KR101981135B1 - Method of manufacturing the circuit board - Google Patents

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Abstract

본 발명은 선택적으로 표면 개질이 가능한 광학적 이미지처리가 가능한 재료에 회로패턴을 전사한 후, 바닥의 피도금층 즉 PID 재료 표면을 선택적으로 자외선( UV )에 노출 시킴으로써 표면 개질이 된 표면에만 선택적으로 종자층을 형성함으로써 수 마이크로미터 수준의 미세패턴의 동박 트레이스를 제작하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method and apparatus for selectively transferring a circuit pattern to a surface-modified surface by selectively transferring a circuit pattern onto an optical image-processable material capable of selectively modifying the surface and then selectively exposing the surface of the PID material to ultraviolet Layer to form a copper foil trace having a fine pattern on the order of several micrometers.

Description

회로배선판 제조방법{METHOD OF MANUFACTURING THE CIRCUIT BOARD}[0001] METHOD OF MANUFACTURING THE CIRCUIT BOARD [0002]

본 발명은 회로배선판 제조방법에 관한 것으로서, 특히 미세패턴(fine pattern)의 회로배선판(printed circuit board; PCB), 보다 상세하게는 ~ 5 마이크로미터 ( ㎛ ) 수준의 회로선폭을 구현하는 회로배선판 제조기술에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a circuit board manufacturing method and more particularly to a circuit board manufacturing method and a circuit board manufacturing method for manufacturing a circuit board having a fine pattern circuit board (PCB), more specifically, a circuit line width of about 5 micrometer Technology.

최근 들어 전자기기의 고집적화와 고밀도화가 지속적으로 요구됨에 따라, 전자부품의 소형화는 더욱 가속화되고 있다. 이에 따라 반도체 칩 또는 모듈 등 전자부품을 실장하는 회로배선판, 특히 패키지기판(Package substrate)에 있어서 또는 웨이퍼 레벨 패키지기판에서, 수 마이크로미터 수준의 미세 피치의 동박 회로를 제작하는 공법이 요구되고 있다. Background Art [0002] With the recent demand for high integration and high density of electronic devices, miniaturization of electronic components is accelerating. Accordingly, there is a demand for a method for manufacturing a copper-clad circuit having fine pitches of several micrometers in a circuit board, particularly a package substrate or a wafer-level package substrate, on which electronic components such as semiconductor chips or modules are mounted.

이를 위하여, 세미부가공법(SAP; Semi-Additive Process ), 엠샙공법(MSAP; Modified Semi-Additive Process), 절연층 내부에 동박 트레이스(Copper Trace)를 매립(埋立)하는 ETS(Embedded Trace Substrate) 공법 등이 적용되고 있다. For this purpose, we have developed an ETS (Embedded Trace Substrate) method that embeds a copper semi-additive process (SAP), a modified semi-additive process (MSAP) And so on.

종래기술은 아래에 열거한 선행기술문헌 대한민국 특허공개 제10-2017-0032946호, 특허공개 제10-2017-0029035호, 특허등록 제1,580,472호, 특허공개 제10-2017-0041161호, 특허공개 제10-2017-0031271호에 상세히 설명되어 있다. Prior arts are disclosed in the following prior art documents: Korean Patent Publication Nos. 10-2017-0032946, 10-2017-0029035, 1,580,472, 10-2017-0041161, 10-2017-0031271.

도1과 도2는 종래기술에 따라 미세패턴의 회로를 제작한 기판의 단면을 나타낸 도면이다. 도1은 종래기술에 따라 ETS 공법으로 회로패턴을 제작한 기판 단면을 나타낸 도면이다. 도1을 참조하면 동박 트레이스(11)들이 절연층(12) 속에 매립되어 있음을 확인할 수 있다. FIG. 1 and FIG. 2 are cross-sectional views of a substrate on which a circuit of a fine pattern is formed according to the related art. 1 is a cross-sectional view of a substrate on which a circuit pattern is formed by the ETS method according to the prior art. Referring to FIG. 1, it can be seen that the copper foil traces 11 are buried in the insulating layer 12.

다시 도1을 참조하면, 종래기술은 중간 절연층(10c)로부터 동박(10a, 10e)을 쉽게 벗겨낼 수 있도록 사이에 접착층(10b, 10d)이 게재되어 있는 구조의 디태처블 코어(10; dtachable core)에, 드라이필름(Dry Film)을 밀착하여 회로패턴을 전사하고 이미지 프로세스를 거쳐, 회로패턴이 전사된 도금마스크를 제작한 후에 디태처블 코어의 동박(10a, 10e)을 전해동도금을 위한 종자층(seed layer)로 작용하도록 해서 전해동도금을 실시하여 동박 트레이스(11)를 형성한다. 이어서 적층할 절연층(14)과의 밀착력 확보를 위해 동박 트레이스(11) 표면을 Cz 표면처리를 하거나 플랫 본드(flat bond) 처리를 한다. Referring to FIG. 1 again, the conventional technology has a structure in which the adhesive layers 10b and 10d are interposed between the middle insulating layer 10c and the copper foils 10a and 10e so that the copper foils 10a and 10e can be easily peeled off. a dry film is closely contacted with a dry film to transfer a circuit pattern and an image process is carried out to produce a plating mask in which a circuit pattern is transferred. Then, the copper foils 10a and 10e of the decolorizable core are seeded for electrolytic copper plating The copper foil trace 11 is formed by electrolytic copper plating so as to act as a seed layer. Subsequently, the surface of the copper foil trace 11 is subjected to a Cz surface treatment or a flat bond treatment for securing the adhesion with the insulating layer 14 to be laminated.

도2는 종래기술에 따라 세미부가공법(SAP; Semi-Additive Process)을 적용해서 제작한 회로배선판 단면을 나타낸 도면이다. 2 is a cross-sectional view of a circuit board manufactured by applying a semi-additive process (SAP) according to the prior art.

도2를 참조하면, CCL(copper cladded laminate)와 같은 시작재료를 사용해서 내층에 회로(21a, 21c)를 형성하고, 프리프레그(PREPREG)와 같은 빌드업 재료를 적층하고, SAP 공법을 적용해서 외층의 회로를 형성하는데, 외층에 전해동도금을 하기 위해서는 적층한 절연층(24) 표면에 선택적으로 종자층(seed layer; 22)를 형성한 후 전해동도금을 실시하는 방법이다. 2, circuits 21a and 21c are formed in an inner layer using a starting material such as a copper clad laminate (CCL), a buildup material such as a prepreg PREPREG is laminated, an SAP method is applied To form an outer layer circuit, in order to conduct electrolytic copper plating on the outer layer, a seed layer 22 is selectively formed on the surface of the laminated insulating layer 24, followed by electrolytic copper plating.

그런데 도2의 SAP 공법을 ~ 5 마이크로미터( ㎛ ) 수준의 회로형성을 위한 공법으로 사용하기 위해서는 무전해동도금층을 선택적으로 형성하는 단계에서, 스퍼터링(sputtering)과 같은 고가의 공법을 사용하여야 하는 단점이 있다. 게다가 수 마이크로미터 수준의 미세회로 패턴을 형성하였다고 하더라도, 솔더레지스트 등의 보호막처리를 위해 동박회로 표면을 Cz 표면처리를 하거나 플랫 본드(flat bond) 처리를 하여야 하는데, 이 과정에서 회로 폭과 간격 디자인 룰(design rule)이 손상되는 문제가 발생한다. However, in order to use the SAP method of FIG. 2 as a method for forming a circuit of a level of ~ 5 micrometers (탆), it is necessary to use an expensive method such as sputtering in a step of selectively forming an electroless plated layer . Furthermore, even if a fine circuit pattern of several micrometers level is formed, the surface of the copper foil circuit must be subjected to a Cz surface treatment or a flat bond treatment in order to process a protective film such as a solder resist. In this process, There arises a problem that the design rule is damaged.

또한, 도1의 종래기술의 경우에도 프리프레그와 같은 절연재료(14)를 적층하기 전에 밀착력 강화를 위해 동박 트레이스(11)에 대해 Cz 표면처리를 하여야 하는데, 표면처리 과정에서 회로패턴이 손상되어 라인 폭과 간격에 관한 디자인 룰을 지키지 못하는 문제가 발생한다. Also, in the case of the prior art shown in Fig. 1, the Cz surface treatment must be performed on the copper foil trace 11 in order to strengthen the adhesion before the insulating material 14 such as a prepreg is laminated. There arises a problem that the design rule regarding the line width and the interval can not be maintained.

게다가 도2의 종래기술은, 전해동도금을 진행한 후 바닥에 피복되어 있던 종자층(22)을 제거하기 위해 해프에칭 또는 플래시에칭 등의 처리가 필요한데, 이 과정에서 ~ 수 마이크로미터 수준의 미세패턴 표면이 손상되는 문제가 발생하기도 한다. 또한, 도1의 종래기술은 절연층의 측벽에는 종자층이 피복되지 않아 동도금이 측벽 경계면으로부터는 성장하지 않으므로 밀착력이 부족해서 패턴 리프트(pattern lift) 문제가 발생할 수도 있다.In addition, in the prior art of FIG. 2, after the electrolytic copper plating is performed, a process such as a half etching or a flash etching is required to remove the seed layer 22 which has been coated on the bottom. In this process, There is a problem that the surface is damaged. In addition, since the seed layer is not coated on the sidewall of the insulating layer and the copper plating does not grow from the sidewall interface, the problem of pattern lift may occur due to insufficient adhesion.

1. 대한민국 특허공개 제10-2017-0032946호.1. Korean Patent Publication No. 10-2017-0032946. 2. 대한민국 특허공개 제10-2017-0029035호.2. Korean Patent Publication No. 10-2017-0029035. 3. 대한민국 특허등록 제10-2015-01580472호.3. Korean Patent Registration No. 10-2015-01580472. 4. 대한민국 특허공개 제10-2017-0041161호.4. Korean Patent Publication No. 10-2017-0041161. 5. 대한민국 특허공개 제10-2017-0031271호.5. Korean Patent Publication No. 10-2017-0031271.

본 발명의 제1 목적은 수 마이크로미터( ~ 5 ㎛ ) 수준의 라인 폭과 간격을 지닌 동박회로를 구현할 수 있는 미세패턴의 회로배선판을 제조하는 공법을 제공하는 데 있다.A first object of the present invention is to provide a method of manufacturing a circuit pattern of a fine pattern capable of realizing a copper foil circuit having a line width and an interval of several micrometers (~ 5 mu m).

본 발명의 제2 목적은 선택적 전해동도금을 위한 종자층을 표면에 피복하는데 있어서 스퍼터링 방식 등 고가의 공법에 의존하지 않은채, 선택적으로 무전해동도금층을 형성할 수 있는 회로배선판 제조공법을 제공하는 데 있다.A second object of the present invention is to provide a method for manufacturing a circuit board which can selectively form an electroless plated layer without depending on an expensive method such as a sputtering method in coating a seed layer for selective electrolytic copper plating on a surface have.

본 발명의 제3 목적은 회로패턴이 전사된 피도금층의 전면표면뿐 아니라 측벽표면에도 종자층을 형성함으로써 전해동도금이 전면 및 측면에서 형성될 수 있도록 하여 패턴리프트 형상을 방지할 수 있는 회로배선판 제조공법을 제공하는 데 있다.A third object of the present invention is to provide a circuit board manufacturing method capable of preventing the pattern lift shape by forming a seed layer on the front surface side of the plated layer to which the circuit pattern is transferred as well as on the side wall surface, It is in providing the construction method.

본 발명의 제4 목적은 전해동도금을 진행한 후에, 표면이 노출된 종자층을 제거하기 위하여 식각 공정을 추가로 할 필요가 없는 회로배선판 제조공법을 제공하는 데 있다.A fourth object of the present invention is to provide a circuit board manufacturing method that does not require an additional etching process to remove the exposed seed layer after electroplating.

상기 제1 목적 내지 제4목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 선택적으로 표면 개질(改質; change of material property)이 가능한 광학적 이미지처리가 가능한 재료( Photo Imageable Dielectric; 이하 PID 재료라 칭함 )에 회로패턴을 전사한 후, 바닥의 PID 재료 표면을 선택적으로 자외선( UV )에 노출 시킴으로써 표면 개질이 된 표면에만 선택적으로 종자층을 형성한 후 전해동도금과 ETS 공법을 적용함으로써, 스퍼터링공정 또는 후속 식각 공정 없이 수 마이크로미터 수준의 미세패턴의 동박 트레이스를 제작하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the first and fourth objects of the present invention, the present invention provides a photo imageable dielectric (hereinafter, referred to as PID material) capable of selectively changing a material property, After the pattern is transferred, the surface of the PID material on the bottom is selectively exposed to ultraviolet rays (UV) to selectively form a seed layer only on the surface-modified surface, and then the electrolytic copper plating and the ETS method are applied to perform a sputtering process or a subsequent etching process The copper trace of fine pattern of several micrometer level is produced.

본 발명은 선택적 전해동도금을 위해 종자층을 스퍼터방식으로 형성할 필요가 없으므로 고가의 공정을 사용하지 않아도 되는 장점이 있다. 본 발명은 PID 물질을 사용해서 회로패턴 전사(pattern transfer)를 위한 이미지 프로세스와 적층공정을 동시에 수행하는 장점이 있다.The present invention is advantageous in that it is not necessary to use an expensive process because it is not necessary to form a seed layer by a sputtering method for selective electrolytic copper plating. The present invention has the advantage of simultaneously performing an image process and a lamination process for pattern transfer using a PID material.

게다가, 본 발명의 경우 미세피치의 폭과 간격으로 형성된 피도금층( PID 재료 )의 전면표면뿐 아니라 측면표면에도 동도금을 형성하므로 밀착력이 뛰어나서 미세피치의 회로에서 흔히 발생하는 패턴 리프트 문제가 원천적으로 해결된다. 또한, 본 발명은 후속 에치 공정을 생략할 수 있으므로 식각과정 중에 발생하는 식각손상(etch damage) 문제를 피할 수 있다.In addition, in the present invention, copper plating is formed on not only the front surface but also the side surface of the plated layer (PID material) formed by the fine pitch width and spacing, so that the adhesion is excellent and the pattern lift problem, which is often caused in fine pitch circuits, is solved do. Further, since the present invention can omit the subsequent etch process, it is possible to avoid etch damage caused during the etching process.

도1은 종래기술에 따라 ETS 공법으로 회로패턴을 제작한 기판 단면을 나타낸 도면.
도2는 종래기술에 따라 세미부가공법(SAP; Semi-Additive Process)을 적용해서 제작한 회로배선판 단면을 나타낸 도면
도3은 본 발명에 따른 PID 물질에 자외선이 조사되어 표면에서 반응이 진행되는 모습을 상징적으로 나타낸 도면.
도4a 내지 도4f는 본 발명에 따라 자외선에 의해 PID 물질의 표면이 개질되어 무전해동도금이 진행되는 과정을 나타낸 도면.
도5a 내지 도5k는 본 발명에 따라 미세패턴의 회로를 형성하는 공법을 나타낸 도면.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view of a substrate on which a circuit pattern is formed by an ETS method according to the prior art. FIG.
2 is a sectional view of a circuit wiring board manufactured by applying a semi-additive process (SAP) according to the prior art
3 is a diagrammatic representation of a state in which the PID material according to the present invention is irradiated with ultraviolet rays and the reaction proceeds on the surface.
4A to 4F are views illustrating a process in which electroless copper plating proceeds by modifying the surface of a PID material by ultraviolet rays according to the present invention.
5A to 5K are views showing a method of forming a circuit of a fine pattern according to the present invention.

이하, 첨부도면 도3 내지 도5를 참조하여 본 발명에 따른 회로배선판 제조공법을 상세히 설명한다.Hereinafter, a circuit board manufacturing method according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 5.

본 발명은 기존의 ETS 공법에서 사용하는 디태처블 코어(detachable core)를 시작재료로 사용할 수 있다. 본 발명은 회로패턴 전사(pattern transfer)를 위한 이미지 프로세스 단계에서 종래에 사용하던 드라이필름(dry film)을 사용하는 대신에 광학적 이미지처리가 가능한 재료( Photo Imageable Dielectric; 이하 PID 재료라 칭함 )을 사용하는 것을 특징으로 한다. The present invention can use a detachable core used in a conventional ETS process as a starting material. The present invention uses a photo imageable dielectric (hereinafter referred to as PID material) instead of using a conventional dry film in an image processing step for circuit pattern transfer. .

본 발명에 따른 PID 재료는 자외선(UV)가 표면에 노출되는 경우 표면 개질이 가능하다. 본 발명에 따른 PID 재료는 고해상도와 저해상도 재료를 선택적으로 사용할 수 있다. 본 발명에 따른 PID 재료는 감광성 재료로서 사진, 노광, 현상 등 회로패턴 전사를 위한 일련의 이미지 프로세스에 사용될 수 있으며, 탄소와 산소의 유기결합 유전체이다. The PID material according to the present invention is capable of surface modification when ultraviolet (UV) is exposed to the surface. The PID material according to the present invention can selectively use high-resolution and low-resolution materials. The PID material according to the present invention can be used as a photosensitive material in a series of image processes for transferring circuit patterns such as photos, exposure, development, etc., and is an organic coupling dielectric of carbon and oxygen.

기존에 통상적으로 사용하는 드라이필름의 경우 회로패턴을 기판에 전사하기 위한 포토 마스크(photo mask)로 사용하고 나면, 사용했던 드라이필름을 기판으로부터 박리하여 제거하는 것이 보통이지만, 본 발명에 따른 PID 물질은 고해상도의 회로패턴을 전사하기 위한 감광성 물질로 사용할 뿐 아니라, 프리프레그(PREPREG)와 같이 적층을 위한 유전체 물질로 기판에 남겨 사용하는 것을 특징으로 한다.In the case of a conventional dry film conventionally used, when a circuit pattern is used as a photo mask for transferring to a substrate, the dry film used is usually peeled off from the substrate. However, the PID material Is used not only as a photosensitive material for transferring a high resolution circuit pattern but also as a dielectric material for lamination such as a prepreg.

또한, 본 발명에 따른 PID 물질은 자외선(UV)에 노출된 경우 자외선을 조사(illuminate) 받은 부위의 표면이 개질(改質)되어, 표면 개질이 된 부위에서만 무전해동도금이 진행되는 것을 특징으로 한다. In addition, the PID material according to the present invention is characterized in that, when exposed to ultraviolet light (UV), the surface of a site illuminated with ultraviolet light is modified, and electroless copper plating proceeds only at the surface- do.

도3을 참조하여 본 발명에 따른 PID 물질의 표면 개질 메커니즘을 설명하기로 한다. 도3은 본 발명에 따른 PID 물질에 자외선이 조사되어 표면에서 반응이 진행되는 모습을 상징적으로 나타낸 도면이다. 본 발명의 양호한 실시예에 따라 184.9 나노미터( nm )와 253.7 나노미터( nm ) 파장의 자외선이 탄소, 수소, 산소의 유기결합물질에 입사되는 모습을 도시하고 있다. 대기 중의 산소(O2)가 184.9 nm 파장의 자외선과 반응하면 산소분자는 아래의 화학식 1과 같이, 두 개의 삼중산소원자(ground state triplet atomic oxygeon)로 분해된다. Referring to FIG. 3, the surface modification mechanism of the PID material according to the present invention will be described. FIG. 3 is a diagram showing a state in which the PID material according to the present invention is irradiated with ultraviolet light and the reaction proceeds on the surface. According to a preferred embodiment of the present invention, ultraviolet rays having a wavelength of 184.9 nanometers (nm) and a wavelength of 253.7 nanometers (nm) are incident on organic bonding materials of carbon, hydrogen, and oxygen. When oxygen in the atmosphere (O 2 ) reacts with ultraviolet light of 184.9 nm wavelength, the oxygen molecule is decomposed into two triple atomic oxygen atoms as shown in the following chemical formula (1).

Figure 112017056760062-pat00001
Figure 112017056760062-pat00001

이어서, 화학식2와 같이 산소분자는 위 삼중산소원자와 반응해서 표면산화력이 뛰어난 오존(O3)을 형성한다. 표면산화력이 뛰어난 오존(O3)은 PID 물질의 표면을 개질하게 된다. Then, as shown in Formula 2, the oxygen molecule reacts with the triple oxygen atom to form ozone (O 3 ) having excellent surface oxidizing ability. Ozone (O 3 ), which has excellent surface oxidizing power, modifies the surface of the PID material.

Figure 112017056760062-pat00002
Figure 112017056760062-pat00002

Figure 112017056760062-pat00003
Figure 112017056760062-pat00003

또한, 오존(O3) 분자에 253.7 nm 파장의 자외선이 조사되면 산소 라디칼(oxygeon radical) O(1D)와 산소분자로 분해되는데, 산소 라디칼 역시 표면 산화력이 뛰어나서 PID 물질의 표면을 개질 하게 된다. 여기서, O(3P)는 기저 상태의 삼중산소원자(ground state triplet atomic oxygeon)이고, O(1D)는 단일 산소원자(single atomic oxygeon), 산소 라디칼이다. In addition, if ultraviolet rays of 253.7 nm wavelength are irradiated to ozone (O 3 ) molecules, oxygen radicals are decomposed into O ( 1 D) and oxygen molecules. Oxygen radicals are also excellent in surface oxidizing ability, thereby modifying the surface of PID materials . Where O ( 3 P) is the ground state triplet atomic oxygeon and O ( 1 D) is the single atomic oxygeon, the oxygen radical.

도4a 내지 도4f는 본 발명에 따라 자외선에 의해 PID 물질의 표면이 개질되어 무전해동도금이 진행되는 과정을 나타낸 도면이다. 도4a를 참조하면, 본 발명에 따른 PID 물질의 표면에 마스크를 올려놓고 UV를 조사함으로써 표면을 선택적으로 UV에 노출한다. 자외선에 노출되지 않은 PID 물질의 표면은 그대로 C = C 결합을 유지하고 있지만, 자외선에 노출된 PID 표면은 오존(O3) 분자와 O(1D) 산소 라디칼에 의해 표면이 개질되어 카르복실기( C - O - O - H ) 또는 하이드록실기( hydroxyl )로 변화를 일으킨다. 그 결과, 카르복실기 또는 하이드록실기로 개질된 표면은 친수성(wetting property)이 상당히 개선된다. 4A to 4F are views illustrating a process of modifying the surface of a PID material by ultraviolet rays to proceed with electroless copper plating according to the present invention. Referring to FIG. 4A, a mask is placed on the surface of the PID material according to the present invention, and the surface is selectively exposed to UV by irradiating UV light. The PID surface exposed to ultraviolet rays is surface modified by ozone (O 3 ) molecules and O ( 1 D) oxygen radicals to form a carboxyl group (C - O - O - H) or a hydroxyl group (hydroxyl). As a result, the surface modified with a carboxyl group or a hydroxyl group has considerably improved wetting property.

도4b를 참조하면, NaOH 처리를 하면 카르복실기의 수소는 나트륨이온(Na)에 의해 치환되어 C - O - O - Na ( sodium acetate ) 구조로 변환된다. C - O - O - Na ( sodium acetate )가 카르복실기( C - O - O - H )에 비해 팔라듐(Pa) 흡착력이 더 우수하므로, 후속공정에 유리하다. 이어서, 도4c를 참조하면 염화팔라듐(PdCl2) 또는 황산팔라듐(PdSO4) 용액을 이용해서 팔라듐 촉매처리를 해서 Na - Pd 결합을 유도한다. 도4d를 참조하면, Cl 또는 SO4가 붙어 있게 되므로 환원제 처리를 통해서 제거한다. Referring to FIG. 4B, when the NaOH treatment is performed, the hydrogen of the carboxyl group is replaced with sodium ion (Na) to be converted into a C - O - O - Na (sodium acetate) structure. C - O - O - Na (sodium acetate) has better palladium (Pa) adsorption power than the carboxyl group (C - O - O - H). Referring to FIG. 4C, palladium catalyst treatment is conducted using palladium chloride (PdCl 2 ) or palladium sulfate (PdSO 4 ) solution to induce Na - Pd bond. Referring to FIG. 4D, since Cl or SO 4 is adhered, it is removed by treatment with a reducing agent.

도4d를 참조하면, 초음파처리를 통해 약하게 흡착되어 있던 Pd을 제거한다. 최종적으로, 도4e를 참조하면 무전해동도금약품에 침적을 하면 팔라듐이 흡착되고 팔라듐 위에 동이 석출되어, 결국 선택적으로 UV에 노출되어 표면이 개질이 된 부위에만 무전해 동도금층이 형성된다.Referring to FIG. 4D, Pd which has been weakly adsorbed is removed by ultrasonic treatment. Finally, referring to FIG. 4E, palladium is adsorbed on the electroless copper plating solution, copper is precipitated on the palladium, and finally the electroless copper plating layer is formed only on the portion where the surface is modified by selective exposure to UV.

이하에서는, 도5a 내지 도5k를 참조하여 본 발명에 따라 미세패턴의 회로를 구현하는 방법을 설명한다. 도5a를 참조하면, 디태처블 코어(10)에 본 발명에 따른 PID 물질(20)를 라미네이트 하고 소정의 회로패턴에 따라 사진, 노광, 현상 등 일련의 이미지 프로세스를 진행해서 회로패턴을 PID 물질(20)에 전사한다. Hereinafter, a method of implementing a circuit of a fine pattern according to the present invention will be described with reference to FIGS. 5A to 5K. FIG. Referring to FIG. 5A, a PID material 20 according to the present invention is laminated to the decoratable core 10, and a series of image processes such as photography, exposure, and development are performed according to a predetermined circuit pattern, 20).

디태처블 코어(detachable core; 10)는 중앙의 절연층(10c) 양표면에 동박(10a, 10e)이 피복되어 있고, 절연층(10c)과 동박(10a, 10e) 사이에는 접착층(10b, 10d)이 발라져 있어서, 후속 공정에서 제작될 동박(10a, 10e) 위의 구조물을 중앙의 절연체(10c)로부터 분리해서 접착층(10b, 10d)을 벗겨낼 수 있는 구조의 시작재이다.The detachable core 10 is covered with copper foils 10a and 10e on both surfaces of the central insulating layer 10c and an adhesive layer 10b and 10d is formed between the insulating layer 10c and the copper foils 10a and 10e Is a starting material of a structure capable of peeling off the adhesive layers 10b and 10d by separating the structure on the copper foils 10a and 10e to be manufactured in the subsequent process from the central insulator 10c.

도5b를 참조하면, 회로패턴이 전사된 PID 물질(20) 위에 마스크(300)를 놓고 자외선을 조사(illuminate)한다. 이때에 마스크는 이미 패턴이 전사된 PID 물질(20)의 전면표면은 차폐하고 상하 단차가 형성된 패턴의 측면표면은 노출하도록 제작한다.Referring to FIG. 5B, the mask 300 is placed on the transferred PID material 20 to illuminate ultraviolet rays. At this time, the mask is fabricated such that the front surface of the PID material 20 on which the pattern has already been transferred is shielded and the side surface of the pattern in which the upper and lower steps are formed is exposed.

이 경우, PID 물질(20)의 전면표면은 UV에 노출하지 않아 표면이 개질되지 않지만, PID 물질(20)의 측면표면은 UV에 노출되므로 표면이 선택적으로 개질된다. 이어서, 앞서 도4a 내지 도4f에서 설명한 방법으로 무전해동도금을 실시한다. In this case, the front surface of the PID material 20 is not exposed to UV so that the surface is not modified, but the side surface of the PID material 20 is exposed to UV so that the surface is selectively modified. Then, electroless copper plating is performed by the method described above with reference to Figs. 4A to 4F.

즉, UV 노출단계에 이어서 NaOH 처리를 해서 표면에 친수성이 양호한 카르복실기를 형성하고, 염화팔라듐(PdCl2) 또는 황산팔라듐(PdSO4) 용액을 이용해서 팔라듐 촉매처리를 해서 Na - Pd 결합을 유도한다. 이어서 환원제처리를 해서 팔라듐에 붙어 있는 Cl 또는 SO4 이온을 제거하고, 초음파처리를 통해 탄소 원자에 약하게 흡착되어 있던 팔라듐을 제거한다. 그리고 나면, 최종적으로 무전해동도금약품에 침적해서 표면 개질이 된 부위에만 무전해동도금 층(30)이 형성된다. 그리고 나서, 전기동도금 처리를 하면, 도5c에 도시한 대로, PID 패턴 형상의 위에는 동(Cu)이 형성되지 않고, PID 물질(20)의 사이사이 측면에만 동(Cu)이 채워져서 동도금층(40)이 형성된다.That is, following the UV exposure step, NaOH treatment is performed to form a carboxyl group having good hydrophilicity on the surface, and palladium catalyzed treatment is performed using palladium chloride (PdCl 2 ) or palladium sulfate (PdSO 4 ) solution to induce Na - Pd bond . Subsequently, Cl or SO 4 ions attached to the palladium are removed by treatment with a reducing agent, and palladium which is weakly adsorbed to the carbon atoms is removed through ultrasonic treatment. Then, the electroless copper plating layer 30 is formed only in the area where the surface is finally modified by being immersed in the electroless copper plating solution. 5C, copper (Cu) is not formed on the PID pattern shape and copper (Cu) is filled only on the side surfaces between the PID materials 20, so that the copper plating layer 40 are formed.

도5d를 참조하면, 도금 편차가 발생해서 필요한 경우에는, CMP(chemical mechanical polishing) 연마 또는 NC 밀링(Milling) 가공을 통해 기판 표면을 균일하게 연마할 수 있다. 이어서, 도5e를 참조하면, 추가로 PID 물질(40)을 라미네이트 하고 사진, 현상, 식각 등 일련의 이미지 프로세스를 진행한다. 이때에 도면부호 40의 PID 물질은 도면부호 20의 PID 물질에 비해서 해상도가 낮은 저해상도의 PID 물질을 사용할 수 있다.Referring to FIG. 5D, a plating deviation is generated, and if necessary, the surface of the substrate can be uniformly polished by CMP (chemical mechanical polishing) polishing or NC milling. Next, referring to FIG. 5E, a PID material 40 is further laminated and a series of image processes such as photography, development, and etching are performed. At this time, the PID material of the numeral 40 can use a low resolution PID material having a lower resolution than the PID material of the numeral 20.

도5f를 참조하면, Permaganate Treatment를 통해 PID 물질(50) 표면 전면에 무전해동도금(60)을 실시한다. 도5g를 참조하면, 드라이필름(70)을 밀착하고 사진, 현상, 식각 등 일련의 이미지 프로세스를 진행해서 패턴을 드라이필름(70)에 전사한다. Referring to FIG. 5F, electroless copper plating 60 is performed on the entire surface of the PID material 50 through Permaganate Treatment. Referring to FIG. 5G, the dry film 70 is closely contacted and a series of image processes such as photo, development, etching, and the like are performed to transfer the pattern onto the dry film 70.

도5g를 참조하면, 드라이필름(70)을 도금마스크로 해서 전해동도금을 실시해서 노출된 무전해동도금층(60) 표면에 동(Cu)이 채워져 동도금층(80)이 형성된다. Referring to FIG. 5G, electroplating is performed using the dry film 70 as a plating mask, and copper (Cu) is filled on the exposed surface of the electroless plated layer 60 to form a copper plating layer 80.

도5h를 참조하면, 드라이필름(70)을 박리제거하고 해프에칭, 또는 퀵에칭을 통해 무전해동도금층(60)을 제거한다. 이어서 종래의 SAP 또는 MSAP 공정을 적용해서 회로를 제작할 수 있다. Referring to FIG. 5H, the dry film 70 is peeled off and the electroless plated layer 60 is removed by hot etching or quick etching. The circuit can then be fabricated using conventional SAP or MSAP processes.

도5i를 참조하면, 저해상도 PID 물질, ABF와 같은 빌드업 재료(90)를 사용해서 SAP(Semi-additive Process) 공정을 후속해서 진행할 수 있다. 도5j의 공정 대신에 도5k를 참조하면, 종래의 RCC와 같은 재료를 사용하거나 프리프레그(100)와 동박(110)을 적층해서 MSAP(modified semi-additive process) 공정을 진행할 수도 있다.Referring to FIG. 5i, a build-up material 90 such as a low-resolution PID material, ABF, may be used to follow the SAP (Semi-additive Process) process. Referring to FIG. 5K instead of the process of FIG. 5J, a modified semi-additive process (MSAP) process may be performed by using the same material as that of the conventional RCC or by laminating the prepreg 100 and the copper foil 110.

전술한 내용은 후술할 발명의 특허청구범위를 더욱 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 개선하였다. 본 발명의 특허청구범위를 구성하는 부가적인 특징과 장점들이 이하에서 상술 될 것이다. 개시된 본 발명의 개념과 특정 실시예는 본 발명과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 구조의 설계나 수정의 기본으로서 즉시 사용될 수 있음이 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다. The foregoing has somewhat improved the features and technical advantages of the present invention in order to better understand the claims of the invention described below. Additional features and advantages that constitute the claims of the present invention will be described in detail below. It should be appreciated by those skilled in the art that the disclosed concepts and specific embodiments of the invention can be used immediately as a basis for designing or modifying other structures to accomplish the invention and similar purposes.

본 발명에서 개시된 발명 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로서 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 사용될 수 있을 것이다. 또한, 당해 기술 분야의 숙련된 사람에 의한 그와 같은 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허 청구 범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 진화, 치환 및 변경이 가능하다. The inventive concepts and embodiments disclosed herein may be used by those skilled in the art as a basis for modifying or designing other structures to accomplish the same purpose of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, substitutions and alterations can be made hereto without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims.

본 발명은 웨이퍼 레벨 패키지 제품에 적용하는 것이 가능하다. 본 발명은 선택적 전해동도금을 위해 종자층을 스퍼터방식으로 형성할 필요가 없으므로 고가의 공정을 사용하지 않아도 되는 장점이 있다. 본 발명은 PID 물질을 사용해서 회로패턴 전사(pattern transfer)를 위한 이미지 프로세스와 적층공정을 동시에 수행하는 장점이 있다.The present invention is applicable to wafer level package products. The present invention is advantageous in that it is not necessary to use an expensive process because it is not necessary to form a seed layer by a sputtering method for selective electrolytic copper plating. The present invention has the advantage of simultaneously performing an image process and a lamination process for pattern transfer using a PID material.

본 발명은 미세 피치의 폭과 간격으로 형성된 피도금층( PID 재료 )의 전면표면뿐 아니라 측면표면에도 동도금을 형성하므로 밀착력이 뛰어나서 미세피치의 회로에서 흔히 발생하는 패턴 리프트 문제가 원천적으로 해결된다. 또한, 본 발명은 후속 에치 공정을 생략할 수 있으므로 식각과정 중에 발생하는 식각 손상(etch damage) 문제를 피할 수 있다.Since the present invention forms a copper plating on not only the front surface but also the side surface of the plated layer (PID material) formed by the width and the interval of the fine pitch, the adhesion is excellent and the problem of pattern lift, which is often caused in fine pitch circuits, is originally solved. Further, since the present invention can omit the subsequent etch process, it is possible to avoid etch damage caused during the etching process.

Claims (5)

회로배선판을 제조하는 방법에 있어서,
(a) 제1동박 위에 제1 PID 물질을 피복하고 제1 포토마스크를 놓고, 노광, 현상을 진행해서 상기 제1 포토마스크의 회로패턴을 상기 제1 PID 물질에 전사하는 단계;
(b) 상기 제1 PID 물질 위에 제1 포토마스크를 놓고 자외선을 조사함으로써, 자외선에 표면이 노출된 제1 PID 물질의 표면을 친수성으로 개질하는 단계;
(c) NaOH 처리, 팔라듐 촉매처리, 환원제처리, 초음파처리, 무전해동도금액 약품처리를 통해 선택적으로 표면이 개질 된 부위와 표면이 노출된 동박 위에만 종자층(seed layer)을 형성하는 단계; 및
(d) 전해동도금을 실시해서 상기 종자층 위에 동도금층을 형성함으로써 상기 제1 포토마스크의 회로패턴이 전사된 형태의 동박 트레이스를 형성하는 단계
를 포함하되, 상기 제1 PID 물질은 자외선에 노출될 경우 탄소 결합이 카르복실기 또는 하이드록실기로 변환되어 친수성으로 개질되는 것을 특징으로 하는 PID 물질인 것을 특징으로 하는 회로배선판 제조방법.
A method for manufacturing a circuit board,
(a) depositing a first PID material on a first copper foil, placing a first photomask, exposing and developing the first copper mask, and transferring a circuit pattern of the first photomask to the first PID material;
(b) modifying the surface of the first PID material exposed to ultraviolet rays to hydrophilicity by irradiating ultraviolet light by placing a first photomask on the first PID material;
(c) forming a seed layer only on the surface-modified region and the exposed copper foil through NaOH treatment, palladium catalyst treatment, reducing agent treatment, ultrasonic treatment, electroless plating solution treatment, and the like; And
(d) forming a copper plating trace by transferring a circuit pattern of the first photomask by performing electrolytic copper plating to form a copper plating layer on the seed layer;
Wherein the first PID material is a PID material characterized in that the carbon bond is converted into a carboxyl group or a hydroxyl group to be hydrophilic when exposed to ultraviolet rays.
제1항에 있어서, 상기 제1 동박은 디태처블 코어의 외층 동박인 것을 특징으로 하는 회로배선판 제조방법.The method for manufacturing a circuit board according to claim 1, wherein the first copper foil is an outer layer copper foil of the decoratable core. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 단계 (d)에 부가하여 표면을 CMP 또는 NC 밀링 방식으로 평탄화하는 단계를 더 포함하는 회로배선판 제조방법.The method of claim 1, further comprising planarizing the surface in a CMP or NC milling manner in addition to the step (d). 제1항에 있어서, 상기 단계 (d)에 후속해서,
(e) 제2 PID 물질을 피복하고 제2 포토마스크를 놓고, 노광, 현상을 진행해서 상기 제2 포토마스크의 회로패턴을 상기 제2 PID 물질에 전사하는 단계; 및
(f) 과망간산용액(Permanganate) 처리를 통해 표면에 무전해동도금층을 형성하고 도금마스크를 형성한 후 동도금을 실시한 후 해프에칭을 진행해서 외층의 동박회로를 형성하는 단계
를 포함하는 회로배선판 제조방법.
2. The method of claim 1, wherein, following step (d)
(e) coating a second PID material, placing a second photomask, exposing and developing, and transferring a circuit pattern of the second photomask to the second PID material; And
(f) forming an electroless copper plating layer on the surface through permanganate treatment, forming a plating mask, performing copper plating, and then performing a half etching process to form a copper foil circuit of the outer layer
Wherein the method comprises the steps of:
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