JPH09321411A - セラミックス配線基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 セラミックス基板上への微細配線の形成方法
として、導体パターン形成にはフォトレジストを用いた
フォトリソグラフィーを導入し、導体層形成には導体ペ
ーストを用いる方法が試みられている。しかし、この方
法によりフィルム基材上に導体ペースト層を形成し、こ
の導体ペースト層をグリーンシートに転写する方法で
は、導体ペースト層が脆いため配線にクラックが発生し
易い。 【解決手段】 フィルム基材１１上にポジ型フォトレジ
スト層１２を形成し、ポジ型フォトレジスト層１２に導
体パターン状に凹部１５を形成した後、全面露光処理を
施して凹部１５に導体ペーストを充填、乾燥させ、ポジ
型フォトレジスト層１２及び導体ペースト乾燥体１６’
をグリーンシート１８に圧接させて転写し、ポジ型フォ
トレジスト層１２を溶解、消失させ、導体ペースト乾燥
体１６’を有するグリーンシート１８、又はグリーンシ
ート１８積層体を焼成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はセラミックス配線基
板の製造方法に関し、より詳細には半導体ＬＳＩ、チッ
プ部品等を実装するために用いられるセラミックス配線
基板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器はますます小型化、高密
度化が進んできており、これらに実装される電子部品の
狭ピッチ多ピン化や、マルチチップ化も急速に進められ
つつある。従って、ＬＳＩチップやＩＣチップ等のボン
ディング法も従来のワイヤボンディング法から、マルチ
チップ化や高密度実装に適したＴＡＢ（Tape Automated
Bonding）方式又はフリップチップ方式が採用されるよ
うになってきている。このような電子機器の高密度化に
伴い、セラミックス配線基板上に、線幅が１００μｍ以
下の微細配線や直径が１００μｍ以下のバンプ等の導体
パターンを形成する技術が要求されるようになってきて
いる。以下、セラミックス基板上への配線パターンの形
成方法を例にとって説明する。

【０００３】従来からのセラミックス基板上への配線パ
ターンの形成方法は、薄膜法、メッキ法、厚膜法等に大
別される。

【０００４】前記薄膜法は、セラミックス基板に、例え
ば蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等によ
り厚さ数μｍオーダーの導体金属層を形成する方法であ
り、この方法ではフォトレジストを用いたフォトリソグ
ラフィーの手法が利用できることから、精度の高い微細
配線を形成できるという利点を有している。他方、この
方法では形成された配線とセラミックス基板との密着性
が低い、工程数が他の方法と比較して多い、薄膜形成装
置が高価である等の問題点がある。

【０００５】また、メッキ法は溶液中で電気化学的手法
によりセラミックス基板に配線パターンを形成する方法
であるが、上記した薄膜法とほぼ同様の問題点がある。

【０００６】さらに前記厚膜法は、導体粒子を溶剤等の
液状成分を含有する有機ビヒクル中に分散させた導体ペ
ーストを用い、この導体ペーストをスキージにてメッシ
ュスクリーンより吐出させることでセラミックス基板上
に所定パターンを印刷し、その後焼成することによりセ
ラミックス基板上に配線パターンを形成する方法であ
る。前記厚膜法を適用して配線パターンを形成する場
合、対象となる基板は必ずしも焼結体でなくてもよく、
グリーンシート上に導体ペーストのパターンを形成した
後、グリーンシートの焼成と導体ペーストの焼き付けを
同時に行ってもよい。

【０００７】前記厚膜法はセラミックス基板との充分な
密着強度を有する配線パターンを低コストで形成するこ
とができるという大きな利点を有するものの、配線幅及
び配線間の間隔が１００μｍ以下の厚膜導体パターンを
設計通りに形成するのは難しい。さらに導体ペーストの
印刷をスクリーン印刷により行う場合、塗布された導体
ペーストの断面が山形の形状になるため平坦度が低下し
てしまう。従って、上記方法により導体パターンが形成
されたセラミックス基板を用いてＴＡＢ接合を行うと、
接合面積が小さくなり、接合不良が生じ易いという問題
があった。

【０００８】そこで近年、パターンの形成には前記薄膜
法の特徴であるフォトレジストを用いたフォトリソグラ
フィーを導入し、導体層を形成する方法としては前記厚
膜法の特徴である導体ペーストを用いる方法が種々試み
られている。この方法では、まずガラス基板やセラミッ
クス基板の表面にフォトレジスト層を形成した後、フォ
トリソグラフィーにより前記フォトレジスト層に配線パ
ターン状に凹部（開口部）を形成し、次に、平板状のス
キージを使用して導体ペーストを該凹部に擦り込むこと
により充填し、導体パターンを形成する。この方法によ
りほぼ薄膜法と同等の精度を有する微細配線パターンを
形成することができる。

【０００９】前記工程の後、セラミックス基板上に導体
ペーストのパターンのみを残すため、前記フォトレジス
ト層自体を除去する必要がある。前記フォトレジストを
除去する方法としては、酸化性雰囲気中で前記フォトレ
ジストを燃焼させることにより除去する方法が一般的で
あるが、この場合Ｃｕ等を導体として使用すると酸化が
進行して導体の抵抗値が上がる等の問題があり、Ａｕ、
Ａｇ、Ｐｔ等の高価な貴金属のみしか導体として使用す
ることができなかった。

【００１０】しかし、特開平２−２４０９９６号公報に
開示されているように、フォトレジスト層の構成材料と
してポジ型フォトレジストを使用することにより、現像
液を用いた湿式プロセスにより前記ポジ型フォトレジス
ト層を溶解、除去することが可能となり、そのため前記
ポジ型フォトレジスト層を除去した後、非酸化性雰囲気
で焼成して導体ペースト中の有機分を分解、消失させる
こともできるようになり、Ｃｕ、Ｍｏ−Ｍｎ等の易酸化
性卑金属を導体として使用した場合でも、導体自体を酸
化させずに配線パターンをセラミックス基板上に形成す
ることが可能となった。

【００１１】上記特開平２−２４０９９６号公報に記載
の方法をグリーンシートに応用した例としては、特開平
４−２８３９４６号公報に開示された方法がある。前記
公報によれば、まずグリーンシートの表面にフォトレジ
スト層を形成した後、フォトリソグラフィーの手法を応
用して前記フォトレジスト層に配線パターン状に溝部を
形成する。次に、該溝部に導体ペーストを擦り込むこと
により充填し、その後前記フォトレジスト層を現像処理
して除去する。前記工程により導体パターン状の導体ペ
ーストがグリーンシート上に形成され、このグリーンシ
ートを焼成することによりセラミックス粉末の焼結と導
体粉末の焼結とを同時に行い、配線パターンを有するセ
ラミックス基板を製造する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平２−２４０
９９６号公報に開示された方法においては、フォトレジ
ストを塗布するセラミックス基板の表面には、焼成過程
における収縮のために反り（凹凸）が発生しており、フ
ォトレジスト層に形成された溝部にスキージを用いて導
体ペーストを充填しようとしても、前記溝部以外の部分
に導体ペーストが塗布されてしまうという問題があっ
た。セラミックス基板を平坦化するためには、該セラミ
ックス基板にラッピング処理を施すか、又は前記セラミ
ックス基板に重し板を乗せて、再度反り直しのための焼
成を行う必要がある。

【００１３】また、フォトレジスト塗布の対象となるセ
ラミックス基板は、焼成過程における収縮のばらつきに
起因して、セラミックス基板表面のビアホールの位置が
ばらついているため、表層配線パターン内のビアホール
と接続する部分（ビアカバー）の直径を大きくしなけれ
ばならず、配線の微細化にも限界があった。

【００１４】さらに、上記方法は焼成後のセラミックス
基板を対象としているため、セラミックス基板の内部に
上記方法を用いて配線を形成することができないという
問題があった。

【００１５】一方、特開平４−２８３９４６号公報に開
示された方法においては、グリーンシート上にフォトレ
ジストを塗布するので、フォトレジストの液体成分を介
してフォトレジスト中の樹脂とグリーンシート内の樹脂
とが相互溶解した反応層が生じ、フォトレジストの感光
性が低下してしまう。そのため、パターン露光処理及び
現像処理工程においてフォトレジスト層内に下地のグリ
ーンシートまで達する溝部を形成することができないと
いう問題があった。またこの場合、充填された導体ペー
ストとグリーンシートとの間には前記反応層が存在する
ため、焼成後においてもセラミックス基板と配線との密
着性が弱くなるという問題があった。

【００１６】上記問題を解決するための方法として特開
平７−１２２８３９号公報には、フィルム状基材の上に
フォトレジスト層を形成し、続いてフォトリソグラフィ
ーの手法により前記フォトレジスト層に配線パターン状
の溝部を形成し、該溝部に導体ペーストを充填した後、
前記フォトレジスト層を消失させ、フィルム状基材の上
に残った導体ペースト乾燥体をグリーンシートに圧着さ
せることにより転写する方法が開示されている。

【００１７】しかし、導体ペースト乾燥体は脆いため、
転写時に導体ペースト乾燥体にクラックが入り易く、焼
成後には前記クラックが入った部分が断線し易いという
課題があった。また、前記溝部がフィルム状基材にまで
達していない場合には、ポジ型フォトレジスト層を消失
させると、導体ペースト乾燥体がフィルム状基材より剥
れ、配線パターンの欠損が発生するという課題もあっ
た。

【００１８】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
り、セラミックス基板の表面及び／又は内部に、精密か
つ微細で、断線等の欠陥のない配線パターンを形成する
ことができるセラミックス配線基板の製造方法を提供す
ることを目的としている。

【００１９】

【課題を解決するための手段及びその効果】上記目的を
達成するために本発明に係るセラミックス配線基板の製
造方法（１）は、フィルム基材上にポジ型フォトレジス
ト層を形成するフォトレジスト層形成工程と、前記ポジ
型フォトレジスト層に導体パターン状に凹部を形成する
凹部形成工程と、前記凹部が形成された前記ポジ型フォ
トレジスト層に全面露光処理を施す全面露光処理工程
と、前記ポジ型フォトレジスト層の前記凹部に導体ペー
ストを充填する導体ペースト充填工程と、前記凹部に充
填された前記導体ペーストを乾燥させる乾燥工程と、前
記フィルム基材上のポジ型フォトレジスト層及び導体ペ
ースト乾燥体をグリーンシートに圧接させた後、該フィ
ルム基材を剥離させることにより導体ペースト乾燥体及
びポジ型フォトレジスト層をグリーンシートに転写する
転写工程と、転写された前記ポジ型フォトレジスト層を
溶解、消失させ、グリーンシート上に導体ペースト乾燥
体を残すフォトレジスト層消失工程と、前記導体ペース
ト乾燥体が転写されたグリーンシートを焼成する焼成工
程とを含むことを特徴としている。

【００２０】また、本発明に係るセラミックス配線基板
の製造方法（２）は、フィルム基材上にポジ型フォトレ
ジスト層を形成するフォトレジスト層形成工程と、前記
ポジ型フォトレジスト層に導体パターン状に凹部を形成
する凹部形成工程と、前記凹部に導体ペーストを充填す
る導体ペースト充填工程と、前記凹部に充填された前記
導体ペーストを乾燥させる乾燥工程と、導体ペースト乾
燥体が充填されたポジ型フォトレジスト層に全面露光処
理を施す全面露光処理工程と、前記フィルム基材上のポ
ジ型フォトレジスト層及び導体ペースト乾燥体をグリー
ンシートに圧接させた後、該フィルム基材を剥離させる
ことにより前記導体ペースト乾燥体及び前記ポジ型フォ
トレジスト層をグリーンシートに転写する転写工程と、
転写された前記ポジ型フォトレジスト層を溶解、消失さ
せ、グリーンシート上に導体ペースト乾燥体を残すフォ
トレジスト層消失工程と、前記導体ペースト乾燥体が転
写されたグリーンシートを焼成する焼成工程とを含むこ
とを特徴としている。

【００２１】また、本発明に係るセラミックス配線基板
の製造方法（３）は、フィルム基材上にポジ型フォトレ
ジスト層を形成するフォトレジスト層形成工程と、前記
ポジ型フォトレジスト層に導体パターン状に凹部を形成
する凹部形成工程と、前記凹部に導体ペーストを充填す
る導体ペースト充填工程と、前記凹部に充填された前記
導体ペーストを乾燥させる乾燥工程と、前記フィルム基
材上のポジ型フォトレジスト層及び導体ペースト乾燥体
をグリーンシートに圧接させた後、該フィルム基材を剥
離させることにより導体ペースト乾燥体及びポジ型フォ
トレジスト層をグリーンシートに転写する転写工程と、
転写された前記ポジ型フォトレジスト層を溶解、消失さ
せ、グリーンシート上に導体ペースト乾燥体を残すフォ
トレジスト層消失工程と、前記導体ペースト乾燥体が転
写されたグリーンシートを焼成する焼成工程とを含むこ
とを特徴としている。

【００２２】上記セラミックス配線基板の製造方法
（１）〜（３）によれば、フィルム基材上のポジ型フォ
トレジスト層にフォトリソグラフィーの手法により精密
かつ微細な導体パターン状の凹部を形成した後、導体ペ
ーストを充填し、この導体ペースト乾燥体をポジ型フォ
トレジストとともにグリーンシートに転写するため、前
記導体ペースト乾燥体にクラック等が形成されることは
ない。また、前記導体ペースト乾燥体と前記グリーンシ
ートとの間に介在物が存在しないので、前記導体ペース
ト乾燥体が前記グリーンシートより剥れることもない。
従って、上記方法によりセラミックス基板の表面に、精
密かつ微細で、断線、短絡等の欠陥のない配線パターン
を形成することができる。

【００２３】また、本発明に係るセラミックス配線基板
の製造方法（４）は、上記セラミックス配線基板の製造
方法（１）〜（３）のいずれかにおいて、前記転写工程
の前に、前記グリーンシートにビアホール用の貫通孔を
形成し、該貫通孔に導体ペーストの充填、乾燥を行って
おき、また必要に応じてグリーンシート上に配線パター
ン（ビアホールカバー用の導体ペースト層等）を形成し
ておき、その後前記転写工程を行うことを特徴としてい
る。

【００２４】上記セラミックス配線基板の製造方法
（４）によれば、ビアホールに導体ペーストが充填され
たグリーンシートに導体ペーストの乾燥体を転写するた
め、ビアホールカバーの直径は小さいものでよくなる。

【００２５】従って、セラミックス基板の表面に、精密
かつ微細で、断線等の欠陥のない配線パターンを形成す
ることができる。

【００２６】また、本発明に係るセラミックス配線基板
の製造方法（５）は、上記セラミックス配線基板の製造
方法（１）〜（４）のいずれかにおいて、前記フォトレ
ジスト層消失工程の後、前記導体ペースト乾燥体が転写
されたグリーンシートを複数枚積層し、その後焼成する
ことを特徴としている。

【００２７】上記セラミックス配線基板の製造方法
（５）によれば、セラミックス基板の表面のみならず内
部にも、精密かつ微細で、断線、短絡等の欠陥のない配
線パターンを形成することができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
セラミックス配線基板の製造方法について説明する。本
発明に係るセラミックス配線基板の製造方法としては、
３通りの方法が考えられる。まず実施の形態（１）に係
るセラミックス配線基板の製造方法について説明する。

【００２９】図１（ａ）〜（ｈ）は実施の形態（１）に
係るセラミックス配線基板の製造方法における各工程を
模式的に示した断面図である。

【００３０】本実施の形態において製造の対象となるセ
ラミックス基板の材料は、配線基板として使用すること
ができるものであれば特に限定されず、例えばセラミッ
クス基板として通常使用されるアルミナの他、ムライ
ト、ガラスセラミックス、窒化アルミニウム等が挙げら
れる。

【００３１】本実施の形態では、フォトレジスト層形成
工程として、まずフィルム基材１１上にポジ型フォトレ
ジスト層１２を形成する（図１（ａ））。

【００３２】ポジ型フォトレジスト層１２の形成方法は
特に限定されない。このフィルム基材１１には、耐水
性、耐熱性の良好なものを用いるのがよく、安価なポリ
エチレンテレフタレートが好適である。

【００３３】液状のポジ型フォトレジストを用いる場
合、まず液状のポジ型フォトレジストを、例えばロール
コーター法、バーコーター法、ディップ法、ホイラー法
（スピンナー法）等の方法によりフィルム基材１１表面
に塗布した後、フィルム基材１１をオーブンに入れて約
８５〜９５℃で３０〜４０分程度加熱し、フォトレジス
トを乾燥、固化させる。前記液状のポジ型フォトレジス
トとしては、例えばヘキストジャパン社製のＡＺ４９０
３、ＡＺ４６２０／Ａ、東京応化工業社製のＯＰレジス
ト、東京エレクトロン社製のアキュトレース、日本チバ
ガイギー社製のプロビマー等が挙げられる。

【００３４】形成するポジ型フォトレジスト層１２の厚
みは１５〜５０μｍが好ましい。ポジ型フォトレジスト
層１２の厚みが１５μｍ未満であるか、又は５０μｍを
超えると、後工程においてポジ型フォトレジスト層１２
に形成された凹部１５に導体ペースト１６を完全に充填
することが困難になる。

【００３５】次に、凹部形成工程として、フォトリソグ
ラフィーの手法によりポジ型フォトレジスト層１２に凹
部１５を形成するが、まずポジ型フォトレジスト層１２
に所定の導体パターン状に紫外線１３が露光されるよう
に設計されたフォトマスク１４を介して紫外線１３を照
射し（図１（ｂ））、その後現像処理を施すことによ
り、フィルム基材１１上に導体パターン状の凹部１５を
形成する（図１（ｃ））。

【００３６】紫外線１３による前記露光処理及び現像処
理の条件は特に限定されず、通常、半導体基板等の処理
において、ポジ型フォトレジスト層１２にフォトマスク
１４を介して紫外線１３による露光処理を施す場合の条
件とほぼ同様の条件で露光処理を施すことができる。ま
た、通常の水性現像液を使用する条件で現像処理を施す
ことができる。

【００３７】本実施の形態においては、後工程において
凹部１５に導体ペースト１６を充填するが、フィルム基
材１１上でポジ型フォトレジスト層１２を消失させる工
程は存在しないため、ポジ型フォトレジスト層１２に形
成する凹部１５は、必ずしも下地のフィルム基材１１に
まで完全に貫通している必要はない。従って、特開平７
−１２２８３９号公報に記載した方法の場合のように、
ポジ型フォトレジスト層１２に形成する凹部１５を下地
のフィルム基材１１にまで貫通させるため、厳密に露光
処理及び現像処理の管理を行わなくてもよい。

【００３８】上記工程によりポジ型フォトレジスト層１
２に、その幅又は直径が２０μｍ程度以上で、お互いの
間隔が２０μｍ程度まで近づいた凹部１５を形成するこ
とができる。この後、後工程で導体ペースト１６を充填
する際にポジ型フォトレジスト層１２の凹部１５が変形
しないように、ポジ型フォトレジスト層１２を約１２０
℃前後で１分程度の加熱処理を施しておいてもよい。

【００３９】次に、全面露光処理工程として、凹部１５
が形成されたポジ型フォトレジスト層１２の全面に紫外
線１３を照射する（図１（ｄ））。

【００４０】ポジ型フォトレジスト層１２に全面露光処
理を施す目的は、後工程で現像処理を施すことにより、
このポジ型フォトレジスト層１２を溶解、消失させ、導
体ペースト１６の乾燥体のみをグリーンシート１８上に
残すためである。この露光処理の際の露光条件は、ポジ
型フォトレジスト層１２に凹部１５を形成する場合と同
様の条件でよい。

【００４１】次に、導体ペースト充填工程として、ポジ
型フォトレジスト層１２に形成された導体パターン状の
凹部１５に導体ペースト１６を充填する（図１
（ｅ））。

【００４２】導体ペースト１６は、導体粉末、結合粉
末、溶剤、及び樹脂（バインダ）より構成される。前記
導体粉末用の材料としては、通常基板等の配線に使用さ
れる公知の導体材料を使用することができ、その具体例
としては、例えばＷ、Ｍｏ−Ｍｎ、Ａｕ、Ａｇ−Ｐｄ、
Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄ等が挙げられる。

【００４３】前記結合粉末用の材料としては、前記導体
材料と前記セラミックス基板との接着に使用される公知
のものを使用することができ、その具体例としては、ガ
ラス、アルミナ、シリカ、マグネシア、チタニア等のセ
ラミックス、窒化チタン等の窒化物等が挙げられる。ま
た、導体粉末がＭｏ粉末の場合、結合粉末としてＭｎが
使用される。

【００４４】導体ペースト１６用の溶剤は、ポジ型フォ
トレジスト層１２を溶解しないものを用いる必要があ
る。これは、ポジ型フォトレジスト層１２を溶解する溶
剤を用いて導体ペースト１６を調製した場合、ポジ型フ
ォトレジスト層１２の凹部１５に導体ペースト１６を充
填すると、ポジ型フォトレジスト層１２が前記溶剤に溶
解し、凹部１５の形状が崩れるためである。ポジ型フォ
トレジスト層１２を溶解しない溶剤としては、例えばト
ルエン、キシレン、ショウノウ油、テレビン油、パイン
油、フェニルシクロヘキサン、ドデシルベンゼン等、誘
電率の低い炭化水素系溶剤が挙げられる。

【００４５】また、導体ペースト１６用のバインダも、
後工程で用いられる現像液に溶解しないものである必要
がある。これは、ポジ型フォトレジスト層１２に形成さ
れた凹部１５に導体ペースト１６を充填した後、このポ
ジ型フォトレジスト層１２を現像液に接触させて溶解、
消失させる工程において、導体ペースト１６が前記現像
液に溶解しないようにするためである。現像液は通常水
溶液であるので、導体ペースト１６に用いられる樹脂は
非水溶性の樹脂である必要がある。前記バインダの具体
例としては、例えばエチルセルロース、アクリル樹脂、
メタクリル樹脂等が挙げられる。

【００４６】以上の理由から導体ペースト１６として
は、例えば前記導体粉末を８０〜９２ｗｔ％、前記アク
リル樹脂等の樹脂（バインダ）を２〜１０ｗｔ％、及び
トルエン等の溶剤を２〜１８ｗｔ％含み、その他に少量
の前記結合粉末を含むものが好ましい。導体ペースト１
６の調製は３本ロールを使用する方法等、公知の調製方
法を用いて調製することができる。

【００４７】上記組成の導体ペースト１６をポジ型フォ
トレジスト層１２の凹部１５に充填するには、フッ素樹
脂製又はゴム製のスキージ１７を用い、導体ペースト１
６を凹部１５に直接擦り込む方法をとるのが好ましい。

【００４８】この場合、前記凹部１５以外のポジ型フォ
トレジスト層１２の表面に導体ペースト１６が多少残存
する場合もあるが、導体ペースト１６が付着していない
スキージ１７を用いて掻き取ることにより殆ど除去する
ことができ、ポジ型フォトレジスト層１２が傷付くこと
もない。さらに、前記操作によっても除去できない極薄
い導体ペースト１６の層が存在する場合は、導体ペース
ト１６を乾燥させた後、ラッピングフィルム（砥粒とし
て粒径１μｍのアルミナが被着しているもの）を用いて
研磨することにより除去することができる。上記処理に
より、後述するパターン転写工程でグリーンシート１８
の配線部分以外の部分に導体ペースト１６が付着し、セ
ラミックス配線基板にショートが発生したりすることは
なくなる。

【００４９】本実施の形態では、平滑なフィルム基材１
１上にポジ型フォトレジスト層１２を形成しているた
め、凹凸の多いセラミックス基板上にポジ型フォトレジ
スト層１２を形成した場合と比較して、導体ペースト充
填工程において凹部１５以外のポジ型フォトレジスト層
１２表面に残存する導体ペースト１６の量は極めて少な
い。

【００５０】導体ペースト１６を充填した後は、乾燥工
程として、前記工程を経たポジ型フォトレジスト層１２
に加熱処理を施し、導体ペースト１６中の溶剤等を揮発
させ、導体ペースト１６を固化させる。加熱処理は、約
８５〜９０℃で３〜５分程度行うのが好ましい。

【００５１】次に、転写工程として、フィルム基材１１
上のポジ型フォトレジスト層１２及び導体ペースト乾燥
体１６’をグリーンシート１８に圧接させた後、フィル
ム基材１１を剥離することにより導体ペースト乾燥体１
６’及びポジ型フォトレジスト層１２をグリーンシート
１８に転写する（図１（ｆ））。

【００５２】この際、まずポジ型フォトレジスト層１２
及び導体ペースト乾燥体１６’を有するフィルム基材１
１を、ポジ型フォトレジスト層１２及び導体ペースト乾
燥体１６’がグリーンシート１８の表面に接触するよう
に載置する。グリーンシート１８にはビアホール１９が
形成され、導体ペースト乾燥体１６’が埋設されていて
もよい。ビアホール１９が形成されている場合には、凹
部１５に充填された導体ペースト乾燥体１６’中のビア
カバーに相当する部分の中心にビアホール１９がくるよ
うに正確に位置を調節してフィルム基材１１を載置す
る。

【００５３】本実施の形態では、焼成を行う前のグリー
ンシート１８の状態で配線形成用導体ペースト１６の位
置合わせを行うので、位置合わせの精度が高く、結果的
にビアカバーを小さくすることができる。

【００５４】次に、例えば通常のプレス形成装置等を用
い、グリーンシート１８の厚さ方向に圧力を加える。こ
のとき、例えば１０〜１００ｋｇ／ｃｍ² 程度の圧力を
５秒〜２分程度維持するのが好ましい。また、グリーン
シート１８の可塑性を高めるために１００℃前後に加熱
してもよい。

【００５５】グリーンシート１８は通常の方法、すなわ
ち、セラミックス粉末に、焼結助剤、ポリビニルブチラ
ール（ＰＶＢ）樹脂、アクリル樹脂等の非水溶性樹脂
（バインダ）、トルエン、キシレン、イソブチルアルコ
ール等の溶剤、及びフタル酸ブチル（ＤＢＰ）等の可塑
剤を添加、混合してスラリを形成した後、ドクターブレ
ード法等により成形し、その後乾燥することにより作製
されている。

【００５６】グリーンシート１８は可塑剤を含むため柔
軟性を有し、ポジ型フォトレジスト層１２及び導体ペー
スト乾燥体１６’を上記条件で圧接させることによりグ
リーンシート１８に接着する。このとき、導体ペースト
乾燥体１６’はポジ型フォトレジスト層１２内に固定さ
れているため、クラックが入ることはなく、導体ペース
ト乾燥体１６’とグリーンシート１８との間に介在物が
存在することもない。

【００５７】この後、フィルム基材１１を剥離させて、
ポジ型フォトレジスト層１２及び導体ペースト乾燥体１
６’のみをグリーンシート１８上に残す（図１
（ｇ））。

【００５８】次に、フォトレジスト層消失工程として、
転写されたポジ型フォトレジスト層１２に現像処理を施
し、ポジ型フォトレジスト層１２を消失させて、導体ペ
ースト乾燥体１６’のみをグリーンシート１８上に残す
（図１（ｈ））。

【００５９】現像処理は、凹部形成工程の場合と同様に
通常の条件で行う。上記フォトレジスト層消失工程によ
り、ポジ型フォトレジスト層１２は完全に溶解、消失す
る。また、グリーンシート１８及び導体ペースト１６に
は、非水溶性樹脂が使用されているため、導体ペースト
乾燥体１６’やグリーンシート１８が現像液に溶解した
り、その形状が崩れたりすることはない。

【００６０】次に、図１には示していないが、前記工程
を経た導体ペースト乾燥体１６’が接着されたグリーン
シート１８を、同様の工程を経た他のグリーンシート１
８と積層、圧着させ、積層体を形成してもよい。

【００６１】次に、導体ペースト乾燥体１６’が接着さ
れたグリーンシート１８、又はこれらグリーンシート１
８の積層体を焼成して、セラミックス配線基板の製造を
終了する。

【００６２】焼成条件は、セラミックス粉末の種類や導
体ペースト１６中の導体の種類により異なるが、グリー
ンシート１８中に含まれる有機成分が十分に分解、消失
し、導体材料が酸化せず、また導体ペースト中の前記導
体や前記セラミックス粉末が十分に焼結する条件が必要
となる。

【００６３】上記した諸工程を経ることにより、セラミ
ックス基板上やセラミックス基板内に、その幅又は直径
が２０μｍ程度以上で、お互いの間隔が２０μｍ程度ま
で近づいた導体パターンが形成される。

【００６４】セラミックス基板上の導体パターンには、
適宜ＮｉメッキやＡｕメッキを施してもよく、またＣｒ
やＣｕ等を蒸着させてもよい。

【００６５】実施の形態（２）に係るセラミックス配線
基板の製造方法においては、ポジ型フォトレジスト層１
２に凹部１５を形成した直後に全面露光処理を施さず、
導体ペーストの充填、乾燥を行った後に全面露光処理を
施す。その他の工程は、上記実施の形態（１）に係るセ
ラミックス配線基板の製造方法の場合と同様に行う。

【００６６】また実施の形態（３）に係るセラミックス
配線基板の製造方法においては、全面露光処理を施さ
ず、ポジ型フォトレジストに対して溶解性の強い剥離
液、例えば３％水酸化ナトリウム水溶液を使用すること
によりポジ型フォトレジスト層を消失させる。その他の
工程は、上記実施の形態（１）に係るセラミックス配線
基板の製造方法の場合と同様に行う。実施の形態（３）
に係るセラミックス配線基板の製造方法においては、溶
解性の強い剥離液を使用するので、ポジ型フォトレジス
ト層１２に前もって全面露光処理を施す必要がないので
ある。

【００６７】

【実施例】以下、本発明に係るセラミックス配線基板の
製造方法の実施例を図面（図１）に基づいて説明する。
また、比較例として、従来のセラミックス配線基板の製
造方法（図２）を説明する。

【００６８】［実施例１］ポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ）からなるその厚さが２５０μｍのフィルム基
材１１（ニッパ（株）製）の表面に液状ポジ型フォトレ
ジスト（ヘキストジャパン社製 ＡＺ４９０３）をロー
ルコーターにて塗布し、９０℃に保持したオーブン内に
入れておくことにより乾燥させた。乾燥後のポジ型フォ
トレジスト層１２の膜厚は２５μｍであった。

【００６９】次に、線幅が２０μｍで配線間のピッチが
２０μｍからなる所定の配線パターンを有するフォトマ
スク１４を介して、ポジ型フォトレジスト層１２に紫外
線１３を露光量が１０００ｍＪ／ｃｍ² の条件で照射し
た。

【００７０】次に、上記露光処理の終ったポジ型フォト
レジスト層１２を有するフィルム基材１１を現像液（ヘ
キストジャパン社製 ＡＺ４００Ｋを純水で５倍に希釈
した液）中に浸漬した後、揺動させて現像処理を施し、
フィルム基材１１上に形成されたポジ型フォトレジスト
層１２に配線パターン状に凹部１５を形成した。

【００７１】次に、１２０℃で保持したホットプレート
に前記露光処理を終えたフィルム基材１１を置いて約６
０秒加熱した後、紫外線１３を露光量が１０００ｍＪ／
ｃｍ² の条件で全面照射した。

【００７２】次いで、フッ素樹脂製のスキージ１７を用
い、平均粒径が１．５μｍのＡｇ粉末：８０ｗｔ％、ア
クリル樹脂：８ｗｔ％、及びテレビン油 １２ｗｔ％か
らなる導体ペースト１６を保持しながらポジ型フォトレ
ジスト層１２の表面に接するようにスキージ１７を水平
に移動させることにより、ポジ型フォトレジスト層１２
に形成された凹部１５に導体ペースト１６を擦り込ん
だ。

【００７３】導体ペースト充填工程で、凹部１５以外の
ポジ型フォトレジスト層１２の表面に導体ペースト１６
が残存したので、導体ペースト１６の付着していないフ
ッ素樹脂製のスキージ１７を用いて掻き取った。

【００７４】次に、凹部１５に充填された導体ペースト
１６を９０℃に加熱して導体ペースト１６を乾燥させ
た。

【００７５】スキージ１７による余剰の導体ペースト１
６の掻き取り操作によっても除去できなかった、１粒子
層程度の極薄い導体ペースト１６が、凹部１５以外のポ
ジ型フォトレジスト層１２の表面に被着、乾燥していた
ので、平均粒径１μｍの砥粒が被着したアルミナラッピ
ングフィルム（住友スリーエム社製）で１０秒程度研磨
することにより除去した。

【００７６】次に、前記処理を終えたフィルム基材１１
を現像液（ヘキストジャパン社製ＡＺ４００Ｋを純水で
５倍に希釈した液）に浸漬した後、揺動させ、ポジ型フ
ォトレジスト層１２を溶解除去し、導体ペースト乾燥体
１６’のみをフィルム基材１１上に残した。

【００７７】これまでの工程とは別に、アルミナ粉末
（６０ｗｔ％）及びガラス粉末（ＣａＯ−Ａｌ₂ Ｏ₃ −
Ｂ₂ Ｏ₃ −ＳｉＯ₂ 系：４０ｗｔ％）の混合物１００重
量部に、バインダとしてメタクリル酸エステル樹脂を１
３重量部、可塑剤としてジオクチルフタレートを５重量
部、及び溶剤としてトルエンとイソプロピルアルコール
とを合計で２７重量部添加、混合して、スラリを調製し
た。次に、このスラリを用いてドクターブレード法によ
りテープを形成し、このテープを乾燥させてアルミナセ
ラミックスを主成分とするグリーンシート１８を作製し
た。続いて、このグリーンシート１８に打ち抜き型を用
いてビアホール１９を形成し、ビアホール１９に導体ペ
ースト１６を充填し、乾燥させた。

【００７８】次に、フィルム基材１１上に形成した導体
ペースト乾燥体１６’とポジ型フォトレジスト層１２と
がグリーンシート１８の表面に接し、かつビアホール１
９に埋設された導体ペースト乾燥体１６’とポジ型フォ
トレジスト層１２中の導体ペースト乾燥体１６’のビア
カバーに相当する部分とが適切な位置で接するように位
置を調節し、導体ペースト乾燥体１６’とポジ型フォト
レジスト層１２とを有するフィルム基材１１をグリーン
シート１８上に載置した。次に、これらをプレス成形機
により熱を加えながらプレスし、導体ペースト乾燥体１
６’とポジ型フォトレジスト層１２とをグリーンシート
１８に転写した。この加圧転写の条件は、圧力が６０ｋ
ｇ／ｃｍ² 、温度が９０℃で、この加圧状態を３０秒間
維持した。この後、フィルム基材１１を剥離して、導体
ペースト乾燥体１６’とポジ型フォトレジスト層１２と
をグリーンシート１８上に残した。

【００７９】次に、上記工程を経たグリーンシート１８
を現像液中に浸漬した後、揺動させ、ポジ型フォトレジ
スト層１２を溶解、除去し、導体ペースト乾燥体１６’
のみをグリーンシート１８上に残した。この後、グリー
ンシート１８上の導体ペースト乾燥体１６’を顕微鏡で
観察したが、クラックは全く発生していなかった。

【００８０】上記方法により導体ペースト乾燥体１６’
が接着したグリーンシート１８を複数枚積層し、９０℃
の熱プレスで熱圧着させることにより積層体を形成し、
該積層体を大気中、８９０℃で焼成することによりセラ
ミックス配線基板の製造を終了した。

【００８１】焼成後のセラミックス配線基板に形成され
た配線は、表層及び内層とも線幅が１８μｍ、配線間の
距離の最小値は１４μｍであった。表面配線の断面形状
を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察したところ矩
形であった。また、前記ＳＥＭや目視による観察では、
ショート等の欠陥は皆無であった。

【００８２】［実施例２］ポジ型フォトレジスト層１２
への全面露光処理を、導体ペースト充填工程及び乾燥工
程の後に施した他は、実施例１の場合と同様にしてセラ
ミックス配線基板を製造した。

【００８３】セラミックス配線基板に形成された配線
は、表層及び内層とも線幅が１８μｍ、配線間の距離の
最小値は１４μｍであった。表面配線の断面形状をＳＥ
Ｍにより観察したところ矩形であった。また、前記ＳＥ
Ｍや目視による観察では、ショート等の欠陥は皆無であ
った。

【００８４】［実施例３］ポジ型フォトレジスト層１２
に全面露光処理を施さず、ポジ型フォトレジスト１２の
消失工程において剥離液として３％の水酸化ナトリウム
を用いた他は、実施例１の場合と同様にしてセラミック
ス配線基板を製造した。

【００８５】セラミックス配線基板に形成された配線
は、表層及び内層とも線幅が１８μｍ、配線間の距離の
最小値は１４μｍであった。表面配線の断面形状をＳＥ
Ｍにより観察したところ矩形であった。また、前記ＳＥ
Ｍや目視による観察では、ショート等の欠陥は皆無であ
った。

【００８６】［実施例４］導体ペースト１６として、平
均粒径が１μｍのＷ粉末：９２ｗｔ％、アクリル樹脂：
３ｗｔ％、及びテレビン油：５ｗｔ％からなる導体ペー
スト１６を用いた。また、アルミナ粉末と焼結助剤との
混合物（アルミナ分として９４ｗｔ％）１００重量部
に、バインダとしてメタクリル酸エステル樹脂を１３重
量部、可塑剤としてジオクチルフタレートを５重量部、
及び溶剤としてトルエンとイソプロピルアルコールとを
合計で２７重量部添加、混合してスラリを形成し、該ス
ラリをドクタブレードにより成形、乾燥させてグリーン
シート１８を作製した。また、導体ペースト乾燥体１
６’が接着されたグリーンシート１８又はこれらグリー
ンシート１８の積層体を窒素−水素混合ガス雰囲気中、
１５５０℃で焼成した。

【００８７】上記以外のプロセスについては、実施例１
の場合と同様の条件でセラミックス配線基板を製造し
た。

【００８８】セラミックス配線基板に形成された配線
は、表層及び内層とも線幅が１９μｍ、配線間の距離の
最小値は１５μｍであった。表面配線の断面形状をＳＥ
Ｍにより観察したところ矩形であった。また、前記ＳＥ
Ｍや目視による観察では、ショート等の欠陥は皆無であ
った。

【００８９】［比較例１］図２（ａ）〜（ｈ）は、比較
例に係るセラミックス配線基板の製造方法の各工程を模
式的に示した断面図（（ａ）〜（ｇ））又は部分断面斜
視図（ｈ）である。

【００９０】図２（ａ）〜（ｅ）に示した工程、すなわ
ちフォトレジスト層形成工程、凹部形成工程、全面露光
処理工程、導体ペースト充填工程、及び乾燥工程につい
ては実施例１の場合と同様に行った。

【００９１】次に、凹部１５に導体ペースト乾燥体１
６’が充填されたポジ型フォトレジスト層１２を有する
フィルム基材１１を現像液（ヘキストジャパン社製 Ａ
Ｚ４００Ｋを水で５倍に希釈した液）に浸漬した後、揺
動させ、ポジ型フォトレジスト層１２を溶解、除去し、
導体ペースト乾燥体１６’のみをフィルム基材１１上に
残した（図２（ｆ））。

【００９２】次に、実施例１の場合と同様の方法により
作製したグリーンシート１８上に、フィルム基材１１上
に形成した導体ペースト乾燥体１６’がグリーンシート
１８の表面に接するように、導体ペースト乾燥体１６’
を有するフィルム基材１１をグリーンシート１８に載置
し、実施例１の場合と同様の条件でプレスして、導体ペ
ースト乾燥体１６’をグリーンシート１８上に加圧転写
した（図２（ｇ））。この後、フィルム基材１１を剥離
させて、導体ペースト乾燥体１６’のみをグリーンシー
ト１８上に残した（図１（ｈ））。

【００９３】その後、実施例１の場合と同様の条件で焼
成を行うことにより、セラミックス配線基板の製造を終
了した。

【００９４】セラミックス配線基板に形成された配線
は、実施例の場合とほぼ同様に形成されていたが、ＳＥ
Ｍによる観察では約半数に小さくクラック１９が発生し
ている。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｈ）は本発明の実施の形態に係るセ
ラミックス配線基板の製造方法における各工程を模式的
に示した断面図である。

【図２】（ａ）〜（ｈ）は比較例に係る従来のセラミッ
クス配線基板の製造方法における各工程を模式的に示し
た断面図（（ａ）〜（ｇ））又は部分断面斜視図（ｈ）
である。

【符号の説明】

１１ フィルム基材 １２ ポジ型フォトレジスト層 １５ 凹部 １６ 導体ペースト １６’ 導体ペースト乾燥体 １８ グリーンシート

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フィルム基材上にポジ型フォトレジスト
   層を形成するフォトレジスト層形成工程と、 前記ポジ型フォトレジスト層に導体パターン状に凹部を
   形成する凹部形成工程と、 前記凹部が形成された前記ポジ型フォトレジスト層に全
   面露光処理を施す全面露光処理工程と、 前記ポジ型フォトレジスト層の前記凹部に導体ペースト
   を充填する導体ペースト充填工程と、 前記凹部に充填された前記導体ペーストを乾燥させる乾
   燥工程と、 前記フィルム基材上のポジ型フォトレジスト層及び導体
   ペースト乾燥体をグリーンシートに圧接させた後、該フ
   ィルム基材を剥離させることにより導体ペースト乾燥体
   及びポジ型フォトレジスト層をグリーンシートに転写す
   る転写工程と、 転写された前記ポジ型フォトレジスト層を溶解、消失さ
   せ、グリーンシート上に導体ペースト乾燥体を残すフォ
   トレジスト層消失工程と、 前記導体ペースト乾燥体が転写されたグリーンシートを
   焼成する焼成工程とを含むことを特徴とするセラミック
   ス配線基板の製造方法。
2. 【請求項２】 フィルム基材上にポジ型フォトレジスト
   層を形成するフォトレジスト層形成工程と、 前記ポジ型フォトレジスト層に導体パターン状に凹部を
   形成する凹部形成工程と、 前記凹部に導体ペーストを充填する導体ペースト充填工
   程と、 前記凹部に充填された前記導体ペーストを乾燥させる乾
   燥工程と、 導体ペースト乾燥体が充填されたポジ型フォトレジスト
   層に全面露光処理を施す全面露光処理工程と、 前記フィルム基材上のポジ型フォトレジスト層及び導体
   ペースト乾燥体をグリーンシートに圧接させた後、該フ
   ィルム基材を剥離させることにより前記導体ペースト乾
   燥体及び前記ポジ型フォトレジスト層をグリーンシート
   に転写する転写工程と、 転写された前記ポジ型フォトレジスト層を溶解、消失さ
   せ、グリーンシート上に導体ペースト乾燥体を残すフォ
   トレジスト層消失工程と、 前記導体ペースト乾燥体が転写されたグリーンシートを
   焼成する焼成工程とを含むことを特徴とするセラミック
   ス配線基板の製造方法。
3. 【請求項３】 フィルム基材上にポジ型フォトレジスト
   層を形成するフォトレジスト層形成工程と、 前記ポジ型フォトレジスト層に導体パターン状に凹部を
   形成する凹部形成工程と、 前記凹部に導体ペーストを充填する導体ペースト充填工
   程と、 前記凹部に充填された前記導体ペーストを乾燥させる乾
   燥工程と、 前記フィルム基材上のポジ型フォトレジスト層及び導体
   ペースト乾燥体をグリーンシートに圧接させた後、該フ
   ィルム基材を剥離させることにより導体ペースト乾燥体
   及びポジ型フォトレジスト層をグリーンシートに転写す
   る転写工程と、 転写された前記ポジ型フォトレジスト層を溶解、消失さ
   せ、グリーンシート上に導体ペースト乾燥体を残すフォ
   トレジスト層消失工程と、 前記導体ペースト乾燥体が転写されたグリーンシートを
   焼成する焼成工程とを含むことを特徴とするセラミック
   ス配線基板の製造方法。
4. 【請求項４】 転写工程の前に、グリーンシートにビア
   ホール用の貫通孔を形成し、該貫通孔に導体ペーストの
   充填、乾燥を行っておき、また必要に応じてグリーンシ
   ート上に配線パターンを形成しておき、その後前記転写
   工程を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかの
   項に記載のセラミックス配線基板の製造方法。
5. 【請求項５】 フォトレジスト層消失工程の後、導体ペ
   ースト乾燥体が転写されたグリーンシートを複数枚積層
   し、その後焼成することを特徴とする請求項１〜４のい
   ずれかの項に記載のセラミックス配線基板の製造方法。