KR20230117139A - 캐리어를 구비하는 금속박 및 그 제조 방법 - Google Patents

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미쓰이금속광업주식회사
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Abstract

캐리어를 구비하는 금속박의 단부, 혹은 다운사이징된 캐리어를 구비하는 금속박의 절단 개소에서 금속층이 박리되기 어려워, 그로 인해, 의도한 회로 패턴을 형성하기 쉽고, 게다가 캐리어의 강도 저하가 효과적으로 억제되어 양산 공정에 바람직하게 사용 가능한, 캐리어를 구비하는 금속박이 제공된다. 이 캐리어를 구비하는 금속박은 캐리어와, 캐리어 상에 마련되는 박리층과, 박리층 상에 마련되는, 두께 0.01㎛ 이상 4.0㎛ 이하의 금속층을 구비한다. 캐리어는, 적어도 금속층 측의 표면에, ISO25178에 준거하여 측정되는 계면의 전개 면적비 Sdr이 5％ 미만인 평탄 영역과, ISO25178에 준거하여 측정되는 계면의 전개 면적비 Sdr이 5％ 이상 39％ 이하인 요철 영역을 갖고, 요철 영역이, 평탄 영역을 둘러싸는 선상의 패턴으로 마련된다.

Description

캐리어를 구비하는 금속박 및 그 제조 방법
본 발명은 캐리어를 구비하는 금속박 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
근년의 휴대용 전자 기기 등의 전자 기기의 소형화 및 고기능화에 수반하여, 프린트 배선판에는 배선 패턴의 한층 더한 미세화(파인 피치화)가 요구되고 있다. 이러한 요구에 대응하기 위해, 프린트 배선판 제조용 금속박에는 종전 이상으로 얇고, 또한 낮은 표면 조도의 것이 요망되고 있다. 예를 들어, 특허문헌 1(일본 특허 공개 제2005-76091호 공보)에는, 평균 표면 조도 Rz를 0.01㎛ 이상 2.0㎛ 이하로 저감한 캐리어 구리박의 평활면에 박리층 및 극박 구리박을 순서대로 적층하는 것을 포함하는, 캐리어를 구비하는 극박 구리박의 제조 방법이 개시되어 있고, 이 캐리어를 구비하는 극박 구리박에 의해 고밀도 극미세 배선(파인 패턴)을 실시하여 다층 프린트 배선판을 얻는 것도 개시되어 있다.
또한, 캐리어를 구비하는 금속박에 있어서의 금속층의 두께와 표면 조도의 한층 더한 저감을 실현하기 위해, 종래부터 전형적으로 사용되고 있는 수지제 캐리어 대신에, 유리 기판이나 연마 금속 기판 등을 초평활 캐리어로서 사용하고, 이 초평활면 상에 스퍼터링 등의 기상법에 의해 금속층을 형성하는 것도 최근 제안되어 있다. 예를 들어, 특허문헌 2(국제 공개 제2017/150283호)에는, 캐리어(예를 들어 유리 캐리어), 박리층, 반사 방지층, 극박 구리층을 순서대로 구비한 캐리어를 구비하는 구리박이 개시되어 있고, 박리층, 반사 방지층 및 극박 구리층을 스퍼터링으로 형성하는 것이 기재되어 있다. 또한, 특허문헌 3(국제 공개 제2017/150284호)에는, 캐리어(예를 들어 유리 캐리어), 중간층(예를 들어 밀착 금속층 및 박리 보조층), 박리층 및 극박 구리층을 구비한 캐리어를 구비하는 구리박이 개시되어 있고, 중간층, 박리층 및 극박 구리층을 스퍼터링으로 형성하는 것이 기재되어 있다. 특허문헌 2 및 3의 어느 것에 있어서도, 표면 평탄성이 우수한 유리 등의 캐리어 상에 각 층이 스퍼터링 형성됨으로써, 극박 구리층의 외측 표면에 있어서 1.0㎚ 이상 100㎚ 이하라고 하는 매우 낮은 산술 평균 조도 Ra를 실현하고 있다.
그런데, 캐리어를 구비하는 금속박의 반송 시 등에, 캐리어와 금속층의 적층 부분이 다른 부재와 접촉함으로써, 금속층의 예기치 못한 박리가 발생하는 경우가 있고, 이러한 문제에 대처 가능한 캐리어를 구비하는 금속박이 몇 가지 제안되어 있다. 예를 들어, 특허문헌 4(일본 특허 공개 제2016-137727호 공보)에는, 금속 캐리어와 금속박의 외주의 일부 또는 전체가 수지로 덮인 적층체가 개시되어 있고, 이러한 구성으로 함으로써, 다른 부재와의 접촉을 방지하여 핸들링 중의 금속박의 박리를 적게 할 수 있다고 되어 있다. 특허문헌 5(국제 공개 제2014/054812호)에는, 수지제 캐리어와 금속박 사이의 계면이 외주 영역의 적어도 네 구석에 있어서 접착층을 개재시켜 견고하게 접착되어 있음으로써 코너 부분의 예기치 못한 박리를 방지한 캐리어를 구비하는 금속박이 개시되어 있고, 반송 종료 후에, 접착층보다도 내측 부분에서 캐리어를 구비하는 금속박을 절단하는 것도 개시되어 있다. 특허문헌 6(일본 특허 공개 제2000-331537호 공보)에는, 구리박 캐리어의 좌우 에지 근방 부분의 표면 조도를 중앙부보다도 크게 한 캐리어를 구비하는 구리박이 개시되어 있고, 이렇게 함으로써 캐리어 구비 구리박의 취급 시나 동장 적층판의 제작 시에 구리층이 캐리어로부터 박리하는 등의 문제가 발생하지 않게 된다고 되어 있다. 특허문헌 7(국제 공개 제2019/163605호)에는, 평탄한 유리 캐리어의 표면에 절단 마진으로서 최대 높이 Rz가 1.0㎛ 이상 30.0㎛ 이하인 요철 영역을 선상에 마련하는 것이 개시되어 있고, 이렇게 함으로써, 캐리어 구비 구리박의 절단 시 및 절단 후에 있어서의 구리층의 바람직하지 않은 박리를 방지할 수 있다고 되어 있다.
일본 특허 공개 제2005-76091호 공보 국제 공개 제2017/150283호 국제 공개 제2017/150284호 일본 특허 공개 제2016-137727호 공보 국제 공개 제2014/054812호 일본 특허 공개 제2000-331537호 공보 국제 공개 제2019/163605호
IC칩 등을 기판에 실장할 때, 실장 설비를 처리할 수 있는 기판의 크기에는 상한이 있고, 전형적인 사이즈의 캐리어를 구비하는 금속박(예를 들어 400㎜×400㎜)은 이 상한을 상회한다. 따라서, 실장 설비를 처리할 수 있는 크기가 되도록 캐리어를 구비하는 금속박을 절단하여, 예를 들어 100㎜ 폭 정도로 다운사이징하는 것이 행해져 있다. 그러나, 캐리어를 구비하는 금속박을 절단할 때, 절단 계면에 노출된 박리층의 박리 강도가 낮기 때문에, 절단 시의 부하에 의해 금속층이 캐리어로부터 박리되어 버리는 경우가 있다. 그 결과, 의도한 회로 패턴을 형성할 수 없어, 그 이후의 공정에 진행시키지 않는다고 하는 문제가 발생할 수 있다. 또한, SiO2 기판, Si 단결정 기판 또는 유리를 캐리어로서 사용한 경우, 캐리어를 구비하는 금속박의 절단 시에 캐리어 단부에 칩핑(박리 결락)이 발생하는 등의 결함이 생기기 쉽다.
이러한 문제에 대처하기 위해, 특허문헌 7에 나타내어진 바와 같이, 캐리어를 구비하는 금속박에 있어서, 캐리어의 표면에 선상의 요철 영역을 마련함으로써, 캐리어를 구비하는 금속박의 단부 또는 다운사이징된 캐리어를 구비하는 금속박의 절단 개소에서 금속층을 박리하기 어렵게 하는 것이 생각된다. 한편, 본래적으로 평탄한 캐리어 표면에 블라스트 처리 등의 물리적 방법에 의해 요철 영역을 형성한 경우, 캐리어의 강도가 저하되고, 결과적으로 캐리어의 균열이 발생할 우려가 높아진다. 균열이 발생한 캐리어는 그 이후의 제조 공정에 사용할 수 없어, 그로 인해, 수율 저하나 공정의 정지 등에 의해 캐리어를 구비하는 금속박이나 그것을 사용한 프린트 배선판 등의 양산에 지장을 초래하게 된다. 따라서, 캐리어를 구비하는 금속박의 단부 또는 절단면으로부터의 금속층의 바람직하지 않은 박리의 방지와, 캐리어의 강도 저하의 방지의 양립이라고 하는 관점에서 개선의 여지가 있다.
본 발명자들은, 금번, 캐리어를 구비하는 금속박에 있어서, 본래적으로 평탄한 캐리어의 표면에, 절단 마진으로서 계면의 전개 면적비 Sdr이 소정의 범위로 제어된 요철 영역을 형성함으로써, 캐리어를 구비하는 금속박의 단부, 혹은 다운사이징된 캐리어를 구비하는 금속박의 절단 개소에서 금속층이 박리되기 어려워, 의도한 회로 패턴을 형성하기 쉽고, 게다가 캐리어의 강도 저하가 효과적으로 억제되어 양산 공정에 바람직하게 사용할 수 있다는 지견을 얻었다.
따라서, 본 발명의 목적은, 캐리어를 구비하는 금속박의 단부, 혹은 다운사이징된 캐리어를 구비하는 금속박의 절단 개소에서 금속층이 박리되기 어려워, 그로 인해, 의도한 회로 패턴을 형성하기 쉽고, 게다가 캐리어의 강도 저하가 효과적으로 억제되어 양산 공정에 바람직하게 사용 가능한, 캐리어를 구비하는 금속박을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 양태에 의하면,
캐리어와,
상기 캐리어 상에 마련되는 박리층과,
상기 박리층 상에 마련되는, 두께 0.01㎛ 이상 4.0㎛ 이하의 금속층을
구비하고,
상기 캐리어가, 적어도 상기 금속층 측의 표면에, ISO25178에 준거하여 측정되는 계면의 전개 면적비 Sdr이 5％ 미만인 평탄 영역과, ISO25178에 준거하여 측정되는 계면의 전개 면적비 Sdr이 5％ 이상 39％ 이하인 요철 영역을 갖고, 해당 요철 영역이, 상기 평탄 영역을 둘러싸는 선상의 패턴으로 마련되는,
캐리어를 구비하는 금속박이 제공된다.
본 발명의 다른 일 양태에 의하면, 상기 캐리어를 구비하는 금속박의 제조 방법이며,
적어도 한쪽의 표면이, ISO25178에 준거하여 측정되는 계면의 전개 면적비 Sdr이 5％ 미만의 평탄면인, 캐리어를 준비하는 공정과,
상기 캐리어의 표면의 적어도 외주부에 조화 처리를 행하여, ISO25178에 준거하여 측정되는 계면의 전개 면적비 Sdr이 5％ 이상 39％ 이하인 요철 영역을 선상의 패턴으로 형성하는 공정과,
상기 캐리어 상에, 박리층을 형성하는 공정과,
상기 박리층 상에, 두께 0.01㎛ 이상 4.0㎛ 이하의 금속층을 형성하는 공정을
포함하는, 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 일 양태에 의하면, 상기 캐리어를 구비하는 금속박을, 상기 캐리어를 구비하는 금속박이 복수매로 분할되도록, 상기 요철 영역에서 상기 패턴에 따라서 절단하는 것을 포함하는, 캐리어를 구비하는 금속박의 제조 방법이 제공된다.
도 1은 본 발명의 캐리어를 구비하는 금속박의 일 양태를 모식적으로 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시되는 캐리어를 구비하는 금속박의 일점쇄선으로 둘러싸이는 요철 영역을 포함하는 부분의 층 구성을 나타내는 모식 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시되는 캐리어를 구비하는 금속박에 포함되는, 캐리어를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는 요철 영역 상에서 절단된 캐리어를 구비하는 금속박을 나타내는 모식 단면도이다.
도 5는 마스킹층을 형성한 캐리어를 도시하는 상면 모식도이다.
도 6a는 파괴 하중의 측정 방법을 설명하기 위한 모식 단면도이다.
도 6b는 도 6a에 도시되는 캐리어와 지지 부재 S의 위치 관계를 나타내는 모식 상면도이다.
정의
본 명세서에 있어서, 「계면의 전개 면적비 Sdr」 또는 「Sdr」이란, ISO25178에 준거하여 측정되는, 정의 영역의 전개 면적(표면적)이 정의 영역의 면적에 대하여 얼마나 증대하고 있는지를 나타내는 파라미터이다. 본 명세서에서는, 계면의 전개 면적비 Sdr을 표면적의 증가분(％)으로서 나타내는 것으로 한다. 이 값이 작을수록, 평탄에 가까운 표면 형상인 것을 나타내고, 완전히 평탄한 표면의 Sdr은 0％가 된다. 한편, 이 값이 클수록, 요철이 많은 표면 형상인 것을 나타낸다. 예를 들어, 표면의 Sdr이 30％인 경우, 이 표면은 완전히 평탄한 표면으로부터 30％ 표면적이 증대하고 있는 것을 나타낸다. 계면의 전개 면적비 Sdr은, 대상면에 있어서의 소정의 측정 면적(예를 들어 12690㎛2의 이차원 영역)의 표면 프로파일을 시판 중인 레이저 현미경으로 측정함으로써 산출할 수 있다. 본 명세서에 있어서, 계면의 전개 면적비 Sdr의 수치는, S 필터 및 L 필터에 의한 컷오프를 사용하지 않고 측정되는 값으로 한다.
캐리어를 구비하는 금속박
본 발명의 캐리어를 구비하는 금속박의 일 예가 도 1 및 2에 모식적으로 도시된다. 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 캐리어를 구비하는 금속박(10)은 캐리어(12)와, 박리층(16)과, 금속층(18)을 이 순서대로 구비한 것이다. 박리층(16)은 캐리어(12) 상에 마련되는 층이다. 금속층(18)은 박리층(16) 상에 마련되고, 두께 0.01㎛ 이상 4.0㎛ 이하의 층이다. 원하는 바에 따라, 캐리어를 구비하는 금속박(10)은 캐리어(12)와 박리층(16) 사이에 밀착성의 향상에 기여할 수 있는 중간층(14)을 더 갖고 있어도 된다. 또한, 캐리어를 구비하는 금속박(10)은, 박리층(16)과 금속층(18) 사이에 에칭 시의 스토퍼층으로서 기능할 수 있는 기능층(17)을 더 갖고 있어도 된다. 또한, 캐리어(12)의 양면에 상하 대칭이 되도록 상술한 각종 층을 순서대로 구비하여 이루어지는 구성으로 해도 된다. 캐리어를 구비하는 금속박(10)은, 후술하는 양태의 캐리어(12)를 구비하는 것 이외에는, 공지된 층 구성을 채용하면 되며 특별히 한정되지는 않는다. 어떻든, 본 발명에 있어서는, 도 2 및 3에 도시된 바와 같이, 캐리어(12)는 적어도 금속층(18) 측의 표면에 계면의 전개 면적비 Sdr이 5％ 미만인, 1개 또는 복수의 평탄 영역 F와, 계면의 전개 면적비 Sdr이 5％ 이상 39％ 이하인 요철 영역 R을 갖는다. 그리고, 이 요철 영역 R은, 평탄 영역 F를 둘러싸는 선상의 패턴으로 마련된다. 또한, 요철 영역 R은, 서로 개별화된 복수의 평탄 영역 F를 구획하는 선상의 패턴으로 마련되어 있어도 된다.
이와 같이, 캐리어를 구비하는 금속박에 있어서, 본래적으로 평탄한 캐리어(12)의 표면에 절단 마진으로서 선상의 요철 영역 R을 마련함으로써, 캐리어를 구비하는 금속박의 단부나, 다운사이징된 캐리어를 구비하는 금속박의 절단 개소에서 금속층(18)이 박리되기 어려워, 의도한 회로 패턴을 형성하는 것이 가능해진다. 즉, 캐리어(12)가 계면의 전개 면적비 Sdr이 작은 평탄 영역 F를 가짐으로써, 캐리어(12) 상에 박리층(16)을 개재시켜 적층된 금속층(18)의 평탄 영역 F 상의 표면도 평탄한 형상으로 되고, 이 금속층(18)의 평탄면이 파인 패턴의 형성을 가능하게 한다. 또한, 캐리어(12)는 계면의 전개 면적비 Sdr이 큰 요철 영역 R도 갖고 있고, 이 요철에 기인하는 앵커 효과에 의해, 박리층(16) 및 금속층(18)의 요철 영역 R 상에 형성된 부분에 있어서의 박리 강도가 높아진다. 그리고, 이 요철 영역 R은 평탄 영역 F를 둘러싸도록, 적어도 캐리어(12)의 외주부에 형성되어 있기 때문에, 캐리어를 구비하는 금속박의 단부로부터 금속층(18)의 의도하지 않는 박리를 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 캐리어(12)의 요철 영역 R은 서로 개별화된 복수의 평탄 영역 F를 구획하는 패턴의 선상에 마련되어 있어도 되고, 이러한 경우에는, 이 요철 영역 R의 패턴에 따라서 캐리어를 구비하는 금속박(10)을 절단했을 때, 각각의 평탄 영역 F를 갖고, 또한 하 공정의 회로 실장 설비가 처리 가능한 크기로 다운사이징된 복수의 캐리어를 구비하는 금속박(10')을 얻을 수 있다. 요철 영역 R로 절단함으로써 얻어진 캐리어를 구비하는 금속박(10')이 도 4에 도시된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 캐리어를 구비하는 금속박(10')은 절단면이 요철 영역 R에 존재하므로, 절단면에 있어서의 박리층(16)의 박리 강도가 높아, 그로 인해 절단면으로부터의 금속층(18)의 바람직하지 않은 박리를, 절단시 뿐만 아니라, 절단 후(예를 들어 실장 공정에서의 캐리어를 구비하는 금속박의 반송 시나 핸들링 시)에 있어서도, 매우 효과적으로 방지할 수 있다. 그 결과, 의도한 회로 패턴을 형성하기 쉬워져, 파인 피치의 회로 실장 기판을 바람직하게 실현할 수 있다.
따라서, 본 발명의 캐리어를 구비하는 금속박(10)은, 제조 공정에 있어서 캐리어를 구비하는 금속박(10)이 복수매로 분할되도록, 요철 영역 R이 상기 소정의 패턴에 따라서 절단되는 것이 바람직하다. 즉, 캐리어를 구비하는 금속박(10)은 회로 실장을 위한 다운사이징이 요구될 때, 요철 영역 R에서 상기 소정의 패턴에 따라서 절단하여 복수매로 분할되는 것이 바람직하다. 본 발명의 바람직한 양태에 의하면, 캐리어를 구비하는 금속박(10)을 캐리어를 구비하는 금속박(10)이 복수매로 분할되도록, 요철 영역 R에서 상기 패턴에 따라서 절단하는 것을 포함하는, 캐리어를 구비하는 금속박(즉 다운사이징된 캐리어를 구비하는 금속박(10'))의 제조 방법이 제공된다. 캐리어를 구비하는 금속박(10)의 절단은 공지된 방법을 따라서 행하면 되고, 특별히 한정되지는 않는다. 바람직한 절단 방법의 예로서는, 다이싱, 워터 커터, 레이저 커터 등을 들 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이, 본래적으로 평탄한 캐리어 표면에 블라스트 처리 등의 물리적 방법에 의해 요철 영역을 형성한 경우, 캐리어의 강도가 저하되고, 결과적으로 캐리어의 균열이 발생할 우려가 있다. 균열이 발생한 캐리어는 그 이후의 제조 공정에 사용할 수 없어, 그로 인해 공정의 정지나 제품 수율의 저하 등, 캐리어를 구비하는 금속박이나 그것을 사용한 프린트 배선판 등의 양산에 지장을 초래하는 것이 일어날 수 있다. 이와 같이, 캐리어를 구비하는 금속박의 단부 또는 절단면으로부터의 금속층이 바람직하지 않은 박리의 방지와, 캐리어의 강도 저하의 방지를 양립하는 것은 용이하지 않다. 이 점에 대해 본 발명자들이 조사한 결과, 캐리어를 구비하는 금속박에 있어서, 캐리어의 요철 영역의 Sdr을 5％ 이상 39％ 이하라고 하는 특정한 범위에 제어함으로써, 요철 영역에 있어서의 캐리어 및 금속 층간의 박리 강도를 유의미하게 향상시키면서도, 캐리어의 강도 저하를 효과적으로 억제할 수 있는 것을 밝혀냈다. 이 효과가 실현되는 메커니즘은 반드시 확실하지는 않지만, 요인의 하나로서 이하와 같은 것을 들 수 있다. 즉, 평탄한 캐리어에 요철이 국소적으로 존재하는 경우, 당해 요철에 압축 응력이 집중되는 결과, 캐리어의 파괴가 야기되기 쉽다. 이 점, Sdr이 5％ 이상 39％ 이하인 영역은 요철이 균일하게 분포되어 있다고 해도, 압축 응력이 분산되는 결과, 캐리어의 파괴가 야기되기 어렵다. 따라서, 본 발명의 캐리어를 구비하는 금속박(10)은 캐리어(12)의 균열이 발생하기 어려워지기 때문에, 캐리어를 구비하는 금속박 자체를 높은 생산성으로 양산할 수 있음과 함께, 캐리어를 구비하는 금속박을 사용하여 제조되는 프린트 배선판 등의 양산 공정에도 바람직하게 사용하는 것이 가능해진다.
캐리어(12)는 실리콘을 포함하는 기판 또는 유리 기판인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 유리 캐리어이다. 실리콘을 포함하는 기판으로서는, 원소로서 Si를 포함하는 것이면 어떠한 기판이어도 되고, SiO2 기판, SiN 기판, Si 단결정 기판, Si 다결정 기판 등을 적용할 수 있다. 캐리어(12)의 형태는 시트, 필름 및 판 중 어느 것이어도 된다. 또한, 캐리어(12)는 이들의 시트, 필름 및 판 등이 적층된 것이어도 된다. 예를 들어, 캐리어(12)는 SiO2 기판, Si 단결정 기판, 유리판 등의 강성을 갖는 지지체로서 기능할 수 있는 것인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 가열을 수반하는 프로세스에 있어서의 캐리어를 구비하는 금속박(10)의 휨 방지 관점에서, 열팽창 계수(CTE)가 25ppm/K 미만(전형적으로는 1.0ppm/K 이상 23ppm/K 이하)의 Si 단결정 기판 또는 유리판이다. 또한, 핸들링성이나 칩 실장 시의 평탄성 확보의 관점에서, 캐리어(12)의 마이크로 비커스 경도는 500HV 이상 3000HV 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 600HV 이상 2000HV 이하이다. 유리를 캐리어로서 사용한 경우, 경량으로, 열팽창 계수가 낮고, 절연성이 높고, 강성이 높고 표면이 평탄하기 때문에, 금속층(18)의 표면을 극도로 평활하게 할 수 있는 등의 이점이 있다. 또한, 캐리어가 유리인 경우, 배선층을 형성한 후, 화상 검사를 행할 때에 시인성이 우수한 점, 전자 소자 탑재 시에 유리한 표면 평탄성(코플래너리티)을 갖고 있는 점, 프린트 배선판 제조 공정에 있어서의 디스미어나 각종 도금 공정에 있어서 내약품성을 갖고 있는 점, 캐리어를 구비하는 금속박(10)으로부터 캐리어(12)를 박리할 때에 화학적 분리법을 채용할 수 있는 점 등의 이점이 있다. 캐리어(12)는 SiO2를 포함하는 유리인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 SiO2를 50중량％ 이상, 더욱 바람직하게는 SiO2를 60중량％ 이상 포함하는 유리이다. 캐리어(12)를 구성하는 유리의 바람직한 예로서는, 석영 유리, 붕규산 유리, 무알칼리 유리, 소다 석회 유리, 알루미노실리케이트 유리, 및 그것들의 조합을 들 수 있고, 보다 바람직하게는 붕규산 유리, 무알칼리 유리, 소다 석회 유리, 및 그것들의 조합이며, 특히 바람직하게는 무알칼리 유리, 소다 석회 유리, 및 그것들의 조합이며, 가장 바람직하게는 무알칼리 유리이다. 캐리어(12)가 붕규산 유리, 무알칼리 유리 또는 소다 석회 유리로 구성되는 것이, 캐리어를 구비하는 금속박(10)을 절단할 때에 캐리어(12)의 칩핑을 적게 할 수 있기 때문에 바람직하다. 무알칼리 유리란, 이산화규소, 산화알루미늄, 산화붕소 및 산화칼슘이나 산화바륨 등의 알칼리 토류 금속 산화물을 주성분으로 하고, 또한 붕산을 함유하는, 알칼리 금속을 실질적으로 함유하지 않는 유리이다. 이 무알칼리 유리는, 0℃에서 350℃까지의 넓은 온도 대역에 있어서 열팽창 계수가 3ppm/K 이상 5ppm/K 이하의 범위로 낮게 안정되어 있으므로, 가열을 수반하는 프로세스에 있어서의 유리의 휨을 최소한으로 할 수 있다는 이점이 있다. 캐리어(12)의 두께는 100㎛ 이상 2000㎛ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 300㎛ 이상 1800㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 400㎛ 이상 1100㎛ 이하이다. 캐리어(12)가 이러한 범위 내의 두께이면, 핸들링에 지장을 초래하지 않는 적절한 강도를 확보하면서 프린트 배선판의 박형화 및 전자 부품 탑재 시에 발생하는 휨의 저감을 실현할 수 있다.
캐리어(12)의 평탄 영역 F(복수의 평탄 영역 F를 갖는 경우에는 그 각각)는, 계면의 전개 면적비 Sdr이 5％ 미만이고, 바람직하게는 0.01％ 이상 4.0％ 이하, 보다 바람직하게는 0.03％ 이상 3.0％ 이하, 더욱 바람직하게는 0.05％ 이상 1.0％ 이하, 특히 바람직하게는 0.07％ 이상 0.50％ 이하, 가장 바람직하게는 0.08％ 이상 0.50％ 이하이다. 이렇게 평탄 영역 F의 계면의 전개 면적비 Sdr이 작을수록, 캐리어(12) 상에 적층되는 금속층(18)의 최외면(즉 박리층(16)과는 반대 측의 표면)에 있어서 바람직하게 낮은 계면의 전개 면적비 Sdr을 초래할 수 있고, 그것에 의해, 캐리어를 구비하는 금속박(10)을 사용하여 제조되는 프린트 배선판에 있어서, 라인/스페이스(L/S)가 13㎛ 이하/13㎛ 이하(예를 들어 12㎛/12㎛에서 2㎛/2㎛까지) 등의 정도로까지 고도로 미세화된 배선 패턴을 형성하는 데 적합한 것이 된다.
캐리어(12)의 요철 영역 R은, 계면의 전개 면적비 Sdr이 5％ 이상 39％ 이하이며, 바람직하게는 6％ 이상 36％ 이하, 보다 바람직하게는 7％ 이상 32％ 이하, 더욱 바람직하게는 7％ 이상 25％ 이하, 특히 바람직하게는 8％ 이상 22％ 이하이다. 이렇게 함으로써, 요철 영역 R에 있어서의 박리층(16)과의 박리되기 용이함이 저하(밀착성이 향상)된다. 그 결과, 캐리어를 구비하는 금속박(10)의 단부로부터 금속층(18)의 의도하지 않은 박리를 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 캐리어(12)가 복수의 평탄 영역 F를 갖는 경우, 요철 영역 R은, 복수의 평탄 영역 F를 구획하는 선상의 패턴으로 마련되어 있는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 캐리어를 구비하는 금속박(10)을 요철 영역 R의 패턴에 따라서 절단했을 때, 절단면에 있어서의 양호한 박리 강도를 확보할 수 있어, 절단에 수반하는 금속층(18)이 바람직하지 않은 박리를 보다 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 캐리어(12) 표면에 뾰족해진 부분이나 금이 간 부분이 발생하기 어렵기 때문에, 캐리어를 구비하는 금속박(10)을 절단했을 때에 발생하는 캐리어의 입자상 파편의 수를 저감할 수 있다. 게다가, 캐리어(12)의 강도 저하를 보다 효과적으로 억제할 수 있다. 요철 영역 R에 있어서의 캐리어(12)의 박리 강도는 20gf/㎝ 이상 3000gf/㎝ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 25gf/㎝ 이상 2000gf/㎝ 이하, 더욱 바람직하게는 30gf/㎝ 이상 1000gf/㎝ 이하, 특히 바람직하게는 35gf/㎝ 이상 500gf/㎝ 이하, 가장 바람직하게는 50gf/㎝ 이상 300gf/㎝ 이하이다. 이 범위이면, 캐리어를 구비하는 금속박(10)의 단부 또는 절단면으로부터의 금속층(18)이 바람직하지 않은 박리를 효과적으로 억제할 수 있고, 또한 생산성 높게 요철 영역 R을 형성할 수 있다. 이 박리 강도는 후술하는 실시예에서 언급되는 바와 같이, JIS Z 0237-2009에 준거하여 측정되는 값이다.
요철 영역 R의 패턴은 격자 형상, 스트립 형상 또는 십자 형상으로 마련되는 것이, 복수의 평탄 영역 F를 회로 실장 기판에 적합한 균등한 형상 및 사이즈로 구획하기 쉬운 점에서 바람직하다. 그 중에서도, 요철 영역 R의 패턴을 격자 형상 또는 스트립 형상으로 마련하는 것이 특히 바람직하다. 이렇게 함으로써, 개개의 평탄 영역 F의 주위의 전체 또는 대부분을 요철 영역 R로 둘러쌀 수 있으므로, 절단 후에 분할된 각 캐리어를 구비하는 금속박(10')의 단부에 있어서 박리의 기점을 발생시키기 어려워진다.
요철 영역 R의 패턴의 선 폭은 1㎜ 이상 50㎜ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.5㎜ 이상 45㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 2.0㎜ 이상 40㎜ 이하, 특히 바람직하게는 2.5㎜ 이상 35㎜ 이하이다. 이러한 범위 내로 함으로써, 커터 등의 절단 수단의 요철 영역 R에 대한 위치 결정을 하기 쉽고 또한 절단도 하기 쉬워짐과 함께, 평탄 영역 F를 많이 확보하면서, 요철 영역 R에 의한 각종 이점을 바람직하게 실현할 수 있다.
또한, 파인 패턴의 형성에 필요한 평탄성을 금속층(18)에 부여 가능한 영역(즉 평탄 영역 F)을 충분히 확보하는 관점에서, 캐리어(12)의 평탄 영역 F 및 요철 영역 R의 합계 면적에 대한 요철 영역 R의 면적의 비율이 0.01 이상 0.5 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.02 이상 0.45 이하, 더욱 바람직하게는 0.05 이상 0.40 이하, 특히 바람직하게는 0.1 이상 0.35 이하이다.
원하는 바에 따라 마련되는 중간층(14)은 캐리어(12)와 박리층(16) 사이에 개재하여, 캐리어(12)와 박리층(16)의 밀착성의 확보에 기여하는 층이다. 중간층(14)을 구성하는 금속의 예로서는 Cu, Ti, Al, Nb, Zr, Cr, W, Ta, Co, Ag, Ni, In, Sn, Zn, Ga, Mo 및 그것들의 조합(이하, 금속 M이라고 말함)을 들 수 있고, 바람직하게는 Cu, Ti, Al, Nb, Zr, Cr, W, Ta, Co, Ag, Ni, Mo 및 그것들의 조합, 보다 바람직하게는 Cu, Ti, Zr, Al, Cr, W, Ni, Mo 및 그것들의 조합, 더욱 바람직하게는 Cu, Ti, Al, Cr, Ni, Mo 및 그것들의 조합, 특히 바람직하게는 Cu, Ti, Al, Ni 및 그것들의 조합을 들 수 있다. 중간층(14)은 순금속이어도 되고, 합금이어도 된다. 중간층(14)을 구성하는 금속은 원료 성분이나 성막 공정 등에 기인하는 불가피 불순물을 포함하고 있어도 된다. 또한, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 중간층(14)의 성막 후에 대기에 폭로되는 경우, 그에 기인하여 혼입되는 산소의 존재는 허용된다. 상기 금속의 함유율의 상한은 특별히 한정되지 않고, 100원자％여도 된다. 중간층(14)은 물리 기상 퇴적(PVD)법에 의해 형성된 층인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 스퍼터링에 의해 형성된 층이다. 중간층(14)은 금속 타깃을 사용한 마그네트론 스퍼터링법에 의해 형성된 층인 것이 막 두께 분포의 균일성 관점에서 특히 바람직하다. 중간층(14)의 두께는 10㎚ 이상 1000㎚ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 30㎚ 이상 800㎚ 이하, 더욱 바람직하게는 60㎚ 이상 600㎚ 이하, 특히 바람직하게는 100㎚ 이상 400㎚ 이하이다. 이러한 두께로 함으로써, 캐리어와 동등한 조도를 갖는 중간층으로 하는 것이 가능해진다. 이 두께는, 층 단면을 투과형 전자 현미경의 에너지 분산형 X선 분광 분석기(TEM-EDX)로 분석함으로써 측정되는 값으로 한다.
중간층(14)은 1층 구성이어도 되고, 2층 이상의 구성이어도 된다. 중간층(14)이 1층 구성인 경우, 중간층(14)은 Cu, Al, Ti, Ni 또는 그것들의 조합(예를 들어 합금이나 금속간 화합물)으로 구성되는 금속을 함유하는 층으로 이루어지는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 Al, Ti, 또는 그것들의 조합(예를 들어 합금이나 금속간 화합물)이며, 더욱 바람직하게는 주로 Al을 함유하는 층 또는 주로 Ti를 함유하는 층이다. 한편, 캐리어(12)와의 밀착성이 충분히 높다고는 말할 수 없는 금속 또는 합금을 중간층(14)에 채용하는 경우는, 중간층(14)을 2층 구성으로 하는 것이 바람직하다. 즉, 캐리어(12)와의 밀착성이 우수한 금속(예를 들어 Ti) 또는 합금으로 구성한 층을 캐리어(12)에 인접시켜서 마련하고, 또한 캐리어(12)와의 밀착성이 떨어지는 금속(예를 들어 Cu) 또는 합금으로 구성한 층을 박리층(16)에 인접시켜서 마련함으로써, 캐리어(12)와의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 중간층(14)이 바람직한 2층 구성의 예로서는, 캐리어(12)에 인접하는 Ti 함유층과, 박리층(16)에 인접하는 Cu 함유층으로 이루어지는 적층 구조를 들 수 있다. 또한, 2층 구성의 각 층의 구성 원소나 두께의 밸런스를 바꾸면, 박리 강도도 바뀌기 때문에, 각 층의 구성 원소나 두께를 적절히 조정하는 것이 바람직하다. 또한, 본 명세서에 있어서 「금속 M 함유층」의 범주에는, 캐리어의 박리성을 손상시키지 않는 범위에 있어서, 금속 M 이외의 원소를 포함하는 합금도 포함되는 것으로 한다. 따라서, 중간층(14)은 주로 금속 M을 포함하는 층이라고도 할 수 있다. 상기의 점에서, 중간층(14)에 있어서의 금속 M의 함유율은 50원자％ 이상 100원자％ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 60원자％ 이상 100원자％ 이하, 더욱 바람직하게는 70원자％ 이상 100원자％ 이하, 특히 바람직하게는 80원자％ 이상 100원자％ 이하, 가장 바람직하게는 90원자％ 이상 100원자％ 이하이다.
중간층(14)을 합금으로 구성하는 경우, 바람직한 합금의 예로서는 Ni 합금을 들 수 있다. Ni 합금은 Ni 함유율이 45중량％ 이상 98중량％ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 55중량％ 이상 90중량％ 이하, 더욱 바람직하게는 65중량％ 이상 85중량％ 이하이다. 바람직한 Ni 합금은, Ni와, Cr, W, Ta, Co, Cu, Ti, Zr, Si, C, Nd, Nb 및 La로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 합금이며, 보다 바람직하게는 Ni와, Cr, W, Cu 및 Si로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 합금이다. 중간층(14)을 Ni 합금층으로 하는 경우, Ni 합금 타깃을 사용한 마그네트론 스퍼터링법에 의해 형성된 층인 것이 막 두께 분포의 균일성 관점에서 특히 바람직하다.
박리층(16)은 캐리어(12) 및 존재하는 경우에는 중간층(14)의 박리를 가능 내지 용이하게 하는 층이다. 박리층(16)은 유기 박리층 및 무기 박리층 중 어느 것이어도 된다. 유기 박리층에 사용되는 유기 성분의 예로서는, 질소 함유 유기 화합물, 황 함유 유기 화합물, 카르복실산 등을 들 수 있다. 질소 함유 유기 화합물의 예로서는, 트리아졸 화합물, 이미다졸 화합물 등을 들 수 있다. 한편, 무기 박리층에 사용되는 무기 성분의 예로서는, Ni, Mo, Co, Cr, Fe, Ti, W, P, Zn, Cu, Al, Nb, Zr, Ta, Ag, In, Sn, Ga 중 적어도 1종류 이상을 포함하는 금속 산화물 혹은 금속 산질화물, 또는 탄소층 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 특히, 박리층(16)은 탄소 함유층, 즉 주로 탄소를 포함하여 이루어지는 층인 것이 박리 용이성이나 막 형성성의 점 등에서 바람직하고, 보다 바람직하게는 주로 탄소 또는 탄화수소로 이루어지는 층이며, 더욱 바람직하게는 경질 탄소막인 아몰퍼스 카본으로 이루어지는 층이다. 이 경우, 박리층(16)(즉 탄소 함유층)은 XPS에 의해 측정되는 탄소 농도가 60원자％ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 70원자％ 이상, 더욱 바람직하게는 80원자％ 이상, 특히 바람직하게는 85원자％ 이상이다. 탄소 농도의 상한값은 특별히 한정되지 않고 100원자％여도 되지만, 98원자％ 이하가 현실적이다. 박리층(16)은 불가피 불순물(예를 들어 분위기 등의 주위 환경에서 유래되는 산소, 수소 등)을 포함할 수 있다. 또한, 박리층(16)에는 기능층(17) 또는 금속층(18)의 성막 방법에 기인하여 박리층(16)으로서 함유된 금속 이외의 종류의 금속 원자가 혼입될 수 있다. 박리층(16)으로서 탄소 함유층을 사용한 경우에는, 캐리어와의 상호 확산성 및 반응성이 작고, 300℃를 초과하는 온도에서의 프레스 가공 등을 받아도, 금속층과 접합 계면 사이에서의 고온 가열에 의한 금속 결합의 형성을 방지하여, 캐리어의 박리 제거가 용이한 상태를 유지할 수 있다. 이 박리층(16)도 스퍼터링 등의 기상법에 의해 형성된 층인 것이 박리층(16) 중의 과도한 불순물을 억제하는 점, 원하는 바에 따라 마련되는 중간층(14)의 성막과의 연속 생산성의 점 등에서 바람직하다. 박리층(16)으로서 탄소 함유층을 사용한 경우의 두께는 1㎚ 이상 20㎚ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1㎚ 이상 10㎚ 이하이다. 이러한 두께로 함으로써, 캐리어와 동등한 조도를 갖고, 박리 기능을 구비한 박리층으로 하는 것이 가능해진다. 이 두께는, 층 단면을 투과형 전자 현미경의 에너지 분산형 X선 분광 분석기(TEM-EDX)로 분석함으로써 측정되는 값으로 한다.
박리층(16)은, 금속 산화물층 및 탄소 함유층의 각각의 층을 포함하거나, 또는 금속 산화물 및 탄소의 양쪽을 포함하는 층이어도 된다. 특히, 캐리어를 구비하는 금속박(10)이 중간층(14)을 포함하는 경우, 탄소 함유층이 캐리어(12)의 안정적인 박리에 기여함과 함께, 금속 산화물층이 중간층(14) 및 금속층(18)에서 유래하는 금속 원소의 가열에 수반하는 확산을 억제할 수 있어, 결과적으로 예를 들어 350℃ 이상의 고온에서 가열된 후에 있어서도, 안정된 박리성을 유지하는 것이 가능해진다. 금속 산화물층은 Cu, Ti, Al, Nb, Zr, Cr, W, Ta, Co, Ag, Ni, In, Sn, Zn, Ga, Mo 또는 그것들의 조합으로 구성되는 금속의 산화물을 포함하는 층인 것이 바람직하다. 금속 산화물층은 금속 타깃을 사용하고, 산화성 분위기 하에서 스퍼터링을 행하는 반응성 스퍼터링법에 의해 형성된 층인 것이, 성막 시간의 조정에 의해 막 두께를 용이하게 제어 가능한 점에서 특히 바람직하다. 금속 산화물층의 두께는 0.1㎚ 이상 100㎚ 이하인 것이 바람직하다. 금속 산화물층의 두께의 상한값으로서는, 보다 바람직하게는 60㎚ 이하, 더욱 바람직하게는 30㎚ 이하, 특히 바람직하게는 10㎚ 이하이다. 이 두께는, 층 단면을 투과형 전자 현미경의 에너지 분산형 X선 분광 분석기(TEM-EDX)로 분석함으로써 측정되는 값으로 한다. 이때, 박리층(16)으로서 금속 산화물층 및 탄소층이 적층되는 순서는 특별히 한정되지는 않는다. 또한, 박리층(16)은 금속 산화물층 및 탄소 함유층의 경계가 명료하게는 특정되지 않는 혼상(즉 금속 산화물 및 탄소의 양쪽을 포함하는 층)의 상태로 존재하고 있어도 된다.
마찬가지로, 고온에서의 열처리 후에 있어서도 안정된 박리성을 유지하는 관점에서, 박리층(16)은 금속층(18)에 인접하는 측의 면이 불화 처리면 및／또는 질화 처리면인 금속 함유층이어도 된다. 금속 함유층에는 불소의 함유량 및 질소의 함유량의 합이 1.0원자％ 이상인 영역(이하, 「(F+N) 영역」이라고 칭함)이 10㎚ 이상의 두께에 걸쳐 존재하는 것이 바람직하고, (F+N) 영역은 금속 함유층의 금속층(18) 측에 존재하는 것이 바람직하다. (F+N) 영역의 두께(SiO2 환산)는, XPS를 사용하여 캐리어를 구비하는 금속박(10)의 깊이 방향 원소 분석을 행함으로써 특정되는 값으로 한다. 불화 처리면 내지 질화 처리면은, 반응성 이온 에칭(RIE: Reactive ion etching), 또는 반응성 스퍼터링법에 의해 바람직하게 형성할 수 있다. 한편, 금속 함유층에 포함되는 금속 원소는, 음의 표준 전극 전위를 갖는 것이 바람직하다. 금속 함유층에 포함되는 금속 원소의 바람직한 예로서는, Cu, Ag, Sn, Zn, Ti, Al, Nb, Zr, W, Ta, Mo 및 그것들의 조합(예를 들어 합금이나 금속간 화합물)을 들 수 있다. 금속 함유층에 있어서의 금속 원소의 함유율은 50원자％ 이상 100원자％ 이하인 것이 바람직하다. 금속 함유층은 1층으로 구성되는 단층이어도 되고, 2층 이상으로 구성되는 다층이어도 된다. 금속 함유층 전체의 두께는, 10㎚ 이상 1000㎚ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 30㎚ 이상 500㎚ 이하, 더욱 바람직하게는 50㎚ 이상 400㎚ 이하, 특히 바람직하게는 100㎚ 이상 300㎚ 이하이다. 금속 함유층 자체의 두께는, 층 단면을 투과형 전자 현미경의 에너지 분산형 X선 분광 분석기(TEM-EDX)로 분석함으로써 측정되는 값으로 한다.
혹은, 박리층(16)은 탄소층 등 대신에, 금속 산질화물 함유층이어도 된다. 금속 산질화물 함유층의 캐리어(12)와 반대 측(즉 금속층(18) 측)의 표면은, TaON, NiON, TiON, NiWON 및 MoON으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 금속 산질화물을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 캐리어(12)와 금속층(18)의 밀착성을 확보하는 점에서, 금속 산질화물 함유층의 캐리어(12) 측의 표면은, Cu, Ti, Ta, Cr, Ni, Al, Mo, Zn, W, TiN 및 TaN으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 금속층(18) 표면의 이물 입자수를 억제하여 회로 형성성을 향상시키고, 또한 고온에서 장시간 가열된 후에 있어서도, 안정된 박리 강도를 유지하는 것이 가능해진다. 금속 산질화물 함유층의 두께는 5㎚ 이상 500㎚ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10㎚ 이상 400㎚ 이하, 더욱 바람직하게는 20㎚ 이상 200㎚ 이하, 특히 바람직하게는 30㎚ 이상 100㎚ 이하이다. 이 두께는, 층 단면을 투과형 전자 현미경의 에너지 분산형 X선 분광 분석기(TEM-EDX)로 분석함으로써 측정되는 값으로 한다.
원하는 바에 따라 박리층(16)과 금속층(18) 사이에 기능층(17)이 마련되어도 된다. 기능층(17)은 캐리어를 구비하는 금속박(10)에, 에칭 스토퍼 기능이나 반사 방지 기능 등의 원하는 기능을 부여하는 것이면 특별히 한정되지는 않는다. 기능층(17)을 구성하는 금속이 바람직한 예로서는, Ti, Al, Nb, Zr, Cr, W, Ta, Co, Ag, Ni, Mo 및 그것들의 조합을 들 수 있고, 보다 바람직하게는 Ti, Zr, Al, Cr, W, Ni, Mo 및 그것들의 조합, 더욱 바람직하게는 Ti, Al, Cr, Ni, Mo 및 그것들의 조합, 특히 바람직하게는 Ti, Mo 및 그것들의 조합이다. 이들의 원소는, 플래시 에칭액(예를 들어 구리 플래시 에칭액)에 대하여 용해되지는 않는다고 하는 성질을 갖고, 그 결과, 플래시 에칭액에 대하여 우수한 내약품성을 나타낼 수 있다. 따라서, 기능층(17)은 금속층(18)보다도 플래시 에칭액에 의해 에칭되기 어려운 층으로 되어, 그로 인해 에칭 스토퍼층으로서 기능할 수 있다. 또한, 기능층(17)을 구성하는 상술한 금속은 광의 반사를 방지하는 기능도 갖기 때문에, 기능층(17)은 화상 검사(예를 들어 자동 화상 검사(AOI))에 있어서 시인성을 향상시키기 위한 반사 방지층으로서도 기능할 수 있다. 기능층(17)은 순금속이어도 되고, 합금이어도 된다. 기능층(17)을 구성하는 금속은 원료 성분이나 성막 공정 등에 기인하는 불가피 불순물을 포함하고 있어도 된다. 또한, 상기 금속의 함유율의 상한은 특별히 한정되지 않고, 100원자％여도 된다. 기능층(17)은 물리 기상 퇴적(PVD)법에 의해 형성된 층인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 스퍼터링에 의해 형성된 층이다. 기능층(17)의 두께는 1㎚ 이상 500㎚ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10㎚ 이상 400㎚ 이하, 더욱 바람직하게는 30㎚ 이상 300㎚ 이하, 특히 바람직하게는 50㎚ 이상 200㎚ 이하이다.
금속층(18)은 금속으로 구성되는 층이다. 금속층을 구성하는 금속의 바람직한 예로서는, Cu, Au, Pt 및 그것들의 조합(예를 들어 합금이나 금속간 화합물)을 들 수 있고, 보다 바람직하게는 Cu, Au, Pt 및 그것들의 조합, 더욱 바람직하게는 Cu이다. 금속층(18)을 구성하는 금속은 원료 성분이나 성막 공정 등에 기인하는 불가피 불순물을 포함하고 있어도 된다. 금속층(18)은 어떠한 방법으로 제조된 거시어도 되고, 예를 들어 무전해 금속 도금법 및 전해 금속 도금법 등의 습식 성막법, 스퍼터링 및 진공 증착 등의 물리 기상 퇴적(PVD)법, 화학 기상 성막, 또는 그것들의 조합에 의해 형성한 금속층이어도 된다. 특히 바람직하게는, 극박화에 의한 파인 피치화에 대응하기 쉬운 관점에서, 스퍼터링법이나 진공 증착 등의 물리 기상 퇴적(PVD)법에 의해 형성된 금속층이며, 가장 바람직하게는 스퍼터링법에 의해 제조된 금속층이다. 또한, 금속층(18)은 무조화의 금속층인 것이 바람직한데, 프린트 배선판 제조 시의 배선 패턴 형성에 지장을 초래하지 않는 한 예비적 조화나 소프트 에칭 처리나 세정 처리, 산화 환원 처리에 의해 2차적인 조화가 발생한 것이어도 된다. 상술한 바와 같은 파인 피치화에 대응하는 관점에서, 금속층(18)의 두께는 0.01㎛ 이상 4.0㎛ 이하이며, 바람직하게는 0.02㎛ 이상 3.0㎛ 이하, 보다 바람직하게는 0.05㎛ 이상 2.5㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 0.10㎛ 이상 2.0㎛ 이하, 특히 바람직하게는 0.20㎛ 이상 1.5㎛ 이하, 가장 바람직하게는 0.30㎛ 이상 1.2㎛ 이하이다. 이러한 범위 내의 두께의 금속층(18)은 스퍼터링법에 의해 제조되는 것이 성막 두께의 면내 균일성의 유지나, 시트상이나 롤상에서의 생산성 향상의 관점에서 바람직하다.
금속층(18)의 최외면은, 캐리어(12)의 평탄 영역 F의 표면 형상에 대응한 평탄 형상과, 캐리어(12)의 요철 영역 R의 표면 형상에 대응한 요철 형상을 갖는 것이 바람직하다. 즉, 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 평탄 영역 F 및 요철 영역 R을 갖는 캐리어(12) 상에 중간층(14)(존재하는 경우), 박리층(16), 기능층(17)(존재하는 경우)을 개재시켜 금속층(18)이 형성됨으로써, 캐리어(12)의 평탄 영역 F 및 요철 영역 R의 표면 프로파일이 각 층의 표면에 각각 전사된다. 이렇게 해서, 박리층(16)의 일부에 요철 형상이 전사되면서, 금속층(18)의 최외면에 캐리어(12)의 각 영역의 형상에 대응한 바람직한 표면 프로파일이 부여되는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 캐리어를 구비하는 금속박(10)을 절단한 경우에 있어서의 금속층(18)의 박리를 보다 한층 방지할 수 있음과 함께, 파인 피치화에 의해 한층 대응할 수 있다. 전형적으로는, 금속층(18)의 최외면에 있어서의, 캐리어(12)의 평탄 영역 F에 대응한 평탄 형상을 갖는 면(즉 평탄면)은, 계면의 전개 면적비 Sdr이 5％ 미만이고, 바람직하게는 0.01％ 이상 4.0％ 이하, 보다 바람직하게는 0.03％ 이상 3.0％ 이하, 더욱 바람직하게는 0.05％ 이상 1.0％ 이하, 특히 바람직하게는 0.08％ 이상 0.50％ 이하이다. 또한, 금속층(18)의 최외면에 있어서의, 캐리어(12)의 요철 영역 R에 대응한 요철 형상을 갖는 면(즉 요철면)은, 계면의 전개 면적비 Sdr이 전형적으로는 5％ 이상 39％ 이하이며, 바람직하게는 6％ 이상 36％ 이하, 보다 바람직하게는 7％ 이상 32％ 이하, 더욱 바람직하게는 7％ 이상 25％ 이하, 특히 바람직하게는 8％ 이상 22％ 이하이다.
중간층(14)(존재하는 경우), 박리층(16), 기능층(17)(존재하는 경우) 및 금속층(18)은 모두 물리 기상 퇴적(PVD)막, 즉 물리 기상 퇴적(PVD)법에 의해 형성된 막인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 스퍼터막, 즉 스퍼터링법에 의해 형성된 막이다.
캐리어를 구비하는 금속박(10) 전체의 두께는 특별히 한정되지는 않지만, 바람직하게는 500㎛ 이상 3000㎛ 이하, 보다 바람직하게는 700㎛ 이상 2500㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 900㎛ 이상 2000㎛ 이하, 특히 바람직하게는 1000㎛ 이상 1700㎛ 이하이다. 캐리어를 구비하는 금속박(10)의 사이즈는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 한 변이 10cm인 정사각형 이상, 보다 바람직하게는 한 변이 20cm인 정사각형 이상, 더욱 바람직하게는 한 변이 25cm인 정사각형 이상이다. 캐리어를 구비하는 금속박(10)의 사이즈의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 한 변이 1000cm인 정사각형이 상한의 하나의 기준으로서 들 수 있다. 또한, 캐리어를 구비하는 금속박(10)은, 배선의 형성 전후에 있어서, 그 자체 단독으로 핸들링 가능한 형태이다.
캐리어를 구비하는 금속박의 제조 방법
본 발명의 캐리어를 구비하는 금속박(10)은, (1) 캐리어를 준비하고, (2) 캐리어 표면의 적어도 외주부에 조화 처리를 행하고, (3) 캐리어 상에 박리층, 금속층 등의 각종 층을 형성함으로써 제조할 수 있다.
(1) 캐리어의 준비
먼저, 적어도 한쪽의 표면에 있어서의 계면의 전개 면적비 Sdr이 5％ 미만의 평탄면인, 캐리어(12)를 준비한다. 이 계면의 전개 면적비 Sdr은, 바람직하게는 0.01％ 이상 4.0％ 이하, 보다 바람직하게는 0.03％ 이상 3.0％ 이하, 더욱 바람직하게는 0.05％ 이상 1.0％ 이하, 특히 바람직하게는 0.07％ 이상 0.50％ 이하, 가장 바람직하게는 0.08％ 이상 0.50％ 이하이다. 일반적으로 SiO2, SiN, Si 단결정, Si 다결정의 기판이나 판상의 유리 제품은 평탄성이 우수하기 때문에, 상기 범위 내의 Sdr을 충족하는 평탄면을 갖는 시판 중인 SiO2 기판, SiN 기판, Si 단결정 기판, Si 다결정 기판, 유리 시트, 유리 필름 및 유리판을 캐리어(12)로서 사용해도 된다. 혹은, 상기 Sdr을 충족하지 않는 캐리어(12) 표면에 공지된 방법으로 연마 가공을 실시함으로써 상기 범위 내의 Sdr을 부여해도 된다. 캐리어(12)의 바람직한 재질이나 특성에 대해서는 전술한 바와 같다.
(2) 캐리어 표면의 조화 처리
다음으로, 캐리어(12)의 표면의 적어도 외주부에 조화 처리를 행하여, 계면의 전개 면적비 Sdr이 5％ 이상 39％ 이하인 요철 영역 R을, 선상의 패턴으로 형성한다. 이 계면의 전개 면적비 Sdr은, 바람직하게는 6％ 이상 36％ 이하, 보다 바람직하게는 7％ 이상 32％ 이하, 더욱 바람직하게는 7％ 이상 25％ 이하, 특히 바람직하게는 8％ 이상 22％ 이하이다. 또한, 조화 처리는, 요철 영역이 복수의 영역을 구획하는 선상의 패턴이 되도록, 캐리어(12)의 표면의 소정 영역에 행하는 것이 바람직하다. 조화 처리는 공지된 방법에 따라서 행하면 되고, 상기 범위 내의 계면의 전개 면적비 Sdr을 실현할 수 있고, 또한(필요에 따라 마스킹을 병용하여) 원하는 패턴으로 요철 영역 R을 형성하는 것이 가능한 한 특별히 한정되지는 않는다. 바람직한 조화 처리의 방법은, 원하는 Sdr의 요철 영역 R을 효율적으로 형성 가능한 점에서 블라스트 처리 또는 에칭 처리이며, 보다 바람직하게는 블라스트 처리이다.
블라스트 처리에 의한 조화 처리는, 캐리어(12)의 표면의 외주부 또는 소정 영역(즉 요철 영역 R이 형성되어야 할 영역)에 대하여 입자상의 미디어(투사재)를 노즐로부터 투사함으로써 행할 수 있다. 바람직한 노즐의 크기는, 토출구가 직사각형인 경우에는 폭 0.1㎜ 이상 20㎜ 이하 및 길이 100㎜ 이상 1000㎜ 이하이며, 보다 바람직하게는 폭 3㎜ 이상 15㎜ 이하 및 길이 200㎜ 이상 800㎜ 이하이다. 한편, 토출구가 원형인 경우에는, 바람직한 노즐의 크기는, 직경 0.2㎜ 이상 50㎜ 이하, 보다 바람직하게는 직경 3㎜ 이상 20㎜ 이하이다. 미디어의 입경은 7㎛ 이상 50㎛ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 8㎛ 이상 35㎛ 이하이다. 미디어의 재질의 바람직한 예로서는, 알루미나, 지르코니아, 탄화규소, 철, 알루미늄, 아연, 유리, 스틸 및 보론 카바이트를 들 수 있다. 미디어의 모스 경도는 4 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5.5 이상, 더욱 바람직하게는 6.0 이상이다. 특히 이러한 미디어를 사용함으로써, 캐리어(12)의 표면에 원하는 Sdr이 상기 범위 내로 제어된 요철 영역 R을 형성하는 것이 가능해진다. 바람직한 미디어의 토출 압력은 0.01㎫ 이상 0.80㎫ 이하이며, 보다 바람직하게는 0.1㎫ 이상 0.50㎫ 이하, 더욱 바람직하게는 0.15㎫ 이상 0.25㎫ 이하이다. 또한, 캐리어(12)에 대한 단위 면적당의 블라스트 처리 시간은 0.03초/㎠ 이상 10초/㎠ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1초/㎠ 이상 5초/㎠ 이하이다. 특히, 미디어를 물과 혼합시켜서 슬러리의 형태로 하고, 이 슬러리를 가압 에어에 의해 노즐로부터 토출시킴으로써 블라스트 처리를 행하는 것이, 캐리어(12)의 표면에 Sdr이 상기 범위 내로 제어된 요철 영역 R을 형성하기 쉬워지는 점에서 바람직하다. 또한, 상술한 조건에서 조화 처리(블라스트 처리)를 행함으로써, 조화 처리 후의 캐리어의 강도 저하를 보다 효과적으로 억제할 수 있다.
이 관점에서, 캐리어(12) 표면에 대한 조화 처리(예를 들어 블라스트 처리)는 한 변이 300㎜인 정사각형의 미처리 캐리어의 표면의 외주부를 구성하는 폭 11㎜의 프레임상 영역에 당해 조화 처리를 행한 경우에, 조화 처리가 완료된 캐리어의 평균 파괴 하중이, 미처리 캐리어의 평균 파괴 하중의 61％ 이상 120％ 이하가 되는 조건에서 행해지는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 63％ 이상 110％ 이하, 더욱 바람직하게는 70％ 이상 100％ 이하가 되는 조건에서 행해진다. 단, 상기 한 변이 300㎜인 정사각형의 미처리 캐리어는, 요철 영역 R을 갖지 않는 것, 그리고 평면에서 보아 형상 및／또는 사이즈가 다르게 되어 있어도 되는 것 이외는, 상기 (1)에서 준비한 캐리어(12)와 동일한 것이다.
한편, 에칭 처리에 의한 조화 처리의 바람직한 예로서는, 불산(불화수소산)을 포함하는 용액을 사용한 웨트 프로세스 및 불소를 포함하는 프로세스 가스(예를 들어 CF4나 SF6 등)를 사용한 반응성 이온 에칭(RIE: Reactive ion etching)에 의한 드라이 프로세스를 들 수 있다.
원하는 영역에 선택적으로 조화 처리(특히 블라스트 처리 또는 에칭 처리)를 행하기 위해, 마스킹을 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 도 5에 도시된 바와 같이, 조화 처리 전에, 캐리어(12)의 표면의 소정 영역(즉 요철 영역 R이 형성되어야 할 영역) 이외의 부분에 마스킹층(20)을 형성하는 것이 바람직하다. 이 경우, 조화 처리 후에, 마스킹층(20)을 제거하는 것이 요망된다.
(3) 캐리어 상으로의 각종 층의 형성
조화 처리를 행한 캐리어(12) 상에, 원하는 바에 따라 중간층(14), 박리층(16), 원하는 바에 따라 기능층(17) 및 두께 0.01㎛ 이상 4.0㎛ 이하의 금속층(18)을 형성한다. 중간층(14)(존재하는 경우), 박리층(16), 기능층(17)(존재하는 경우) 및 금속층(18)의 각 층의 형성은, 극박화에 의한 파인 피치화에 대응하기 쉬운 관점에서, 물리 기상 퇴적(PVD)법에 의해 행해지는 것이 바람직하다. 물리 기상 퇴적(PVD)법의 예로서는, 스퍼터링법, 진공 증착법 및 이온 플레이팅법을 들 수 있지만, 0.05㎚ 이상 5000㎚ 이하와 같은 폭넓은 범위에서 막 두께 제어할 수 있는 점, 넓은 폭 내지 면적에 걸쳐 막 두께 균일성을 확보할 수 있는 점 등에서, 가장 바람직하게는 스퍼터링법이다. 특히, 중간층(14)(존재하는 경우), 박리층(16), 기능층(17)(존재하는 경우) 및 금속층(18)의 모든 층을 스퍼터링법에 의해 형성함으로써, 제조 효율이 각별히 높아진다. 물리 기상 퇴적(PVD)법에 의한 성막은 공지된 기상 성막 장치를 사용하여 공지된 조건에 따라 행하면 되며 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들어, 스퍼터링법을 채용하는 경우, 스퍼터링 방식은, 마그네트론 스퍼터링, 2극 스퍼터링법, 대향 타깃 스퍼터링법 등, 공지된 다양한 방법이어도 되지만, 마그네트론 스퍼터링이, 성막 속도가 빠르고 생산성이 높은 점에서 바람직하다. 스퍼터링은 DC(직류) 및 RF(고주파) 중 어느 전원으로 행해도 된다. 또한, 타깃 형상도 널리 알려져 있는 플레이트형 타깃을 사용할 수 있지만, 타깃 사용 효율의 관점에서 원통형 타깃을 사용하는 것이 바람직하다. 이하, 중간층(14), 박리층(16)(탄소 함유층의 경우), 기능층(17) 및 금속층(18)의 각 층의 물리 기상 퇴적(PVD)법(바람직하게는 스퍼터링법)에 의한 성막에 대해서 설명한다.
중간층(14)의 물리 기상 퇴적(PVD)법(바람직하게는 스퍼터링법)에 의한 성막은, Cu, Ti, Al, Nb, Zr, Cr, W, Ta, Co, Ag, Ni, In, Sn, Zn, Ga 및 Mo로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 금속으로 구성되는 타깃을 사용하고, 비산화성 분위기 하에서 마그네트론 스퍼터링에 의해 행해지는 것이 막 두께 분포 균일성을 향상시킬 수 있는 점에서 바람직하다. 타깃의 순도는 99.9％ 이상이 바람직하다. 스퍼터링에 사용하는 가스로서는, 아르곤 가스 등의 불활성 가스를 사용하는 것이 바람직하다. 아르곤 가스의 유량은 스퍼터링 챔버 사이즈 및 성막 조건에 따라서 적절히 결정하면 되며 특별히 한정되지는 않는다. 또한, 이상 방전이나 플라스마 조사 불량 등의 가동 불량 없이, 연속적으로 성막하는 관점에서 성막 시의 압력은 0.1Pa 이상 20Pa 이하의 범위로 행하는 것이 바람직하다. 이 압력 범위는, 장치 구조, 용량, 진공 펌프의 배기 용량, 성막 전원의 정격 용량 등에 따라서, 성막 전력, 아르곤 가스의 유량을 조정함으로써 설정하면 된다. 또한, 스퍼터링 전력은 성막의 막 두께 균일성, 생산성 등을 고려하여 타깃의 단위 면적당 0.05W/㎠ 이상 10.0W/㎠ 이하의 범위 내에서 적절히 설정하면 된다.
박리층(16)의 물리 기상 퇴적(PVD)법(바람직하게는 스퍼터링법)에 의한 성막은, 카본 타깃을 사용하여 아르곤 등의 불활성 분위기 하에서 행해지는 것이 바람직하다. 카본 타깃은 그래파이트로 구성되는 것이 바람직하지만, 불가피 불순물(예를 들어 분위기 등의 주위 환경에서 유래되는 산소나 탄소)을 포함할 수 있다. 카본 타깃의 순도는 99.99％ 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 99.999％ 이상이다. 또한, 이상 방전이나 플라스마 조사 불량 등의 가동 불량 없이, 연속적으로 성막하는 관점에서 성막 시의 압력은 0.1Pa 이상 2.0Pa 이하의 범위로 행하는 것이 바람직하다. 이 압력 범위는, 장치 구조, 용량, 진공 펌프의 배기 용량, 성막 전원의 정격 용량 등에 따라서, 성막 전력, 아르곤 가스의 유량을 조정함으로써 설정하면 된다. 또한, 스퍼터링 전력은 성막의 막 두께 균일성, 생산성 등을 고려하여 타깃의 단위 면적당 0.05W/㎠ 이상 10.0W/㎠ 이하의 범위 내에서 적절히 설정하면 된다.
기능층(17)의 물리 기상 퇴적(PVD)법(바람직하게는 스퍼터링법)에 의한 성막은, Ti, Al, Nb, Zr, Cr, W, Ta, Co, Ag, Ni 및 Mo로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 금속으로 구성되는 타깃을 사용하여, 마그네트론 스퍼터링법에 의해 행해지는 것이 바람직하다. 타깃의 순도는 99.9％ 이상이 바람직하다. 특히, 기능층(17)의 마그네트론 스퍼터링법에 의한 성막은, 아르곤 등의 불활성 가스 분위기 하에서, 압력 0.1Pa 이상 20Pa 이하로 행해지는 것이 바람직하다. 스퍼터링압력은, 보다 바람직하게는 0.2Pa 이상 15Pa 이하, 더욱 바람직하게는 0.3Pa 이상 10Pa 이하이다. 또한, 상기 압력 범위의 제어는, 장치 구조, 용량, 진공 펌프의 배기 용량, 성막 전원의 정격 용량 등에 따라서, 성막 전력, 아르곤 가스의 유량을 조정함으로써 행하면 된다. 아르곤 가스의 유량은 스퍼터링 챔버 사이즈 및 성막 조건에 따라서 적절히 결정하면 되며 특별히 한정되지는 않는다. 또한, 스퍼터링 전력은 성막의 막 두께 균일성, 생산성 등을 고려하여 타깃의 단위 면적당 1.0W/㎠ 이상 15.0W/㎠ 이하의 범위 내에서 적절히 설정하면 된다. 또한, 제막 시에 캐리어 온도를 일정하게 유지하는 것이, 안정된 막 특성(예를 들어 막 저항이나 결정 사이즈)을 얻기 쉬운 점에서 바람직하다. 성막 시의 캐리어 온도는 25℃ 이상 300℃ 이하의 범위 내에서 조정하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 40℃ 이상 200℃ 이하, 더욱 바람직하게는 50℃ 이상 150℃ 이하의 범위 내이다.
금속층(18)의 물리 기상 퇴적(PVD)법(바람직하게는 스퍼터링법)에 의한 성막은, Cu, Au 및 Pt로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 금속으로 구성되는 타깃을 사용하여 아르곤 등의 불활성 분위기 하에서 행해지는 것이 바람직하다. 타깃은 순금속 또는 합금으로 구성되는 것이 바람직하지만, 불가피 불순물을 포함할 수 있다. 타깃의 순도는 99.9％ 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 99.99％, 더욱 바람직하게는 99.999％ 이상이다. 금속층(18)의 기상 성막 시의 온도 상승을 피하기 위해, 스퍼터링 시, 스테이지의 냉각 기구를 마련해도 된다. 또한, 이상 방전이나 플라스마 조사 불량 등의 가동 불량 없이, 안정적으로 성막하는 관점에서 성막 시의 압력은 0.1Pa 이상 2.0Pa 이하의 범위로 행하는 것이 바람직하다. 이 압력 범위는, 장치 구조, 용량, 진공 펌프의 배기 용량, 성막 전원의 정격 용량 등에 따라서, 성막 전력, 아르곤 가스의 유량을 조정함으로써 설정하면 된다. 또한, 스퍼터링 전력은 성막의 막 두께 균일성, 생산성 등을 고려하여 타깃의 단위 면적당 0.05W/㎠ 이상 10.0W/㎠ 이하의 범위 내에서 적절히 설정하면 된다.
실시예
본 발명을 이하의 예에 의해 더욱 구체적으로 설명한다.
또한, 이하의 예에 있어서 언급되는 계면의 전개 면적비 Sdr은 ISO25178에 준거하여 레이저 현미경(올림푸스 가부시키가이샤 제조, OLS5000)으로 측정된 값이다. 구체적으로는, 측정 대상의 표면에 있어서의 면적 12690㎛2의 영역 표면 프로파일을, 상기 레이저 현미경으로 개구수(N.A.) 0.95의 100배 렌즈로 측정하였다. 얻어진 표면 프로파일에 대하여 노이즈 제거 및 1차 선형면 기울기 보정을 행한 후, 표면 성상 해석에 의해 계면의 전개 면적비 Sdr의 측정을 실시하였다. 이때, Sdr의 측정은, S 필터 및 L 필터에 의한 컷오프는 행하지 않았다.
예 A1
도 1에 도시된 바와 같이, 캐리어(12)로서 유리제의 캐리어를 준비하였다. 이 유리 캐리어 상에 요철 영역 R을 형성한 후, 중간층(14)(Ti 함유층 및 Cu 함유층), 박리층(16)으로서의 탄소 함유층, 기능층(17) 및 금속층(18)을 이 순서대로 성막하여 캐리어를 구비하는 금속박(10)을 제작하였다. 구체적인 수순은 이하와 같다.
(1) 캐리어의 준비
계면의 전개 면적비 Sdr이 0.10％의 평탄면을 갖는 200㎜×250㎜이고 두께 1.1㎜의 유리 시트(재질: 소다 석회 유리, 센트럴 글래스 가부시키가이샤 제조)를 준비하였다.
(2) 캐리어의 조화 처리
도 5에 도시된 바와 같이, 캐리어(12) 표면에 마스킹층(20)을 4개의 직사각 형상 마스킹 영역이 2.5㎜의 평균 선 폭으로 서로 이격하여 배치되는 패턴으로 형성하였다. 이 마스킹층(20)의 형성은, 점착성 염화비닐 테이프(린텍사제, PVC100M M11K)를 사용하여 롤 라미네이션에 의해 행하였다. 다음으로, 블라스트 장치(후지세이사쿠쇼제, 제품 번호: SCM-4RBT-05-401)를 사용하여, 마스킹층에서 부분적으로 피복된 캐리어 표면에 대하여, 폭 3㎜ 및 길이 630㎜(평면에서 본 경우에 캐리어(12)와 겹치는 부분의 길이는 200㎜의 노즐로부터, 평균 입경 20㎛의 미디어(알루미나)를 0.1㎫ 이상 0.25㎫ 이하의 토출 압력으로 투사함으로써, 캐리어(12)의 노출 부분에 대하여 조화 처리를 행하였다. 캐리어(12)에 대한 단위 면적당의 블라스트 처리 시간은 0.33초/㎠로 하였다. 이렇게 하여, 캐리어(12) 표면에, 평균2.5㎜의 선 폭을 갖는 요철 영역 R을 격자 형상의 패턴으로 형성하였다. 그 후, 마스킹층(20)을 제거하여 평탄 영역 F를 노출시켰다.
(3) Ti 함유층의 형성
조화 처리를 행한 측의 캐리어(12) 표면에, Ti 함유층으로서 두께 100㎚의 Ti층을 이하의 장치 및 조건에서 스퍼터링에 의해 형성하였다.
- 장치: 매엽식 마그네트론 스퍼터링 장치(캐논 도키 가부시키가이샤 제조, MLS464)
- 타깃: 직경 8인치(203.2㎜)의 Ti 타깃(순도 99.999％)
- 도달 진공도: 1×10-4Pa 미만
- 캐리어 가스: Ar(유량: 100sccm)
- 스퍼터링압: 0.35Pa
- 스퍼터링 전력: 1000W(3.1W/㎠)
- 성막 시 온도: 40℃
(4) Cu 함유층의 형성
Ti 함유층 상에, Cu 함유층으로서 두께 100㎚의 Cu층을 이하의 장치 및 조건에서 스퍼터링에 의해 형성하였다.
- 장치: 매엽식 DC 스퍼터링 장치(캐논 도키 가부시키가이샤 제조, MLS464)
- 타깃: 직경 8인치(203.2㎜)의 Cu 타깃(순도 99.98％)
- 도달 진공도: 1×10-4Pa 미만
- 캐리어 가스: Ar(유량: 100sccm)
- 스퍼터링압: 0.35Pa
- 스퍼터링 전력: 1000W(6.2W/㎠)
- 성막 시 온도: 40℃
(5) 탄소 함유층의 형성
Cu 함유층 상에, 박리층(16)으로서 두께 6㎚의 아몰퍼스 카본층을 이하의 장치 및 조건에서 스퍼터링에 의해 형성하였다.
- 장치: 매엽식 DC 스퍼터링 장치(캐논 도키 가부시키가이샤 제조, MLS464)
- 타깃: 직경 8인치(203.2㎜)의 탄소 타깃(순도 99.999％)
- 도달 진공도: 1×10-4Pa 미만
- 캐리어 가스: Ar(유량: 100sccm)
- 스퍼터링압: 0.35Pa
- 스퍼터링 전력: 250W(0.7W/㎠)
- 성막 시 온도: 40℃
(6) 기능층의 형성
박리층(16)의 표면에, 기능층(17)으로서 두께 100㎚의 Ti층을 이하의 장치 및 조건에서 스퍼터링에 의해 형성하였다.
- 장치: 매엽식 DC 스퍼터링 장치(캐논 도키 가부시키가이샤 제조, MLS464)
- 타깃: 직경 8인치(203.2㎜)의 Ti 타깃(순도 99.999％)
- 캐리어 가스: Ar(유량: 100sccm)
- 도달 진공도: 1×10-4Pa 미만
- 스퍼터링압: 0.35Pa
- 스퍼터링 전력: 1000W(3.1W/㎠)
(7) 금속층의 형성
기능층(17) 상에, 금속층(18)으로서 두께 300㎚의 Cu층을 이하의 장치 및 조건에서 스퍼터링에 의해 형성하여, 캐리어를 구비하는 금속박(10)을 얻었다.
- 장치: 매엽식 DC 스퍼터링 장치(캐논 도키 가부시키가이샤 제조, MLS464)
- 타깃: 직경 8인치(203.2㎜)의 Cu 타깃(순도 99.98％)
- 도달 진공도: 1×10-4Pa 미만
- 캐리어 가스: Ar(유량: 100sccm)
- 스퍼터링압: 0.35Pa
- 스퍼터링 전력: 1000W(3.1W/㎠)
- 성막 시 온도: 40℃
(8) 요철 영역의 박리 강도의 측정
마스킹층(20)의 형성을 행하지 않은 것 이외에는 상기 (1) 내지 (7)과 마찬가지로 하여, 편면의 전역이 요철 영역인 캐리어를 구비하는 금속박을 제작하였다. 이 캐리어를 구비하는 금속박의 금속층 측에 전해 도금에 의해 Cu를 18㎛ 적층하고, 측정 샘플을 얻었다. 이 측정 샘플에 대하여, JIS Z 0237-2009에 준거하여, 전해 도금한 Cu층을 박리했을 때의 박리 강도(gf/㎝)를 측정 폭 10㎜, 측정 길이 17㎜ 및 박리 속도 50㎜/분의 조건에서 측정하였다. 이렇게 하여 측정된 요철 영역의 박리 강도는 표 1에 나타난 바와 같았다.
예 A2 내지 A15
캐리어의 조화 처리 공정에 있어서, 블라스트 처리의 조건을 적절히 변경함으로써, 캐리어(12)의 요철 영역 R의 계면의 전개 면적비 Sdr을 변화시킨 것 이외에는 예 A1과 마찬가지로 하여 캐리어를 구비하는 금속박(10)의 제작을 행하였다. 또한, 요철 영역의 박리 강도의 측정도 예 A1과 마찬가지로 하여 행했다. 또한, 예 A2, A5 및 A14에 대해서는, 미디어를 물과 혼합시켜서 슬러리의 형태로 하고, 이 슬러리를 가압 에어에 의해 노즐로부터 토출시킴으로써 블라스트 처리(웨트 블라스트)를 행하였다.
평가
예 A1 내지 A15의 유리를 캐리어로 한 캐리어를 구비하는 금속박(10)에 대해서, 다이싱 절단 시의 단부에 있어서의 박리성의 확인 시험을 행하였다. 즉, 시판 중인 다이싱 장치를 사용하여, 캐리어를 구비하는 금속박(10)을 요철 영역의 선 폭 방향의 중앙을 통과하도록 선상 패턴과 평행하게 절단하였다. 이때, 다이싱 후의 절단 단부에 있어서의 금속층(18)의 박리 유무 내지 정도를 관찰하고, 이하의 기준으로 등급을 매겼다. 평가 결과는 표 1에 나타난 바와 같았다. 또한, 표 1에는 캐리어(12)의 요철 영역 R에 있어서의 계면의 전개 면적비 Sdr 및 박리 강도도 아울러 나타내고 있다.
평가 A: 절단 단부에서 금속층의 박리가 보이지 않았다.
평가 B: 절단 단부에서 금속층의 부분적인 박리가 보였다.
평가 C: 절단 단부에서 금속층의 대부분에 박리가 보였다.
평가 D: 관찰 전부터 절단 단부에서 금속층이 모두 자연적으로 박리되어 있었다.
Figure pct00001
예 B1 내지 B6
본 예는 캐리어에 있어서의 계면의 전개 면적비 Sdr과 기계 강도의 관계를 검증한 실험예이다.
(1) 캐리어의 준비
계면의 전개 면적비 Sdr이 0.10％의 평탄면을 갖는 한 변이 300㎜인 정사각형으로 두께 1.1㎜의 유리 시트(재질: 소다 석회 유리, 닛폰 이타가라스 가부시키가이샤 제조)를 준비하였다.
(2) 캐리어의 조화 처리
캐리어(12) 표면에 마스킹층을, 캐리어(12)의 주위(폭 11㎜) 이외의 부분을 덮도록 형성하였다. 이 마스킹층의 형성은, 커팅 플로터를 사용하여 커팅 시트(SPV-3620, 닛토덴코 가부시키가이샤 제조)를 한 변이 278mm인 정사각형으로 절단하고, 절단한 커팅 시트를, 커팅 시트 및 캐리어의 중심이 겹치도록 캐리어(12) 표면에 적층함으로써 행하였다. 다음으로, 블라스트 장치(가부시키가이샤 후지 세이사쿠쇼제, 제품 번호: SCM-4RBT-05-401)를 사용하여, 마스킹층에서 부분적으로 피복된 캐리어(12) 표면에 대하여, 표 2에 나타내어지는 번수의 미디어(알루미나)를, 표 2에 나타내어지는 토출 압력으로 투사함으로써, 캐리어(12)의 노출 부분에 대하여 조화 처리를 행하였다. 이렇게 하여, 캐리어(12)의 주위(폭 11㎜)로 요철 영역 R을 형성하였다. 그 후, 마스킹층을 제거하여 평탄 영역 F를 노출시켰다. 또한, 본 예에 있어서, 요철 영역 R은 복수의 평탄 영역 F를 구획하는 패턴으로 마련되는 것은 아니지만, 마스킹 영역을 적절히 변경함으로써 상기 패턴의 요철 영역을 캐리어 표면에 형성할 수 있는 것은 물론이다.
예 B7(비교)
캐리어의 조화 처리를 행하지 않고, 예 B1 내지 B6에서 준비한 것과 마찬가지의 시트를 그대로 캐리어(12)로서 사용하였다.
평가
예 B1 내지 B7의 캐리어(12)에 대해서, 만능 재료 시험기(Instron사제, 제품 번호: 5985)를 사용하여 파괴 하중의 계측을 행하였다. 즉, 도 6a 및 6b에 도시된 바와 같이, 직경 280㎜의 가상원에 등간격으로 배치된 8점의 지지 부재 S(기계 구조용 탄소강 S45C제, ??칭 경도: 50HRC, 접촉 부분의 곡률 반경: 5㎜) 상에 캐리어(12)를 적재하였다. 그리고, 압박 부재 P(고탄소 크롬 베어링강 SUJ2제, ??칭 경도: 67HRC, 접촉 부분의 곡률 반경: 15㎜)를 도 6a 중의 화살표 방향으로 이동시켜서, 캐리어(12)의 중심 부분에 압박함으로써, 캐리어(12)를 파괴하였다. 이 계측을 각 예에 대해서 10매의 캐리어(12)에 대해 행했다. 얻어진 계측 데이터로부터, 와이불 플롯(X축: 파괴 하중(N), Y축: 누적 파괴 확률(％))을 제작하고, 평균 파괴 하중, 10％ 파괴 하중(B10) 및 형상 모수를 산출하였다. 결과는 표 2에 나타내어지는 바와 같았다. 또한, 표 2에는, 미처리의 유리 캐리어(예 B7)의 파괴 하중에 대한, 조화 처리 후의 유리 캐리어(예 B1 내지 B6)의 파괴 하중의 백분율도 아울러 나타내고 있다.
Figure pct00002

Claims (19)

  1. 캐리어와,
    상기 캐리어 상에 마련되는 박리층과,
    상기 박리층 상에 마련되는, 두께 0.01㎛ 이상 4.0㎛ 이하의 금속층을
    구비하고,
    상기 캐리어가, 적어도 상기 금속층 측의 표면에, ISO25178에 준거하여 측정되는 계면의 전개 면적비 Sdr이 5％ 미만인 평탄 영역과, ISO25178에 준거하여 측정되는 계면의 전개 면적비 Sdr이 5％ 이상 39％ 이하인 요철 영역을 갖고, 해당 요철 영역이, 상기 평탄 영역을 둘러싸는 선상의 패턴으로 마련되는, 캐리어를 구비하는 금속박.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 캐리어의 마이크로 비커스 경도가 500HV 이상 3000HV 이하인, 캐리어를 구비하는 금속박.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 캐리어가, 복수의 상기 평탄 영역을 갖고, 상기 요철 영역이, 상기 복수의 평탄 영역을 구획하는 선상의 패턴으로 마련되는, 캐리어를 구비하는 금속박.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속층의 최외면이, 상기 캐리어의 상기 평탄 영역의 표면 형상에 대응한 평탄 형상과, 상기 캐리어의 상기 요철 영역의 표면 형상에 대응한 요철 형상을 갖는 캐리어를 구비하는 금속박.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속층이, Cu, Au 및 Pt로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 금속으로 구성되는, 캐리어를 구비하는 금속박.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캐리어와 상기 박리층 사이에, Cu, Ti, Al, Nb, Zr, Cr, W, Ta, Co, Ag, Ni, In, Sn, Zn, Ga 및 Mo로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 금속을 포함하는 중간층을 더 구비한, 캐리어를 구비하는 금속박.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 박리층과 상기 금속층 사이에, Ti, Al, Nb, Zr, Cr, W, Ta, Co, Ag, Ni 및 Mo로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 금속으로 구성되는 기능층을 더 구비한, 캐리어를 구비하는 금속박.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캐리어가 SiO2를 포함하는 유리인, 캐리어를 구비하는 금속박.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캐리어가 석영 유리, 붕규산 유리, 무알칼리 유리, 소다 석회 유리 및 알루미노실리케이트 유리로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 유리로 구성되는, 캐리어를 구비하는 금속박.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캐리어의 상기 평탄 영역 및 상기 요철 영역의 합계 면적에 대한, 상기 요철 영역의 면적 비율이 0.01 이상 0.5 이하인, 캐리어를 구비하는 금속박.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 요철 영역에 있어서의 상기 캐리어의 박리 강도가 20gf/㎝ 이상 3000gf/㎝ 이하인, 캐리어를 구비하는 금속박.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 캐리어를 구비하는 금속박의 제조 방법이며,
    적어도 한쪽의 표면이, ISO25178에 준거하여 측정되는 계면의 전개 면적비 Sdr이 5％ 미만의 평탄면인, 캐리어를 준비하는 공정과,
    상기 캐리어의 표면의 적어도 외주부에 조화 처리를 행하여, ISO25178에 준거하여 측정되는 계면의 전개 면적비 Sdr이 5％ 이상 39％ 이하인 요철 영역을 선상의 패턴으로 형성하는 공정과,
    상기 캐리어 상에, 박리층을 형성하는 공정과,
    상기 박리층 상에, 두께 0.01㎛ 이상 4.0㎛ 이하의 금속층을 형성하는 공정을
    포함하는, 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 조화 처리를 행하는 공정에 있어서, 상기 요철 영역이 복수의 영역을 구획하는 선상의 패턴이 되도록, 상기 캐리어의 표면에 조화 처리를 행하는, 제조 방법.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 조화 처리는, 한 변이 300㎜인 정사각형의 미처리 캐리어의 표면의 외주부를 구성하는 폭 11㎜의 프레임상 영역에 해당 조화 처리를 행한 경우에, 해당 조화 처리가 완료된 캐리어의 평균 파괴 하중이, 상기 미처리 캐리어의 평균 파괴 하중의 61％ 이상 120％ 이하가 되는 조건에서 행해지는 것이며,
    상기 한 변이 300㎜인 정사각형의 미처리 캐리어는, 상기 요철 영역을 갖지 않는 것, 그리고 평면에서 보아 형상 및／또는 사이즈가 다르게 되어 있어도 되는 것 이외는, 상기 캐리어와 동일한 것인, 제조 방법.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조화 처리가 블라스트 처리인, 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 블라스트 처리가, 폭 0.1㎜ 이상 20㎜ 이하 및 길이 100㎜ 이상 1000㎜ 이하의 노즐로부터, 입경 7㎛ 이상 50㎛ 이하의 미디어를 0.01㎫ 이상 0.80㎫ 이하의 토출 압력으로 상기 캐리어에 대하여 투사하는 것을 포함하는, 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 미디어가 슬러리의 형태로 부여되고, 상기 미디어를 투사하는 공정이, 가압 에어를 사용하여 상기 슬러리를 상기 노즐로부터 토출시킴으로써 행해지는, 제조 방법.
  18. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캐리어에 대한 단위 면적당의 블라스트 처리 시간이 0.03초/㎠ 이상 10초/㎠ 이하인, 제조 방법.
  19. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 캐리어를 구비하는 금속박을, 상기 캐리어를 구비하는 금속박이 복수매로 분할되도록, 상기 요철 영역에서 상기 패턴에 따라서 절단하는 것을 포함하는, 캐리어를 구비하는 금속박의 제조 방법.
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