TW202035789A - 配線基板及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本揭示的配線基板包括:第一絕緣材料層,具有算術平均粗糙度Ra為100 nm以下的表面;金屬配線,設置在第一絕緣材料層的表面上;以及第二絕緣材料層,設置成覆蓋金屬配線,且所述金屬配線包含與第一絕緣材料層的表面接觸的金屬層、及積層在金屬層的表面上的導電部,且金屬層的鎳含有率為0.25質量%~20質量%。

Description

配線基板及其製造方法
本揭示是有關於一種配線基板及其製造方法。
以半導體封裝的高密度化及高性能化為目的,提出如下實施方式:將不同性能的半導體元件(以下根據情況稱為「晶片」)混合安裝於一個封裝中。自成本的觀點來看,晶片間的高密度互連(interconnect)技術的重要度增加(參照專利文獻1)。
在智慧型手機和平板終端中,廣泛採用了被稱為堆疊式封裝(package-on package)的連接方法。堆疊式封裝是藉由倒裝晶片(flip-chip)安裝將不同封裝連接到封裝上的方法(參照非專利文獻1和非專利文獻2)。進而,作為用於以更高密度進行安裝的方式,提出使用具有高密度配線的有機基板的封裝技術(有機中介層(interposer))、具有模穿孔(Through Mold Via,TMV)的扇出(fan-out)型封裝技術(扇出型晶圓級封裝(Fan-out Wafer-level Package,FO-WLP))、使用矽中介層或玻璃中介層的封裝技術、使用矽貫穿電極(Through Silicon Via,TSV)的封裝技術、將埋入基板中的晶片用於晶片間傳送的封裝技術等。尤其在有機中介層及FO-WLP中,於將晶片彼此並聯地搭載的情況下,為了以高密度使所述晶片彼此導通而需要微細配線層(參照專利文獻2)。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2003-318519號公報 [專利文獻2]美國專利申請公開第2001/0221071號說明書 [非專利文獻]
[非專利文獻1]「作為PoP基礎封裝的模穿孔(TMV)的應用(Application of Through Mold Via(TMV) as PoP Base Package)」,電子元件與技術會議(Electronic Components and Technology Conference,ECTC),2008 [非專利文獻2]「使用嵌入式晶圓級PoP(eWLB-PoP)技術的先進的薄型PoP解決方案(Advanced Low Profile PoP Solution with Embedded Wafer Level PoP(eWLB-PoP)Technology)」,ECTC,2012
[發明所欲解決之課題] 在專利文獻1記載的技術中,在利用除膠渣處理液進行處理之後,藉由無電解鍍敷形成籽晶層(seed layer)。籽晶層是在配線基板的製造過程中形成的金屬層,亦稱為供電層。即,藉由向籽晶層供電在籽晶層的表面上形成導電部。籽晶層的一部分與導電部一起構成金屬配線。在專利文獻1所記載的技術中,藉由進行濕式除膠渣處理使絕緣材料層的表面粗糙化。藉由使絕緣材料層的表面處於適度粗糙的狀態,藉由錨定效應,籽晶層與絕緣材料層的密接性提高。
近年來,半導體元件處於小型化傾向,配線基板亦被要求微細化。如上所述,若為了得到錨定效應而使絕緣材料層的表面變粗糙,則難以在其上形成微細的配線圖案(特別是L/S(線/間隙)為10/10 μm以下)。近年來,配線基板亦被要求降低高頻帶中的傳輸損耗。如上所述,如果使絕緣材料層的表面變粗糙,則由於表面效應,傳輸損耗變大。也就是說,課題是在配線基板的製造方法中,確保絕緣材料層與金屬配線的密接性的同時,降低高頻的傳輸損耗。
本揭示是鑒於所述課題而完成者,提供一種絕緣材料層與金屬配線的密接性優異且高頻的傳輸損耗小的配線基板及其製造方法。 [解決課題之手段]
本揭示的一側面的配線基板的製造方法依序包括: (a)使無電解鍍敷用觸媒吸附於第一絕緣材料層的步驟; (b)藉由無電解鍍敷在第一絕緣材料層的表面上形成金屬層的步驟; (c)在金屬層的表面上形成具有用於形成配線圖案的開口部的抗蝕劑;以及 (d)在金屬層的表面且自所述抗蝕劑露出的區域,藉由電解鍍敷形成導電部的步驟, 第一絕緣材料層的表面的算術平均粗糙度Ra為100 nm以下,金屬層的鎳含有率為0.25質量%~20質量%。
根據本發明者等人的研究,藉由使金屬層(相當於上述籽晶層)的鎳含有率為0.25質量%以上,儘管第一絕緣材料層的表面充分平坦(算術平均粗糙度Ra:100 nm以下),亦能夠確保絕緣材料層與金屬配線的充分的密接性。推測這是由於與第一絕緣材料層相接的金屬層中所含的鎳有助於密接性提高。另一方面,藉由使金屬層的鎳含有率為20質量%以下且第一絕緣材料層的表面充分平坦,能夠充分減小高頻的傳輸損耗。含有規定量鎳的金屬層例如可以使用無電解鍍銅鎳磷液來形成。
如上所述,在本揭示中,較佳為第一絕緣材料層的表面平坦,因此在實施(a)步驟之前,以不對第一絕緣材料層的表面實施利用除膠渣處理液的粗糙化處理為宜。根據本發明者等人的研究,較佳為第一絕緣材料層的表面未被粗糙化,但是於第一絕緣材料層的表層形成具有自第一絕緣材料層的表面與內部連通的空孔的改質區域。該改質區域可在實施(a)步驟之前,藉由對第一絕緣材料層的表面進行選自包含紫外線照射、電子射線照射、臭氧水處理、電暈放電處理及電漿處理的群組中的至少一種改質處理而形成。
上述製造方法於(d)步驟後更依次包括:(e)除去抗蝕劑的步驟;(f)除去因抗蝕劑的除去而露出的金屬層及該金屬層與第一絕緣材料層之間的觸媒的步驟;(g)以覆蓋包含殘留在第一絕緣材料層上的金屬層、及導電部的金屬配線的方式,形成第二絕緣材料層的步驟。
本揭示的一側面的配線基板包括:第一絕緣材料層,具有算術平均粗糙度Ra為100 nm以下的表面;金屬配線,設置在第一絕緣材料層的表面上;以及第二絕緣材料層,設置為覆蓋金屬配線,且所述金屬配線包括與第一絕緣材料層的表面接觸的金屬層、及積層在金屬層的表面上的導電部,金屬層的鎳含有率為0.25質量%~20質量%。
關於上述配線基板,藉由金屬層的鎳含有率為0.25質量%以上,儘管第一絕緣材料層的表面充分平坦(算術平均粗糙度Ra:100 nm以下),亦具有絕緣材料與金屬配線的充分的密接性。另一方面,藉由使金屬層的鎳含有率為20質量%以下且第一絕緣材料層的表面充分平坦,充分減小高頻的傳輸損耗。金屬層的鎳含有率例如可以是3質量%~20質量%,亦可以是0.25質量%~3質量%。
第一絕緣材料層可包含熱硬化性樹脂組成物的硬化物,亦可包含感光性樹脂組成物的硬化物。 [發明的效果]
根據本揭示,提供了一種絕緣材料層與金屬配線的密接性優異且高頻的傳輸損耗小的配線基板及其製造方法。
在下文中,將參照圖式詳細說明本揭示的實施方式。在以下的說明中,對相同或相當的部分標注相同的符號,省略重覆的說明。另外,除非特別說明,上下左右等的位置關係是基於圖式所示的位置關係。進而,圖式中的尺寸比率不限於圖示的比率。
在本說明書的記載及請求項中使用了「左」、「右」、「正面」、「背面」、「上」、「下」、「上方」、「下方」等用語的情況下,該些用語意圖進行說明,並不一定是永久的該相對位置。另外,「層」一詞在作為平面圖觀察時,除了整面形成的形狀的結構以外,還包括局部形成的形狀的結構。
圖1(a)~圖1(d)及圖2(a)~圖2(c)是示意性地表示配線基板的製造過程的剖面圖。圖2(c)中示意性示出的配線基板10特別適合於需要細微化和多針化的形態,尤其適合於需要用於混合安裝不同晶片的中介層的封裝形態。更具體而言,本實施方式的製造方法適用於針的間隔為200 μm以下(在更微細的情況下例如為30 μm~100 μm)、並且針的根數為500根以上(在更微細的情況下例如為1000根~10000根)的封裝形態。
藉由使金屬配線4中的與第一絕緣材料層1接觸的一側的區域(籽晶層2)的鎳含有率為0.25質量%~20質量%,即使不對第一絕緣材料層1實施利用除膠渣處理液的表面粗糙化,金屬配線4亦對第一絕緣材料層1具有優異的密接性。因此,能夠在第一絕緣材料層1的表面上形成微細配線,並且能夠充分降低高頻的傳輸損耗。
配線基板10大致區分而經過以下步驟製造。 (1)在支撐基板S上形成第一絕緣材料層1的步驟。 (2)在第一絕緣材料層1的表面形成籽晶層2(金屬層)的步驟。 (3)在籽晶層2上形成配線部3(導電部)的步驟。 (4)以覆蓋金屬配線4的方式形成第二絕緣材料層5的步驟。
<(1)在支撐基板上形成第一絕緣材料層的步驟> 在支撐基板S上形成第一絕緣材料層1(圖1(a))。支撐基板S沒有特別限定,但是,較佳為矽板、玻璃板、SUS(不銹鋼)板、附有玻璃布的基板、及包含附有半導體元件的密封樹脂等且剛性高的基板。圖1(a)所示的支撐基板S在形成第一絕緣材料層1側的表面形成有導電層Sa。作為支撐基板S,可使用未形成導電層Sa的支撐基板,或者代替導電層Sa在其表面具有配線及/或墊的支撐基板。
支撐基板S的厚度較佳為0.2 mm至2.0 mm的範圍。較0.2 mm薄的情況下操作變得困難,另一方面,較2.0 mm厚的情況下材料費有變高的傾向。支撐基板S可以是晶圓狀亦可以是面板狀。尺寸沒有特別限定,較佳使用直徑200 mm、直徑300 mm或直徑450 mm的晶圓、或者一邊為300 mm~700 mm的矩形面板。
構成第一絕緣材料層1的材料可以是感光性樹脂材料,亦可以是熱硬化性樹脂材料。作為該些絕緣材料,可以舉出液狀或膜狀的材料,自膜厚平坦性和成本的觀點出發,較佳為膜狀的絕緣材料。另外,就能夠形成微細的配線的方面而言,絕緣材料較佳含有平均粒徑為500 nm以下(更佳為50 nm~200 nm)的填料(填充材)。絕緣材料的填料含量相對於除填料以外的絕緣材料的質量100質量份較佳為0質量份~70質量份,更佳為10質量份~50質量份。
使用膜狀的絕緣材料時,其層壓步驟較佳在盡可能低的溫度下實施,較佳採用能夠在40℃~120℃下層壓的絕緣膜。能夠層壓的溫度低於40℃的絕緣膜在常溫(約25℃)下的黏性強,處理性有惡化的傾向,為所述溫度高於120℃的感光性絕緣膜時,在層壓後有翹曲變大的傾向。
自抑制翹曲的觀點出發,第一絕緣材料層1的硬化後的熱膨脹係數較佳為80×10-6 /K(克耳文(Kelvin))以下,就得到高可靠性的方面而言,更佳為70×10-6 /K以下。另外,就絕緣材料的應力緩和性、能夠得到高精細的圖案的方面而言,較佳為20×10-6 /K以上。第一絕緣材料層1的厚度較佳為10 μm以下,更佳為5 μm以下,進而佳為3 μm以下。另外,自絕緣可靠性的觀點出發,第一絕緣材料層1的厚度較佳為0.5 μm以上。
根據配線基板10的用途或形態,例如,可在第一絕緣材料層1設置至導電層Sa的開口部(未圖示)。在由感光性樹脂組成物形成第一絕緣材料層1的情況下,例如藉由光微影術設置開口部即可。由熱硬化性樹脂組成物形成第一絕緣材料層1的情況下,例如藉由雷射加工設置開口部即可。
自降低高頻傳輸損耗的觀點來看,第一絕緣材料層1的表面較佳為盡可能平坦。即,第一絕緣材料層1的表面的算術平均粗糙度Ra為100 nm以下,較佳為80 nm以下,更佳為55 nm以下。第一絕緣材料層1的表面的算術平均粗糙度Ra的下限值例如為5 nm,亦可為10 nm或20 nm。算術平均粗糙度Ra可用雷射顯微鏡測定。為了自包含第一絕緣層1的積層體的剖面求出第一絕緣層1的表面的算術平均粗糙度Ra,採用以下的方法即可。即,自算術平均粗糙度Ra的值已知的多個試樣的面測定凸部和凹部的差(Rz值)。基於測定的Rz值以及已知的Ra值製作標準曲線。測定應求出算術平均粗糙度Ra的第一絕緣層1的剖面的凸部與凹部的差(Rz值),根據所述測定值及標準曲線可求出算術平均粗糙度Ra。
<(2)在第一絕緣材料層的表面形成籽晶層的步驟> 在第一絕緣材料層1的表面,藉由至少含有銅的無電解鍍敷形成籽晶層2(圖1(b))。如上所述,第一絕緣材料層1的表面較佳盡可能平坦,因此在形成籽晶層2之前,以不對第一絕緣材料層1的表面實施利用除膠渣處理液的粗糙化處理為宜。雖然第一絕緣材料層1的表面未被粗糙化,但較佳為在第一絕緣材料層1的表層形成具有自第一絕緣材料層1的表面與內部連通的空孔的改質區域(未圖示)。
藉由使無電解鍍敷用的觸媒吸附於形成有改質區域的第一絕緣材料層1,成為觸媒進入改質區域的空孔的狀態。推測在該狀態下藉由無電解鍍敷形成籽晶層2時,在改質區域的空孔內形成的無電解鍍敷發揮如植物的根般的作用,有助於提高第一絕緣材料層1與籽晶層2之間的密接性。關於此種改質區域,在形成籽晶層2之前,可以藉由對第一絕緣材料層1的表面進行選自包含活性能量線的照射、臭氧水處理、電暈放電處理以及電漿處理的群組中的至少一種改質處理來形成。作為活性能量線,只要不使第一絕緣材料層1的表面過度粗糙即可,例如可以舉出紫外線、電子射線、α射線、β射線及γ射線。藉由調整活性能量線的照射量及強度,能夠將第一絕緣材料層1的表面的算術平均粗糙度Ra維持在100 nm以下。
籽晶層2經由以下步驟形成。首先,用前處理液清洗第一絕緣材料層1的表面。前處理液可以是含有氫氧化鈉或氫氧化鉀的市售的鹼性前處理液。在氫氧化鈉或氫氧化鉀的濃度為1質量%~30質量%下實施。在前處理液中的浸漬時間為1分鐘~60分鐘下實施。在前處理液中的浸漬溫度為25℃~80℃下實施。進行前處理後,為了除去冗餘的前處理液,可以用自來水、純水、超純水或有機溶劑進行清洗。
前處理液除去後,為了自第一絕緣材料層1的表面除去鹼離子,用酸性水溶液浸漬清洗。酸性水溶液可以是硫酸水溶液,在濃度為1質量%~20質量%,浸漬時間為1分鐘~60分鐘下實施。為了除去酸性水溶液,亦可以用自來水、純水、超純水或有機溶劑清洗。
接著,使作為無電解鍍敷的觸媒的鈀附著在浸漬清洗後的第一絕緣材料層1的表面。鈀可以是市售的鈀-錫膠體溶液、含有鈀離子的水溶液、鈀離子懸濁液等,但較佳為含有有效吸附於改質層的鈀離子的水溶液。浸漬在含有鈀離子的水溶液中時,於含有鈀離子的水溶液的溫度為25℃~80℃,用於吸附的浸漬時間為1分鐘~60分鐘下實施。吸附鈀離子後,為了除去冗餘的鈀離子,亦可以用自來水、純水、超純水或有機溶劑清洗。
鈀離子吸附後,進行用於使鈀離子作為觸媒發揮作用的活化。使鈀離子活化的試劑可以是市售的活化劑(活化處理液)。於用於使鈀離子活化而浸漬的活化劑的溫度為25℃~80℃,用於活化而浸漬的時間為1分鐘~60分鐘下實施。鈀離子活化後,為了除去冗餘的活化劑,亦可以用自來水、純水、超純水或有機溶劑清洗。
接著,藉由對第一絕緣材料層1的表面進行的無電解鍍敷而形成籽晶層2。籽晶層2是用於在步驟(3)中實施的電解鍍敷的供電層。籽晶層2的厚度較佳為20 nm~200 nm,更佳為40 nm~200 nm,進而佳為60 nm~200 nm。
籽晶層2的鎳含有率為0.25質量%~20質量%,例如亦可為3質量%~20質量%或0.25質量%~3質量%。籽晶層2的鎳含有率例如可藉由調整無電解鍍敷液中的鎳含有率來設定。籽晶層2的鎳含有率為0.25質量%以上,能夠對第一絕緣材料層1與籽晶層2充分確保密接性,另一方面,籽晶層2的鎳含有率為20質量%以下,能夠充分減小高頻的傳輸損耗。
作為無電解鍍敷,可以舉出無電解鍍純銅(銅的純度99質量%以上)、無電解鍍銅鎳磷(鎳含有率:1質量%~10質量%、磷含有量:1質量%~13質量%)等。無電解鍍銅鎳磷液可以是市售的鍍敷液。作為該鍍敷液的市售品,例如可以舉出無電解鍍銅鎳磷液(JCU股份有限公司製、商品名「AISL-570」)。無電解鍍銅鎳磷在60℃~90℃的無電解鍍銅鎳磷液中實施。
亦可將鎳含有率為0.1質量%~1質量%的無電解鍍銅液用於籽晶層2的形成。作為該鍍敷液的市售品,例如,可列舉無電解鍍銅液(日本阿托科技(Atotech Japan)股份有限公司製造,商品名「庫伯斯露甘特(Copper Solution Printganth)MV TP1」、「斯泰比利茲普潤甘特(Stabilizer Printganth)MV TP1」、「貝塞普潤甘特(Basic Printganth)MV TP1」、「莫得勒特普潤甘特(Moderator Printganth)MV TP1」、「還原劑(Reducer) Cu」)。無電解鍍銅在20℃~50℃的無電解鍍銅液中實施。
無電解鍍敷後,為了除去冗餘的鍍敷液,亦可以用自來水、純水、超純水或有機溶劑清洗。另外,在無電解鍍敷後,為了提高籽晶層2與第一絕緣材料層1的密接力,亦可進行熱硬化(退火:利用加熱的時效硬化處理)。較佳為在熱硬化溫度80℃~200℃下加熱。為了進一步加快反應性,更佳為120℃~200℃,進而佳在120℃~180℃下加熱。熱硬化時間較佳為5分鐘~60分鐘,更佳為10分鐘~60分鐘,進而佳為20分鐘~60分鐘。
<(3)在籽晶層上形成配線部的步驟> 在籽晶層2的表面上將配線形成用抗蝕劑R圖案化(參照圖1(c))。作為配線形成用抗蝕劑R,使用市售的抗蝕劑即可,例如可以使用負型(negative)膜狀的感光性抗蝕劑(日立化成股份有限公司製,富太克(Photec)RY-5107UT)。抗蝕劑圖案可設置有配線形成用的開口部和根據需要的其他開口部。即,使用輥式層壓機對抗蝕劑進行成膜,接著,使形成圖案的光工具(photo tool)密接,使用曝光機進行曝光,接著,用碳酸鈉水溶液進行噴霧顯影,藉此能夠形成抗蝕劑圖案。再者,亦可使用正型(positive)感光性抗蝕劑來代替負型。
藉由向籽晶層2供電來實施電解鍍銅,形成配線部3(參照圖1(d))。配線部3的厚度較佳為1 μm~10 μm,更佳為3 μm~10 μm,進而佳為5 μm~10 μm。
電解鍍銅後,剝離配線形成用抗蝕劑R(參照圖2(a))。配線形成用抗蝕劑R的剝離使用市售的剝離液進行即可。除去因配線形成用抗蝕劑R的剝離而露出的籽晶層2(參照圖2(b))。藉此,形成包括殘留在第一絕緣材料層1的表面上的籽晶層2和配線部3的金屬配線4。在除去籽晶層2的同時,可除去籽晶層2下殘留的鈀。所述除去使用市售的除去液(蝕刻液)進行即可,作為具體例,可以舉出酸性的蝕刻液(JCU股份有限公司製、BB-20、PJ-10、SAC-700W3C)。
<(4)以覆蓋金屬配線的方式形成第二絕緣材料層的步驟> 以覆蓋金屬配線4的方式形成第二絕緣材料層5(參照圖2(c))。作為構成第二絕緣材料層5的材料,可以與第一絕緣材料層相同,亦可不同。
以上,對配線基板及其製造方法進行了說明,但本發明不一定限於上述實施方式,在不脫離其主旨的範圍內可適當進行變更。例如,雖然在上述實施方式中例示了具有一層配線層(包含金屬配線4和第二絕緣材料層5的層)的配線基板的製造方法,但是亦可藉由反覆進行在配線層的表面上設置籽晶層的步驟和上述(3)以及(4)的一系列的步驟,來製造具有多個配線層的配線基板。 [實施例]
藉由以下實施例更詳細地說明本揭示,但本發明並不限定於該些例子。
(實施例1) <感光性樹脂膜的製作> 如以下般製作絕緣材料層用感光性樹脂膜。首先,使用以下成分製備感光性樹脂組成物。 ·含有羧基和乙烯性不飽和基的光反應性樹脂:酸改質的甲酚酚醛清漆型環氧丙烯酸酯(CCR-1219H,日本化藥股份有限公司製,商品名) 50質量份 ·光聚合引發劑成分:2,4,6-三甲基苯甲醯基-二苯基-氧化膦(德牢固(darocur) TPO,日本巴斯夫(BASF Japan)股份有限公司製,商品名)及乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-哢唑-3-基]-,1-(o-乙醯基肟)(豔佳固(IRGACURE)OXE-02日本巴斯夫(BASF Japan)股份有限公司製造,商品名)5質量份 ·熱硬化劑成分:聯苯酚型環氧樹脂(YX-4000、三菱化學股份有限公司製、商品名) 10質量份 ·無機填料成分:平均粒徑:50 nm,用乙烯基矽烷進行矽烷偶合處理而得者。以相對於樹脂成分100體積份為10體積份的方式調配無機填料成分。再者,使用動態光散射式耐恩奇克(Nanotrac)粒度分佈計「UPA-EX150」(日機裝股份有限公司製造)及雷射繞射散射式麥奇克(Microtrac)粒度分佈計「MT-3100」(日機裝股份有限公司製造)測定無機填料的粒度分佈,確認最大粒徑為1 μm以下。
將上述感光性樹脂組成物的溶液塗佈在聚對苯二甲酸乙二酯膜(帝人股份有限公司製、商品名:G2-16、厚度:16 μm)的表面上。塗膜用熱風對流式乾燥機在100℃乾燥約10分鐘。藉此,得到厚度10 μm的感光性樹脂膜。
<具有微細配線的配線層的形成> 作為支撐基板,準備表面形成有銅層(厚度20 μm)的附有玻璃布的基板(尺寸:200 mm見方,厚度1.5 mm)。
·步驟(1a) 為了在上述支撐基板的銅層的表面形成第一絕緣材料層,層壓上述感光性樹脂膜。詳細而言,首先在支撐基板的銅層的表面載置感光性樹脂膜。接著,使用壓製式真空層壓機(MVLP-500,名機製作所股份有限公司製)進行壓製。壓製條件為壓製熱板溫度80℃、真空抽吸時間20秒、層壓壓製時間60秒、氣壓4 kPa以下、壓接壓力0.4 MPa。
·步驟(1b) 對壓製後的感光性樹脂膜(第一絕緣材料層)實施曝光處理及顯影處理,藉此設置了到達支撐基板的銅層的開口部。曝光是在使形成了圖案的光工具密接在第一絕緣材料層上的狀態下實施。使用i射線步進曝光機(產品名:S6CK型曝光機、透鏡:ASC3(Ck)、塞瑪精度(Cerma Precision)股份有限公司製),以30 mJ/cm2 的能量進行曝光。接著,用30℃的1質量%碳酸鈉水溶液進行45秒的噴霧顯影,設置開口部。接著,在顯影後的第一絕緣材料層的表面使用遮罩曝光機(EXM-1201型曝光機,沃克(ORC)製作所股份有限公司製,紫外線主波長:365 nm),以2000 mJ/cm2 的能量進行後UV曝光。接著,用潔淨烘箱在170℃下進行1小時的熱硬化。
·步驟(1c) 使用紫外線照射裝置(SSP-16,SEN特殊光源股份有限公司製,紫外線主波長:254 nm)對第一絕緣材料層照射紫外線。藉此,對第一絕緣材料層的表面進行了改質。紫外線燈到第一絕緣材料層表面的距離為40 mm,紫外線照射時間為30秒。
·步驟(2) 藉由無電解鍍銅,在第一絕緣材料層的表面形成籽晶層。即,首先,作為鹼清潔,在鹼清潔劑(JCU股份有限公司製,商品名:EC-B)的110 mL/L水溶液中在50℃下浸漬5分鐘,然後在純水中浸漬1分鐘。接著,作為調理劑,在調理液(JCU股份有限公司製,商品名:PB-200)和EC-B混合液(PB-200濃度:70 mL/L,EC-B濃度:2 mL/L)中在50℃下浸漬5分鐘,然後在純水中浸漬1分鐘。接著,作為軟蝕刻,在軟蝕刻液(JCU股份有限公司製,商品名:PB-228)和98%硫酸的混合液(PB-228濃度:100 g/L,硫酸濃度:50 mL/L)中在30℃下浸漬2分鐘,然後在純水中浸漬1分鐘。接著,作為除垢,在10%硫酸中在室溫下浸泡1分鐘。接著,作為觸媒(catalyzer),在催化用試劑1(JCU股份有限公司製、商品名:PC-BA)、催化用試劑2(JCU股份有限公司製、商品名:PB-333)和EC-B的混合液(PC-BA濃度:5 g/L、PB-333濃度:40 mL/L、EC-B濃度:9 mL/L)中在60℃下浸漬5分鐘,其後在純水中浸漬1分鐘。接著,作為加速劑,在加速劑用試劑(JCU股份有限公司製,商品名:PC-66H)和PC-BA的混合液(PC-66H濃度:10 mL/L,PC-BA濃度:5 g/L)中在30℃下浸漬5分鐘,然後在純水中浸漬1分鐘。
接著,作為無電解鍍銅在無電解鍍銅鎳磷液(JCU股份有限公司製、商品名:AISL-570B、AISL-570C、AISL-570MU)與PC-BA的混合液(AISL-570B濃度:70 mL/L、AISL-570C濃度:24 mL/L、AISL-570 MU濃度:500 mL/L、PC-BA濃度:13 g/L)中在60℃下浸漬7分鐘,然後在純水中浸漬1分鐘。然後用85℃的加熱板乾燥5分鐘。接著,在180℃的烘箱中熱退火1小時。
·步驟(3a) 使用真空層壓機(日合莫頓(Nichigo Morton)股份有限公司製,V-160),在成膜有無電解銅的200 mm×200 mm的基板上,對配線形成用抗蝕劑(日立化成股份有限公司製,RY-5107UT)進行真空層壓。層壓溫度為110℃,層壓時間為60秒,層壓壓力為0.5 MPa。
真空層壓後,放置1天,使用i射線步進曝光機(產品名:S6CK型曝光機、透鏡:ASC3(Ck)、塞瑪精度(Cerma Precision)股份有限公司製),曝光配線形成用抗蝕劑。曝光量為140 mJ/cm2 ,焦點為-15 μm。曝光後,放置1天,剝離配線形成用抗蝕劑的保護膜,使用噴霧顯影機(米卡薩(Mikasa)股份有限公司製,AD-3000)進行顯影。顯影液為1.0%碳酸鈉水溶液,顯影溫度為30℃,噴霧壓為0.14 MPa。藉此,在籽晶層上形成用於形成以下的L/S(線/間隙)的配線的抗蝕劑圖案。 ·L/S=10 μm/10 μm(配線數量:10根) ·L/S=7 μm/7 μm(配線數量:10根) ·L/S=5 μm/5 μm(配線數量:10根) ·L/S=3 μm/3 μm(配線數量:10根) ·L/S=2 μm/2 μm(配線數量:10根)
·步驟(3b) 在作為清潔劑(奧野製藥工業股份有限公司製,商品名:ICP CLEAN S-135)的100 mL/L水溶液中在50℃下浸漬1分鐘,在純水中在50℃下浸漬1分鐘,在純水中在25℃下浸漬1分鐘,在10%硫酸水溶液中在25℃下浸漬1分鐘。接著,在硫酸銅五水合物120 g/L、96%硫酸220 g/L的水溶液7.3 L中加入0.25 mL的鹽酸、10 mL的奧野製藥工業股份有限公司製的商品名:托普露西娜(TOP LUCINA)GT-3、1 mL的奧野製藥工業股份有限公司製的商品名:托普露西娜(TOP LUCINA)GT-2而得的水溶液中,在25℃下以電流密度1.5 A/dm2 電解鍍敷10分鐘。然後,在純水中在25℃下浸漬5分鐘,利用80℃的加熱板乾燥5分鐘。
·步驟(3c) 使用噴霧顯影機(米卡薩(Mikasa)股份有限公司製、AD-3000),剝離配線形成用抗蝕劑。剝離液為2.38%TMAH水溶液,剝離溫度為40℃,噴霧壓力為0.2 MPa。
·步驟(3d) 除去作為籽晶層的無電解銅及鈀觸媒。作為無電解Cu的蝕刻,在蝕刻液(JCU股份有限公司製,SAC-700W3C)、98%硫酸、35%過氧化氫水和硫酸銅-五水合物的水溶液(SAC-700W3C濃度:5容量%、硫酸濃度:4容量%、過氧化氫濃度:5容量%、硫酸銅-五水合物濃度:30 g/L)中在35℃下浸漬1分鐘。接著,作為鈀觸媒的除去,在FL水溶液(JCU股份有限公司製、FL-A:500 mL/L、FL-B:40 mL/L)中在50℃下浸漬1分鐘。然後,在純水中在25℃下浸漬5分鐘,利用80℃的加熱板乾燥5分鐘。經過該些步驟得到實施例1的配線基板。
(實施例2) 在步驟(2)中,使用鎳濃度較實施例1高的狀態的無電解鍍銅鎳磷液,在絕緣材料層的表面形成籽晶層。即,首先,作為鹼清潔,在鹼清潔劑(JCU股份有限公司製,商品名:EC-B)的110 mL/L水溶液中在50℃下浸漬5分鐘,然後在純水中浸漬1分鐘。接著,作為調理劑,在調理液(JCU股份有限公司製,商品名:PB-200)和EC-B的混合液(PB-200濃度:70 mL/L,EC-B濃度:2 mL/L)中在50℃下浸漬5分鐘,然後在純水中浸漬1分鐘。接著,作為軟蝕刻,在軟蝕刻液(JCU股份有限公司製,商品名:PB-228)和98%硫酸的混合液(PB-228濃度:100 g/L,硫酸濃度:50 mL/L)中在30℃下浸漬2分鐘,然後在純水中浸漬1分鐘。接著,作為除垢,在10%硫酸中在室溫下浸漬1分鐘。接著,作為觸媒,在催化用試劑1(JCU股份有限公司製、商品名:PC-BA)、催化用試劑2(JCU股份有限公司製、商品名:PB-333)和EC-B的混合液(PC-BA濃度:5 g/L、PB-333濃度:40 mL/L、EC-B濃度:9 mL/L)中在60℃下浸漬5分鐘,其後在純水中浸漬1分鐘。接著,作為加速劑,在加速劑用試劑(JCU股份有限公司製,商品名:PC-66H)和PC-BA的混合液(PC-66H濃度:10 mL/L,PC-BA濃度:5 g/L)中在30℃下浸漬5分鐘,然後在純水中浸漬1分鐘。
接著,作為無電解鍍銅在無電解鍍銅鎳磷液(JCU股份有限公司製、商品名:AISL-570B、AISL-570C、AISL-570MU)、PC-BA、與硫酸鎳-六水合物的混合液(AISL-570B濃度:70 mL/L、AISL-570C濃度:24 mL/L、AISL-570 MU濃度:50 mL/L、PC-BA濃度:13 g/L、硫酸鎳-六水合物濃度:1 g/L)中在60℃下浸漬7分鐘,然後在純水中浸漬1分鐘。然後用85℃的加熱板乾燥5分鐘。接著,在180℃的烘箱中熱退火1小時。其後的步驟與實施例1同樣地製作配線基板。
(實施例3) 在步驟(2)中,使用鎳濃度較實施例2高的狀態的無電解鍍銅鎳磷液,在絕緣材料層的表面形成籽晶層。即,首先,作為鹼清潔,在鹼清潔劑(JCU股份有限公司製,商品名:EC-B)的110 mL/L水溶液中在50℃下浸漬5分鐘,然後在純水中浸漬1分鐘。接著,作為調理劑,在調理液(JCU股份有限公司製,商品名:PB-200)和EC-B的混合液(PB-200濃度:70 mL/L,EC-B濃度:2 mL/L)中在50℃下浸漬5分鐘,然後在純水中浸漬1分鐘。接著,作為軟蝕刻,在軟蝕刻液(JCU股份有限公司製,商品名:PB-228)和98%硫酸的混合液(PB-228濃度:100 g/L,硫酸濃度:50 mL/L)中在30℃下浸漬2分鐘,然後在純水中浸漬1分鐘。接著,作為除垢,在10%硫酸中在室溫下浸漬1分鐘。接著,作為觸媒,在催化用試劑1(JCU股份有限公司製、商品名:PC-BA)、催化用試劑2(JCU股份有限公司製、商品名:PB-333)和EC-B的混合液(PC-BA濃度:5 g/L、PB-333濃度:40 mL/L、EC-B濃度:9 mL/L)中在60℃下浸漬5分鐘,其後在純水中浸漬1分鐘。接著,作為加速劑,在加速劑用試劑(JCU股份有限公司製,商品名:PC-66H)和PC-BA的混合液(PC-66H濃度:10 mL/L,PC-BA濃度:5 g/L)中在30℃下浸漬5分鐘,然後在純水中浸漬1分鐘。接著,作為無電解鍍銅,在無電解鍍銅鎳磷液(JCU股份有限公司製、商品名:AISL-570B、AISL-570C、AISL-570MU)、PC-BA、與硫酸鎳-六水合物的混合液(AISL-570B濃度:70 mL/L、AISL-570C濃度:24 mL/L、AISL-570MU濃度:50 mL/L、PC-BA濃度:13 g/L、硫酸鎳-六水合物濃度:5 g/L)中在60℃下浸漬7分鐘,然後在純水中浸漬1分鐘。然後用85℃的加熱板乾燥5分鐘。接著,在180℃的烘箱中熱退火1小時。其後的步驟與實施例1同樣地製作配線基板。
(實施例4) 在步驟(2)中,使用無電解鍍銅液,在絕緣材料層的表面形成籽晶層。即,首先,作為鹼清潔,在調製成鹼清潔劑(日本阿托科技(Atotech Japan)股份有限公司製,商品名:克林塞庫瑞甘特(Cleaner Securiganth) 902)為40 mL/L以及氫氧化鈉為20 mL/L的水溶液中,在60℃下浸漬5分鐘,然後在純水中浸漬1分鐘。接著,作為中和,在硫酸水溶液10 mL/L中在25℃下浸漬2分鐘,然後在純水中浸漬1分鐘。接著,作為預浸漬,在調製成調理液(日本阿托科技(Atotech Japan)股份有限公司製,商品名:預浸新甘特(pre-dip Neogant)B)為20 mL/L以及硫酸為1 mL/L的水溶液中,在25℃下浸漬1分鐘。接著,作為觸媒,在調製成催化用試劑(日本阿托科技(Atotech Japan)股份有限公司製,商品名:艾克提威克新甘特(Activator Neoganth)834)40 mL/L、硼酸為5 g/L、氫氧化鈉為4 g/L的水溶液中在35℃下浸漬10分鐘,然後在純水中浸漬1分鐘。接著,作為加速劑,在調製成加速劑用試劑(日本阿托科技(Atotech Japan)股份有限公司製,商品名:瑞迪新甘特(Reducer Neoganth)WA)為5 mL/L、硼酸為5 g/L的水溶液中在30℃下浸漬5分鐘,然後在純水中浸漬1分鐘。
接著,作為無電解鍍銅,在調製成無電解鍍銅液(日本阿托科技(Atotech Japan)股份有限公司製、商品名:貝塞普潤甘特(Basic Printganth)MV TP1)為140 mL/L、無電解鍍銅液(日本阿托科技(Atotech Japan)股份有限公司製、商品名:庫伯斯露甘特(Copper Solution Printganth)MV TP1)為85 mL/L、無電解鍍銅液(日本阿托科技(Atotech Japan)股份有限公司製,商品名:莫得勒特普潤甘特(Moderator Printganth)MV TP1)為3 mL/L、無電解鍍銅液(日本阿托科技(Atotech Japan)股份有限公司製,商品名:斯泰比利茲普潤甘特(Stabilizer Printganth)MV TP1)為0.6 mL/L、無電解鍍銅液(日本阿托科技(Atotech Japan)股份有限公司製,商品名:還原劑(Reducer) Cu)為16 mL/L、氫氧化鈉為0.5 g/L的水溶液中,在30℃下浸漬10分鐘,然後在純水中浸漬1分鐘。然後用85℃的加熱板乾燥5分鐘。接著,在180℃的烘箱中熱退火1小時。
(實施例5) <熱硬化性樹脂膜的製作> 如以下般製作第一絕緣材料層用的熱硬化性樹脂膜。首先,使用以下成分製備熱硬化性樹脂組成物。 ·環氧樹脂:聯苯芳烷基型環氧樹脂、產品名NC-3000H(日本化藥股份有限公司製) 70質量份 ·硬化劑:如以下般合成的硬化劑A 30質量份 ·無機填料成分:平均粒徑為50 nm,用乙烯基矽烷進行矽烷偶合處理而得者。以相對於樹脂成分100質量份為30質量份的方式調配無機填料成分。再者,使用動態光散射式耐恩奇克(Nanotrac)粒度分佈計「UPA-EX150」(日機裝股份有限公司製造)及雷射繞射散射式麥奇克(Microtrac)粒度分佈計「MT-3100」(日機裝股份有限公司製造)測定無機填料的粒度分佈,確認最大粒徑為1 μm以下。
<硬化劑A的合成> 準備具備具有溫度計、攪拌裝置及回流冷卻管的水分定量器的反應容器(容積:2升)。在該反應容器中加入以下成分,在140℃下反應5小時。 雙(4-胺基苯基)碸:26.40g 2,2'-雙[4-(4-順丁烯二醯亞胺苯氧基)苯基]丙烷:484.50g 對胺基苯甲酸:29.10g 二甲基乙醯胺:360.00g 藉此得到分子主鏈中具有碸基、具有酸性取代基和不飽和N-取代順丁烯二醯亞胺基的硬化劑A的溶液。
將上述熱硬化性樹脂組成物的溶液塗佈在聚對苯二甲酸乙二酯膜(帝人股份有限公司製、商品名:G2-16、厚度:16 μm)的表面上。用熱風對流式乾燥機將其在100℃下乾燥約10分鐘。藉此,得到厚度10 μm的熱硬化性樹脂膜。
<具有微細配線的配線層的形成> 作為支撐基板,準備表面形成有銅層(厚度20 μm)的附有玻璃布的基板(尺寸:200 mm見方,厚度1.5 mm)。 ·步驟(1a) 為了在上述配線基板的銅層的表面形成第一絕緣材料層,層壓上述熱硬化性樹脂膜。詳細而言,首先在支撐基板的銅層的表面載置熱硬化性樹脂膜。接著,使用壓製式真空層壓機(MVLP-500,名機製作所股份有限公司製)進行壓製。壓製條件為壓製熱板溫度70℃、真空抽吸時間20秒、層壓壓製時間40秒、氣壓4 kPa以下、壓接壓力0.5 MPa。繼而,用壓製機進行追加壓製。壓製條件為,在壓製時間0~60分鐘內升溫至220℃,在壓製時間60~190分鐘內維持220℃,在壓製時間190~220分鐘內降溫至25℃。壓製壓力為2.0 MPa,氣壓為4 kPa。
·步驟(1b) 藉由使用雷射加工機(產品名:LC-2K21、維亞機械(Via Mechanics)製)對壓製後的熱硬化性樹脂膜(第一絕緣材料層),實施通孔加工,設置到達支撐基板的銅層的開口部。通孔加工條件為孔徑直徑6.5 mm、輸出功率6.3W、脈衝間距20 μm×3次,為脈衝串模式。
·步驟(1c) 使用紫外線照射裝置(SSP-16,SEN特殊光源股份有限公司製,紫外線主波長:254 nm)對第一絕緣材料層照射紫外線。藉此,對第一絕緣材料層的表面進行了改質。紫外線燈到第一絕緣材料層表面的距離為40 mm,紫外線照射時間為30秒。
·步驟(2) 藉由無電解鍍銅,在第一絕緣材料層的表面形成籽晶層。即,首先,作為鹼清潔,在調製成鹼清潔劑(日本阿托科技(Atotech Japan)股份有限公司製,商品名:克林塞庫瑞甘特(Cleaner Securiganth) 902)為40 mL/L以及氫氧化鈉為20 mL/L的水溶液中,在60℃下浸漬5分鐘,然後在純水中浸漬1分鐘。接著,作為中和,在硫酸水溶液10 mL/L中在25℃下浸漬2分鐘,然後在純水中浸漬1分鐘。接著,作為預浸漬,在調製成調理液(日本阿托科技(Atotech Japan)股份有限公司製,商品名:預浸新甘特(pre-dip Neoganth)B)為20 mL/L以及硫酸為1 mL/L的水溶液中,在25℃下浸漬1分鐘。接著,作為觸媒,在調製成催化用試劑(日本阿托科技(Atotech Japan)股份有限公司製,商品名:Activator Neoganth 834)40 mL/L、硼酸為5 g/L、氫氧化鈉為4 g/L的水溶液中在35℃下浸漬10分鐘,然後在純水中浸漬1分鐘。接著,作為加速劑,在調製成加速劑用試劑(日本阿托科技(Atotech Japan)股份有限公司製,商品名:Reducer Neoganth WA)為5 mL/L、硼酸為5 g/L的水溶液中在30℃下浸漬5分鐘,然後在純水中浸漬1分鐘。
接著,作為無電解鍍銅,在調製成無電解鍍銅液(日本阿托科技(Atotech Japan)股份有限公司製、商品名:貝塞普潤甘特(Basic Printganth) MV TP1)為140 mL/L、無電解鍍銅液(日本阿托科技(Atotech Japan)股份有限公司製、商品名:庫伯斯露甘特(Copper Solution Printganth)MV TP1)為85 mL/L,無電解鍍銅液(日本阿托科技(Atotech Japan)股份有限公司製,商品名:莫得勒特普潤甘特(Moderator Printganth)MV TP1)為3 mL/L,無電解鍍銅液(日本阿托科技(Atotech Japan)股份有限公司製,商品名:斯泰比利茲普潤甘特(Stabilizer Printganth)MV TP1)為0.6 mL/L,無電解鍍銅液(日本阿托科技(Atotech Japan)股份有限公司製,商品名:還原劑(Reducer) Cu)為16 mL/L,氫氧化鈉為0.5 g/L的水溶液中,在30℃下浸漬10分鐘,然後在純水中浸漬1分鐘。然後用85℃的加熱板乾燥5分鐘。接著,在180℃的烘箱中熱退火1小時。其後的步驟與實施例1同樣地製作配線基板。
(實施例6、7) 在步驟(2)中,使用無電解鍍銅鎳磷液,在第一絕緣材料層的表面形成籽晶層。即,首先,作為鹼清潔,在鹼清潔劑(JCU股份有限公司製,商品名:EC-B)的110 mL/L水溶液中在50℃下浸漬5分鐘,然後在純水中浸漬1分鐘。接著,作為調理劑,在調理液(JCU股份有限公司製,商品名:PB-200)和EC-B混合液(PB-200濃度:70 mL/L,EC-B濃度:2 mL/L)中在50℃下浸漬5分鐘,然後在純水中浸漬1分鐘。接著,作為軟蝕刻,在軟蝕刻液(JCU股份有限公司製,商品名:PB-228)和98%硫酸的混合液(PB-228濃度:100 g/L,硫酸濃度:50 mL/L)中在30℃下浸漬2分鐘,然後在純水中浸漬1分鐘。接著,作為除垢,在10%硫酸中在室溫下浸漬1分鐘。接著,作為觸媒,在催化用試劑1(JCU股份有限公司製、商品名:PC-BA)、催化用試劑2(JCU股份有限公司製、商品名:PB-333)和EC-B的混合液(PC-BA濃度:5 g/L、PB-333濃度:40 mL/L、EC-B濃度:9 mL/L)中在60℃下浸漬5分鐘,其後在純水中浸漬1分鐘。接著,作為加速劑,在加速劑用試劑(JCU股份有限公司製,商品名:PC-66H)和PC-BA的混合液(PC-66H濃度:10 mL/L,PC-BA濃度:5 g/L)中在30℃下浸漬5分鐘,然後在純水中浸漬1分鐘。
接著,作為無電解鍍銅在無電解鍍銅鎳磷液(JCU股份有限公司製、商品名:AISL-570B、AISL-570C、AISL-570MU)、PC-BA、與硫酸鎳-六水合物的混合液(AISL-570B濃度:70 mL/L、AISL-570C濃度:24 mL/L、AISL-570MU濃度:50 mL/L、PC-BA濃度:13 g/L、硫酸鎳-六水合物濃度:1 g/L)中在60℃下浸漬7分鐘,然後在純水中浸漬1分鐘。然後用85℃的加熱板乾燥5分鐘。接著,在180℃的烘箱中熱退火1小時。其後的步驟與實施例4、5同樣地製作配線基板。
(實施例8~10) 在步驟(2)中,使用鎳濃度較實施例7高的狀態的無電解鍍銅鎳磷液,除此之外,與實施例7同樣地製作配線基板。
(比較例1) 步驟(1c)中,代替實施紫外線照射,使用除膠渣處理中使用的藥液對第一絕緣材料層的表面進行改質(粗面化),以及使用無電解鍍純銅液代替無電解鍍銅鎳磷液形成籽晶層,除此之外,與實施例1同樣地得到配線基板。
藉由除膠渣處理中使用的藥液的處理如下實施。首先,為了進行膨潤處理,在斯薇拉(SWELLA)(阿托科技(Atotech)公司製,商品名:克林塞庫瑞甘特(Cleaner Securiganth) 902)40 mL/L中在70℃下浸漬5分鐘。然後在純水中浸漬1分鐘。接著,為了粗糙化處理,在除膠渣液(阿托科技(Atotech)公司製,商品名:康派特(Compact)CP)40 mL/L中在70℃下浸漬10分鐘。然後在純水中浸漬1分鐘。然後,在純水中在25℃下浸漬5分鐘,藉由80℃的加熱板乾燥5分鐘。
(比較例2) 在步驟(2)中,代替實施例1中使用的無電解鍍銅鎳磷液,使用無電解鍍鎳液在第一絕緣材料層的表面形成籽晶層。即,首先,作為鹼清潔,在鹼清潔劑(JCU股份有限公司製,商品名:ES-100)的40 mL/L水溶液中在40℃下浸漬2分鐘,然後在純水中浸漬1分鐘。接著,作為調理劑,在調理液(JCU股份有限公司製,商品名:ES-200)的70 mL/L水溶液中在50℃下浸漬2分鐘,然後在純水中浸漬1分鐘。接著,作為觸媒,在催化用試劑(JCU股份有限公司製、商品名:ES-300)的100 mL/L水溶液中在50℃下浸漬2分鐘,其後在純水中浸漬1分鐘。接著,作為加速劑,在加速劑用試劑1(JCU股份有限公司製,商品名:ES-400A)和加速劑用試劑2(JCU股份有限公司製,商品名:ES-400B)的混合液(ES-400A濃度:10 mL/L,ES-400B濃度:14 g/L)中在35℃下浸漬2分鐘,然後在純水中浸漬1分鐘。
接著,在無電解鍍鎳液(JCU股份有限公司製、商品名:ES-500M、ES-500B、ES-500C、ES-500D)、氨水、與硫酸的混合液(ES-500M濃度:45 mL/L、ES-500B濃度:30 mL/L、ES-500C濃度:45 mL/L、ES-500D濃度:40 mL/L、氨水濃度:24 mL/L、硫酸濃度:1 mL/L)中在38℃下浸漬7分鐘,然後在純水中浸漬1分鐘。然後用85℃的加熱板乾燥5分鐘。接著,利用180℃的烘箱熱退火1小時。其後的步驟與實施例1同樣地製作配線基板。
(比較例3) 在步驟(2)中,使用與實施例3相比鎳濃度提高的狀態的無電解鍍銅液,在第一絕緣材料層的表面形成籽晶層。即,首先,作為鹼清潔,在鹼清潔劑(JCU股份有限公司製,商品名:EC-B)的110 mL/L水溶液中在50℃下浸漬5分鐘,然後在純水中浸漬1分鐘。接著,作為調理劑,在調理液(JCU股份有限公司製,商品名:PB-200)和EC-B混合液(PB-200濃度:70 mL/L,EC-B濃度:2 mL/L)中在50℃下浸漬5分鐘,然後在純水中浸漬1分鐘。接著,作為軟蝕刻,在軟蝕刻液(JCU股份有限公司製,商品名:PB-228)和98%硫酸的混合液(PB-228濃度:100 g/L,硫酸濃度:50 mL/L)中在30℃下浸漬2分鐘,然後在純水中浸漬1分鐘。接著,作為除垢,在10%硫酸中在室溫下浸漬1分鐘。接著,作為觸媒,在催化用試劑1(JCU股份有限公司製、商品名:PC-BA)、催化用試劑2(JCU股份有限公司製、商品名:PB-333)和EC-B的混合液(PC-BA濃度:5 g/L、PB-333濃度:40 mL/L、EC-B濃度:9 mL/L)中在60℃下浸漬5分鐘,其後在純水中浸漬1分鐘。接著,作為加速劑,在加速劑用試劑(JCU股份有限公司製,商品名:PC-66H)和PC-BA的混合液(PC-66H濃度:10 mL/L,PC-BA濃度:5 g/L)中在30℃下浸漬5分鐘,然後在純水中浸漬1分鐘。
接著,作為無電解鍍銅在無電解鍍銅液(JCU股份有限公司製、商品名:AISL-570B、AISL-570C、AISL-570MU)、PC-BA、與硫酸鎳-六水合物的混合液(AISL-570B濃度:70 mL/L、AISL-570C濃度:24 mL/L、AISL-570 MU濃度:50 mL/L、PC-BA濃度:13 g/L、硫酸鎳-六水合物濃度:20 g/L)中在60℃下浸漬7分鐘,然後在純水中浸漬1分鐘。然後用85℃的加熱板乾燥5分鐘。接著,在180℃的烘箱中熱退火1小時。其後的步驟與實施例1同樣地製作配線基板。
(比較例4、5) 在步驟(1c)中,代替實施紫外線照射,使用除膠渣處理中使用的藥液對第一絕緣材料層的表面進行改質(粗面化),除此之外,與實施例4、5同樣地得到配線基板。
(比較例6) 在步驟(2)中,代替實施例5中使用的無電解鍍銅液,使用無電解鍍鎳液在第一絕緣材料層的表面形成籽晶層,除此之外,與實施例5同樣地製作配線基板。
(比較例7) 除了在第一絕緣材料層的形成中使用熱硬化性樹脂膜代替感光性樹脂膜以外,與比較例3同樣地製作配線基板。
<絕緣材料層表面的算術平均粗糙度Ra的測定> 使用雷射顯微鏡(奧林巴斯(Olympus)股份有限公司製)測定實施例1~10及比較例1~7的第一絕緣材料層的表面的算術平均粗糙度Ra。將結果示於表1。
<籽晶層的Ni含有率> 實施例1~10以及比較例1~7的籽晶層的Ni含有率(質量%)使用掃描電子顯微鏡(日立高新技術(Hitachi High-technologies)股份有限公司製)進行能量色散X射線分析(energy-dispersive X-ray analysis,EDX)分析,換算為質量比率而求出。將結果示於表1。
[表1]
  第一絕緣材料層 無電解 鍍敷 籽晶層的 Ni含有率 (質量%)
樹脂組成物 的性質 表面處理 Ra(nm)
實施例1 感光性 紫外線照射 43 無電解 鍍CuNiP 6
實施例2 感光性 紫外線照射 45 無電解 鍍CuNiP 12
實施例3 感光性 紫外線照射 42 無電解 鍍CuNiP 18
實施例4 感光性 紫外線照射 43 無電解 鍍Cu 0.25
實施例5 熱硬化性 紫外線照射 43 無電解 鍍Cu 0.30
實施例6 感光性 紫外線照射 45 無電解 鍍CuNiP 2.8
實施例7 熱硬化性 紫外線照射 42 無電解 鍍CuNiP 3
實施例8 熱硬化性 紫外線照射 43 無電解 鍍CuNiP 6
實施例9 熱硬化性 紫外線照射 45 無電解 鍍CuNiP 12
實施例10 熱硬化性 紫外線照射 42 無電解 鍍CuNiP 18
比較例1 感光性 藉由除膠渣處理液的粗糙化處理 400 無電解 鍍Cu 0.2
比較例2 感光性 紫外線照射 45 無電解 鍍Ni 94
比較例3 感光性 紫外線照射 42 無電解 鍍CuNiP 40
比較例4 感光性 藉由除膠渣處理液的粗糙化處理 400 無電解 鍍Cu 0.25
比較例5 熱硬化性 藉由除膠渣處理液的粗糙化處理 250 無電解 鍍Cu 0.30
比較例6 熱硬化性 紫外線照射 45 無電解 鍍Ni 92
比較例7 熱硬化性 紫外線照射 42 無電解 鍍Ni 40
<配線形成性的評價> 製作各10個的分別具有L/S為10 μm/10 μm、7 μm/7 μm、5 μm/5 μm、3 μm/3 μm及2 μm/2 μm的配線圖案的配線基板,進行配線形成性的評價。各配線圖案的10個中,發生配線倒塌或配線剝離者為0個的情況為「A」,1~2個的情況為「B」,3個以上的情況為「C」。將評價結果示於表2。
[表2]
配線形成性 的評價 L/S(μm/μm)
10/10 7/7 5/5 3/3 2/2
實施例1 A A A A A
實施例2 A A A A A
實施例3 A A A A A
實施例4 A A A A A
實施例5 A A A A A
實施例6 A A A A A
實施例7 A A A A A
實施例8 A A A A A
實施例9 A A A A A
實施例10 A A A A A
比較例1 B B C C C
比較例2 A A A A A
比較例3 A A A A A
比較例4 B B C C C
比較例5 B B B C C
比較例6 A A A A A
比較例7 A A A A A
如表2所示可知,實施例1~10即使配線圖案(L/S)變得微細,亦完全看不到配線倒塌或配線剝離,在微細配線中具有優異的配線形成性。另外,比較例2、3、6、7的配線成形性亦同樣優異。與此相對,比較例1是按照現有方法藉由無電解鍍純銅來形成籽晶層的例子,但即使進行利用除膠渣處理的絕緣材料層的表面粗糙化,亦會發生配線倒塌或配線剝離。隨著L/S變得微細,配線傾倒或配線剝離變得顯著,比較例1在配線形成性方面存在問題。
<微帶配線的形成> (實施例11) 為了評價高頻傳輸損耗,製作了與圖3所示的配線基板20同樣構成的配線基板。配線基板20是包括微帶配線的配線基板。即,配線基板20包括:在表面具有導電層Sa(銅層)的支撐基板S、在支撐基板S的表面上設置的絕緣材料層11、在絕緣材料層11的表面上設置的籽晶層12、在籽晶層12的表面上設置的接地層13(導體部)、在接地層13的表面上設置的導體部15以及絕緣材料層16、及在絕緣材料層16的表面上設置的籽晶層17及訊號層18(導體部)。當形成接地層13時,籽晶層12用作供電層。在形成訊號層18時,籽晶層17用作供電層。在製作配線基板時,絕緣材料層11使用與實施例1相同的感光性樹脂膜而形成。訊號層18的厚度為4 μm、寬度為20 μm、長度為10 mm。經由以與實施例1相同的方法分別形成籽晶層12和籽晶層17的步驟來製造實施例11的配線基板。
(實施例12~20) 除了用與實施例2~10相同的方法分別形成籽晶層12、籽晶層17以外,與實施例11同樣地分別製作實施例12~20的配線基板。
(實施例8~14) 除了用與比較例1~7相同的方法分別形成籽晶層12、籽晶層17以外,與實施例11同樣地分別製作比較例8~14的配線基板。
<傳輸損耗的測定> 針對實施例11~20以及比較例8~14的微帶配線,使用向量網路分析儀(惠普(Hewlett-Packard)公司製造)測定了傳輸損耗。特性阻抗為50 Ω。將頻率為10 GHz、20 GHz、30 GHz、40 GHz及50 GHz時的傳輸損耗為0 dB/cm~1 dB/cm以下的情況設為「A」,1 dB/cm~2 dB/cm的情況設為「B」,2 dB/cm以上的情況設為「C」。將評價結果示於表3。
[表3]
傳輸損耗的 評價 籽晶層的 形成方法 頻率(GHz)
10 20 30 40 50
實施例11 實施例1 A A A A A
實施例12 實施例2 A A A A A
實施例13 實施例3 A A A A A
實施例14 實施例4 A A A A A
實施例15 實施例5 A A A A A
實施例16 實施例6 A A A A A
實施例17 實施例7 A A A A A
實施例18 實施例8 A A A A A
實施例19 實施例9 A A A A A
實施例20 實施例10 A A A A A
比較例8 比較例1 C C C C C
比較例9 比較例2 B C C C C
比較例10 比較例3 A B C C C
比較例11 比較例4 C C C C C
比較例12 比較例5 C C C C C
比較例13 比較例6 B C C C C
比較例14 比較例7 A B C C C
如表3所示,確認了實施例11~20的傳輸損耗低,傳輸性優異。與此不同,比較例8、11、12如表2所示,在配線形成性方面存在問題,因此傳輸損耗變大。另外,在比較例9、10、13、14中,由於籽晶層中含有的鎳的含有率高,因此,由於其影響,高頻的傳輸損耗變大。由表3可知,籽晶層中含有的鎳含有率越高,傳輸損耗的增大越顯著。 [產業上之可利用性]
根據本揭示,提供一種絕緣材料層與金屬配線的密接性優異且高頻傳輸損耗小的配線基板及其製造方法。
1:第一絕緣材料層 2:籽晶層(金屬層) 3:配線部(導電部) 4:金屬配線 5:第二絕緣材料層 10、20:配線基板 11、16:絕緣材料層 12、17:籽晶層 13:接地層 15:導體部 18:訊號層 R:配線形成用抗蝕劑 S:支撐基板 Sa:導電層
圖1(a)~圖1(d)是示意性表示本揭示的一實施方式的配線基板的製造過程的剖面圖。 圖2(a)~圖2(c)是示意性表示本揭示的一實施方式的配線基板的製造過程的剖面圖。 圖3是示意性地表示實施例及比較例中為了評價高頻傳輸損耗而製造的包括微帶配線的配線基板的剖面圖。
1:第一絕緣材料層
2:籽晶層(金屬層)
3:配線部(導電部)
R:配線形成用抗蝕劑
S:支撐基板
Sa:導電層

Claims (10)

  1. 一種配線基板的製造方法,依序包括: (a)使無電解鍍敷用觸媒吸附於第一絕緣材料層的步驟; (b)藉由無電解鍍敷在所述第一絕緣材料層的表面上形成金屬層的步驟; (c)在所述金屬層的表面上形成具有用於形成配線圖案的開口部的抗蝕劑;以及 (d)在所述金屬層的表面且自所述抗蝕劑露出的區域,藉由電解鍍敷形成導電部的步驟, 所述第一絕緣材料層的所述表面的算術平均粗糙度Ra為100 nm以下, 所述金屬層的鎳含有率為0.25質量%~20質量%。
  2. 如請求項1所述的配線基板的製造方法,其中,在(b)步驟中,使用無電解鍍銅鎳磷液形成所述金屬層。
  3. 如請求項1或2所述的配線基板的製造方法,其中,在實施(a)步驟之前,不對所述第一絕緣材料層的表面實施藉由除膠渣處理液的粗糙化處理。
  4. 如請求項1至3中任一項所述的配線基板的製造方法,其中,更包括如下步驟:在實施(a)步驟之前,對所述第一絕緣材料層的表面進行選自由紫外線照射、電子射線照射、臭氧水處理、電暈放電處理及電漿處理組成的群組中的至少一種改質處理。
  5. 如請求項1至4中任一項所述的配線基板的製造方法,其中,更依序包括: (e)除去所述抗蝕劑的步驟; (f)除去因所述抗蝕劑的除去而露出的所述金屬層及所述金屬層與所述第一絕緣材料層之間的所述觸媒的步驟;以及 (g)以覆蓋由殘留在所述第一絕緣材料層上的所述金屬層及所述導電部構成的金屬配線的方式,形成第二絕緣材料層的步驟。
  6. 一種配線基板,包括: 第一絕緣材料層,具有算術平均粗糙度Ra為100 nm以下的表面; 金屬配線,設置在所述第一絕緣材料層的所述表面上;以及 第二絕緣材料層,設置為覆蓋所述金屬配線,且 所述金屬配線由與所述第一絕緣材料層的所述表面接觸的金屬層、及積層在所述金屬層的表面上的導電部構成, 所述金屬層的鎳含有率為0.25質量%~20質量%。
  7. 如請求項6所述的配線基板,其中,所述金屬層的鎳含有率為3質量%~20質量%。
  8. 如請求項6所述的配線基板,其中,所述金屬層的鎳含有率為0.25質量%~3質量%。
  9. 如請求項6至8中任一項所述的配線基板,其中,所述第一絕緣材料層包含熱硬化性樹脂組成物的硬化物。
  10. 如請求項6至8中任一項所述的配線基板,其中,所述第一絕緣材料層包含感光性樹脂組成物的硬化物。
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