TW200423842A

TW200423842A - Method of forming a metal film, semiconductor device and wiring board

Info

Publication number: TW200423842A
Application number: TW092135061A
Authority: TW
Inventors: Masaaki Yoshitani
Original assignee: Shinko Electric Ind Co
Priority date: 2002-12-12
Filing date: 2003-12-11
Publication date: 2004-11-01
Also published as: JP2004190102A; US20040121595A1; CN1508286A; US7078789B2; KR20040051533A

Description

200423842 玖、發明說明：【發明所屬之技術領域3 發明背景 1.發明領域 5 本發明係關於一種在樹脂基材上形成金屬薄膜之方法、關

於一具有金屬薄膜形成於絕緣樹脂層上之半導體元件及關於一佈線基材。更特別的是，本發明係關於一種形成金屬薄膜之方法，該金屬薄膜係藉由鍵覆而形成在樹脂基材表面上以維持一增加的黏著力、關於一半導體元件及關於一佈線板。 10 I：先前技術3 2.相關技術說明

形成金屬薄膜的習用方法已應用於，舉例來說，拼合基材、包括使用上述基材之半導體封裝的佈線板，以及經由一絕 15 緣樹脂層在半導體單元上形成一佈線圖案之稱為晶片級封裝的半導體元件。舉例來說，當於一半導體元件上形成一佈線圖案時，一佈線層係層合於絕緣樹脂層之間。欲形成介於絕緣樹脂層之間的佈線板，如上所述，使用一具有電絕緣性之例如聚醯亞胺或環 20 氧樹脂的基材作為一底層構件，施加一塗層在該基材上或加壓黏附一電絕緣樹脂薄膜在該基材上以形成一絕緣樹脂層，然後，一導電層係藉由鍍覆或其類似作用而形成在絕緣樹脂層表面上。該形成在絕緣樹脂層表面上的導電層係形成為一藉由蝕刻而形成在絕緣樹脂層表面上的佈線圖案之預定圖案。或者， 5 以一預定圖案遮蔽該絕緣樹脂層，然後藉由鍍覆將一導電層形成在該絕緣樹脂層上以形成一佈線圖案。為了增強所形成的導電層與絕緣樹脂層之間的黏著性，舉例來說，如曰本未審查專利公開申請案第2002-57456號中所教示者，當欲藉由鍍覆將一導電層形成在絕緣樹脂層表面上時，然而，實務上需在絕緣樹脂層表面經粗化處理（除膠渣處理）之後始實施鍍覆。該除膠渣處理係藉由使用一例如過錳酸鉀或過錳酸鈉之蝕刻溶液蝕刻絕緣樹脂層表面來實施。在该情況中，因使用一蚀刻溶液使絕緣樹脂層表面經除膠渣處理，導體係充填於形成為粗糙的絕緣樹脂層表面之凹進部分内；亦即，佈線圖案之導體係由於該錨固作用而緊密地黏附於絕緣樹脂層。然而，由於絕緣樹脂層表面變得越來越粗糙，在藉由蝕刻傳導層以形成佈線圖案時，圖案的精確度會受到表面粗度景々響’造成了欲精確地形成非常精細之佈線圖案變得極為困難的問題。你优祀緣樹脂層表面的粗糙程度而定地藉由蝕刻傳導層以形成佈線圖案時，腐蝕量會隨著絕緣樹脂層表面的粗糙度増加而增加’且腐蝕量會隨著表面粗糙度減少而減少。亦即當絕緣樹月曰層表面係非常粗麟，在藉由㈣傳導層 =的時候液可《地透過_部分來進人佈線 :且佈線圖案的側表面會呈現一浮動狀態。因此當 =糙時’欲精細地形成佈線圖案就變得很難了。 ’、當:邑緣樹脂層表面變得越來越魄’更進_步一頻率信號傳輸損失的問題。傳輸損失會隨著表二: 200423842 減少而減少。由於絕緣樹脂層的表面粗糙度增加，更進一步地，抗遷移性會減少。因此，傳導層形成於其上的絕緣樹脂層之表面粗糙度儘可能地小係為所欲的。因此，在絕緣樹脂層上形成傳導層時，儘可能地盡量減少絕緣樹脂層之表面粗糙度並 5 且改善絕緣樹脂層與傳導層之間的黏著性係為所欲的。

一般而言，當欲於半導體元件之絕緣樹脂層上形成傳導層時，舉例來說，金屬薄膜係藉由無電式鍍銅及隨後的電解式鍍銅而形成以藉此形成一佈線基材。然而相較於鎳鍍層，銅鍍層係為較差地黏附至樹脂基材。因此，當欲藉由鑛銅來形成一作 10 為傳導層的金屬薄膜，一更進一步地可靠之黏著性係金屬薄膜與樹脂基材之間所需要的。因此，為了要改善黏著性，已提出各種改造樹脂基材表面且之後在該樹脂基材表面上進行無電式鍍覆的方法，舉例來說，如日本未審查專利公開申請案第6-87964號中所教示者。 15 舉例來說，樹脂基材表面係受紫外光雷射照射，將該樹脂基材

置於胺基化合物氣體或醯胺化合物氣體之大氣中且之後進行無電式鍍覆。作為於樹脂基材上進行無電式鍍覆之預處理，已有進一步提出以紫外光照射樹脂基材表面且之後在樹脂基材表面上進 20 行無電式鍍覆的方法，舉例來說，如日本未審查專利公開申請案第8-253869號中所教示者，以及提出一種藉由使表面和一内含一具有聚氧乙烯的非離子性表面活性劑之鹼性溶液接觸來實施表面處理步驟以改善黏著性的方法，舉例來說，如曰本未審查專利公開申請案第10-88361號中所教示者。 7 200423842 已有進一步提出一種改善藉由無電式鍍覆而形成在樹脂基材上之金屬薄膜黏著性的方法，係藉由以紫外光照射來改造樹脂基材表面，以便於吸收一具有胺基官能基的矽烷偶合劑以及藉由促進一錫·鈀催化劑的傳遞，舉例來說，如曰本未審查專 5 利公開申請案第10-310873號中所教示者。除了错由以务、外光照射改造樹脂基材表面的方法之外，已有進一步提出一種改善黏著性的方法，其係藉由以電漿及紫外光依序處理樹脂基材表面，進行無電式鍍覆以形成一官能基， a亥&能基可產生至該藉由無電式鍛銅所形成的金屬薄膜之黏 10著性，且可減少樹脂基材的表面粗糙度，如上述描述之日本未審查專利公開申請案第2002-57456號中所教示者。當欲在一使用於一半導體元件之絕緣樹脂層的樹脂基材上形成一作為傳導層之金屬薄膜時，為了增加代表黏著性之剝離強度至實務上可使用的程度，已有提出各種改善樹脂基材與 15 金屬薄膜之間黏著性的方法。然而，上述方法係以一藉由蝕刻將樹脂基材表面除膠渣之必要條件為基礎。姓刻處理係普遍藉由將樹脂基材浸潰在一強酸飯刻溶液（例如-鉻酸與硫酸的混合溶液、一重鉻酸與硫酸的混合溶液、氣酸、或—硫酸與過氣酸的混合溶液）内來進行。 20然而，該蚀刻溶液係一危險且極可能造成公害的化學溶液，且必須以足夠的注意力來管理及排出，而對用來形成金屬薄膜之塗覆步驟之操作負有重責。、根據上述方法，更進一步地，即使可改善樹脂基材與金屬薄膜之間的黏著性，該方法不僅必須照射紫外光，且除了準備 8 200423842 普通處理步驟中之處理溶液以外亦要準備一用於在照射之後促進樹脂基材表面改造的處理試劑，造成該等如處理步驟數目增多及處理成本增加的問題。在改善樹脂基材表面時，更進一步地，當欲在紫外光照射 5 的隨後進行一電漿處理時，則除了紫外光照射裝置以外還必須要設置一電漿處理裝置。設置該電漿處理裝置造成設備成本的增加，使得難以提供價格低廉的產品。

【發明内容】 10 發明概要

因此，本發明之一目的係為提供一種形成金屬薄膜的方法，該方法能輕易地改善樹脂基材與金屬薄膜之間的黏著性，其係藉由在習用之於一樹脂基材（例如一半導體元件之樹脂基材）表面上形成金屬薄膜的處理步驟中簡單地使用一處理溶液 15 且藉著安排紫外光照射的時機，以及提供一種具有一憑藉上述形成金屬薄膜之方法而形成於樹脂基材上之金屬薄膜的半導體元件，與一種電路佈線板。為了解決上述問題，本發明提供一種在樹脂基材表面上形成一金屬薄膜的方法，其係藉由依序地實施根據一形成鍍覆核 20 心步驟、一無電式鍍覆步驟與一電解式鍍覆步驟的處理，其中在該無電式鍍覆步驟中，該形成的鍍覆核心係被該無電式鍍覆形成的金屬所覆蓋，且之後該表面係受紫外光照射。在無電式鍍覆的步驟中，更進一步地，無電式鍍覆係於表面受紫外光照射之後進行。更進一步地，由無電式鍍覆所形成的金屬係銅或 9 200423842 鎳。在形成金屬薄膜的方法中，更進一步地，紫外光係透過一置於該樹脂材料表面上的玻璃板來照射。本發明更進一步地藉由上述形成金屬薄膜之方法來提供 5 一種具有金屬薄膜形成於絕緣樹脂層上之半導體元件，以及藉由上述形成金屬薄膜之方法來提供一種具有金屬薄膜形成於樹脂基材上之佈線板。

圖式簡要說明本發明的其他特徵、目的與優點將參照圖式藉著下列較佳 10 實施例的說明而變得明顯，在圖式中，類似的參照符號係稱呼類似或對應的部件，且在圖式中：第1圖為一流程圖，其例示一根據本發明的形成金屬薄膜之方法的加工程序；第2圖為一例示形成金屬薄膜之方法的一具體例的圖示， 15 該方法係藉由在實施無電式鍍覆的同時照射紫外光；

第3圖一例示形成金屬薄膜之方法的另一具體例的圖示，該方法係藉由在實施無電式鍍覆的同時照射紫外光；第4圖為一流程圖，其例示一可作用本發明之基礎的形成金屬薄膜之方法的加工程序； 20 第5A至5E圖為例示該等例示於第4圖中的形成金屬薄膜之方法的加工步驟的圖示；以及第6圖為一流程圖，其例示另一個可作為本發明基礎的形成金屬薄膜之方法的加工程序。 I：實施方式3 10 200423842 較佳具體例之說明現在將參照圖式說明根據本發明形成金屬薄膜之方法的具體例。迄今係運用一鍵覆方法在一樹脂基材表面上形成一金屬 5 薄膜。當欲在一例如為聚醯亞胺之樹脂基材表面上形成銅的金屬薄膜，舉例來說，該鍍覆方法一般包含一預處理的步驟，例如將樹脂表面去臘；一蝕刻步驟；一催化步驟；一速化步驟；一無電式鍍銅的步驟與一電解式鍍銅的步驟。 φ 如上所述，鍍覆並非直接在樹脂基材表面上進行，而是在 10 執行各種處理後進行，因為樹脂具有疏水性質且不太可能用水將其弄濕。即使鍍覆係直接在表面上進行，金屬薄膜也不能形成在樹脂基材表面上。當欲在水性溶液中進行表面處理時，必須使樹脂基材表面成為親水的，以便可輕易地用水將其弄濕。為了讓鍍覆金屬緊密地黏附到樹脂基材表面，係使樹脂基材表 15面成為親水的，係藉由在樹脂表面形成極性基團而將其活化，並將樹脂表面除膠渣，以便擁有一例如細孔之粗糙度。該處理 0 係為姓刻處理。為了澱析出鍍覆核心，更進_步地，必須用鈀（pd)來活化樹脂表面，因此將該樹脂表面浸漬在一含有pdci2與如^之的崔'夜内，使得催化用金屬可被樹脂表面吸附。該處理係為催化處理。隨即在執行催化處理後，因為Pd與Sn的錯合物已被樹脂基材η表面吸附’故在速化處理的步驟中於含有Ha、h2so4或 F的速化溶液内，作為鍍覆核心的金屬鈀會澱析在樹脂 11 200423842 表面上。

然後，在無電式鍍覆的步驟中，金屬銅係藉由殿析在樹脂表面上之鍍覆核心的催化作用而無電地鍍覆在樹脂表面上，且金屬薄膜係形成在樹脂的整個表面上。該藉由無電式鍍覆所形 5 成的金屬薄膜係扮演電解式鍍覆之供電層的角色且形成通常一約0.5至約2.0 μπι之厚度。之後，在一電解式鍍銅處理的步驟中進行電解式鍍銅，直到獲得一可用於佈線圖案之預定厚度，藉此形成一金屬薄膜。以上提及之該等處理步驟構成了於樹脂基材表面上之形 10 成銅金屬薄膜的一般性方法。在進行本發明之具體例前，先試圖實施如第4圖所示之無涉及高危險性及公害的蝕刻處理之用來形成金屬薄膜的處理，簡化了在形成金屬薄膜之方法中的處理步驟。

如第4圖所示，在樹脂基材表面上形成金屬薄膜時，係依 15序實施一調節處理的步驟S1 ; 一預浸處理的步驟S2 ; —催化處理的步驟S3; —速化處理的步驟S4; 一無電式鍍銅的步驟％ ; 與一電解式鍍銅的步驟S6。在此，考慮到省略了 I虫刻步驟，第4圖中所示之形成金屬薄膜的方法係與習用方法不同，而例如將樹脂基材表面去服之 20預處理係於調節處理的步驟S1中實施，接著，預浸處理^係實施使樹脂基材表面成為親水的且被活化，接著是催化處理的步驟.預浸處理的步驟S2更進—步地作用來促進作為鑛覆核心的Pd與Sn之錯合物的吸附。 w圖係圖解例示形成金屬薄膜的步驟，其係根據— 12 顺23842 以第4圖所例示之形成金屬薄膜的方法之處理步序。第5A圖係對應於調節處理之步職，其中係使調節處理溶液2與樹脂基材1的表面接觸以進行欲在其上實施鍍覆的樹脂表面之預處理。 5 10

第5B圖係對應於預浸處理之步驟幻，其中係使預浸處理溶液3與樹脂基材1的表面接觸以讓該表面接受活化處理。在第 5A與5B圖中，調節處理溶液2或預祕贿_置於樹脂基材 1的表面之上’這是以圖式表示以集中注意至樹脂基材1的表面之處理。纟實際處理步驟中，係由將樹脂基材浸潰於各處理溶液内來處理。接下來，第5C圖例示了在樹脂基材丨的表面上以pd之活化作用已結束的狀態，亦即，已實施了催化處理之步驟S3及速化處理之步驟S4，並澱析出鍍覆核心4。在圖中為了易於理解，係以放大比例用五個黑色圓圈來展示鍍覆核心4。然而實際 15 上，鍍覆核心4係極為精細且數量眾多。

第5D圖係對應於無電式鍍覆處理之步驟S5,其中無電式鍍銅處理係於鍍覆核心4澱析於樹脂基材1的表面上之後實施。由於鈀催化作用的緣故，金屬銅5會鍍覆在鍍覆核心4的表面上。無電式鍍覆又進一步地繼續，而金屬銅則持續地鍍覆在樹脂基 20 材1的整個表面上。第5E圖係對應於電解式鍍銅處理之步驟S6,其中電解式鍍銅係在金屬銅5已無電地鍵覆在樹脂基材1的整個表面上之後進行，藉此形成金屬薄膜6。於是，以例示於第4圖中之形成金屬薄膜的方法為基礎，作為傳導層的金屬薄膜係形成在樹脂基 13 200423842 材1的表面上。然而，根據該無蝕刻處理步驟之形成金屬薄膜的方法，樹脂基材與金屬薄膜之間的黏著性減弱了，且得不到足夠大的剝離強度。因此，為了以形成金屬薄膜之方法為基礎來增加樹脂 5基材與金屬薄膜之間的黏著性，發明人試圖藉由以紫外光照射來改善樹脂基材表面。第6圖係例示藉由照射紫外光來形成金屬薄膜的方法。例不於第6圖中之形成金屬薄膜的方法係以如第4圖所示的處理步驟為基礎，並包括相同的處理步驟§1至86。在第6圖 10之形成金屬薄膜的方法中，以紫外光處理之步驟s〇係在調節處理的步驟S1之前實施。照射樹脂基材表面，舉例來說，係藉由使用由一介電層放電激光燈所發射之172 nm的單色光來活化聚醯亞胺樹脂表面。藉由照射之活化效應在即使紫外光具有長波長時亦會顯 15 現。然而，已證實活化效應會隨著波長減短而增加（參閱，舉例來說，如日本未審查專利公開申請案第2002-57456號中所教示者）。然而，以紫外光照射的效應僅持續一段極短時間，並不會持續到以鈀之活化處理或到無電式鍍銅之處理。因此，即使藉由照射紫外線而獲得活化效應，亦未改善樹脂基材與金屬 20 薄膜之間的黏著性。在根據此具體例之形成金屬薄膜的方法中，需注意到以下事實：樹脂基材與金屬銅薄膜之間的黏著性可藉由同時以紫外光照射該樹脂基材的表面與被無電地鍍覆在樹脂基材表面上的銅薄膜來改善。照射紫外光的時機係限制於一樹脂基材表面 14 200423842 與藉由無電式鍍銅所形成金屬薄膜之曝光部分係以一混合方式存在之狀態下照射。黏著性之改善可能是由於樹脂基材接觸到藉由無電式鍍銅所形成的金屬銅薄膜之部分受到紫外光照射的緣故。 5 在根據本發明之形成金屬薄膜的方法中，紫外光係於當樹

脂基材表面與藉由無電式鍍銅所形成的金屬銅薄膜之曝光部分係以一混合方式存在時照射，藉此改善金屬銅薄膜的黏著性。然而，在照射紫外光之後藉由無電式銅鍍覆澱析出的金屬銅並未對黏著性的改善有所貢獻。因此，當藉由無電式鍍銅所 10 形成的金屬銅薄膜獲得一足夠大而可在電解式鍍銅期間扮演一供電層的角色之厚度時，然後，在照射紫外光後的額外的無電式鍍銅可省略。當額外的無電式鍍銅係於藉由無電式鍍銅所形成的厚度大之金屬銅薄膜上實施時，該額外的無電式鍍覆則稱為輔助性的銅錢覆。 15 第1圖係例示根據本發明之具體例的形成金屬薄膜之方法

的處理步驟。根據該具體例的形成金屬薄膜之方法的處理步驟係以第4圖所示的形成金屬薄膜之方法為基礎，且相同的步驟係以相同的參照編號來表示。亦即，調節處理步驟S1、預浸處理步驟S2、催化處理步驟S3與速化處理步驟S4係為相同的，故 20 在此不再說明。在第1圖的形成金屬薄膜之方法中，一特徵係在於一照射紫外光之處理係插入一對應於例示於第4圖之形成金屬薄膜的方法中為無電式鍍銅處理步驟S5的步驟中。亦即，該無電式鍍銅處理步驟S5係由處理步驟S51到S54來取代。在此，例示於第 15 200423842 1圖之形成金屬薄膜的方法係為包括上述額外的無電式鍍銅處理步驟者。首先，在速化處理的步驟S4中，Ιε鍵覆核心4係澱析在樹脂基材1的表面上。然後，如第5D圖所示，金屬銅5係以鍍覆核 5 心4作為催化劑以僅在一段預定時間内藉由無電式鍍銅處理來沈積（無電式鍍銅處理步驟S51)。

在此，該預定的一段時間係從藉由無電式鍍銅以銅金屬5 覆蓋鍍覆核心4直到樹脂基材1的表面被金屬銅5覆蓋為止的期間内來中斷無電式鍍銅步驟S5。參照第2圖，該無電式鍍銅處 10 理可在金屬銅係為少許地沈積在鍍覆核心4上的狀態時中止。

接下來參照第2圖，整個表面係僅在一段預定時間内於金屬銅5係沈積在鍍覆核心4上以及部分的樹脂基材1表面上之狀態下受紫外光照射，藉此活化樹脂基材1的表面（紫外光照射處理步驟S52)。然後，在照射紫外光之後，沈積的金屬銅5表 15 面係藉由，舉例來說，含稀釋過的硫酸之酸處理溶液來沖洗（酸處理步驟S53)。若金屬銅5的表面並未造成任何對後續之無電式鍍銅處理的阻礙，則可省略酸處理。在酸處理之後係進行額外的無電式鍍銅處理，直到金屬銅 5薄膜呈現所需的厚度（無電式鍍銅處理步驟S54)。該無電式 20 鍍銅處理係對應於第4圖中所示之無電式鍍銅處理步驟S5中被中斷之剩餘的無電式鍍銅處理。在上述無電式鍍覆處理步驟S51之後，若樹脂基材表面與藉由無電式鍍覆所形成的金屬銅薄膜之曝光部分係以一混合方式存在的狀態可轉換成一介於，舉例來說，0.005到0.08 μιη 16 200423842 範圍内的鑛覆厚度，那麼一具有，舉例來說，不小於㈣叫厚度的鑛層就能夠在電解式鑛銅中扮演供電層的角色。因此，當鑛層具有上述厚度時，不需要在照射紫外光之後進行額外的: 電式鍍銅處理步驟。 5 纽，當沈積金屬銅5而在樹脂基材1的整個表面上維持- 所需的厚度時，一金屬薄膜6係藉由電解式鑛銅處理而形成在金屬銅5的表面上（電解式錢鋼處理步驟86)。如上所述，紫外光係於-當樹脂基材表面與藉由無電式鑛銅所形成的金屬銅薄膜之曝光部分仙—混合方式存在時的 10時機來照射，於是，改善了覆蓋鑛覆核心的金屬銅薄膜與樹脂表面之間的黏著f生。所以，改善了樹脂基材與形成在樹脂基材上的金屬薄膜之佈線圖案的傳導層間的黏著性。此外，憑藉簡單地安排照射紫外光的時機，使得不需提供任何特別處ϋ藉由在樹脂基材表面上形成金屬薄膜的方法來在目前實施的不 15同處理步驟中使用各種處理溶液是有可能的。在第1圖所示之形成金屬薄膜的方法之具體例中，係使用銅作為欲無電地錄覆之金屬。然而，也可以使用鎳來取代銅。即使在此隋况下’除了置換無電式鑛覆的處理溶液之外，程序並沒有改變。 2〇 ^第2圖所示，在根據上述具體例之形成金屬薄膜的方法中的紫外光照射處理步驟中，樹脂基材i的整個表面係直接受紫外光照射。然而，已得知若樹脂基材i的整個^面係透過一玻璃蓋板7受紫外光照射，則樹脂基材1表面與金屬薄膜6之間的黏著性可更進-步地改善，如第3圖所示者。當玻璃蓋板7係 17 200423842 所示般緊黏地置於樹脂基材1之上時，則可獲得一改善效應。藉由使用玻璃蓋板所得到的效應可能是由於沒有空氣存在樹脂表面與置於其上的玻璃蓋板之間的緣故。供參考之用，即使樹脂基材1的表面係在將純水介於玻璃蓋板7與樹脂基材i 5之間時受紫外光照射，有關樹脂基材1與金屬薄膜6之間的黏著性，並無獲得可觀的效應。前述說明係關於主要由聚醯亞胺樹脂所製成的樹脂基材。然而’不只是限於聚醯亞胺樹脂而已，本具體例之形成金屬薄膜的方法可更進一步地應用至含氟樹脂，例如環氧樹脂與 1〇聚四氟乙埽，以及應用至丙烯腈/丁二烯/苯乙烯樹脂和聚碳酸醋樹脂。若可藉由照射紫外光來改善及活化樹脂表面，就不會有樹脂材料的特別限制而金屬薄膜的黏著性可被改善。當欲在該等樹脂基質上形成金屬薄膜時，當然需視材料而定來適當地挑選欲照射的紫外光波長與照射量。 15 根據該具體例之形成金屬薄膜的方法係關於一在層合於半導體兀件的絕緣樹脂層上形成銅金屬薄膜的情況。然而，就應用目的而言，金屬薄膜的形成不僅侷限於半導體元件而已，而可應用到使用樹脂之基材、應用到使用撓性薄板之電路佈線元件以及應用到使用拼合佈線基材之半導體封裝。 2〇只要當欲用來電解地鍍覆在樹脂基材表面上以形成金屬薄膜之金屬，舉例來說，需要抗腐蝕性時，更進一步地可容許使用其他金屬，例如鎳或鉻來代替銅。以下具體說明的是根據實施例之形成金屬薄膜的方法。此說明係關於一在由聚醯亞胺樹脂所製成之層合於半導體元件 18 200423842 中的絕緣樹脂層上形成銅金屬薄膜的情況。在說明實施例之前，以下首先說明供參考以用來證明本具體例之形成金屬薄膜的方法的效應之比較實施例。比較實施例1. 5 比較實施例1中的金屬薄膜係按照第4圖所示的形成金屬薄膜之方法的處理步驟來形成。在調節處理步驟si中，聚醯亞胺樹脂表面係在45〇c下藉由使用一含有表面活性劑（每升處理溶液中含3〇 ml未稀釋溶液）的調節處理溶液CONDITIONER NEOPACT U (商品名，由 10 ATOTECH JAPAN Κ·Κ·供應）來沖洗5分鐘。然後，在下一步預浸處理步驟S2中，藉由使用一含有氣化鈉（NaCL)與硫酸氫鈉 (NaHS〇4)(母升處理溶液中含2〇〇 ml未稀釋溶液）的預浸處理溶液CATAPREP 404 (商品名，由 SHIPLEY FAR EAST LTD. 供應）讓聚醯亞胺樹脂表面接受用來吸附鍍覆核心的處理卜分 15 鐘。

接下來，在催化處理步驟S3中，催化處理係藉由在45°C下使用一含氣化鈀（PdCh )與氣化亞錫、一作為催化劑的 CATAPREP 404 (商品名，由 SHIPLEY FAR EAST LTD·供應，每升處理溶液中含250 ml未稀釋溶液）與CATAPOSIT 44 (商品 2〇名，由SHIPLEY FAR EAST LTD·供應，每升處理溶液中含33 ml 未稀釋溶液）混合的處理溶液來實施5分鐘，以吸附Pd與Sn之錯合鹽。然後，在速化處理步驟S4中，速化處理係藉由使用一含氟硼酸（HBF4)(每升處理溶液中含40ml未稀釋溶液）之 ACCELERATOR 19E (商品名，由 SHIPLEY FAR EAST LTD·供 19 200423842 應）來實施8分鐘，使得作為鍍覆核心的鈀澱析在聚醯亞胺樹脂表面上。在無電式鍍銅處理的步驟S5中，無電式鍍銅係藉由使用 CUPOSIT 328 (商品名，由 SHIPLEY FAR EAST LTD·供應）來 5 實施8分鐘，其通常使用鈀作為催化劑，以澱析出金屬銅至〇1 μπι之厚度。在此，該CUPOSIT 328係包含有含硫酸銅 (CuS04.5H20)(每升處理溶液中含120 ml未稀釋溶液）之 CUPOSIT 328A、含羅謝爾鹽（Rochelle salts，C4H4〇6K.Na) 與氫氧化鈉（NaOH)(每升處理溶液中含100 ml未稀釋溶液） 10 之CUPOSIT 328L和含甲醛（HCHO)(每升處理溶液中含15 ml 未稀釋溶液）之CUPOSIT 328C。然後，在電解式鍍銅處理的步驟S6中，電解式鍍銅係藉由使用COPPER GLEAM 125 (商品名，由MELTEX INC·供應）來進行，其通常於供應2 A/dm2之電流量下使用40分鐘，以形成一 15 具有厚度為18 μπι之銅金屬薄膜。如上所述，銅金屬薄膜係形成在一使用聚醯亞胺樹脂作為基材的絕緣層上。測量聚醯亞胺樹脂與金屬薄膜之間的黏著性，其展現約l〇〇gf/cm之剝離強度。比較實施例2· 20 在比較實施例2中，金屬薄膜係按照第6圖所示的形成金屬薄膜之方法的處理步驟來形成。如第6圖所示之形成金屬薄膜的方法係於進行第4圖的形成金屬薄膜之方法的處理步驟之前簡單地包括一紫外光照射處理的額外步驟s 〇。因此，第6圖所示之處理步驟81至86與比較實施例1中的步 20 200423842 驟S1至S6完全相同，故在此不多說明。然而，在紫外光照射處理的步驟S0中，聚醯亞胺樹脂表面係受到具有波長為172nm、照度為13.44 mW/cm2之紫外光照射120秒。使受紫外光照射之樹脂基材依序接受步驟S1至S6之處理。 5 於是，銅金屬薄膜係形成在一使用聚醯亞胺樹脂作為基材的絶緣層上。測篁聚酿亞胺樹脂與金屬薄膜之間的黏著性，其展現約122 gf/cm之剝離強度。實施例1. 實施例1係關於一按照第1圖中所示之形成金屬薄膜的方 10法而在一使用聚醯亞胺樹脂作為基材的絕緣層上形成銅金屬薄膜的情況。第1圖之形成金屬薄膜的方法係以第4圖之形成金屬薄膜的方法為基礎，但於實施例1中，無電式鍍銅處理步驟 S5係由無電式鍍銅處理步驟851至854來取代。因此，在聚醯亞胺樹脂基材表面上形成銅金屬薄膜的步驟係以比較實施例1中 15 的處理步驟為基礎。在比較實施例1及2中，無電式鍍銅處理係藉由使用 CUPOSIT 328 (商品名，由 SHIPLEY FAR EAST LTD·供應）實施8分鐘。然而，在實施例1中，比較實施例1的無電式鍍銅處理係分成兩步驟來實施，且聚醯亞胺樹脂的表面係於兩步驟之 20 間受紫外光照射。在無電式鍍銅處理步驟S51中，聚醯亞胺樹脂基材係浸潰在一 CUPOSIT 328 (商品名，由 SHIPLEY FAR EAST LTD·供應）的無電式鍍銅處理溶液中，同時使用鈀作為催化劑以實施無電式鍍銅2分鐘。此時，錢覆的銅金屬薄膜為0.025 μηι。然後， 21 200423842 將處理的樣本從無電式鍍銅處理溶液中取出。在紫外光處理步驟S52中，處理樣本的表面係受一具有波長為口〗nm、照度為 13.44 mW/cm2之紫外光照射12〇秒。然後，在酸處理步驟S53中，該樣本係以一含1〇%硫酸的 5處理溶液處理10秒以沖洗金屬銅表面，作為催化劑的鈀鍍覆核心已黏附在該表面上。在無電式鍍銅處理步驟S54中，為了進行再一次的無電式鍍銅，受紫外光照射的處理樣本係再次浸潰於以上k及之無電式鍍銅處理溶液中。該無電式鍵銅處理係實施6分鐘以形成一維持厚度為〇·〇75 μιη之銅金屬薄膜。 10 之後，如同在比較實施例1中，電解式鍍銅係於電解式鍍銅處理步驟S6中實施，係藉由使用COPPER GLEAM 125 (商品名’由MELTEXINC.供應），並以2A/dm2之量的電流流經4〇分鐘以形成一具有厚度為18 μιη之銅金屬薄膜。於是，銅金屬薄膜係形成在一使用聚醯亞胺樹脂作為基材 15的絕緣層上。測量聚醯亞胺樹脂與金屬薄膜之間的黏著性，其展現一為484 gf/cm之剝離強度，該強度係足夠大而可供實務上使用。實施例2. 如第3圖所示，實施例2係關於一在按照例示於第1圖之形 20成金屬薄膜的方法之實施例1中的紫外光照射處理步驟S52中透過一玻璃蓋板來照射紫外光的情況。因此，除了在照射紫外光的時候使用玻璃蓋板以外，實施例2的形成金屬薄膜之方法係以極為相同的處理步驟為基礎。於是’銅金屬薄膜係形成在一使用聚醯亞胺樹脂作為基材 22 200423842 的絕緣層上。測量聚醯亞胺樹脂與金屬薄膜之間的黏著性，其展現一為728 gf/cm之剝離強度，該強度係足夠大而可供實務上使用。

根據實施例1或2之形成金屬薄膜的方法，樹脂基材表面係 5 於當樹脂基材表面與藉由無電式錢銅所形成的金屬銅薄膜之曝光部分係以一混合方式存在時或是在無電式鍍覆處理期間受紫外光照射。因此，獲得一遠大於藉由比較實施例1及2之習用的形成金屬薄膜的方法所形成的金屬薄膜的黏著性之黏著性，故改善了黏著性。 1〇如上述之根據本發明之形成金屬薄膜的方法，樹脂基材係於一個樹脂基材表面與藉由無電式鍍銅所形成的金屬銅薄膜之曝光部分係以一混合方式存在的時機或在無電式鍍覆處理期間受紫外光處理。亦即，照射紫外光改善了樹脂表面與澱析金屬之間的黏著性，於是，黏著性係改善至一即使省略的蝕刻 15 步驟仍足以使金屬薄膜如慣常般在樹脂表面上的程度。

因為並無使用姓刻處理溶液，更進一步地使得對付危險及公害變得容易’故減少了操作負擔、排出液體的處理及工作篁。根據本發明之形成金屬薄膜的方法，更進一步地，紫外光照射的時機係受安排以改善樹脂基材與金屬薄膜之間的黏著 20 性，且不需要另外提供與普通處理步驟中所用之處理溶液不同的用來促進樹脂基材表面改造的處理試劑。處理步驟的數目可減少等同於所省略的餘刻處理之數量，並可對應地減少處理成本。至於樹脂基材表面的改造，所需要的僅是變更照射紫外光 23 200423842 的時間，故除紫外光照射器外並不需要任何特別的處理裝置。此外，可使用慣用的處理溶液而不會增加關於設備的成本，並可提供價廉的產品。本發明的在樹脂基材表面形成金屬薄膜之方法可應用到 5 在半導體元件中之層合絕緣層上形成金屬薄膜。更進一步地，即使在樹脂基材與撓性薄板上亦可輕易地形成金屬薄膜，以提供價廉的產品。 L圖式簡單說明3 10 第1圖為一流程圖，其例示一根據本發明的形成金屬薄膜之方法的加工程序；第2圖為一例示形成金屬薄膜之方法的一具體例的圖示，該方法係藉由在實施無電式鍍覆的同時照射紫外光；第3圖一例示形成金屬薄膜之方法的另一具體例的圖示， 15 該方法係藉由在實施無電式鍍覆的同時照射紫外光；第4圖為一流程圖，其例示一可作用本發明之基礎的形成金屬薄膜之方法的加工程序；第5A至5E圖為例示該等例示於第4圖中的形成金屬薄膜之方法的加工步驟的圖示；以及 20 第6圖為一流程圖，其例示另一個可作為本發明基礎的形成金屬薄膜之方法的加工程序。【圖式之主要元件代表符號表】 1…樹脂紛才 24 200423842 2…調節處理溶液 3…預浸處理溶液 4…鏡覆核心 5…金屬銅 6…金屬薄膜 7…玻璃蓋板

Claims

200423842 拾、申請專利範圍： 1. 一種在一樹脂基材表面上形成金屬薄膜的方法，係藉由依序地實施根據一形成鍍覆核心的步驟、一無電式鍍覆的步驟與一電解式鍍覆的步驟之處理，其中在該無電式鍍覆步驟中， 5 該形成的鍍覆核心係被該無電式鍍覆所形成的金屬覆蓋且之後，該表面係受紫外光照射。

2. 如申請專利範圍第1項之形成金屬薄膜的方法，其中在該無電式鍍覆步驟中，該無電式鍍覆係於該表面受該紫外光照射之後進行。 10 3.如申請專利範圍第1或2項之形成金屬薄膜的方法，其中該紫外光係透過一置於該樹脂材料表面上的玻璃板來照射。 4. 如申請專利範圍第3項之形成金屬薄膜的方法，其中藉由該無電式鍍覆而形成的金屬係銅或鎳。 5. 一種半導體元件，其具有一藉由鍍覆而形成在絕緣樹脂 15 層的表面上之一金屬薄膜，該金屬薄膜係藉由依序實施一形成

鍍覆核心步驟、一藉由在所形成的鍍覆核心已為藉由無電式鍍覆所形成的金屬覆蓋之後以紫外光照射該表面的無電式鍍覆步驟及一電解式鍍覆步驟之處理而形成在該表面上。 6. 如申請專利範圍第5項之半導體元件，其中在該無電式 20 鍍覆步驟中，該無電式鍍覆係於該表面受該紫外光照射之後進行。 7. 如申請專利範圍第5或6項之半導體元件，其中該紫外光係透過一置於該樹脂絕緣層表面上的玻璃板來照射。 8. 如申請專利範圍第7項之半導體元件，其中藉由該無電 26 200423842 式鍍覆而形成的金屬係銅或鎳。 9. 一種佈線板，其具有一藉由鍍覆而形成在絕緣樹脂層的表面上之一金屬薄膜，該金屬薄膜係藉由依序實施一形成鍍覆核心步驟、一在所形成的鍍覆核心已為藉由無電式鍍覆所形成 5 的金屬覆蓋之後以紫外光照射該表面的無電式鍍覆步驟及一電解式鍍覆步驟之處理而形成在該表面上。 10. 如申請專利範圍第9項之佈線板，其中在該無電式鍍覆步驟中，該無電式鍍覆係於該表面受該紫外光照射之後進行。 11. 如申請專利範圍第9或10項之佈線板，其中該紫外光係 10 透過一置於該樹脂絕緣層表面上的玻璃板來照射。 12. 如申請專利範圍第11項之佈線板，其中藉由該無電式鍍覆而形成的金屬係銅或鎳。

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