして、表１に示されるように、金属薄層
Ｌ1 の形成材料をクロムからチタンに代えた実施例５、
及びクロムからニッケルに代えた実施例６についても、
実施例４と同様に好適な結果が得られた。また、実施例
６の場合、ふっ酸：硝酸＝１：３水溶液という１種のエ
ッチャントのみによって、銅薄層Ｌ2 とニッケル薄層Ｌ
1 とを同時にエッチングできるという利点があった。〔実施例７〜９〕工程（１）：実施例７では、基板として窒化アルミニウ
ム基板（ＡｌＮ：Ｙ₂Ｏ₃＝９６：４）１を選択した。
そして、その窒化アルミニウム基板１上にチタン、モリ
ブデン及びニッケルをスパッタリングすることにより、
第１層めの導体パターンＣ1 を形成した。

【００５９】工程（２）：実施例１にて使用した樹脂を
スピンコータを用いて塗布することにより、第１層めの
導体パターンＣ1 上に層間絶縁層Ｉ1 を形成した。な
お、本実施例７では最終的に得られる層間絶縁層Ｉ1 の
厚さが５μｍとなるように、塗布する樹脂の厚さを１０
μｍに設定した。

【００６０】工程（３）〜工程（５）：実施例１の工程
（３）〜工程（５）に準拠した。工程（６）：次に、スピンコータを用いて下地層ＵＬ上
に実施例１にて使用しためっきレジスト形成用の感光性
樹脂を塗布し、プリベーク、露光・現像及びポストベー
クを行った。その結果、図１（ｄ）に示されるように、
Ｌ／Ｓ＝４μｍ／６μｍの導体パターンＣ2 を形成する
ためのチャンネル状のめっきレジスト３を下地層ＵＬ上
に形成した。

【００６１】工程（７）：次に、実施例１にて使用した
電解銅めっき浴を用いて電解銅めっきを実施することに
より、図１（ｅ）に示されるように、下地層ＵＬ上に厚
さ１．５μｍの電解銅めっき層Ｌ3 を形成した。

【００６２】工程（８）〜工程（９）：その後、実施例
１の工程（８）〜工程（９）に準拠し、最終的に図２に
示されるような多層配線板６を得た。この多層配線板６
を用いて上述の調査した結果を表１に示す。

【００６３】その結果、実施例１，２に比較して極めて
ファインなものであるにも関わらず、導体パターンＣ2
〜Ｃ6 のライン幅も層間絶縁層Ｉ1 〜Ｉ5 の膜厚も、設
定値に極めて近似した値をとることがわかった。次いで
プル強度を測定したところ、２．０ kgf/mm²を上回る好
適な値が得られた。

【００６４】そして、表１に示されるように、金属薄層
Ｌ1 の形成材料をクロムからチタンに代えた実施例８、
及びクロムからニッケルに代えた実施例９についても、
実施例７と同様に極めて好適な結果が得られた。また、
実施例９の場合、ふっ酸：硝酸＝１：３水溶液という１
種のエッチャントのみによって、銅薄層Ｌ2 とニッケル
薄層Ｌ1 とを同時にエッチングできるという利点があっ
た。〔実施例１０〕工程（１）〜工程（４）：実施例１の工程（１）〜工程
（４）に準拠した。

【００６５】工程（５）：真空スパッタリング装置を用
いてニッケルをスパッタリングすることにより、層間絶
縁層Ｉ1 の処理面ＴS 上に厚さ０．１μｍのニッケル薄
層Ｌ1 （＝１種の金属のみからなる下地層ＵＬ）を形成
した。なお、スパッタリング時のガス圧及び時間につい
ては、実施例１の条件に準じた。

【００６６】工程（６）〜工程（７）：実施例１の工程
（６）〜工程（７）に準拠した。工程（８）：まず、りん青銅基板１を専用の剥離液でエ
ッチングすることによって、めっきレジスト３を下地層
ＵＬから剥離した。次に、２０％塩酸水溶液をエッチャ
ントとして用い、めっきレジスト３下に位置していたニ
ッケル薄層Ｌ1をエッチングした。その結果、ニッケル
薄層Ｌ1 及び電解銅めっき層Ｌ3 によって構成される導
体パターンＣ2 を得た。

【００６７】工程（９）：工程（２）〜工程（８）を繰
り返し行うことにより、第３層め以降の導体パターンＣ
3 〜Ｃ6 と第２層め以降の層間絶縁層Ｉ2 〜Ｉ5 とを順
次形成した。そして、最終的に図３に示されるような多
層配線板７を得た。

【００６８】この多層配線板７を用いて上述の調査した
結果を表１に示す。その結果、導体パターンＣ2 〜Ｃ6
のライン幅も層間絶縁層Ｉ1 〜Ｉ5 の膜厚も、実施例１
等の多層配線板６と同様に設定値に極めて近似した値を
とることがわかった。また、プル強度を測定したとこ
ろ、２．０ kgf/mm²を上回る好適な値が得られた。

【００６９】つまり、本実施例１０では下地層ＵＬを薄
くかつ１種の金属のみによって構成しているにも関わら
ず、実施例１〜９と同程度の性能が得られるということ
になる。しかも、このような構成を採用した場合には、
スパッタリングの時間等も少なくなり、工程的にもコス
ト的にも有利になる。〔実施例１１〕工程（１）〜工程（５）：実施例２の工程（１）〜工程
（５）に準拠して、図４（ａ）〜図４（ｃ）に示される
ように、層間絶縁層Ｉ1 上に下地層ＵＬを形成した。

【００７０】工程（６）：次に、スピンコータを用いて
下地層ＵＬ上にレジスト形成用の感光性樹脂（ヘキスト
社製，商品名：ＡＺ−４２００）を塗布した。なお、本
実施例では最終的に得られるレジスト５の厚さが３μｍ
となるように設定した。

【００７１】そして、プリベーク、露光・現像及びポス
トベークを行い、図４（ｄ）に示されるように、Ｌ／Ｓ
＝１５μｍ／２０μｍの導体パターンＣ2 を形成するた
めのチャンネル状のレジスト５を下地層ＵＬ上に形成し
た。

【００７２】工程（７）：次に、１０％硝酸水溶液をエ
ッチャントとして用いることにより、前記レジスト５下
に位置していた銅薄層Ｌ2 をエッチングした。続いて、
２０％塩酸水溶液をエッチャントとして用いることによ
り、同じくレジスト５下に位置していたクロム薄層Ｌ1
をエッチングした。その結果、図４（ｅ）に示されるよ
うに、下地層ＵＬを所定のパターン状にした。

【００７３】工程（８）：次に、下記の無電解銅めっき
浴を用いて、無電解銅めっきを実施した。この無電解銅
めっきにより、図４（ｆ）に示されるように、パターン
状にエッチングされた下地層ＵＬ上に、厚さ６μｍの無
電解銅めっき層Ｌ3 を形成した。

【００７４】ＣｕＳＯ₄・５Ｈ₂Ｏ：０．０５mol/l ，
ＨＣＨＯ：０．１２mol/l ，ＮａＯＨ：０．１５mol/
l ，ＥＤＴＡ・４Ｎａ：０．１０mol/l ，ＫＮｉ（Ｃ
Ｎ）₃：１０mg/l， α・α’−ディピリジル：少量，
ｐＨ＝１２．５，浴温：６０℃，処理時間：２時
間．その結果、クロム薄層Ｌ1 と銅薄層Ｌ2 とからなる
下地層ＵＬ及び無電解銅めっき層Ｌ3 によって構成され
る導体パターンＣ2 を得た。

【００７５】工程（９）：前記工程（２）〜工程（８）
を繰り返し行うことにより、第３層め以降の導体パター
ンＣ3 〜Ｃ6 と第２層め以降の層間絶縁層Ｉ2 〜Ｉ5 と
を順次形成した。そして、最終的に図２に示されるよう
なビルドアップ層を有する多層配線板６を得た。

【００７６】この多層配線板６を用いて上述の調査した
結果を表１に示す。その結果、導体パターンＣ2 〜Ｃ6
のライン幅も層間絶縁層Ｉ1 〜Ｉ5 の膜厚も、実施例１
等の多層配線板６と同様に設定値に極めて近似した値を
とることがわかった。また、プル強度を測定したとこ
ろ、２．０ kgf/mm²を上回る好適な値が得られた。〔比較例〕工程（１）：銅張積層板（ＦＲ−４）を基板として選択
し、従来公知の方法に従って第１層めの内層導体パター
ンを形成した後、黒化処理を施した。

【００７７】工程（２）：層間絶縁層形成用の樹脂とし
て、下記の組成からなる感光性エポキシ樹脂を用意し、
この樹脂をロールコータを用いて基板上に塗布した。クレゾールノボラックアクリレート樹脂：５３重量％，
ビスフェノールＡ型樹脂：１７重量％，エポキシ樹脂フ
ィラー：１９重量％，増感剤：５重量％，硬化剤：２
重量％，光重合剤：３重量％，界面調整剤：１重量
％．なお、最終的に得られる層間絶縁層の厚さが５５μ
ｍとなるように、塗布する樹脂の厚さを９０μｍに設定
した。工程（３）：前記樹脂をプリベークした後、露光・現像
及び１５０℃，１８０分間のキュア処理することによ
り、第１層めの層間絶縁層を形成した。

【００７８】工程（４）：酸化クロム（ＣｒＯ₃）を約
６０分間処理することにより、層間絶縁層の表面を粗化
した後、粗化面にＰｄ−Ｓｎ触媒核を付与した。次い
で、ロールコータによって感光性エポキシ樹脂を３０μ
ｍの厚さに塗布した。そして、この樹脂を乾燥しかつ露
光・現像することにより、Ｌ／Ｓ＝７５μｍ／７５μｍ
の導体パターンを形成するためのチャンネル状のめっき
レジストを得た。

【００７９】工程（５）：Ｐｄ−Ｓｎ触媒核を活性化さ
せた後、下記の組成の厚付け用無電解銅めっき浴を用い
て無電解銅めっきを実施した。この無電解銅めっきによ
り、めっきレジスト非形成部分に厚さ３０μｍの無電解
銅めっき層を形成した。

【００８０】ＣｕＳＯ₄・５Ｈ₂Ｏ：０．０５mol/l ，
ＨＣＨＯ：０．１２mol/l ，ＮａＯＨ：０．１５mol/
l ，ＥＤＴＡ・４Ｎａ：０．１０mol/l ，ＫＮｉ（Ｃ
Ｎ）₃：１０mg/l， α・α’−ディピリジル：少量，
ｐＨ＝１２．５，浴温：６０℃，処理時間：６時
間．工程（６）：前記工程（２）〜工程（５）を繰り返し行
うことにより、第３層め以降の導体パターンと第２層め
以降の層間絶縁層とを順次形成した。そして、最終的に
ビルドアップ層を有するアディティブ多層配線板を得
た。

【００８１】比較例の多層配線板を用いて上述の調査し
た結果を表１に示す。その結果、導体パターンのライン
幅の寸法誤差が、実施例１〜１１のときと比べて大きく
なるという結果が得られた。また、層間絶縁層の膜厚の
寸法誤差についても同様の結果が得られた。つまり、比
較例の多層配線板の場合、層間絶縁層の平滑性等の悪化
や粗化に起因する表面の凹凸によって、導体パターンの
形成精度や配線板の電気特性等の悪化がもたらされるも
のと予想された。更に、プル強度を測定したところ、実
施例１〜１１の約半分以下の値である１．０ kgf/mm²と
いう低い値に止まった。

【００８２】また、比較例の製造方法と実施例１〜１１
の製造方法とを比較した場合、粗化工程と厚付け無電解
銅めっき工程とを必要とする前者のほうが概して製造時
間が長くなることが確認された。

【００８３】

【表１】

【００８４】

【表２】

【００８５】なお、本発明は上記各実施例のみに限定さ
れることはなく、例えばビルドアップ層の層数を増加ま
たは減少させることなどの発明の趣旨を逸脱しない範囲
内での変更が勿論可能である。

【００８６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の多層配線
板では導体パターンの密着性を向上し得る金属のスパッ
タリングを行うことを特徴としているため、化学薬品に
よる層間絶縁層の粗化を行うことなく、剥離し難い導体
パターンを得ることができるという優れた効果を奏す
る。

【００８７】また、本発明の多層配線板の製造方法で
は、層間絶縁層を形成するための樹脂をスピンコータに
よって塗布するという方法を採用している。このため、
この製造方法によると、層間絶縁層の膜厚制御が容易に
なり、もって層間絶縁層の平滑性及び均一性を向上させ
ることができ、かつ導体パターンの密着性及び形成精度
等を確実に向上させることができるという優れた効果を
奏する。

【００８８】そして、同じくこの製造方法によれば、逆
スパッタリングによる層間絶縁層の表面処理を行うこと
としているため、化学薬品による粗化が不要になる。よ
って、製造工程を簡略化することができ、しかも製造コ
ストを低減することができるという優れた効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｆ）は実施例１〜９の多層配線板の
製造方法を説明するための部分概略断面図である。

【図２】図１の多層配線板を示す部分概略断面図であ
る。

【図３】実施例１０の多層配線板を示す部分概略断面図
である。

【図４】（ａ）〜（ｆ）は実施例１１の多層配線板の製
造方法を説明するための部分概略断面図である。

【符号の説明】

１…基板としてのりん青銅基板または窒化アルミニウム
基板、３…めっきレジスト、４…基板としてのアルミナ
基板、５…レジスト、６，７…多層配線板、Ｉ1 ，Ｉ2
，Ｉ3 ，Ｉ4 ，Ｉ5 …層間絶縁層、Ｃ1 ，Ｃ2 ，Ｃ3
，Ｃ4 ，Ｃ5 ，Ｃ6 …導体パターン、Ｌ1 …金属薄層
としてのクロム薄層またはニッケル薄層、Ｌ2 …銅薄
層、Ｌ3 …（電解または無電解）銅めっき層、ＵＬ…下
地層、ＴS …処理面。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂製の層間絶縁層（Ｉ1 ，Ｉ2 ，Ｉ3 ，
Ｉ4 ，Ｉ5 ）と金属製の導体パターン（Ｃ2 ，Ｃ3 ，Ｃ
4 ，Ｃ5 ，Ｃ6 ）とを基板（１，４）上に交互に積層形
成してなる多層配線板（６，７）において、導体パターン（Ｃ2 〜Ｃ6 ）の密着性を向上し得る金属
をスパッタリングすることにより形成される金属薄層
（Ｌ1 ）と、前記金属薄層（Ｌ1 ）上に形成される銅めっき層（Ｌ3
）とによって構成される導体パターン（Ｃ2 〜Ｃ6 ）
を備えた多層配線板。
【請求項２】樹脂製の層間絶縁層（Ｉ1 ，Ｉ2 ，Ｉ3 ，
Ｉ4 ，Ｉ5 ）と金属製の導体パターン（Ｃ2 ，Ｃ3 ，Ｃ
4 ，Ｃ5 ，Ｃ6 ）とを基板（１，４）上に交互に積層形
成してなる多層配線板（６，７）において、導体パターン（Ｃ2 〜Ｃ6 ）の密着性を向上し得る金属
をスパッタリングすることにより形成される金属薄層
（Ｌ1 ）と、前記金属薄層（Ｌ1 ）上に銅をスパッタリングすること
により形成される銅薄層（Ｌ2 ）と、前記銅薄層（Ｌ2 ）上に形成される銅めっき層（Ｌ3 ）
とによって構成される導体パターン（Ｃ2 〜Ｃ6 ）を備
えた多層配線板。
【請求項３】樹脂製の層間絶縁層（Ｉ1 ，Ｉ2 ，Ｉ3 ，
Ｉ4 ，Ｉ5 ）と金属製の導体パターン（Ｃ2 ，Ｃ3 ，Ｃ
4 ，Ｃ5 ，Ｃ6 ）とを基板（１，４）上に交互に積層形
成する多層配線板（６，７）の製造方法において、少な
くとも下記(a) 〜(e) の工程を順次行うことを特徴とし
た多層配線板の製造方法： (a) 基板（１，４）上に樹脂をスピンコートすることに
より、層間絶縁層（Ｉ1 〜Ｉ5 ）を形成する工程、 (b) 前記層間絶縁層（Ｉ1 〜Ｉ5 ）に対して逆スパッタ
リングを行うことにより、前記層間絶縁層（Ｉ1 〜Ｉ5
）の表面を処理する工程、 (c) 導体パターン（Ｃ2 〜Ｃ6 ）の密着性を向上し得る
金属をスパッタリングし、かつ必要に応じて銅をスパッ
タリングすることにより、前記層間絶縁層（Ｉ1 〜Ｉ5
）の処理面（ＴS ）上に１種または２種の金属からな
る下地層（ＵＬ）を形成する工程、 (d) 前記下地層（ＵＬ）上にめっきレジスト（３）を形
成した状態で銅めっきを施すことにより、前記下地層
（ＵＬ）上の所定部分に銅めっき層（Ｌ3 ）を形成する
工程、 (e) 前記めっきレジスト（３）及びそのめっきレジスト
（３）下に位置している下地層（ＵＬ）をエッチングす
ることにより、下地層（ＵＬ）と銅めっき層（Ｌ3 ）と
によって構成される導体パターン（Ｃ2 〜Ｃ6 ）を形成
する工程。
【請求項４】樹脂製の層間絶縁層（Ｉ1 ，Ｉ2 ，Ｉ3 ，
Ｉ4 ，Ｉ5 ）と金属製の導体パターン（Ｃ2 ，Ｃ3 ，Ｃ
4 ，Ｃ5 ，Ｃ6 ）とを基板（１，４）上に交互に積層形
成する多層配線板（６，７）の製造方法において、少な
くとも下記(a) 〜(f) の工程を順次行うことを特徴とし
た多層配線板の製造方法： (a) 基板（１，４）上に樹脂をスピンコートすることに
より、層間絶縁層（Ｉ1 〜Ｉ5 ）を形成する工程、 (b) 前記層間絶縁層（Ｉ1 〜Ｉ5 ）に対して逆スパッタ
リングを行うことにより、前記層間絶縁層（Ｉ1 〜Ｉ5
）の表面を処理する工程、 (c) 導体パターン（Ｃ2 〜Ｃ6 ）の密着性を向上し得る
金属をスパッタリングし、かつ必要に応じて銅をスパッ
タリングすることにより、前記層間絶縁層（Ｉ1 〜Ｉ5
）の処理面（ＴS ）上に１種または２種の金属からな
る下地層（ＵＬ）を形成する工程、 (d) 前記下地層（ＵＬ）上にレジスト（５）を形成した
状態でエッチングを行うことにより、その下地層（Ｕ
Ｌ）を所定のパターン状にする工程、 (e) パターン状にエッチングされた下地層（ＵＬ）から
前記レジスト（５）を剥離する工程、 (f) 前記下地層（ＵＬ）に対して無電解銅めっきまたは
電解銅めっきを施すことにより、下地層（ＵＬ）と銅め
っき層（Ｌ3 ）とによって構成される導体パターン（Ｃ
2 〜Ｃ6 ）を形成する工程。