JPH1093223A - 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法と
して、パターン形成には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、フォトレジスト層に形成された凹部
に導体ペーストを充填する際、従来材料からなるスキー
ジを用いると、フォトレジスト層表面に過剰導体ペース
トが残存したり、フォトレジストが破損する等の課題が
あった。 【解決手段】 セラミックス基板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、凹部１５に
厚さ１５０〜９００μｍのＰＥＴフィルム製スキージ１
７を用いて導体ペースト１６を充填、乾燥させ、ポジ型
フォトレジスト層１２を溶解、消失させ、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や配線
等の高密度化が進んできており、これらに装備される電
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にお
ける配線等の高密度化に伴い、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１００
μｍ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。

【０００３】上記要求に答えるため、パターンの形成に
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、導体層の形成には導体ペーストを用いる方法が種々
試みられている。この種の方法では、まずガラス基板や
セラミックス基板等の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、平板状のスキージ等を使用して導体ペーストを前
記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。上記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。

【０００４】前記工程の後、基板上に導体ペーストのみ
を残すために、前記フォトレジスト層を除去する。特開
平２−２４０９９６号公報には、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、除去する方法が開示されている。
上記方法によれば、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、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導体層をセラミックス基板上に形
成することが可能となる。

【０００５】一方、パターンの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、導体層の形成
には導体ペーストを用いる方法をグリーンシート積層体
に応用した方法も開示されている。特開平４−２８３９
４６号公報に開示された方法によれば、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層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、所定パターンの導体層を有するセラミックス基板を
製造する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記発明においては、
導体パターン状に凹部が形成されたポジ型フォトレジス
ト層に導体ペーストを充填することにより、導体ペース
トのパターンを形成している。そして、この導体ペース
トの充填の際にはヘラやスキージを用い、前記凹部に導
体ペーストを擦り込むようにして充填しており、従来か
らこの目的に種々のヘラやスキージが用いられている。

【０００７】例えば、特開昭５２−１３７６６６号公報
においては硬度の高い（硬度が９０以上）のゴム又はプ
ラスチック製のスキージが、特開平４−２２３３９１号
公報、特開平４−２２３３９２号公報、及び特開平４−
２２３３９３号公報においては平板ゴムが、特開平４−
２８３９４６号公報においてはゴムスキージが、それぞ
れ用いられている。

【０００８】ヘラやスキージ等を用いた導体ペーストの
充填工程においては、前記凹部の全体に導体ペースト
が充填されること、ポジ型フォトレジスト層の表面に
過剰の導体ペーストが残存しないこと、ポジ型フォト
レジスト層が破損しないこと、の３つの条件を満足する
必要がある。

【０００９】すなわち、上記の条件を満足しない場
合、配線抵抗の増大又は断線等の問題が発生し、上記
の条件を満足しない場合、導体ペースト乾燥後のポジ型
フォトレジスト層表面の導体ペースト乾燥体の研磨除去
の際、研磨に長時間を要し、凹部に充填された導体ペー
スト乾燥体まで研磨してしまうという問題が発生し、上
記の条件を満足しない場合、破損部分に導体ペースト
が充填され、導体ペーストの形状が崩れ、短絡等が発生
する。

【００１０】従来より使用されている通常の弾性を有す
るゴム製ヘラ又はスキージを用いた場合、ゴムの弾性に
起因して前記ゴム製ヘラ又はスキージとポジ型フォトレ
ジストとの接触性は良好であり、ポジ型フォトレジスト
の表面に導体ペーストが残存することはないが、凹部の
中に前記ヘラやスキージが食い込み易いため、凹部内の
導体ペーストが掻き出され、凹部内の全体に導体ペース
トが充填されにくいという課題があった。

【００１１】一方、硬度の高い（９０以上）のゴム又は
プラスチック製のスキージにより導体ペーストを充填し
た場合、凹部への前記スキージの食い込みによる導体ペ
ーストの充填不足は発生しないが、前記スキージとポジ
型フォトレジスト表面との接触性に劣るため、ポジ型フ
ォトレジスト表面に過剰の導体ペーストが残存し、前記
スキージによりポジ型フォトレジスト層が破損し易いと
いう課題があった。

【００１２】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
り、導体パターン状に凹部が形成されたポジ型フォトレ
ジスト層の前記凹部に、上記した不都合が発生しないよ
うに良好に導体ペーストを充填することにより、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。

【００１３】

【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、セラミックス基板の表面にポジ型フォ
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、前記ポジ型フォトレジスト層をアル
カリ性水溶液で溶解、消失させ、セラミックス基板上に
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を焼成して基板に焼き付け
る焼成工程とを含むセラミックス配線基板の製造方法に
おいて、前記導体ペースト充填工程において、厚さ１５
０〜９００μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）フィルムからなるスキージを用い、前記導体ペース
トを前記凹部に充填することを特徴としている。

【００１４】上記セラミックス配線基板の製造方法
（１）によれば、セラミックス基板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、該凹部に適
切な可撓性を有するＰＥＴフィルムからなるスキージを
用いて導体ペーストを充填するため、ポジ型フォトレジ
スト層表面に過剰の導体ペーストが残存することはな
く、一旦前記凹部の内部に充填された導体ペーストをス
キージが掻き出すこともなく、ポジ型フォトレジスト層
が破損することもない。そのため前記凹部の内部全体に
確実に導体ペーストを充填することができる。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。

【００１５】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、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アル
カリ性水溶液で溶解、消失させ、前記グリーンシート上
に前記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前記グリ
ーンシートを焼成する焼成工程とを含むセラミックス配
線基板の製造方法において、前記導体ペースト充填工程
において、厚さ１５０〜９００μｍのポリエチレンテレ
フタレート（ＰＥＴ）フィルムからなるスキージを用
い、前記導体ペーストを前記凹部に充填することを特徴
としている。

【００１６】上記セラミックス配線基板の製造方法
（２）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、該凹部に適切な
可撓性を有するＰＥＴフィルムからなるスキージを用い
て導体ペーストを充填するため、ポジ型フォトレジスト
層表面に過剰の導体ペーストが残存することはなく、一
旦前記凹部の内部に充填された導体ペーストをスキージ
が掻き出すこともなく、ポジ型フォトレジスト層が破損
することもない。そのため前記凹部の内部全体に確実に
導体ペーストを充填することができる。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。

【００１７】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、上記セラミックス配線基板の製造
方法（２）において、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、その後前記転写工程を
行うことを特徴としている。

【００１８】上記セラミックス配線基板の製造方法
（３）によれば、ビアホールに導体ペーストが充填され
た、焼成前の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、焼結の際の収縮による位置ずれを考慮し
なくて済み、ビアホールカバーの直径は小さいものでよ
くなる。従って、セラミックス基板の表面に、精密かつ
より微細で、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。

【００１９】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（２）又は（３）において、転写工程の前に、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している。

【００２０】上記セラミックス配線基板の製造方法
（４）によれば、グリーンシート上に面積の大きいベタ
パターンをスクリーン印刷等により形成でき、上記セラ
ミックス配線基板の製造方法（２）又は（３）に記載し
た方法により形成する微細なパターンと組み合せること
により、同一グリーンシート上にベタパターンと微細な
導体パターンとを形成することができる。

【００２１】また、本発明に係るセラミックス配線基板
の製造方法（５）は、上記セラミックス配線基板の製造
方法（２）〜（４）のいずれかにおいて、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
徴としている。

【００２２】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。

【００２３】

【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、
２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。

【００２４】図１（ａ）〜（ｆ）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。

【００２５】本実施の形態において使用されるセラミッ
クス基板の材料は特に限定されず、例えばセラミックス
基板の製造に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。また、これらのセラミックス基板の内部に導体層や
ビアホール等が形成されていてもよい。

【００２６】本実施の形態では、フォトレジスト層形成
工程として、まずセラミックス基板１１上にポジ型フォ
トレジスト層１２を形成する（図１（ａ））。

【００２７】ポジ型フォトレジスト層１２の形成方法は
特に限定されず、ポジ型フォトレジストのフィルムを使
用してもよいが、液状のポジ型フォトレジストを塗布し
た後、熱処理することにより形成する方法が簡単であり
望ましい。

【００２８】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、スピンコー
ター法等の方法によりセラミックス基板１１表面に塗布
した後、セラミックス基板１１をオーブンに入れて約８
５〜９５℃で３０分程度加熱し、フォトレジストを乾
燥、固化させる。上記方法は平坦なポジ型フォトレジス
トを形成することができる点からも好ましい。また、上
記した塗布方法の中でも、ロールコーター法、バーコー
タ−法が均一な厚さの膜を形成することができる点から
より好ましい。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ＡＺ４９０３、ＡＺ
４６２０／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。

【００２９】形成するポジ型フォトレジスト層１２の厚
さは２０μｍ以上が好ましい。ポジ型フォトレジスト層
１２の厚さが２０μｍ未満であると、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。

【００３０】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、ポジ型フォトレジスト層１２に導体パターン状の凹
部１５を形成する（図１（ｃ））。

【００３１】上記した紫外線１３による露光処理及び現
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。

【００３２】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分程度加熱処理を施しておいてもよい。

【００３３】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に厚さ１５０〜９００μｍのポリエチレンテレ
フタレート（ＰＥＴ）フィルムからなるスキージ（以
下、ＰＥＴフィルム製スキージと記す）１７を用いて導
体ペースト１６を充填する（図１（ｄ））。

【００３４】導体ペースト１６は、導体粉末、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、Ａｕ、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ｃｕ等が挙げ
られる。

【００３５】導体ペースト１６用の溶剤には、凹部１５
の形状が崩れないよう、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。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。

【００３６】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。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。

【００３７】導体ペースト１６としては、例えば前記導
体粉末を８０〜９２ｗｔ％、アクリル樹脂等の樹脂（バ
インダ）を２〜６ｗｔ％、及びトルエン等の溶剤を２〜
１８ｗｔ％含むものが好ましく、その他に基板への密着
性を向上させるため、ガラス粉末やセラミックス粉末が
少量添加されていてもよい。導体ペースト１６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。

【００３８】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、導体ペー
スト１６を保持したＰＥＴフィルム製スキージ１７をポ
ジ型フォトレジスト層１２の表面に接触させながら移動
させるが、そのとき導体ペースト１６を凹部１５に直接
擦り込むように、少し圧力を加えながら充填する。

【００３９】上記した厚さのＰＥＴフィルムは、通常の
ゴムのように柔らかすぎないため、一旦凹部１５内に充
填された導体ペースト１６を掻き出したりすることはな
く、また、一定の可撓性を有するため、ポジ型フォトレ
ジスト層１２が傷付き、破損したりすることもない。ま
た、ポジ型フォトレジスト層１２の表面に残存する導体
ペーストの厚さは１０μｍ以下とごく薄いため、後の乾
燥工程で導体ペーストを乾燥させた後、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容易に除去すること
ができる。

【００４０】スキージ１７を構成するＰＥＴフィルムの
厚さが１５０μｍ未満の場合、ＰＥＴフィルム製スキー
ジ１７が柔らかくなりすぎるため、ポジ型フォトレジス
ト層１２表面に過剰の導体ペースト１６が残存し易く、
また無理に押しつけて充填しなければならないので、ポ
ジ型フォトレジスト層１２に破損が発生し易い。他方、
ＰＥＴフィルムの厚さが９００μｍを超えると、可撓性
が乏しくなるためポジ型フォトレジスト層１２を傷つけ
易くなり、破損が生じ易い。

【００４１】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
７０〜１００℃で３〜１０分程度行うのが好ましい。

【００４２】次に、フォトレジスト層消失工程として、
ポジ型フォトレジスト層１２をアルカリ性水溶液に溶
解、消失させ、セラミックス基板１１上に導体ペースト
乾燥体１８を残す（図１（ｅ））。

【００４３】前記アルカリ性水溶液としては、例えば３
ｗｔ％の水酸化ナトリウム水溶液又は水酸化カリウム水
溶液を使用することができ、この場合には前もって紫外
線による全面露光処理を施しておかなくてもポジ型フォ
トレジスト層１２を溶解、消失させることができる。

【００４４】場合によっては、ポジ型フォトレジスト層
１２に凹部１５を形成した後、全面露光処理を施してお
き、通常の現像液を用いてポジ型フォトレジスト層１２
を溶解、消失させてもよい。

【００４５】次に、焼成工程として、導体ペースト乾燥
体１８が残されたセラミックス基板１１を焼成し、導体
ペースト乾燥体１８内部の樹脂を分解、消失させ、かつ
導体粒子を焼結させることによりセラミックス基板１１
上に焼き付け、所定パターンの導体層１９を形成する
（図１（ｆ））。

【００４６】上記した諸工程を経ることにより、セラミ
ックス基板１１上やセラミックス基板１１内に、その幅
又は直径が２０μｍ程度以上で、お互いの間隔が２０μ
ｍ程度まで近づいた導体層が形成される。

【００４７】次に、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ついて説明する。図２（ａ）〜
（ｇ）は、実施の形態（２）に係るセラミックス配線基
板の製造方法における各工程を模式的に示した断面図で
ある。

【００４８】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２１上にポジ型フォトレ
ジスト層２２を形成する（図２（ａ））。

【００４９】ポジ型フォトレジスト層２２の材料、及び
形成方法は実施の形態（１）の場合と同様である。フィ
ルム基材２１には、耐水性、耐熱性が良好で、転写工程
の後、ポジ型フォトレジスト層２２からの剥離が容易な
ものが好ましく、例えばポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ）、ポリエステル、ポリエチレン等の柔軟性を
有する樹脂が挙げられる。

【００５０】次に、凹部形成工程として、実施の形態
（１）の場合と同様に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２２に凹部２５を形成する
（図２（ｂ）、（ｃ））。凹部２５の形成条件も、実施
の形態（１）の場合と同様である。

【００５１】本実施の形態においては、後工程において
凹部２５に導体ペースト１６を充填するが、フィルム基
材２１上でポジ型フォトレジスト層２２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２２に形
成する凹部２５は、必ずしも下地のフィルム基材２１に
まで完全に貫通している必要はない。

【００５２】上記工程によりポジ型フォトレジスト層２
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２５を形成するこ
とができる。

【００５３】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２２に形成された導体パターン状の
凹部２５に導体ペースト１６を充填する（図２
（ｄ））。

【００５４】この場合の導体ペーストの組成や充填条件
等も実施の形態（１）の場合と同様でよい。本実施の形
態では、平滑なフィルム基材２１上にポジ型フォトレジ
スト層２２を形成しているため、凹凸があるセラミック
ス基板１１上にポジ型フォトレジスト層２２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２
５以外のポジ型フォトレジスト層２２表面に残存する導
体ペースト１６の量は極めて少ない。

【００５５】導体ペースト１６を充填した後は、乾燥工
程として、実施の形態（１）の場合と同様に、前記工程
を経たポジ型フォトレジスト層２２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。

【００５６】次に、転写工程として、フィルム基材２１
上のポジ型フォトレジスト層２２及び導体ペースト乾燥
体１８をグリーンシート３０に圧接させ（図２
（ｅ））、その後フィルム基材２１を剥離することによ
り導体ペースト乾燥体１８及びポジ型フォトレジスト層
２２をグリーンシート３０に転写する（図２（ｆ））。

【００５７】この際、まずポジ型フォトレジスト層２２
及び導体ペースト乾燥体１８を有するフィルム基材２１
を、ポジ型フォトレジスト層２２及び導体ペースト乾燥
体１８がグリーンシート３０の表面に接触するように載
置する。グリーンシート３０にはビアホール２９が形成
され、導体ペースト乾燥体１８が埋設されていてもよ
い。ビアホール２９が形成されている場合には、凹部２
５に充填された導体ペースト乾燥体１８中のビアカバー
に相当する部分の中心にビアホール２９がくるように正
確に位置を調節してフィルム基材２１を載置する。

【００５８】本実施の形態では、焼成を行う前のグリー
ンシート３０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。

【００５９】また、セラミック配線基板内には、グラン
ドパターンや電源パターン等、面積の大きいベタパター
ンを形成する必要があるが、これらベタパターンの形成
には、フォトリソグラフィーの手法を使用する必要はな
い。従って、この場合には、スクリーン印刷等によりグ
リーンシート３０上にグランドパターンや電源パターン
用のベタパターンを形成しておけばよい。

【００６０】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３０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
１〜２分程度維持するのが望ましい。また、この際、グ
リーンシート３０の可塑性を高めるために１００℃前後
に加熱してもよい。

【００６１】グリーンシート３０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
される。

【００６２】グリーンシート３０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２２及び導体ペー
スト乾燥体１８を上記条件で圧接させることによりグリ
ーンシート３０に接着する。このとき、導体ペースト乾
燥体１８はポジ型フォトレジスト層２２内に充填、固定
されているため、クラックが入ることはなく、また、導
体ペースト乾燥体１８とグリーンシート３０との間に介
在物が存在しないため直接密着する。

【００６３】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２２をアルカリ性水
溶液で溶解、消失させ、導体ペースト乾燥体１８のみを
グリーンシート３０上に残す（図１（ｇ））。ポジ型フ
ォトレジスト層２２の溶解、消失は実施の形態（１）の
場合と同様に行う。

【００６４】次に、図２には示していないが、導体ペー
スト乾燥体１８が接着されたグリーンシート３０を、同
様の工程を経た他のグリーンシート３０と積層、圧着さ
せ、グリーンシート積層体を形成してもよい。

【００６５】次に、導体ペースト乾燥体１８が接着され
たグリーンシート３０、又はこれらグリーンシート３０
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。

【００６６】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３０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。

【００６７】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。

【００６８】上記実施の形態（１）及び（２）により製
造されたセラミックス基板上の導体層には、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。

【００６９】

【実施例及び比較例】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に基づいて説明す
る。また、比較例として、従来の方法によりセラミック
ス配線基板を製造し、評価を行った。なお、実施例１〜
３は図１に基づき、実施例４〜６は図２に基づき、その
製造方法を説明する。

【００７０】［実施例１〜３］アルミナからなるセラミ
ックス基板１１（サイズ：７５ｍｍ×７５ｍｍ）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）をロールコーター法により塗布し、９０
℃に保持したオーブン内に入れて乾燥させた。乾燥後の
ポジ型フォトレジスト層１２の厚さは２５μｍであっ
た。

【００７１】次に、線幅が２０μｍで配線間の間隔が２
０μｍ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。

【００７２】次に、上記露光処理の終ったポジ型フォト
レジスト層１２を有するセラミックス基板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、セラミックス基板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。

【００７３】次いで、下記の表１に示した厚さのＰＥＴ
フィルム製スキージ１７を用い、平均粒径が２．０μｍ
のＭｏ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ＰＥＴフィルム製スキージ１７を水平に移動さ
せ、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。ＰＥＴフィルム製ス
キージ１７の移動速度は１０ｍｍ／秒、ＰＥＴフィルム
製スキージ１７のポジ型フォトレジスト層１２との角度
は７０°とした。なお、使用したＰＥＴフィルムは、
（株）東レ製のルミラーである。

【００７４】上記導体ペースト充填工程の後、凹部１５
内への導体ペースト１６の充填性、ポジ型フォトレジス
ト層１２表面に形成された過剰導体ペースト１６の厚
さ、ポジ型フォトレジスト層１２の破損状態を以下の方
法により測定又は観察し、評価を行った。 ＜導体ペースト１６の充填性の調査＞導体ペースト１６
を凹部１５に充填した後、９０℃で５分間加熱して乾燥
させ、導体ペースト乾燥体１８上部に形成されたポジ型
フォトレジスト層１２表面からの窪みの深さを表面荒さ
計で測定した。次に、ポジ型フォトレジスト層１２及び
セラミックス基板１１を導体ペースト乾燥体１８が充填
されている部分で切断し、ポジ型フォトレジスト層１２
及び導体ペースト乾燥体１８の断面を走査型電子顕微鏡
（ＳＥＭ）により観察し、両方の結果より窪み深さを決
定した。

【００７５】そして、導体ペースト乾燥体１８の窪み深
さが１０μｍ以下の場合には、乾燥による収縮も考慮
し、殆ど導体ペースト１６がＰＥＴフィルム製スキージ
１７により掻き出されていないと判断し、充填性良
好（）とした。また、窪み深さが１０μｍを超えた場合
には、導体ペースト１６がＰＥＴフィルム製スキージ１
７により掻き出されたと判断し、充填性不良（×）とし
た。

【００７６】＜ポジ型フォトレジスト層１２表面の過剰
導体ペースト１６の観察＞上記導体ペースト１６の充填
性の調査において切断したポジ型フォトレジスト層１２
の表面をＳＥＭにより観察し、導体ペースト乾燥体１８
の厚さを測定した。

【００７７】そして、過剰導体ペーストの厚さが１０μ
ｍ以下の場合には過剰の導体ペースト１６の残存が問題
ないと判断してとし、１０μｍを超えたものを導体ペー
スト１６の残存量が多すぎると判断し、×とした。

【００７８】＜ポジ型フォトレジスト層１２の破損状態
の観察＞ポジ型フォトレジスト層１２の傷の数を光学顕
微鏡により調査し、傷が皆無なものを、傷が１個以上あ
るものを×とした。

【００７９】これらの評価結果を下記の表１に示してい
る。次に、ポジ型フォトレジスト層１２の表面に被着し
た導体ペースト乾燥体１８を平均粒径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。

【００８０】次に、前記処理を終えたセラミックス基板
１１を３ｗｔ％の水酸化ナトリウム水溶液に浸漬した
後、揺動させ、ポジ型フォトレジスト層１２を溶解、消
失させ、導体ペースト乾燥体１８のみをセラミックス基
板１１上に残した。

【００８１】次に、表面に導体ペースト乾燥体１８を有
するセラミックス基板１１を窒素−水素混合ガス雰囲気
下、１４３０℃で焼成し、セラミックス基板１１上に線
幅が１８μｍ、線間隔が２２μｍのＭｏ導体層１８を形
成した。

【００８２】このＭｏ導体層１８の断面形状をＳＥＭに
より観察したところ矩形であり、前記ＳＥＭや目視によ
る観察の結果、短絡等の原因になりそうな欠陥は皆無で
あった。

【００８３】［実施例４〜６］ポリエチレンテレフタレ
ート（ＰＥＴ）からなる、厚さが２５０μｍ、縦、横の
長さが７５ｍｍのフィルム基材２１（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）をロールコーター法により塗布
し、９０℃に保持したオーブン内に入れて乾燥させた。
乾燥後のポジ型フォトレジスト層２２の膜厚は２５μｍ
であった。

【００８４】次に、線幅が２０μｍで配線間の間隔が２
０μｍ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２２に紫外線
１３を露光量が１０００ｍＪ／ｃｍ² の条件で照射し
た。

【００８５】次に、上記露光処理の終ったポジ型フォト
レジスト層２２を有するフィルム基材２１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２１上に形成されたポジ型フォトレジスト
層２２に配線パターン状に凹部２５を形成した。

【００８６】次に、下記の表１に示した厚さのＰＥＴフ
ィルム製スキージ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２２の表面に接する
ようにスキージ１７を水平に移動させ、ポジ型フォトレ
ジスト層２２に形成された凹部２５に導体ペースト１６
を擦り込んだ。充填条件は、実施例１〜３の場合と同様
である。

【００８７】前記導体ペースト充填工程の後、実施例１
〜３の場合と同様に、種々の評価を行った。評価結果を
下記の表１に示している。

【００８８】次に、前記導体ペースト充填工程で、ポジ
型フォトレジスト層２２表面に残存した導体ペースト乾
燥体１８を平均粒径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。

【００８９】一方、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 Ｏ
₃ −Ｂ₂ Ｏ₃ −ＳｉＯ₂ 系：４０ｗｔ％）の混合物１０
０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３０を作
製した。続いて、このグリーンシート３０に打ち抜き型
を用いてビアホール２９を形成し、ビアホール２９に導
体ペースト１６を充填し、乾燥させた。

【００９０】次に、フィルム基材２１上に形成した導体
ペースト乾燥体１８とポジ型フォトレジスト層２２とが
グリーンシート３０の表面に接し、かつビアホール２９
に埋設された導体ペースト乾燥体１８とポジ型フォトレ
ジスト層２２中の導体ペースト乾燥体１８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１８とポジ型フォトレジスト
層２２とを有するフィルム基材２１をグリーンシート３
０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１８とポジ
型フォトレジスト層２２とをグリーンシート３０に転写
した。この加圧転写の条件は、圧力が６０ｋｇ／ｃｍ
² 、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２１を剥離して、導体ペース
ト乾燥体１８とポジ型フォトレジスト層２２とをグリー
ンシート３０上に残した。

【００９１】次に、上記工程を経たグリーンシート３０
を３ｗｔ％の水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬した後、
揺動させ、ポジ型フォトレジスト層２２を溶解、消失さ
せ、導体ペースト乾燥体１８のみをグリーンシート３０
上に残した。この後、グリーンシート３０上の導体ペー
スト乾燥体１８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。

【００９２】上記方法により導体ペースト乾燥体１８が
接着したグリーンシート３０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。

【００９３】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ＳＥＭにより観察したところ矩形であり、前記ＳＥＭ
や目視による観察の結果、短絡発生の原因となる欠陥は
皆無であった。

【００９４】［比較例１］ＰＥＴフィルム製スキージ１
７として、厚さが１２５μｍのＰＥＴフィルムを使用し
た他は、実施例１〜３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。評価結果を下記の表１に示して
いる。

【００９５】［比較例２］ＰＥＴフィルム製スキージ１
７として、厚さが９２５μｍのＰＥＴフィルムを使用し
た他は、実施例１〜３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。評価結果を下記の表１に示して
いる。

【００９６】［比較例３］スキージとして、厚さが６ｍ
ｍで、硬度が８０のゴム製平板を使用した他は、実施例
１〜３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。評価結果を下記の表１に示している。

【００９７】［比較例４］スキージとして、厚さが４ｍ
ｍのフッ素樹脂製平板を使用した他は、実施例１〜３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。
評価結果を下記の表１に示している。

【００９８】

【表１】

【００９９】＜実施例１〜６、及び比較例１〜４の評価
結果＞実施例１〜６の場合には、凹部１５、２５内への
導体ペースト１６の充填性、ポジ型フォトレジスト層１
２、２２表面に形成された過剰導体ペースト１６の厚
さ、ポジ型フォトレジスト層１２の破損状態について
は、いずれも良好（）であり、厚さが１５０〜９００μ
ｍのＰＥＴフィルム製スキージ１７を用いることによ
り、セラミックス基板１１上に断面形状が矩形で短絡等
の欠陥の無い導体層１９を形成することができることが
実証された。

【０１００】一方、比較例１の場合には、厚さが１２５
μｍのＰＥＴフィルム製スキージ１７を用いたため、Ｐ
ＥＴフィルム製スキージ１７が柔らかすぎ、ポジ型フォ
トレジスト層１２表面に過剰の導体ペースト乾燥体１８
が被着し、また、柔らかいスキージ１７で無理に導体ペ
ースト１６を充填しようとしたので、ポジ型フォトレジ
スト層１２に破損が発生した。

【０１０１】比較例２の場合には、厚さが９２５μｍの
ＰＥＴフィルム製スキージ１７を用いたため、ＰＥＴフ
ィルム製スキージ１７が可撓性に乏しく、ポジ型フォト
レジスト層１２に破損が発生した。

【０１０２】比較例３の場合には、スキージとして硬度
が９０以下のゴム製平板を使用したため、ポジ型フォト
レジスト層１２の表面に過剰の導体ペースト層１６はな
いが、導体ペースト１６の充填性が不良となり、またポ
ジ型フォトレジスト層１２に破損が発生した。

【０１０３】比較例４の場合には、スキージとしてフッ
素樹脂製平板を使用したため、可撓性が余り無く、ポジ
型フォトレジスト層１２の表面に過剰の導体ペースト１
６が残存し、またポジ型フォトレジスト層１２に破損が
発生した。

【０１０４】導体ペースト１６の充填不良が発生した場
合、焼成後の導体層に断線が生じていた。また、ポジ型
フォトレジスト層１２表面に過剰の導体ペースト１６が
残存した場合には、ラッピングフィルムによる研磨の程
度をコントロールするのが難しく、表面の導体ペースト
乾燥体１８を全て除こうとすると研磨しすぎる結果とな
り、凹部１５に充填された導体ペースト乾燥体１８まで
研磨してしまうことがわかった。ポジ型フォトレジスト
層１２に破損が発生した場合には、破損箇所に導体ペー
スト１６が充填され、焼結後の導体層に短絡が発生して
しまった。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｆ）は本発明の実施の形態（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。

【図２】（ａ）〜（ｇ）は実施の形態（２）に係るセラ
ミックス配線基板の製造方法における各工程を模式的に
示した断面図である。

【符号の説明】

１１ セラミックス基板 １２、２２ ポジ型フォトレジスト層 １５、２５ 凹部 １６ 導体ペースト １７ ＰＥＴフィルム製スキージ １８ 導体ペースト乾燥体 １９ 導体層 ２１ フィルム基材 ２９ ビアホール ３０ グリーンシート

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セラミックス基板の表面にポジ型フォト
   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、 前記ポジ型フォトレジスト層をアルカリ性水溶液で溶
   解、消失させ、セラミックス基板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を焼成して基板に焼き付ける焼
   成工程とを含むセラミックス配線基板の製造方法におい
   て、 前記導体ペースト充填工程において、厚さ１５０〜９０
   ０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィル
   ムからなるスキージを用い、前記導体ペーストを前記凹
   部に充填する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、 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アルカリ性水
   溶液で溶解、消失させ、前記グリーンシート上に前記導
   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前記グリーンシー
   トを焼成する焼成工程とを含むセラミックス配線基板の
   製造方法において、 前記導体ペースト充填工程において、厚さ１５０〜９０
   ０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィル
   ムからなるスキージを用い、前記導体ペーストを前記凹
   部に充填する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】 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、その後前記転写工程を行うこ
   とを特徴とする請求項２記載の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２又は請求項３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２〜４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。