KR20070120013A

KR20070120013A - 배선 기판의 제조 방법

Info

Publication number: KR20070120013A
Application number: KR1020060110430A
Authority: KR
Inventors: 겐지 다카노; 무네카즈 시바타; 카즈야 아라이; 주니치 가나이; 가오루 스기모토
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2006-06-16
Filing date: 2006-11-09
Publication date: 2007-12-21
Also published as: TW200803681A; US20070289128A1; KR100842781B1; CN101090608A; US7441330B2; JP2007335698A; TWI314032B

Abstract

본 발명은 박형으로 고밀도 배선이 가능한 배선 기판을 효율적으로 제조할 수 있는 배선 기판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

3층 금속 적층체(62)의 제3 금속층(65)을 에칭하여 소요의 배선 패턴(71)으로 형성하는 포토리소그래피 공정과, 배선 패턴(71)상에 빌드 업 법에 의해 절연층(73)을 통해 층간에서 배선 패턴(74)이 전기적으로 접속된 적층체(76)를 형성하는 공정과, 적층체(76)를 제1 금속층(63)과 지지 기판(60) 사이에서 지지 기판(60)으로부터 박리하는 공정과, 적층체(76)의 제1 금속층(63)을 제2 금속층(64)을 배리어층으로 하여 에칭에 의해 제거하는 공정과, 노출된 제2 금속층(64)을 에칭에 의해 제거하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

배선 기판의 제조 방법{PROCESS FOR PRODUCING CIRCUIT BOARD}

도 1은 지지 기판의 양면에 3층 금속 적층체를 적층한 상태의 설명도.

도 2는 3층 금속 적층체를 지지 기판에 박리 가능하게 적층하기 위한 구조의 일례를 도시하는 설명도.

도 3은 3층 금속 적층체상에 레지스트 패턴을 형성한 상태의 설명도.

도 4는 포토리소그래피법에 의해 3층 금속 적층체의 제3 금속층을 배선 패턴으로 형성한 상태를 도시하는 설명도.

도 5는 도 4의 배선 패턴상에 빌드 업 법에 의해 다층 배선 패턴을 형성한 상태를 도시하는 설명도.

도 6은 도 5에서 형성한 적층체를 지지 기판으로부터 박리(분리)한 상태를 도시하는 설명도.

도 7은 적층체로부터 제1 금속층을 에칭에 의해 제거한 상태를 도시하는 설명도.

도 8은 적층체로부터 제2 금속층을 에칭에 의해 더 제거한 상태를 도시하는 설명도.

도 9는 적층체에 솔더 레지스트의 패턴을 형성한 상태의 설명도.

도 10은 노출되어 있는 배선 패턴상에 땜납 범프를 형성하여 배선 기판을 완 성된 상태를 도시하는 설명도.

도 11은 종래의 배선 기판의 제조 방법을 도시하는 공정의 전반을 나타내는 설명도.

도 12는 종래의 배선 기판의 제조 방법을 도시하는 공정의 후반을 나타내는 설명도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

60 : 지지 기판

62 : 3층 금속 적층체

63 : 제1 금속층

64 : 제2 금속층

65 : 제3 금속층

68 : 더미 금속층

71 : 배선 패턴

73 : 절연층

74 : 배선 패턴

76 : 적층체

본 발명은 배선 기판의 제조 방법에 관한 것이며, 보다 상세하게는 박형으로 고밀도 배선이 가능한 배선 기판을 효율적으로 제조할 수 있는 배선 기판의 제조 방법에 관한 것이다.

도 11a 내지 도 12f는 종래의 배선 기판의 제조 방법의 일례를 도시하는 공정도이다(특허 공개 제2004-235323호 공보).

도 11a에서, 도면 부호 10은 지지 기판이며, 수지판(10a)의 표리면에 동박(11)이 부착된 양면 동 부착 기판으로 이루어진다.

이 지지 기판(10)의 양면에 접착층(40)에 의해 더미 금속층(41)을 접착하고, 또한 이 더미 금속층(41)을 덮도록 더미 금속층(41)보다 넓은 2층 금속 적층체(43)를 그 주연부에서 접착층(40)에 의해 지지 기판(10)의 기판면에 접착한다(도 11b). 2층 금속 적층체(43)는 동층(42) 위에 동의 에칭액에 의해서는 침식되지 않는 니켈, 티탄, 또는 크롬의 금속층(42a)을 적층한 것으로 한다.

다음에, 도 11c에 도시하는 바와 같이, 2층 금속 적층체(43)상에 빌드 업 법에 의해 절연층(46)을 통해 층간에서 비아(48)에 의해 배선 패턴(44)이 전기적으로 접속된 적층체(50)를 형성한다.

계속해서, 도 11d에 도시하는 바와 같이, 더미 금속층(41)의 외주연보다 내측 위치에서 적층체(50)와 지지 기판(10)을 절단함으로써, 더미 금속층(41)과 2층 금속 적층체(43) 사이에서 적층체(50)를 박리한다.

다음에 도 12a에 도시하는 바와 같이, 2층 금속 적층체(43)의 동층(42)을 금속층(42a)을 배리어층으로하여 에칭하여 제거한다.

계속해서 도 12b에 도시하는 바와 같이, 금속층(42a)을 에칭하여 제거한다.

다음에, 적층체(50)를 상하 반전하고(도 12c), 계속해서 적층체(50)의 표리면에 솔더 레지스트에 의해 패턴(52)을 형성하며(도 12d), 패턴(52)을 마스크로 하여, 노출되어 있는 배선 패턴(44)상에 니켈 도금, 이어서 금 도금을 실시하여 보호 도금층(54)을 형성하고(도 12e), 소요 지점에 땜납 범프(56)를 형성하여 배선 기판을 완성한다(도 12f).

[특허 문헌 1] 특허 공개 제2004-235323호 공보

그런데, 상기 종래의 배선 기판의 제조 방법에서는 도 11c에 도시하는 바와 같이, 금속층(42a)상에 적층체(50)의 배선 패턴(44)을 전부 빌드 업 법에 의해 형성하고 있다. 빌드 업 법에 의할 때는 배선 패턴(44)은 장시간을 요구하는 도금에 의해 동층을 형성하고, 이어서 에칭하여 패턴화하는 것이기 때문에 그 형성에 장시간을 요구한다는 문제가 있다. 특히, 적층수가 많을수록 장시간을 요구하게 된다.

그래서, 본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 것은 박형으로 고밀도 배선이 가능한 배선 기판을 효율적으로 제조할 수 있는 배선 기판의 제조 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명은, 상기 목적을 달성하기 위해 다음의 구성을 포함한다.

즉, 본 발명에 따른 배선 기판의 제조 방법은, 지지 기판의 기판면 상에 빌드 업 법에 의해 절연층을 통해 층간에서 배선 패턴이 전기적으로 접속된 적층체를 형성하며, 상기 지지 기판의 기판면으로부터 상기 적층체를 분리하고, 이 적층체에 소요의 처리를 실시하여, 절연층을 통해 배선 패턴이 층간에서 전기적으로 접속된 배선 기판을 형성하는 배선 기판의 제조 방법에 있어서, 제1 금속층과 이 제1 금속층을 에칭할 수 있는 에칭액에 의해서는 침식되지 않는 제2 금속층과 상기 제1 금속층과 같은 재질의 금속으로 이루어지는 제3 금속층이 이 순으로 적층된 3층 금속 적층체를, 상기 제1 금속층 측에서 상기 지지 기판의 기판면에 박리 가능하게 적층하는 공정과, 상기 3층 금속 적층체의 상기 제3 금속층을 에칭하여 소요의 배선 패턴으로 형성하는 포토리소그래피 공정과, 이 배선 패턴상에 빌드 업 법에 의해 절연층을 통해 층간에서 배선 패턴이 전기적으로 접속된 적층체를 형성하는 공정과, 이 적층체를 상기 제1 금속층과 상기 지지 기판 사이에서 지지 기판으로부터 박리하는 공정과, 이 적층체의 상기 제1 금속층을 상기 제2 금속층을 배리어층으로 하여 에칭에 의해 제거하는 공정과, 노출된 상기 제2 금속층을 에칭에 의해 제거하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 금속층 쪽이 상기 제3 금속층보다 두꺼운 3층 금속 적층체를 이용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지 기판의 기판면에 접착층에 의해 더미 금속층을 접착하고, 이 더미 금속층을 덮도록 더미 금속층보다 넓게 형성한 상기 3층 금속 적층체를 상기 제1 금속층의 주연부에서 상기 접착층에 의해 상기 지지 기판면에 접착하며, 상기 적층체를 상기 지지 기판면으로부터 박리할 때에는, 상기 더미 금속층의 외주연보다 내측 위치에서 상기 적층체와 지지 기판을 절단함으로써, 상기 더미 금속층과 상기 제1 금속층 사이에서 상기 적층체를 박리하도록 할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 배선 기판의 제조 방법은, 지지 기판의 기판면상에 빌드 업 법에 의해 절연층을 통해 층간에서 배선 패턴이 전기적으로 접속된 적층체를 형성하며, 상기 지지 기판의 기판면으로부터 상기 적층체를 분리하고, 이 적층체에 소요의 처리를 실시하여, 절연층을 통해 배선 패턴이 층간에서 전기적으로 접속된 배선 기판을 형성하는 배선 기판의 제조 방법에 있어서, 제1 금속층과 이 제1 금속층을 에칭할 수 있는 에칭액에 의해서는 침식되지 않는 제2 금속층과 상기 제1 금속층과 같은 재질의 금속으로 이루어지는 제3 금속층이 이 순으로 적층된 3층 금속 적층체를, 상기 제1 금속층 측에서 상기 지지 기판의 표리의 기판면에 각각 박리 가능하게 적층하는 공정과, 상기 각 3층 금속 적층체의 상기 제3 금속층을 에칭하여 소요의 배선 패턴으로 형성하는 포토리소그래피 공정과, 이 각 배선 패턴상에 빌드 업 법에 의해 절연층을 통해 층간에서 배선 패턴이 전기적으로 접속된 적층체를 형성하는 공정과, 이 각 적층체를 상기 제1 금속층과 상기 지지 기판 사이에서 지지 기판으로부터 박리하는 공정과, 이 적층체의 상기 제1 금속층을 상기 제2 금속층을 배리어층으로 하여 에칭에 의해 제거하는 공정과, 노출된 상기 제2 금속층을 에칭에 의해 제거하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지 기판의 표리의 기판면에 접착층에 의해 각각 더미 금속층을 접착하고, 이 각 더미 금속층을 덮도록 더미 금속층보다 넓게 형성한 상기 3층 금속 적층체를 상기 제1 금속층의 주연부에서 상기 접착층에 의해 상기 지지 기판면 에 접착하며, 상기 각 적층체를 상기 지지 기판면으로부터 박리할 때는, 상기 더미 금속층의 외주연보다 내측 위치에서 상기 적층체와 지지 기판을 절단함으로써, 상기 더미 금속층과 상기 제1 금속층 사이에서 상기 적층체를 박리하도록 할 수 있다.

이하, 본 발명의 적합한 실시예에 관해서, 첨부 도면과 함께 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 10은 본 발명에 따른 배선 기판의 제조 방법을 도시하는 설명도이다.

우선 도 1에 도시하는 바와 같이, 지지 기판(60)의 표리면에 3층 금속 적층체(62)를 각각 박리 가능하게 적층한다.

3층 금속 적층체(62)는 제1 금속층(63)과, 이 제1 금속층(63)을 에칭할 수 있는 에칭액에 의해서는 침식되지 않는 제2 금속층(64)과, 제1 금속층(63)과 같은 재질의 금속으로 이루어지는 제3 금속층(65)이 이 순으로 적층되어 이루어진다.

제1 금속층(63)은 예컨대 두께 약 70 ㎛ 정도의 비교적 두꺼운 동박을 이용한다. 제2 금속층(64)에는 예컨대 두께가 1 ㎛ 정도의 니켈, 크롬 또는 티탄의 층으로 한다. 이 제2 금속층(64)은 제1 금속층(63)상에 전해 도금 또는 스퍼터링에 의해 형성한다. 제3 금속층(65)은 예컨대 두께 약 18 ㎛ 정도의 동(銅)층으로 한다. 이 제3 금속층(65)은 제2 금속층(64)상에 전해 도금 등에 의해 형성한다.

지지 기판(60)에는 지지 기판(60)에 절연층이나 도금 층과 같은 워크를 형성하고, 반송할 때, 취급 조작을 용이하게 할 수 있는 보형성(保形性)을 구비하고, 워크에 수축이나 휘어짐 등의 변형이 발생하는 것을 억제하는 강도를 구비하고 있는 재료를 선택한다. 본 실시예에서는 지지 기판(60)에는 0.3 내지 0.4 ㎜ 두께의 유리 섬유가 들어간 에폭시 수지 기판을 사용하였다. 지지 기판(60)은 소요의 강도를 갖추고 있는 것이면 유리 섬유가 들어간 에폭시 수지 등의 수지 기판만으로 이루어지는 것이더라도 좋고, 수지 기판 이외에 금속판만으로 이루어지는 것이라도 좋다.

또한, 지지 기판(60)에 대하여 3층 금속 적층체(62)를 박리 가능하게 적층하기 위해서는 도 2에 도시하는 바와 같이 하면 적합하다.

즉, 지지 기판(60)의 표리의 기판면에 접착층(67)에 의해 각각 더미 금속층(68)을 접착하고, 각 더미 금속층(68)을 덮도록 더미 금속층(68)보다 넓게 형성한 상기 3층 금속 적층체(62)를 제1 금속층(63)의 주연부에서 접착층(67)에 의해 지지 기판면에 접착하는 것이다.

도 2에서 굵은 선으로 그린 A선 부분이 더미 금속층(68)과 3층 금속 적층체(62)가 접착층(67)에 접착되어 있는 부위이다. 또한, 도 2에서 파선 B에 의해 도시한 부위는 3층 금속 적층체(62)와 더미 금속층(68)이 단순히 접촉하고 있는 부분을 도시한다. 따라서, 더미 금속층(68)의 외주연보다 내측 위치가 되는 C선의 위치에서, 3층 금속 적층체(62), 더미 금속층(68) 및 지지 기판(60)을 절단함으로써, 더미 금속층(68)과 제1 금속층(63) 사이에서 3층 금속 적층체(62)를 박리하도록 할 수 있다. 또한, 파선 B에 의해 도시한 부위에 공기가 들어가지 않도록, 이들 적층 공정은 진공 장치 내에서 행하면 적합하다.

다음에, 도 3에 도시하는 바와 같이, 제3 금속층(65)상에 소요 레지스트 패턴(70)을 형성하고, 이어서 도 4에 도시하는 바와 같이, 레지스트 패턴(70)을 마스크로 하여 노광, 현상을 행하며, 계속해서 레지스트 패턴(70)을 제거하는 일련의 포토리소그래피 공정을 행하여 제3 금속층(65)을 에칭하여 소요의 배선 패턴(71)으로 형성한다.

다음에, 도 5에 도시하는 바와 같이, 각 배선 패턴(71)상에 빌드 업 법에 의해 절연층(73)을 통해 층간에서 배선 패턴(74)이 비아(75)에 의해 전기적으로 접속된 적층체(76)를 형성한다.

계속해서, 이들 적층물을 도 2에 도시하는 C선 위치에서 절단함으로써, 도 6에 도시하는 바와 같이, 지지 기판(60)으로부터 적층체(76)를 박리(분리)한다.

이렇게 하여 분리한 적층체(76)의 제1 금속층(63)을, 도 7에 도시하는 바와 같이, 제2 금속층(64)을 배리어층으로 하여 에칭에 의해 제거한다.

계속해서, 도 8에 도시하는 바와 같이, 노출된 제2 금속층(64)을 에칭에 의해 제거한다. 이 경우, 제3 금속층(65)을 에칭하여 형성된 배선 패턴(71)이 제2 금속층(64)의 에칭액에 의해서는 침식되지 않고, 도 8에 도시하는 바와 같이 절연층(73)중에 매몰되며, 표면이 노출되는 매립 배선으로서 얻어진다.

이 매립 배선은 미리 형성된 3층 금속 적층체(62)의 제3 금속층(65)을 에칭하여 얻어지는 것으로서, 빌드 업 법에 의해 공정중에 장시간을 요구하는 도금에 의해 형성되는 것이 아니기 때문에 배선 기판의 제조 시간의 단축화를 도모할 수 있다.

계속해서, 도 9에 도시하는 바와 같이, 적층체(76)의 표리의 배선 패턴(71, 74)의 소요 부위가 노출되도록 적층체(76)의 표리면에 솔더 레지스트층(78)을 형성한다. 그리고 도 10에 도시하는 바와 같이, 노출된 배선 패턴(71, 74) 부분에 니켈 도금을 하지(下地)로 하는 금 도금을 실시하여 보호 도금 피막(80)을 형성하고, 또한 평탄한 매립 배선으로 되어있는 배선 패턴(71)측에 외부 접속용 땜납 범프(82)를 형성하여 배선 기판(84)을 완성한다.

또한, 배선 기판(84)은 통상 복수의 기판을 동시에 만들고, 이것을 절단 분리함으로써 원하는 배선 기판을 얻는다.

또한, 상기 실시예에서는 지지 기판(60)의 표리면에 적층체(76)를 형성하도록 하였지만, 지지 기판(60)의 한 면측에만 적층체(76)를 형성해 가도록 하더라도 좋다.

본 발명에서는, 배선 기판의 제조 공정과는 별개로 미리 작성되는 3층 금속 적층체를 사용하고, 이 3층 금속 적층체의 제3 금속층을 에칭하여 한쪽 측의 최표층의 배선 패턴으로 형성하는 것이며, 빌드 업 법에 의해 공정중에서 장시간을 요구하는 도금에 의해 형성되는 것이 아니기 때문에 배선 기판의 제조 시간의 단축화, 효율화를 도모할 수 있다. 또한, 이 배선 패턴은 절연층 중에 매몰되어 표면이 노출되는 매립 배선이 되기 때문에 표면이 평탄하고 LSI의 실장을 용이하면서 확실하게 행할 수 있다고 하는 효과를 갖는다. 또한, 지지 기판상에서 만들어 박리하는 것이기 때문에 박형으로 고밀도 배선이 가능한 배선 기판을 효율적으로 제 조할 수 있다.

Claims

지지 기판의 기판면상에 빌드 업 법에 의해 절연층을 통해 층간에서 배선 패턴이 전기적으로 접속된 적층체를 형성하며, 상기 지지 기판의 기판면으로부터 상기 적층체를 분리하고, 이 적층체에 소요의 처리를 실시하여 절연층을 통해 배선 패턴이 층간에서 전기적으로 접속된 배선 기판을 형성하는 배선 기판의 제조 방법에 있어서,

제1 금속층과, 이 제1 금속층을 에칭할 수 있는 에칭액에 의해서는 침식되지 않는 제2 금속층과, 상기 제1 금속층과 같은 재질의 금속으로 이루어지는 제3 금속층이 이 순으로 적층된 3층 금속 적층체를, 상기 제1 금속층 측에서 상기 지지 기판의 기판면에 박리 가능하게 적층하는 공정과,

상기 3층 금속 적층체의 상기 제3 금속층을 에칭하여 소요의 배선 패턴으로 형성하는 포토리소그래피 공정과,

상기 배선 패턴상에 빌드 업 법에 의해 절연층을 통해 층간에서 배선 패턴이 전기적으로 접속된 적층체를 형성하는 공정과,

상기 적층체를 상기 제1 금속층과 상기 지지 기판 사이에서 지지 기판으로부터 박리하는 공정과,

상기 적층체의 상기 제1 금속층을 상기 제2 금속층을 배리어층으로 하여 에칭에 의해 제거하는 공정과,

노출된 상기 제2 금속층을 에칭에 의해 제거하는 공정

을 포함하는 것을 특징으로 하는 배선 기판의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 금속층 쪽이 상기 제3 금속층보다 두꺼운 3층 금속 적층체를 이용하는 것을 특징으로 하는 배선 기판의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 지지 기판의 기판면에 접착층에 의해 더미 금속층을 접착하고,

상기 더미 금속층을 덮도록 이 더미 금속층보다 넓게 형성한 상기 3층 금속 적층체를 상기 제1 금속층의 주연부에서 상기 접착층에 의해 상기 지지 기판면에 접착하며,

상기 적층체를 상기 지지 기판면으로부터 박리할 때는, 상기 더미 금속층의 외주보다 내측 위치에서 상기 적층체와 지지 기판을 절단함으로써, 상기 더미 금속층과 상기 제1 금속층 사이에서 상기 적층체를 박리하는 것을 특징으로 하는 배선 기판의 제조 방법.
지지 기판의 기판면상에 빌드 업 법에 의해 절연층을 통해 층간에서 배선 패턴이 전기적으로 접속된 적층체를 형성하며, 상기 지지 기판의 기판면으로부터 상기 적층체를 분리하고, 이 적층체에 소요의 처리를 실시하여 절연층을 통해 배선 패턴이 층간에서 전기적으로 접속된 배선 기판을 형성하는 배선 기판의 제조 방법에서,

제1 금속층과, 이 제1 금속층을 에칭할 수 있는 에칭액에 의해서는 침식되지 않는 제2 금속층과, 상기 제1 금속층과 같은 재질의 금속으로 이루어지는 제3 금속층이 이 순으로 적층된 3층 금속 적층체를, 상기 제1 금속층 측에서 상기 지지 기판의 표리(表裏)의 기판면에 각각 박리 가능하게 적층하는 공정과,

상기 각 3층 금속 적층체의 상기 제3 금속층을 에칭하여 소요의 배선 패턴으로 형성하는 포토리소그래피 공정과,

이 각 배선 패턴상에 빌드 업 법에 의해 절연층을 통해 층간에서 배선 패턴이 전기적으로 접속된 적층체를 형성하는 공정과,

이 각 적층체를 상기 제1 금속층과 상기 지지 기판 사이에서 지지 기판으로부터 박리하는 공정과,

이 적층체의 상기 제1 금속층을 상기 제2 금속층을 배리어층으로 하여 에칭에 의해 제거하는 공정과,

노출된 상기 제2 금속층을 에칭에 의해 제거하는 공정

을 포함하는 것을 특징으로 하는 배선 기판의 제조 방법.
제4항에 있어서, 상기 제1 금속층 쪽이 상기 제3 금속층보다 두꺼운 3층 금속 적층체를 이용하는 것을 특징으로 하는 배선 기판의 제조 방법.
제4항에 있어서, 상기 지지 기판의 표리의 기판면에 접착층에 의해 각각 더미 금속층을 접착하고,

상기 각 더미 금속층을 덮도록 상기 더미 금속층보다 넓게 형성한 상기 3층 금속 적층체를 상기 제1 금속층의 주연부에서 상기 접착층에 의해 상기 지지 기판면에 접착하며,

상기 각 적층체를 상기 지지 기판면으로부터 박리할 때는, 상기 더미 금속층의 외주연보다 내측 위치에서 상기 적층체와 지지 기판을 절단함으로써, 상기 더미 금속층과 상기 제1 금속층 사이에서 상기 적층체를 박리하는 것을 특징으로 하는 배선 기판의 제조 방법.