JPH0780670A - レーザによる樹脂膜加工方法 - Google Patents
レーザによる樹脂膜加工方法Info
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- JPH0780670A JPH0780670A JP5230596A JP23059693A JPH0780670A JP H0780670 A JPH0780670 A JP H0780670A JP 5230596 A JP5230596 A JP 5230596A JP 23059693 A JP23059693 A JP 23059693A JP H0780670 A JPH0780670 A JP H0780670A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/18—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using absorbing layers on the workpiece, e.g. for marking or protecting purposes
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 レーザによる樹脂膜加工方法に関し、アブレ
ーション加工ができなかった樹脂膜に対してもアブレー
ション加工を可能にすることを目的とする。 【構成】 レーザ波長に吸収をもたない樹脂前駆体にレ
ーザ波長に吸収をもつ有機化合物を添加して薄膜を作
り、この薄膜にレーザ光を照射してアブレーション加工
を行なって後、加熱硬化させることを特徴としてレーザ
による樹脂膜加工方法を構成する。
ーション加工ができなかった樹脂膜に対してもアブレー
ション加工を可能にすることを目的とする。 【構成】 レーザ波長に吸収をもたない樹脂前駆体にレ
ーザ波長に吸収をもつ有機化合物を添加して薄膜を作
り、この薄膜にレーザ光を照射してアブレーション加工
を行なって後、加熱硬化させることを特徴としてレーザ
による樹脂膜加工方法を構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はレーザ波長に強い吸収を
もたない樹脂（以下ポリマ）膜に対するレーザアブレー
ション（溶発）加工方法に関する。
もたない樹脂（以下ポリマ）膜に対するレーザアブレー
ション（溶発）加工方法に関する。
【０００２】大量の情報を迅速に処理する必要から、情
報処理装置の主体を構成する半導体装置は単位素子の小
形化による大容量化が行なわれてＬＳＩやＶＬＳＩなど
の集積回路が実用化されているが、これらの集積回路を
含む電子部品の実装方法も進歩してきており、現在、半
導体装置を高密度に搭載するマルチ・チップ・モジール
（略称ＭＣＭ）の開発が進められている。
報処理装置の主体を構成する半導体装置は単位素子の小
形化による大容量化が行なわれてＬＳＩやＶＬＳＩなど
の集積回路が実用化されているが、これらの集積回路を
含む電子部品の実装方法も進歩してきており、現在、半
導体装置を高密度に搭載するマルチ・チップ・モジール
（略称ＭＣＭ）の開発が進められている。
【０００３】
【従来の技術】ＭＣＭ用基板としては厚膜多層回路基板
と薄膜多層回路基板とがあるが、後者の絶縁層形成材料
として現在ポリイミドが着目され、実用化が進められて
いる。すなわち、ポリイミドは線状をした高分子である
が、熱安定性が極めて高く500℃付近まで分解せず、ま
た機械的性質や電気的性質もー190 〜220 ℃の範囲に亙
って変化せず、また、誘電率（ε）も3.5 と比較的少な
いことから高速信号を処理する多層回路基板の層間絶縁
膜に用いられている。
と薄膜多層回路基板とがあるが、後者の絶縁層形成材料
として現在ポリイミドが着目され、実用化が進められて
いる。すなわち、ポリイミドは線状をした高分子である
が、熱安定性が極めて高く500℃付近まで分解せず、ま
た機械的性質や電気的性質もー190 〜220 ℃の範囲に亙
って変化せず、また、誘電率（ε）も3.5 と比較的少な
いことから高速信号を処理する多層回路基板の層間絶縁
膜に用いられている。
【０００４】然し、信号の一層の高速化に対応するため
には更に低誘電率のポリマを使用する必要があり、これ
に適応するポリマとしてパーフロロエチレン系ポリマ
（例えばポリテトラフルオロエチレン，商品名テフロ
ン）が知られており、このポリマは誘電率（ε）は2.0
と遙かに少なく、また炭素−弗素（Ｃ−Ｆ）原子間の結
合エネルギーが大きいために耐熱性が優れてる。
には更に低誘電率のポリマを使用する必要があり、これ
に適応するポリマとしてパーフロロエチレン系ポリマ
（例えばポリテトラフルオロエチレン，商品名テフロ
ン）が知られており、このポリマは誘電率（ε）は2.0
と遙かに少なく、また炭素−弗素（Ｃ−Ｆ）原子間の結
合エネルギーが大きいために耐熱性が優れてる。
【０００５】次に、ポリマに対する加工技術としてレー
ザを使用したアブレーション（Ablation，溶発) 加工が
注目されている。すなわち、通常の有機物は紫外線領域
に強い吸収をもつことから、高強度の紫外線を照射する
と一瞬のうちに化学結合が破壊されて表面層が蒸発する
現象を使用する加工法であり、例えばエキシマレーザ
（KrF)は波長が248nm で高出力（〜100 ＭＷ／cm2 ）の
光パルスを発振することから、これを使用してポリマの
アブレーション加工が行なわれている。
ザを使用したアブレーション（Ablation，溶発) 加工が
注目されている。すなわち、通常の有機物は紫外線領域
に強い吸収をもつことから、高強度の紫外線を照射する
と一瞬のうちに化学結合が破壊されて表面層が蒸発する
現象を使用する加工法であり、例えばエキシマレーザ
（KrF)は波長が248nm で高出力（〜100 ＭＷ／cm2 ）の
光パルスを発振することから、これを使用してポリマの
アブレーション加工が行なわれている。
【０００６】また、Nd: ＹＡＧ（Yttrium Alminum Garn
et) レーザ( 波長532nm)も高出力が可能なことから、こ
れを用いて加工が行なわれている。然し、ポリテトラフ
ルオロエチレンやオレフィン系ポリマーのように誘電率
（ε）の少ないポリマは極性基をもっておらず、また、
非芳香族系であることから、可視〜紫外領域に吸収をも
っておらず、そのためアブレーション加工が行なえない
と云う問題がある。
et) レーザ( 波長532nm)も高出力が可能なことから、こ
れを用いて加工が行なわれている。然し、ポリテトラフ
ルオロエチレンやオレフィン系ポリマーのように誘電率
（ε）の少ないポリマは極性基をもっておらず、また、
非芳香族系であることから、可視〜紫外領域に吸収をも
っておらず、そのためアブレーション加工が行なえない
と云う問題がある。
【０００７】また、ポリマが紫外線領域に吸収をもって
いても、その吸収波長とレーザの発振波長とが一致しな
い限りアブレーション加工は行なわれない。例えば、ポ
リイミドにＹＡＧレーザ（波長1.065 μm ) を照射して
もポリイミドの吸収波長はレーザ波長より低波長側にあ
るためにアブレーション加工は行なわれない。そのた
め、薄膜多層回路基板の形成工程において、ポリイミド
層間絶縁膜にＹＡＧレーザを照射してビア（Via)形成用
の穴開けを行なう場合は穴の周囲が熱損傷を受けて変質
してしまうと云う問題があった。
いても、その吸収波長とレーザの発振波長とが一致しな
い限りアブレーション加工は行なわれない。例えば、ポ
リイミドにＹＡＧレーザ（波長1.065 μm ) を照射して
もポリイミドの吸収波長はレーザ波長より低波長側にあ
るためにアブレーション加工は行なわれない。そのた
め、薄膜多層回路基板の形成工程において、ポリイミド
層間絶縁膜にＹＡＧレーザを照射してビア（Via)形成用
の穴開けを行なう場合は穴の周囲が熱損傷を受けて変質
してしまうと云う問題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】エキシマレーザやＹＡ
Ｇレーザを使用するレーザアブレーションはポリマに対
する加工法として非常に有効な方法であるが、可視〜紫
外領域に吸収をもたなかったり、吸収波長がレーザの発
振波長と異なるポリマに対しては適用できず、従来のレ
ーザ加工では熱損傷を受けて変質し易く、精度の高い加
工を施すことができない。そこで、この解決が課題であ
る。
Ｇレーザを使用するレーザアブレーションはポリマに対
する加工法として非常に有効な方法であるが、可視〜紫
外領域に吸収をもたなかったり、吸収波長がレーザの発
振波長と異なるポリマに対しては適用できず、従来のレ
ーザ加工では熱損傷を受けて変質し易く、精度の高い加
工を施すことができない。そこで、この解決が課題であ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の課題はレーザ波長
に吸収をもたないポリマ前駆体に対し、このレーザ波長
に吸収をもつ有機化合物を添加して薄膜を作り、この薄
膜にレーザ光を照射してアブレーション加工を行なって
後、加熱硬化させる方法をとることにより解決すること
ができる。
に吸収をもたないポリマ前駆体に対し、このレーザ波長
に吸収をもつ有機化合物を添加して薄膜を作り、この薄
膜にレーザ光を照射してアブレーション加工を行なって
後、加熱硬化させる方法をとることにより解決すること
ができる。
【００１０】
【作用】ＹＡＧレーザや炭酸ガス（CO2)レーザなどの高
出力なレーザ光を照射して加工を行なう方法は公知であ
るが、このようにレーザ光の熱エネルギーを利用する加
工法を樹脂膜に対して適用すると、熱損傷を受けて変質
し易く、精度の高い加工を施すことができない。一方、
レーザアブレーションはポリマに対する加工法として非
常に有効な方法であるが、レーザの発振波長と吸収波長
が異なったり、可視〜紫外領域に吸収をもたないポリマ
に対しては適用できない。
出力なレーザ光を照射して加工を行なう方法は公知であ
るが、このようにレーザ光の熱エネルギーを利用する加
工法を樹脂膜に対して適用すると、熱損傷を受けて変質
し易く、精度の高い加工を施すことができない。一方、
レーザアブレーションはポリマに対する加工法として非
常に有効な方法であるが、レーザの発振波長と吸収波長
が異なったり、可視〜紫外領域に吸収をもたないポリマ
に対しては適用できない。
【００１１】そこで、本発明はかゝるポリマ前駆体に対
してレーザ波長に吸収をもつ有機化合物を添加して層間
絶縁膜などの薄膜を作り、これにレーザ照射を行なって
アブレーション加工を行なうものである。こゝで、ポリ
マ前駆体に対して添加する有機化合物は残存することに
より有害なものと無害のものがある。すなわち、ポリマ
の前駆体と反応したり、或いは残存することによりポリ
マの絶縁抵抗や耐電圧の低下を招くようなものは有害で
あり、一方、変化のないものは無害である。
してレーザ波長に吸収をもつ有機化合物を添加して層間
絶縁膜などの薄膜を作り、これにレーザ照射を行なって
アブレーション加工を行なうものである。こゝで、ポリ
マ前駆体に対して添加する有機化合物は残存することに
より有害なものと無害のものがある。すなわち、ポリマ
の前駆体と反応したり、或いは残存することによりポリ
マの絶縁抵抗や耐電圧の低下を招くようなものは有害で
あり、一方、変化のないものは無害である。
【００１２】そこで、本発明はポリマ前駆体に対して添
加する有機化合物としてはアブレーション加工後に行な
うポリマ前駆体の加熱硬化工程で分解または昇華するよ
うな材料または反応しても無害な材料を選択して使用す
るもので、これには多くの色素が該当する。次に、これ
ら有機化合物の添加量について発明者等は実験の結果、
レーザの使用波長における吸収係数が少なくとも１×10
5cm -1以上の値をとるまで添加が必要であり、これは約
0.１wt％に相当する。換言すれば、レーザアブレーショ
ン加工を行なうには0.１wt％以上の添加は必要である
が、加熱してポリマ化する工程で昇華, 分解をスムーズ
に行なうためには添加量はなるべく少ないことが望まし
い。
加する有機化合物としてはアブレーション加工後に行な
うポリマ前駆体の加熱硬化工程で分解または昇華するよ
うな材料または反応しても無害な材料を選択して使用す
るもので、これには多くの色素が該当する。次に、これ
ら有機化合物の添加量について発明者等は実験の結果、
レーザの使用波長における吸収係数が少なくとも１×10
5cm -1以上の値をとるまで添加が必要であり、これは約
0.１wt％に相当する。換言すれば、レーザアブレーショ
ン加工を行なうには0.１wt％以上の添加は必要である
が、加熱してポリマ化する工程で昇華, 分解をスムーズ
に行なうためには添加量はなるべく少ないことが望まし
い。
【００１３】
実施例１：（エキシマレーザと加熱分解色素を使用，請
求項１および２対応） ポリマ前駆体としてオレフィン系有機化合物( 商品名Ｚ
ＭＳ，日本ゼオン，ポリマのε＝2.3)を用いた。この材
料は紫外線領域に吸収はない。また、KrF エキシマレー
ザの波長域に吸収を示す材料としては分解温度が360 ℃
のアクリジンを用い、これを濃度0.1 モル／オレフィン
・モノマ単位添加した。
求項１および２対応） ポリマ前駆体としてオレフィン系有機化合物( 商品名Ｚ
ＭＳ，日本ゼオン，ポリマのε＝2.3)を用いた。この材
料は紫外線領域に吸収はない。また、KrF エキシマレー
ザの波長域に吸収を示す材料としては分解温度が360 ℃
のアクリジンを用い、これを濃度0.1 モル／オレフィン
・モノマ単位添加した。
【００１４】両者を充分に混合し、アセトンを溶媒とし
て使用して粘度調節した液をシリコン（Si) ウエハ上に
塗布し、溶媒乾燥を行なって厚さ約10μm の薄膜を形成
し、次に、KrF エキシマレーザを照射してアブレーショ
ン加工を行い、径50μm でエッジがシャープなビア穴を
形成した。次に、Si基板を360 ℃に加熱してキュアを行
ったが、この段階でアクリジンが分解して蒸発した。 実施例２：（ＹＡＧレーザと加熱分解色素を使用，請求
項１および２対応） ポリマ前駆体としてポリアミック酸を使用した。このポ
リアミック酸の吸収波長はＹＡＧレーザとは異なる。次
に、Nd：ＹＡＧレーザの波長（532nm)に吸収を示す材料
としてはローダミン６Ｇ色素( λmax 524nm)を濃度0.1
wt％添加した。
て使用して粘度調節した液をシリコン（Si) ウエハ上に
塗布し、溶媒乾燥を行なって厚さ約10μm の薄膜を形成
し、次に、KrF エキシマレーザを照射してアブレーショ
ン加工を行い、径50μm でエッジがシャープなビア穴を
形成した。次に、Si基板を360 ℃に加熱してキュアを行
ったが、この段階でアクリジンが分解して蒸発した。 実施例２：（ＹＡＧレーザと加熱分解色素を使用，請求
項１および２対応） ポリマ前駆体としてポリアミック酸を使用した。このポ
リアミック酸の吸収波長はＹＡＧレーザとは異なる。次
に、Nd：ＹＡＧレーザの波長（532nm)に吸収を示す材料
としてはローダミン６Ｇ色素( λmax 524nm)を濃度0.1
wt％添加した。
【００１５】両者を充分に混合し、アセトンを溶媒とし
て使用して粘度調節した液をSiウエハ上に塗布し、溶媒
乾燥を行なって厚さ約10μm の薄膜を形成し、次に、Ｙ
ＡＧレーザを照射してアブレーション加工を行い、径50
μm でエッジがシャープなビア穴を形成した。次に、Si
基板を300 ℃に加熱してキュアを行ったところ、ビア穴
の周囲に熱損傷のない絶縁層を形成することができた。 実施例３：（エキシマレーザと加熱重合色素を使用，請
求項１および３対応） ポリマ前駆体として実施例１と同様にオレフィン系有機
化合物( 商品名ＺＭＳ，日本ゼオン製，ポリマのε＝2.
3)を用いた。また、KrF エキシマレーザの波長域に吸収
を示す材料としてはKrF エキシマレーザ用色素( 日本ケ
ミック製) を濃度0.01モル／オレフィン・モノマ単位添
加した。
て使用して粘度調節した液をSiウエハ上に塗布し、溶媒
乾燥を行なって厚さ約10μm の薄膜を形成し、次に、Ｙ
ＡＧレーザを照射してアブレーション加工を行い、径50
μm でエッジがシャープなビア穴を形成した。次に、Si
基板を300 ℃に加熱してキュアを行ったところ、ビア穴
の周囲に熱損傷のない絶縁層を形成することができた。 実施例３：（エキシマレーザと加熱重合色素を使用，請
求項１および３対応） ポリマ前駆体として実施例１と同様にオレフィン系有機
化合物( 商品名ＺＭＳ，日本ゼオン製，ポリマのε＝2.
3)を用いた。また、KrF エキシマレーザの波長域に吸収
を示す材料としてはKrF エキシマレーザ用色素( 日本ケ
ミック製) を濃度0.01モル／オレフィン・モノマ単位添
加した。
【００１６】両者を充分に混合し、アセトンを溶媒とし
て使用して粘度調節した液をSiウエハ上に塗布し、溶媒
乾燥を行なって厚さ約10μm の薄膜を形成し、次に、Kr
F エキシマレーザを照射してアブレーション加工を行
い、径50μm でエッジがシャープなビア穴を形成した。
次に、Si基板を360 ℃に加熱してキュアを行った後、赤
外吸収スペクトルを観測したところ、色素がオレフィン
と重合しているのが確認できた。なお、ポリマのεは2.
4 と僅かに増加した。
て使用して粘度調節した液をSiウエハ上に塗布し、溶媒
乾燥を行なって厚さ約10μm の薄膜を形成し、次に、Kr
F エキシマレーザを照射してアブレーション加工を行
い、径50μm でエッジがシャープなビア穴を形成した。
次に、Si基板を360 ℃に加熱してキュアを行った後、赤
外吸収スペクトルを観測したところ、色素がオレフィン
と重合しているのが確認できた。なお、ポリマのεは2.
4 と僅かに増加した。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、今までエキシマレーザ
によるアブレーション加工ができなかったポリマに対し
てもアブレーション加工を行なうことができ、また、色
素などの有機化合物添加の影響を殆ど与えずに済ませる
ことができる。
によるアブレーション加工ができなかったポリマに対し
てもアブレーション加工を行なうことができ、また、色
素などの有機化合物添加の影響を殆ど与えずに済ませる
ことができる。
Claims (3)
- 【請求項１】 レーザ波長に吸収をもたない樹脂前駆体
に該レーザ波長に吸収をもつ有機化合物を添加して薄膜
を作り、該薄膜にレーザ光を照射してアブレーション
（溶発）加工を行なって後、加熱硬化させることを特徴
とするレーザによる樹脂膜加工方法。 - 【請求項２】 レーザ波長に吸収をもつ前記有機化合物
が前記加熱硬化工程において分解または昇華することを
特徴とする請求項１記載のレーザによる樹脂膜加工方
法。 - 【請求項３】 レーザ波長に吸収をもつ前記有機化合物
が加熱硬化工程において樹脂前駆体と重合または架橋す
ることを特徴とする請求項１記載のレーザによる樹脂膜
加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5230596A JPH0780670A (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | レーザによる樹脂膜加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5230596A JPH0780670A (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | レーザによる樹脂膜加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0780670A true JPH0780670A (ja) | 1995-03-28 |
Family
ID=16910226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5230596A Withdrawn JPH0780670A (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | レーザによる樹脂膜加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0780670A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002111229A (ja) * | 2000-09-29 | 2002-04-12 | Nippon Zeon Co Ltd | 回路基板の製造方法 |
| CN103192199A (zh) * | 2013-04-18 | 2013-07-10 | 苏州光韵达光电科技有限公司 | 一种用于光纤激光切割陶瓷的吸收剂 |
| KR20130124201A (ko) | 2012-05-04 | 2013-11-13 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 발광 장치 제작 방법 |
| JP2014191006A (ja) * | 2013-03-26 | 2014-10-06 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 樹脂フィルム、それを用いた偏光板及び樹脂フィルムの切断加工方法 |
| JP2018112754A (ja) * | 2018-03-22 | 2018-07-19 | 住友化学株式会社 | 樹脂フィルム、それを用いた偏光板及び樹脂フィルムの切断加工方法 |
-
1993
- 1993-09-17 JP JP5230596A patent/JPH0780670A/ja not_active Withdrawn
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002111229A (ja) * | 2000-09-29 | 2002-04-12 | Nippon Zeon Co Ltd | 回路基板の製造方法 |
| JP4497262B2 (ja) * | 2000-09-29 | 2010-07-07 | 日本ゼオン株式会社 | 回路基板の製造方法 |
| KR20130124201A (ko) | 2012-05-04 | 2013-11-13 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 발광 장치 제작 방법 |
| US9331310B2 (en) | 2012-05-04 | 2016-05-03 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing light-emitting device |
| US9923174B2 (en) | 2012-05-04 | 2018-03-20 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing light-emitting device |
| US20180205042A1 (en) | 2012-05-04 | 2018-07-19 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for Manufacturing Light-Emitting Device |
| US10510992B2 (en) | 2012-05-04 | 2019-12-17 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing light-emitting device |
| KR20200021500A (ko) | 2012-05-04 | 2020-02-28 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 발광 장치 제작 방법 |
| KR20210090145A (ko) | 2012-05-04 | 2021-07-19 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 발광 장치 제작 방법 |
| JP2014191006A (ja) * | 2013-03-26 | 2014-10-06 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 樹脂フィルム、それを用いた偏光板及び樹脂フィルムの切断加工方法 |
| CN103192199A (zh) * | 2013-04-18 | 2013-07-10 | 苏州光韵达光电科技有限公司 | 一种用于光纤激光切割陶瓷的吸收剂 |
| JP2018112754A (ja) * | 2018-03-22 | 2018-07-19 | 住友化学株式会社 | 樹脂フィルム、それを用いた偏光板及び樹脂フィルムの切断加工方法 |
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| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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