JPH10507583A - 電気回路担体製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 電気回路担体の製造のために、外側にある金属箔を有したラミネートが通常通りに先ず孔を備える。当該孔は、金属箔が先ず孔パターンで構造付与されエッチングされ次いで孔がラミネートにエッチングされることによって、ラミネートにエッチングされうる。次いで孔壁が公知の方法によって湿式化学的に活性化され、無電流で金属被覆される。導体路が次いでエッチングプロセスによって生じる。しかしながら、この方法では、十分に微細な導体路が得られない。それ故に金属箔を備えないラミネートを原料として使用し、孔を生じるために一時的に金属層をラミネート表面にもたらし、これに構造付与し、エッチングし、ラミネートでの孔のエッチングの後に再びラミネート表面から除去する。次いで導体路の形成のために基礎金属層がグロー放電を用いた揮発性金属化合物の分解によって孔壁も含めラミネート表面に析出される。この層上に別の金属層が無電流で及び／又は電解でもたらされる。金属層はフォトマスク技術によって構造付与される。

Description

【発明の詳細な説明】電気回路担体製造方法 本発明は、電気回路担体の製造のための方法に関する。 電気回路担体、例えば導体プレート（プリント配線回路基板） 析出方法の組み合わせによって、銅箔で覆われた層ラミネートから製造される。 この際に用いられる方法技術は文献にしばしば記載されている（例えば、導体プ レート技術のハンドブック、Hrsg．G．Herrmann、第２巻、Eugen G．Leuze出版 、Saulgau、１９９１）。 孔での銅層と導体路が構造付与されたレジストにおけるルートへの電解銅析出 によって、導体路を形成しない銅領域の引き続いての除去（剥離）がエッチング によって生じるパターンめっき技術が最も多く用いられる。 パネルめっき技術の場合、先ず厚い銅層が平坦にラミネート表面及び孔壁に析 出される。次いで、導体路がエッチングプロセスによって銅層から形成される。 当該パネルめっき技術とのパターンめっき技術の組み合わせも可能である。 それらの方法は導体プレートの製造のために確かに用いられるが、そのような 技術で再生可能に製造可能な最も微細な導体路の幅は約１００μｍの範囲である 。 電気回路担体のための担体材料としてポリイミドラミネートを 用いる場合、更に銅箔が従来通りの方法で粘着によってポリイミド表面と接合さ れるという欠点を有する。しかしながら、粘着物質層が熱処理の際に軟化し、孔 金属被覆（金属化）のためにポリイミドラミネートに用いられる化学浴（浴剤） に対しても不十分にしか安定しない。 粘着物質層を避けるために、粘着物質のないポリイミドラミネートを製造する ための当業者に周知の「キャストオン(Cast-on)」技術が開発された。これは、 ポリイミドに対する脱水と環化の前に可溶性ポリアミド酸溶液が銅箔に注がれ、 その結果、ポリイミドの形成後に銅箔に密着性のあるポリマー／金属結合が生じ うるものである。 しかしながら、この方法は比較的厚い、例えば１７μｍ厚の銅箔のみが使用可 能で、この材料から微細な導体路の構造を製造できないという欠点を有する。 薄い銅箔で覆われた材料が確かに製造された。しかしながら、この材料の製造 のための費用が著しく高く、その材料コストも相当である。更にこの材料の取り 扱いは問題をはらんでいる。ポリイミド回路担体の製造のための「キャストオン 」技術の場合、そのように薄い箔は、製造の際に当該材料が激しく拒絶されるの で、一般に用いることができない。 比較的微細な導体路は、原料として表面に銅箔を備えた層ラミネートを用いな いようにすることで、おそらく製造可能である。 導体路はこの場合、金属析出によって直接ラミネート表面に、そして引き続いて の構造付与がフォトレジストでなされる。 上述に理由から、例えばエポシキ樹脂及びポリイミドからなるラミネートの密 着性のある金属被覆のための他の方法が開発された。析出された金属層の十分な 密着性を材料の熱応力のかかっている間及びその後で達成する要求に関して、及 びラミネート表面を金属被覆プロセスの際に過度にざらざらにするという追加的 要求に関して、グロー放電を用いた揮発性金属化合物の分解による金属析出は優 れたやり方である。金属被覆の際、ラミネート表面の平均粗さは７μｍ以上であ ってはならない。 ドイツ連邦共和国特許出願第３５１０９８２号公開公報において、グロー放電 域での有機金属化合物の分解によって不導体表面上への金属フィルムの析出によ って不導体上に導電性構造を製造するためのそのような方法が開示されている。 析出された金属フィルムは好ましくは当該表面の後続する無電流（無電解）金属 被覆に対する触媒的に活性な萌芽層(Keimschichten)として用いられる。 ドイツ連邦共和国特許出願第３７１６２３５号公開公報において、無機乃至有 機サブストレート上に導電性ポリマー金属化合物を作り出すための方法が記載さ れている。この方法においても、グロー放電域においてガス状の有機金属化合物 が分解され、その際、追加的に例えばエタン、プロピレン又はアクリルニトリル の ようなガス状有機化合物が重合化され、両方の成分から伝導性のポリマー金属化 合物が形成される。 ドイツ連邦共和国特許出願第３７４４０６２号公開公報において、グロー放電 において有機金属化合物の分解によってフルオルポリマー乃至熱可塑性プラスチ ック上に金属構造を製造する方法が記載されている。 ドイツ連邦共和国特許出願第３８０６５８７号公開公報において、グロー放電 において有機金属化合物の分解によってポリイミド上に金属構造を製造する方法 が記載されている。 この方法で、密着性のある金属層が不導体上、例えばラミネート上に生じて、 そこからフォトレジストでの構造付与によって微細な導体路を形成させることが 可能である。 異なる伝導面の結合のために、従来通りの方法に従い製造された孔は当該孔が 相前後して穿たれるので非常に費用や労力がかかること、及び公知の方法が１０ ０μｍ以下の径の必要な微細な孔を生じるのに適さないことが判明した。このよ うな孔はエッチングプロセスによって製造され得、それは、当該プロセスに適し たエッチングマスクが準備され、当該マスクでラミネート表面上の、エッチング プロセス中に侵食（攻撃）されない範囲が覆われている場合に可能である。 米国特許第３２６５５４６号明細書に、電気的導体プレートにおける孔の化学 的エッチングのための方法が記載されており、当 該方法では、先ず化学的方法で導体プレートラミネートの外側の銅箔に孔が食刻 され、次いで別の化学的エッチングステップにおいて空白の銅箔の範囲で孔がラ ミネート自体に生じる。 ドイツ連邦共和国特許出願第２０５９４２５号公開公報において、印刷された 多層回路の部分的な構築のための方法が開示され、ここでは、金属箔を備えた絶 縁物質箔、好ましくはガラス繊維強化されたエポシキ樹脂箔が食刻抵抗のあるカ バーで覆われ、後になってからの孔の範囲において当該カバーが除去され、好ま しくは化学的なエッチングプロセスによって先ず孔が金属箔に、次いで絶縁物質 箔自体に生じる。金属箔は、引き続いての孔の金属被覆プロセスの間、絶縁物質 箔にとどまる。 米国特許第４８８９５８５号明細書に、少なくとも一方の側に密着性のある金 属層を有するポリイミド／ポリアミドサブストレートに所定のサイズと形状の孔 を形成するための方法が記載されている。孔の形成にあたり、先ず適当なエッチ ング剤によって金属層に、その後に濃縮された熱硫酸でサブストレートに孔が形 成される。 ヨーロッパ特許出願第１６８５０９号公開公報においても、ガラス繊維強化さ れたプラスチックプレート、好ましくはエポキシ樹脂からなるプレートにパター ン（模様）を作成するための方法が記載されており、先行の例のようにプラスチ ックプレートが先ず、この場合には例えば５μｍの厚みの銅箔を、そして感光性 レ ジスト箔(Photlackfolie)を備え、両方（銅箔及び感光性レジスト箔）が次いで 孔を予定する箇所で腐食除去される。その後にプラスチックプレートの樹脂がド ライエッチング法においてプラズマ技術を用いて取り除かれ、その際、プレート のガラス繊維は取り除かれず、それによって孔に突出する。これは孔壁と共に後 続の方法ステップにおいて金属被覆される。しかしながら、それによって特に微 細な孔が塞がれ、例えば孔の内部にガス封入が形成されることなしに後続の金属 被覆を孔において十分確実になすことができない。銅箔は孔の金属被覆の際にプ ラスチックプレート表面にとどまる。 ヨーロッパ特許出願第２８３５４６号公開公報において、ポリマーサブストレ ート材料からなる平行平面のプレートから任意に形成されたミクロメカニカルな 構成要素又はこのプレートにおいて任意に形成された連通開口の製造のための方 法が記載されている。このために先ず、好ましくは環状の有機珪素化合物(Organ o-siliziumverbindungen)によって処理された有機ポリマーからなるエッチング マスクがサブストレート表面にもたらされ、次いで光構造付与され、現像される 。サブストレートにおける孔は反応性のイオンエッチング法によってエッチング マスクでの孔位置に作り出される。エッチングマスクは孔を生じた後にサブスト レート表面から再び取り除かれる。後続のフォトレジストの除去が相当の問題を もたらすことが示される。 ＰＣＴ出願国際公開明細書第ＷＯ ９２／１５４０８号において、薄い箔から なる導体プレートを製造する方法が開示されている。このために先ず金属層を備 えたプラスチック箔がフォトレジスト層を備えられ、これは通常のやり方で構造 付与され、次いで湿式化学的に(nasschemisch)又はプラズマエッチング法でサブ ストレートに孔が形成され、最後にフォトレジスト層と金属層がサブストレート 表面から再び取り除かれる。被覆されない箔のためにフォトレジスト層又は金属 層もサブストレート上にもたらされることが任意に示される。層はこの場合、孔 形成プロセスにとってのエッチングレジスト層として用いられる。導体路の形成 のために通常の湿式化学的な活性化法及び金属被覆法が用いられる。７〜１２μ ｍ厚の金属層が積層処理されるか、スパッタリング(Sputtern)によって生じさせ られなければならない。 論文「New multilayer polyimide technology teams with multilayer cerami cs to form multichip modules」G．Lehman-lamer等著、Hybrid Circuit Techno logy、１９９０年１０月、２１〜２６頁において、マルチチップモジュールのた めにセラミックとポリイミドからポリイミド多層を生じるための方法が記載され ている。この場合、しかしながら、溶液から堅い基層に注がれ、当該基層の高速 の回転によって薄い層に広げられたポリイミドからなる所謂「スピンコーティン グ」に関わっている。これは先ず蒸着された金属層で覆われる。後の孔の位置で 、当該金属層 はフォトレジストと引き続いてのエッチングプロセスによって穿孔され、露出さ れたポリイミド層が反応性イオンエッチングのための方法で選択的に取り除かれ る。その後、当該金属が再び取り除かれ、金属層がポリイミド表面全体に蒸着さ れる。導体路を生じるために、この層に次いで別のフォトレジストがもたらされ 、露光され、現像されて、その後に例えば金が第１金属層に電解的に析出される 。当該第１金属層が導体路の形成のためにポリイミド表面に蒸着されるので、こ れは基層上に十分に密着しない。 マルチチップモジュールの製造のためのこのような方法において、スピンコー ティング技術によるポリイミド層の製造が非常に費用や労力がかかり、僅かな大 きさでのみで且つこれを一回使用でのみ製造可能であることも不利である。それ 故に当該技術は非常に高価である。 しかも上述の方法は、多くのラミネート層からなりうるラミネートが微細な導 体路構造（１００μｍ以下の構造幅）を生じるための密着性のある金属層及び微 細な孔（１００μｍ以下の径）を備えるのに、適さない。公知の方法では、大き めの上敷面のためにラミネート表面での密着性の要求が僅かであるような比較的 広い導体路のみが生じうるか、微細な孔を有した高圧縮された回路が生じない。 たいていの場合、公知の方法では、ラミネート表面に例えばプレス(Verpressen) によってもたらされる比較的厚い金属箔をラミネートが外側に有して用いられる 。この場合、微細な 導体路を生じることが不可能である。 それ故に本発明は、先に言及した従来技術の欠点を回避し、１００μｍ以下の 導体路幅と導体路間隔及びラミネートにおいて１００μｍ以下の径の金属被覆孔 を有した、単一又は多数の層のラミネートからなる電気回路担体を製造するため の方法を見出すことを課題としている。 当該課題は、請求項１によって解決される。好適な実施態様は従属請求項に挙 げられる。 電気回路担体は次の原則的な方法経過にしたがってラミネートから製造される ： −＝少なくとも１面のラミネート表面に金属層をもたらし、 ＝≡感光性レジストで金属層を覆うこと、 ≡フォトマスクを露光し、現像し、ラミネートに孔を備える範囲においてフ ォトマスクを現像の際に除去すること、 ≡場合によってはフォトマスクを除去すること、 の方法ステップを介してフォトマスク技術で金属層に構造付与して、 ラミネートに１００μｍ以下の径の孔を生じること、 −好ましくは真空エッチング法でラミネートに孔をエッチングすること、及び −金属層及びなお存在するフォトマスクの部分を除去すること、 −＝グロー放電によって揮発性金属化合物を分解することによっ て、密着性があり再び溶解しない第１乃至基礎金属層をラミネート表面及び孔壁 に析出し、 ＝無電流で及び／又は電解的に金属被覆することによって基礎金属層に別の金 属層を析出し、そして ＝フォトマスク技術を用いて個々の金属層を構造付けして、 少なくとも１面のラミネート表面に１００μｍ以下の構造幅及び構造間隔の導 体路構造を形成し、孔壁を金属被覆すること。 本発明に従う方法で、１００μｍ以下の径の微細な孔がラミネートに製造され 、次いで金属被覆される。これによって回路において非常に高い配線密度が可能 となる。 ラミネート表面に孔を生じる為のエッチングマスク（孔マスク）を作成するた めにもたらされる金属層は、ラミネート表面に一時的にのみもたらされ、言い換 えれば導体路を生じる前にラミネートから再び取り除かれ、導体路を形成するた めの基礎金属層として用いられない。それ故に孔のエッチングの際にエッチング マスクとラミネート表面の間の結合の起こりうる低下は、後に生じる導体路の密 着性に不利に作用しうるものである。 先ず孔を生じ導体路構造を生じるための本発明に係る方法の変形の組み合わせ によって、微細な導体路と孔を形成することが可能で、高圧縮された回路担体が 生じる。銅被覆のないラミネートが、好ましくは箔又は有機ポリマー繊維で強化 された薄ラミネートが用いられることによって、回路担体は非常にコスト安で簡 単 に製造することができる。 当該方法は比較的簡単で安い原料ですむ。例えば担体スブストレートとして表 面に金属層のないラミネートが使用可能である。 銅箔を備えたラミネートが使用されないので、原則的に任意のグロー放電を用 いた金属被覆の適用によって直接的な金属構造が可能であり、その結果、１００ μｍ以下の幅の微細な導体路構造が製造可能である。 導層製造(Leitschichterzeugung)のためのグロー放電を用いた揮発性金属化合 物の分解によって、導体路構造とラミネート表面の間で非常に密着性があり再び 溶解しない結合が達成され、その結果、そこから微細な導体路も製造されうる。 更に例えば蝋付けのような通常の熱処理の間もその後も密着性がそのまま維持さ れる。 微細な導体路を製造する際、ラミネート表面での導体路の密着性につき特別な 要求が出される。これは、導体路の極めて僅かな上敷き面によってのみラミネー ト表面に対する十分な密着性が達成されうることにある。その結合を側面から侵 食する腐食溶液又はガス状物質での処理によって、非常に素早く、導体路の下側 縁がラミネート表面から楔状に浮かび上がるようになる。広い導体路とは逆にそ のような楔状に薄片に裂けることは、広い導体路の場合よりも、微細な導体路の 密着性に全体的に強く影響をもたらす。 グロー放電での金属被覆法によって、達成可能な密着値のために更に、担体サ ブストレートとして異なった材料からなるラミネートを用いることが可能である 。低い誘電率を有した材料を使用することによって、電気回路においてより短い 信号所要時間が達成可能である。 ラミネート表面上に孔を生じるために形成された孔マスクは光化学的手段でフ ォトマスクをもって生じる。フォトマスクとしてのポジティブな感光性レジスト の好ましい使用によって、例えばドライフィルムでの（３０〜５０μｍ厚のフォ トレジスト層）よりも感光性レジストで薄めの層（５〜１０μｍ厚）が製造可能 であり、その結果、露光の際に当該層に入射する光があまり散乱しないので、か なり高い光学的分解とそれによるより細かな構造が達成される。とりわけ可溶性 感光性レジスト層の僅かな厚みのために、この層はまた基礎に良好に密着する。 ポジティブなレジストを用いることによって更にレジスト層の露光の際にポジテ ィブな原図が使用可能であり、その結果、露光ミスがほとんど強く効果を現さな い。電気泳動的に(elektrophoretisch)析出可能なレジストも使用可能である。 孔は次いで特に真空又はプラズマエッチング法で形成される。ここでもグロー 放電を用いたエッチング法又はレーザー穿孔法が技術的に有利であることが明ら かになった。 暫定的な金属層とラミネートに孔を生じた後に、孔壁とラミネ ート表面は、密着性があり再び溶解しない基礎金属層を生じるために、好ましく はグロー放電を用いて前処理される。例えば、表面はエッチングされ、浄化（ク リーニング）され、及び／又はガスが化学基と表面で反応することで反応性の基 で機能化される。 導体画線発生(Leiterbilderzeugung)の際の金属層の構造付与のために、同じ くフォトマスクが使用される。特に好都合な実施態様において、孔マスクの製造 のためのように、この場合にも、ポジティブな感光性レジスト層が用いられる。 電気泳動的に析出可能なレジストも使用可能である。 基礎金属層とラミネート表面の間の結合が損なわれることを回避するために、 ラミネートの更なる金属被覆のために、好ましくは酸性又は中性の無電流乃至電 解の金属被覆浴からの金属を基礎金属層上に析出する。例えば還元剤としてホル ムアルデヒドを有した無電流銅浴のようなアルカリ性の浴はラミネート表面に対 する基礎金属層の密着性を低下させるか、更にこの結合をばらばらにする。 基礎金属層上の次の金属層として、特にニッケル／ボロン合金層が適している 。これに対する代わりで、還元剤として次亜燐酸を有した酸性又は中性の無電流 銅浴からの銅層もまた基礎金属層上に析出することが可能である。 ニッケル／ボロン合金層だけでなく銅層もいずれにせよ、場合によっては導体 路構造の構造付けの際に基礎金属層から容易に再 び腐食させて取り除くことができるという利点を有している。 酸性又は中性の無電流パラジウム浴から析出したパラジウム層は、基礎金属層 とラミネート表面の間の密着結合が金属析出の際に侵食されないという利点を確 かに呈する。しかしながらパラジウムはエッチング可能ではあるが面倒で、それ 故にこの金属層が別の方法ステップにおいてエッチングによってもはや取り除か れることのない場合にのみ基礎金属層に析出可能である。 導体路構造と孔での金属層は確かに、パラジウムが容易に析出可能で、十分な 層厚が容易に手に入れられ、伝導性と耐食性が導体路構造のための要求に対応す るので、エッチングによって取り除かれなければならないわけではない範囲にお いて大体のところは無電流のパラジウム析出によって形成される。 例示的な実施変形例： 高圧縮回路担体の製造のためのラミネートとして、特にポリイミド、ポリイミ ド／ポリアミド、アラミドからなる箔、フッ化ポリマー、シアン酸エステル又は エポシキ樹脂からなる箔が使用されることになる。当該箔はポリイミドの場合に おけるように充填物なしで、又は例えば紙、ガラス繊維又は炭素繊維並びに有機 ポリマー繊維のように充填物と共に使用可能である。しかしながら、堅いプレー トも使用可能である。このために例えばＦＲ４材料又はセラミック材料からなる エポシキ樹脂プレートが考慮される。 原料として、既に多層回路(Mehrlagenschaltungen)に加工され 外側に銅層を有しないラミネートが使用可能であり、内側層(Innenlagen)は本発 明に係る方法によって又は従来通りの方法で、例えばエッチングによって作られ る。 処理に先立ち、ラミネートは例えば湿潤剤含有溶液で浄化される。次いで孔マ スクが少なくともラミネート表面の一方にもたらされる。ラミネートに孔を形成 するために、孔マスク材料として好ましくはアルミニウム又は銅が用いられる。 当該金属は好ましくは真空法において、例えば蒸着によって、又は他の方法で析 出される。しかしながら他の金属も蒸着することができ、又はスパッタリングプ ロセスにおいては又は電気化学的な方法でもたらされうる。アルミニウムは安価 で蒸着法は費用／労力がかからない。例えばラミネート表面は適当な蒸着装置に おいてローラからローラへの連続法で両面に金属を蒸着めっきされる。 単に薄いアルミニウム層又は銅層が必要である（１０〜１００ｎｍ）。ラミネ ート表面上のアルミニウムの密着性に関する要求は重要でなく、含まれるラミネ ート材料への後続するエッチング侵食を阻止するために、蒸着された金属箔の十 分に小さな透過性のみが必要である。エッチングマスクはまた、一方で後続する 孔のエッチングの際に更に物質搬送の問題が発生しうる（反応性ガスと反応生成 物の搬入搬出）ので、厚すぎてはならない。他方で、グロー放電でのエッチング の際に厚い金属エッチングマスクにおいて場合によっては渦流れが発生し、エッ チングプロセスの効果 と速度が低下する。更に孔マスクの製造のためのエッチング法の際に金属層は基 礎から剥がれてはならない。アルミニウム層又は銅層からなる孔マスクでこの問 題が発生しない。 ラミネート表面上に電子回路(Lochraster)を形成するために、この表面は次い で好ましくはポジティブな感光性レジストを有したフォトマスクで被覆される。 下位の又は中位の解像度に対して例えばドライフィムルが用いられ、高位の解像 度に対して好ましくはポジティブな可溶性の感光性レジストが用いられる。当該 レジストはラミネートの浸漬によって、静電コロナ(elektro- fahren)において又は他の技術によってラミネート表面にもたらされる。 フォトマスクで覆われた表面の引き続いての露光と適当な現像溶液での次の現 像によって、孔パターンに対応した金属表面の範囲が再び露出する。露光にフォ トマスク層の現像が連続する。このために例えば有機溶剤又は炭酸ナトリウム水 溶液が用いられる。有機溶剤の炭酸ナトリウムとの混合物も使用可能である。 その後に露出された金属表面がエッチングプロセスによって除去される。金属 層は後続するエッチングプロセスにおいて孔マスクとして用いられる。除去のた めに例えば化学エッチング溶液が使用される。アルミニウムの場合、塩化鉄(III )及び場合によっては過酸化水素を含有する酸性エッチング溶液が適する。次い で 感光性レジスト層がラミネート表面から再び除去される。フォトマスク層がラミ ネートエッチングプロセスに先立って除去されない場合、ポリマーのフォトマス ク層も腐食除去されるので、当該エッチングプロセスは遅すぎ、グロー放電のプ ラズマが大体のところは既にフォトマスク層との反応によって消費される。 ラミネートの孔はその後、ドライエッチング法において形成される。そのため にラミネートはそこにある孔マスクと共に適当な装置においてガス、例えば酸素 と場合によってはアルゴン及び／又は窒素との混合物でグロー放電によって処理 される。 ラミネートが両面でフォトマスクで覆われる場合、両面の孔パターンは孔が正 確に孔マスクに対してあるように配設される。この場合、孔は両面のプラズマ処 理によって同時に生じる。 処理パラメータ、例えばガス組成とガス圧並びにグロー放電出力、処理温度及 び処理時間の最善化によって、十分に急勾配の孔壁が孔マスクの下で逆エッチン グ（エッチバック）されたアンダーカット(Hinterschneidungen)なしに生じ、そ の結果、非常に微細な孔が厚めのラミネートにおいても生じうる。 例（グロー放電によって製造され、孔マスクとしてアルミニウムを有した孔発 生）： １．Ａｌ層（１０〜１００ｎｍ）の蒸着又はスパッタリング (Aufsputtern) ２．フォトマスクでの被覆、当該フォトマスクの露光及び１％の Ｎａ₂ＣＯ₃溶液での現像、 ３．Ａｌ層での孔を化学的にエッチング： エッチング溶液：１５％ＦｅＣｌ₃、３％ＨＣｌ、 温度：室温、 処理時間：３０秒、 ４．フォトマスクをアセトンで除去、 ５．プラズマエッチング器具（例えばTechnics Plasma GmbH社製、ドイツ国キル ヒハイム）におけるグロー放電による孔のエッチング、 ６．エッチングによるＡｌ層の除去： エッチング溶液：１５％ＦｅＣｌ₃、３％ＨＣｌ、 温度：室温、 処理時間：３０秒、 ラミネートに孔を生じた後、なお必要ならば、フォトマスク層と引き続いて孔 マスクが再びラミネート表面から除去される。この処理ステップに、導体路と孔 壁の金属層の形成のためにラミネート表面の金属被覆が続く。 導体路構造を生じるために、覆われるべき表面は先ずグロー放電によって前処 理される。当該前処理のための処理条件は例えばドイツ連邦共和国特許出願第３ ７４４０６２号公開公報に挙げられている。好ましくは当該表面は酸素又は酸素 ／アルゴン混合物乃至酸素／ＣＦ₄混合物中でエッチングされる。 触媒活性で付着媒介（粘着媒介）的に作用する第１の基礎金属層が、前処理さ れた表面上に揮発性金属化合物の分解によってもたらされる。その際、０．０１ μｍ〜１μｍの層厚の被覆条件に応じて薄い金属層が生じる。 基礎金属層の形成のために、特に揮発性の銅化合物、パラジウム化合物、プラ チナ化合物又はその混合物がグロー放電で分解される。パラジウムは特に有利で あることが判明した。この際、後続する無電流金属析出のために触媒的に作用す る金属層が生じ、その結果、例えば希金属含有溶液での当該金属層の更なる活性 化はたいていの場合、必要ない。 揮発性金属化合物として、ドイツ連邦共和国特許出願第３５１６２３５号公開 公報、ドイツ連邦共和国特許出願第３７４４０６２号公開公報、ドイツ連邦共和 国特許出願第３８０６５８７号公開公報、ドイツ連邦共和国特許出願第３７１６ ２３５号公開公報及びドイツ連邦共和国特許第３８２８２１１号明細書に記載さ れた化合物、例えばヘキサフルオルアセチル酢酸銅、ジメチル-π-シクロペンタ ジエニル-プラチナ、ジメチル-金-アセチル酢酸、２-ペルフルオルブタン-２， ２-ペルフルオルプロペン-１-銀、ペンタフルオルフェニル銀及び特にπ-アリル -π-シクロペンタジエニル-パラジウム(II)が使用される。ここで挙げられた析 出条件は、本発明に係る方法に従う金属層の発生に対応して転用されるものであ る。 金属被覆のために、トンネル又は管反応器として形成された通常の平行プレー ト反応器が用いられる。グロー放電は直流でだけでなく交流（ｋＨｚ乃至ＭＨｚ 範囲での高周波）でも発生しうる。処理室での圧力は一般に０．１〜５０ｈＰａ になる。たいていの場合、室温に近い温度がグロー放電の電力の変動によってラ ミネートにおいて調整される。 この基礎金属層上に、無電流金属被覆によって例えばパラジウム、ニッケル／ ボロン合金又は銅がもたらされる。しかしながら、このために金属の金及びコバ ルト又はその合金並びにニッケル又はニッケルの他の合金が考慮される。好まし くは、この層は酸性溶液から析出される。フルアディティブ金属構造のために、 好ましくはパラジウムが無電流で析出される。 更なる無電流の又は電解的な金属析出によって、この基礎金属層上に別の金属 層が所望の層厚でもたらされうる。しかしながら、導体路は金属たる銅、パラジ ウム、金、ニッケル、コバルト、錫又は鉛又はそれらの合金の電解的な析出によ っても生じうる。 導体路を生じるために、種々の方法選択が用いられうる： 方法１（「リフトオフ」方法）： −ラミネート表面の少なくとも一面をフォトマスクで覆うこと、 −フォトマスクの露光し現像すること、その際にフォトマスクは現像の時に導体 路構造が備えられ孔がある範囲で取り除かれる、 −好ましくはグロー放電によってラミネート表面と孔壁が前処理 されること、 −グロー放電による揮発性金属化合物の分解によってラミネート表面上及び孔壁 上の露出する範囲においてフォトマスク上に基礎金属層を生じること、 −場合によっては薄い無電流金属を析出すること、 −フォトマスクをその上に析出された金属層と共に取り除くこと、 −導体路を生じ、ラミネート表面上の金属層が存在する範囲における孔壁上に金 属層を生じるために、無電流金属、好ましくはパラジウムを所望の導体路厚にま で析出すること。 このやり方の利点は、導体路が形成されていない箇所に、単に孔マスクを生じ るために用いられる金属がもたらされ、後に再び取り除かれることにある。しか しながら、この箇所では、グロー放電による揮発性金属化合物の分解によって導 体路発生のために使用される金属層が析出されない。それ故にこの箇所ではラミ ネート表面に金属汚染(Metallkontaminationen)が形成されず、その結果、導体 路間の絶縁抵抗が特に高い。 フォトマスク範囲上の基礎金属層は、その除去がそこに在るフォトマスクと共 に容易にでき、言い換えれば、ラミネート表面上のポリマーフィルムの個々の箇 所が後に残ることのないように薄く、例えば約０．１μｍに選択される。ポリマ ーフィルムの除去のために、普通一般の化学溶液が使用される。 例（リフトオフ技術、サブストレートポリイミド箔、KAPTON E、 DuPont de Nemours，Inc.,製、アメリカ、ダラウェア州ウイルミングトン）： １．穿孔された箔を液状フォトレジストで被覆し、露光し、１％のＮａ₂ＣＯ₃溶 液で現像すること、 ２．グロー放電による前処理： ガス：酸素 圧力：０．２５ｈＰａ、 気流：１００標準-cm³／分、 高周波出力：１０００Ｗ、 処理時間：９０秒、 ３．グロー放電によるＰｄ析出： 有機金属化合物：π-アリル-π-シクロペンタ ジエニル-パラジウム(II)、 ガス：それぞれ３：１の配合でのＡｒ／Ｏ₂又はＮ₂／Ｏ₂、 圧力：０．１ｈＰａ、 気流：２５標準-cm³／分、 蒸発装置温度：４５℃、 処理時間：１０〜１５分、 ４．場合によっては無電流パラジウムの析出： 浴：Pallatech（Atotech Deutschland GmbH社製、ドイツ国ベルリン）、 温度：７０℃、 ｐＨ値：６．０、 処理時間：５〜８分、 ５．アセトンでフォトマスクを除去、 ６．所望の層厚まで方法ステップ４のように無電流パラジウム析出で導体軌跡（ 条導体）構造(Leiterbahnaufbau)。 方法２（フルアディティブ・技術Volladditiv-Technik）： −好ましくはグロー放電でのラミネート表面と孔壁の前処理、 −グロー放電を用いた揮発性金属化合物の分解による基礎金属層の発生、 −フォトマスクで基礎金属層を覆うこと、 −フォトマスクを露光し現像すること、その際にフォトマスクは現像の時にラミ ネート上の導体路構造が備えられ孔がある範囲で残る、 −好ましくは塩化鉄(III)溶液又は希釈された硝酸／塩酸溶液において露出した 基礎金属を腐食除去すること、 −フォトマスクの取り除き、 −基礎金属層の後に残った範囲に所望の層厚まで無電流金属、好ましくはパラジ ウムを析出すること。 最後に述べた変形に対する代わりとして、導体路構造が備えられ孔が存在する 範囲においてフォトマスクが取り除かれるように当該フォトマスクは露光され現 像される。次いで以下のように取り扱われる： −所望の層厚まで無電流金属、好ましくはパラジウムが、及び／又は電解金属が 基礎金属層の露出した範囲で析出され、 −フォトマスクの取り除きと露出した基礎金属層の腐食除去。 基礎金属層は、非常に薄いので、ディファレンシャルエッチングによって容易 に再び取り除くことができる。 例（グロー放電析出からのパラジウム層を伴うフルアディティブ・技術）： １．グロー放電での穿孔サブストレートの前処理： ガス：酸素 圧力：０．２５ｈＰａ、 気流：１００標準-cm³／分、 高周波出力：１０００Ｗ、 処理時間：９０秒、 ２．グロー放電によるＰｄ析出： 有機金属化合物：π-アリル-π-シクロペンタ ジエニルーパラジウム(II)、 ガス：それぞれ３：１の配合でのＡｒ／Ｏ₂又はＮ₂／Ｏ₂、 圧力：０．１ｈＰａ、 気流：２５標準-cm³／分、 蒸発装置温度：４５℃、 処理時間：１０〜１５分、 ３．ドライフィルムレジストで箔を覆い、露光し、１％の Ｎａ₂ＣＯ₃溶液において現像すること、 レジスト路においてフルアディティブで無電流にパラジウムを析出すること： 浴：Pallatech（Atotech Deutschland GmbH社製、ドイツ国ベルリン）、 温度：７０℃、 ｐＨ値：６．０、 処理時間：所望の層厚に応じて、 ５．アセトンでドライフィルムレジストを除去、 ６．希釈されたＨＮＯ₃／ＨＣｌ溶液でのパラジウムディファレンシャルエッチ ング。 基礎金属層が既に十分な伝導性を有する場合には、レジスト路において電解的 に金属被覆可能である。 方法３（パネルめっき技術）： −好ましくはグロー放電でのラミネート表面と孔壁の前処理、 −グロー放電を用いた揮発性金属化合物の分解による基礎金属層の発生、 −基礎金属層上に無電流金属を析出、好ましくは酸性又は中性の金属被覆浴から 析出されたニッケル／ボロン合金層又は銅層、 −電解的に金属を析出、好ましくは酸性浴からの銅、 −フォトマスクで基礎金属層を覆うこと、 −フォトマスクを露光し現像すること、その際に現像の時に導体 路構造を形成する範囲と孔壁がフォトマスクで覆われたままである、 −露出した基礎金属を腐食除去すること、 −フォトマスクの取り除き。 例（サブトラクティブ・技術、パネルめっき、サブストレートポリイミド箔、 KAPTON H を有して）： １．グロー放電での穿孔サブストレートの前処理： ガス：酸素 圧力：０．２５ｈＰａ、 気流：１００標準-cm³／分、 高周波出力：１０００Ｗ、 処理時間：９０秒、 ２．グロー放電によるＰｄ析出： 有機金属化合物：π-アリル-π-シクロペンタ ジエニル-パラジウム(II)、 ガス：それぞれ３：１の配合でのＡｒ／Ｏ₂又はＮ₂／Ｏ₂、 圧力：０．１ｈＰａ、 気流：２５標準-cm³／分、 蒸発装置温度：４５℃、 処理時間：１０〜１５分、 ３．弱酸のニッケル／ボロン浴から無電流ニッケル／ボロンを析出すること（還 元剤としてジメチルアミノボロン）： 温度：４０℃、 処理時間：２分、 ４．電解銅を析出すること： 浴：Cupracid BL（Atotech Deutschland GmbH社製、ドイツ国ベルリン） 電流密度：２Ａ／ｄｍ²、 ５．ドライフィルムレジストで箔を覆い、露光し、１％のＮａ₂ＣＯ₃溶液におい て現像すること、 ６．銅層及びニッケル／ボロン層を腐食除去すること： エッチング溶液：１２０ｇ／ｌＣｕ ges、３％ＨＣｌでのＣｕＣｌ₂／ＨＣ ｌを水と１：１で希釈すること、 ７．パラジウム層を腐食除去すること： エッチング溶液：３：１の配合での濃縮ＨＮＯ₃／濃縮ＨＣｌを水と１：１ で希釈すること、 温度：室温、 処理時間：１５秒、 ８．アセトンでドライフィルムレジストを除去。 方法４（パターンめっき技術）： −好ましくはグロー放電でのラミネート表面と孔壁の前処理、 −グロー放電を用いた揮発性金属化合物の分解による基礎金属層の発生、 −基礎金属層上に無電流金属を析出、好ましくは酸性又は中性の 金属被覆溶液から析出されたニッケル／ボロン合金層又は銅層、 −フォトマスクでラミネート表面の少なくとも一面を覆うこと、 −フォトマスクを露光し現像すること、その際にフォトマスクは現像の時に導体 路が備えられ孔が存在する範囲において取り除かれる、 −路においてと孔壁上に電解金属を析出すること、好ましくは酸性金属被覆溶液 からの銅、そして次いで例えば錫又は錫／鉛合金からなる金属エッチングレジス ト層、 −フォトマスクを取り除くこと、 −無電流及び第１の電解析出金属層をその下にある基礎金属層と共に腐食除去す ること。 例（セミアディティブ・技術、無電流で析出するニッケル／ボロン層又は銅層 でのパターンめっき）： １．グロー放電での穿孔サブストレートの前処理： ガス：酸素 圧力：０．２５ｈＰａ、 気流：１００標準-cm³／分、 高周波出力：１０００Ｗ、 処理時間：９０秒、 ２．グロー放電によるＰｄ析出： 有機金属化合物：π-アリル-π-シクロペンタ ジエニル-パラジウム(II)、 ガス：それぞれ３：１の配合でのＡｒ／Ｏ₂又はＮ₂／Ｏ₂、 圧力：０．１ｈＰａ、 気流：２５標準-cm³／分、 蒸発装置温度：４５℃、 処理時間：１０〜１５分、 ３．ニッケル／ボロン浴から無電流ニッケル／ボロンを析出すること（還元剤と してジメチルアミノボロン）： 温度：４０℃、 処理時間：２分、 択一的に：銅を弱酸又は中性の無電流銅浴（例えば次亜燐酸タイプ）から析出、 ４．ドライフィルムレジストで箔を覆い、露光し、１％のＮａ₂ＣＯ₃溶液におい て現像すること、 ５．電解銅析出による導体軌跡構造、 ６．金属レジスト層を析出（例えば錫）、 ７．銅層及びニッケル／ボロン層を腐食除去すること： エッチング溶液：１２０ｇ／ｌＣｕ ges、３％ＨＣｌでのＣｕＣｌ₂／ＨＣ ｌを水と１：１で希釈すること、 ８．パラジウム層を腐食除去すること： エッチング溶液：３：１の配合での濃縮ＨＮＯ₃／濃縮ＨＣｌを水と１：１ で希釈すること、 温度：室温、 処理時間：１５秒、 ９．アセトンでドライフィルムレジストを除去。 サブストレート上に得られた金属層の密着性は、厚めの金属層の析出後の特に 熱処理によって高められる。 箔として形成され本発明に係る方法によって製造された回路担体は、集積のた めの適当な方法において互いに粘着されうる。両面又は４層回路もまた、堅い担 体、例えばセラミック乃至ＦＲ-４プレート（例えば導体プレート）又はシリコ ン担体上にはりつけられうる。本発明に係る方法にしたがって製造された２個の 、４個の又は多数の多層回路を、被覆されていないポリイミド中間層を用いて互 いにはりつけ、得られた中間製品を場合によっては機械的に穿孔し、従来通りの 方法で湿式化学的に通し接触させうる。個々の層のくっつけのために用いられた 粘着剤又は軟化ポリマーがグロー放電で形成された孔に押し込まれるので、機械 的穿孔は必要である。個々の導体路面における導体路は従来通りの方法で孔の穿 孔の後に積層を通して孔壁の化学的金属被覆によって互いに電気的に結合される 。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９６年１０月１４日 【補正内容】 請求の範囲： １．微細な導体路を有し一層又は多層のラミネートからなる高い配線密度のため の電気回路担体を製造する方法にして、 −=少なくとも一面のラミネート表面に、約１０〜１００ｎｍの厚みに制限され た一時的金属層をもたらし、 =可溶性の感光性レジスト又はドライフィルムをもたらし、 =フォトマスク技術で感光性レジストと金属層に構造付与し、 =金属層とラミネートに孔をエッチングし、 =金属層を除去すること によってラミネートに１００μｍ以下の径の孔をもたらすこと、 −=グロー放電により揮発性金属化合物を分解することによってラミネート表面 と孔壁に約０．０１〜１μｍの層厚を有した密着性がある第１金属層を析出し、 =無電流及び／又は電解金属被覆によって第１金属層上に、酸性乃至中性の金 属被覆浴から別の金属層を析出し、 =フォトマスク技術により個々の金属層に構造付与すること によって少なくとも一面のラミネート表面に１００μｍ以下の構造幅と構造間隔 を有した導体路構造を形成し、孔壁を金属被覆すること の本質的な方法ステップの組み合わせによって電気回路担体を製造する方法。 ２．フォトマスクとしてポジティブな感光性レジストを使用することを特徴とす る請求項１に記載の方法。 ３．孔が真空エッチング法によって生じることを特徴とする前記請求項のいずれ か一項に記載の方法。 ４．孔壁とラミネート表面とが金属被覆に先立ちグロー放電によって前処理され ることを特徴とする前記請求項のいずれか一項に記載の方法。 ５．別の金属としてニッケル／ボロン合金が第１金属層上に析出されることを特 徴とする前記請求項のいずれか一項に記載の方法。 ６．別の金属層として銅が第１金属層上に、還元剤として次亜燐酸を有した無電 流銅浴から析出されることを特徴とする前記請求項のいずれか一項に記載の方法 。 ７．孔壁上の金属層と導体路構造とが実質的に無電流パラジウム析出によって形 成されることを特徴とする前記請求項のいずれか一項に記載の方法。 ８．アルミニウムからなる一時的金属層を特徴とする前記請求項のいずれか一項 に記載の方法。 ９．約５〜１２μｍの厚みの感光性レジストによって覆われた約１０〜１００ｎ ｍの厚みのアルミニウム層又は銅層を有し金属外被をもたらすのに適した不導体 からなる箔及び／又はプレートから形成された一層又は多層のサブストレートを 、非常に高い配線密度と微細な導体路を有した電気回路担体の製造のために使用 す る法。 １０．電気回路回路担体の製造のための方法にして、個々の又は全ての新しい特 徴的要件又は開示された特徴的要件の組み合わせを特徴とする製造方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ， ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．微細な導体路を有し一層又は多層のラミネートからなる高い配線密度のため の電気回路担体を製造する方法にして、 −=少なくとも一面のラミネート表面に、僅かな密着性の約１０〜１００ｎｍの 厚みに制限された薄い一時的金属層をもたらし、 =僅かな厚みの可溶性の感光性レジストをもたらし、 =フォトマスク技術で感光性レジストと金属層に構造付与し、 =金属層とラミネートに孔をエッチングし、 =金属層を除去すること によってラミネートに１００μｍ以下の径の孔をもたらすこと、 −=グロー放電により揮発性金属化合物を分解することによってラミネート表面 と孔壁に約０．０１〜１μｍの層厚で、密着性があり再び溶解されない第１金属 層を析出し、 =無電流及び／又は電解金属被覆によって第１金属層上に、酸性乃至中性の金 属被覆浴から別の金属層を析出し、 =フォトマスク技術により個々の金属層に構造付与すること によって少なくとも一面のラミネート表面に１００μｍ以下の構造幅と構造間隔 を有した導体路構造を形成し、孔壁を金属被覆すること の本質的な方法ステップの組み合わせによって電気回路担体を製 造する方法。 ２．フォトマスクとしてポジティブな感光性レジストを使用することを特徴とす る請求項１に記載の方法。 ３．孔が真空エッチング法によって生じることを特徴とする前記請求項のいずれ か一項に記載の方法。 ４．孔壁とラミネート表面とが金属被覆に先立ちグロー放電によって前処理され ることを特徴とする前記請求項のいずれか一項に記載の方法。 ５．金属としてニッケル／ボロン合金が第１金属層上に析出されることを特徴と する前記請求項のいずれか一項に記載の方法。 ６．金属として銅が第１金属層上に、還元剤として次亜燐酸を有した無電流銅浴 から析出されることを特徴とする前記請求項のいずれか一項に記載の方法。 ７．孔壁上の金属層と導体路構造とが実質的に無電流パラジウム析出によって形 成されることを特徴とする前記請求項のいずれか一項に記載の方法。 ８．アルミニウムからなる一時的金属層を特徴とする前記請求項のいずれか一項 に記載の方法。 ９．約５〜１２μｍの厚みの感光性レジストによって覆われた約１０〜１００ｎ ｍの厚みのアルミニウム層又は銅層を有し僅かな密着性の金属外被をもたらすの に適した不導体からなるラミネート又はポリマー箔を、非常に高い配線密度と微 細な導体路を有し た電気回路担体の製造のために使用する法。 １０．請求項１〜９のいずれか一項に従う方法を使用して製造された電気回路担 体。 １１．電気回路回路担体の製造のための方法にして、個々の又は全ての新しい特 徴的要件又は開示された特徴的要件の組み合わせを特徴とする製造方法。