TW202332332A - 配線電路基板及其製造方法 - Google Patents

Abstract

配線電路基板具備絕緣層和被形成在絕緣層上的配線。配線包含被形成在絕緣層上之種子層，和被形成在種子層上的導體層。配線之表面包含藉由導體層及種子層被形成並且從絕緣層朝種子層及導體層之疊層方向延伸的側面部。在其側面部形成不存在底切或深度為2μm以下的底切。導體層之表面粗糙度Ra小於0.065μm。

Description

配線電路基板及其製造方法

本發明係關於配線電路基板及其製造方法。

在電子機器中，為了在複數電路元件間進行電訊號的傳輸及接收，使用配線電路基板。配線電路基板具有在絕緣層上形成特定配線的構成。其配線如下述般地被形成。

在絕緣層上形成種子層，在其種子層上進一步形成光阻層。在被形成的光阻層形成特定圖案之開口，種子層之一部分在光阻層之開口內露出。在露出之種子層之部分，藉由電解鍍敷形成導體層。之後，在光阻層及重疊在其光阻層上的種子層之其他之部分被除去。依此，形成具有種子層及導體層被疊層之構成的配線。

在上述配線電路基板之製造工程中，在導體層之形成後，除去種子層之其他部分之時，該種子層使用蝕刻液被除去。此時，當種子層及其附近部分過度被蝕刻時，有在該配線之側面之下端部或其附近部分產生底切(undercut)的可能性。底切縮小配線相對於絕緣層之接觸面積。在此情況，配線變成容易從絕緣層剝離。因此，產生過大的底切會使配線電路基板之可靠性明顯下降。

於是，在專利文獻1中，記載考慮到在蝕刻種子層之時產生之底切的印刷配線板之製造方法。在其印刷配線板之製造方法中，藉由調整被形成在導電性種子層(種子層)上之光阻圖案之形狀，導體電路部(配線)相對於絕緣基材(絕緣層)的接觸角被設為70°~100°。

[專利文獻1]日本特開2009-252883號公報 [專利文獻2]日本特開2007-173300號公報

[發明所欲解決之課題]

自以往使用於電子機器的電訊號的高頻化被推行。因此，配線電路基板除了配線難以從絕緣層剝離之可靠性外，要求減少在高頻訊號之傳輸時的傳輸損失。

高頻訊號之傳輸損失之程度係例如配線之表面粗糙度越大則越大，配線之表面粗糙度越小則越小。關於如此的配線之表面粗糙度，在專利文獻2記載藉由使用包含氯之快閃蝕刻液，將銅配線之表面粗糙度(Rz)設為0.25μm以下的配線基板之製造方法。

具體而言，在專利文獻2記載的配線基板之製造方法中，在絕緣體(絕緣層)上形成由鎳鉻合金構成的合金覆膜(種子層)和由銅構成的金屬化層(種子層)。在金屬化層上形成具有特定圖案之開口的鍍敷用光罩(光阻層)。在鍍敷用光罩之開口內形成銅配線。之後，鍍敷用光罩被除去，露出的金屬化層及合金覆膜藉由快閃蝕刻被除去。此時，作為金屬化層用之快閃蝕刻液，使用包含氯之快閃蝕刻液。

但是，在專利文獻2中，針對藉由使用包含氯之快閃蝕刻液能實現的銅配線之表面粗糙度之下限並無記載。例如，在專利文獻2記載之複數實施例所涉及之配線基板中，銅配線之表面粗糙度(Rz)之最小值成為0.19μm。

本發明之目的在於提供能夠實現提升可靠性及減少高頻訊號之傳輸損失的配線電路基板及其製造方法。 [用以解決課題之手段]

(1)根據本發明之一觀點的配線電路基板具備： 絕緣層，和被形成在絕緣層上之配線，配線包含：被形成在絕緣層上之種子層，和被形成在種子層上之導體層，配線之表面包含藉由導體層及種子層被形成並且從絕緣層朝種子層及導體層之疊層方向延伸的側面部，在側面部形成不存在底切或深度為2μm以下的底切，導體層之表面粗糙度Ra小於0.065μm。

在其配線電路基板中，於配線之側面部不存在底切或形成深度為2μm以下之底切，配線之導體層之表面粗糙度Ra小於0.065μm。其結果，提升配線電路基板之可靠性，並且減少在配線傳輸的高頻訊號的傳輸損失。

(2)即使絕緣層具有形成配線之一面，側面部相對於與絕緣層之一面正交之直線的角度之大小小於6°亦可。

在此情況，與側面部相對於與絕緣層之一面正交之直線的角度之大小為6°以上之情況相比，配線之剖面積變小之情形減少。因此，減少配線之剖面積變小所致的電阻值增大。

(3)即使配線具有第1線路，第1線路之寬度為10μm以下亦可。依此，實現配線電路基板中之配線的高密度化。

(4)即使配線進一步具有被設置成與第1線路相鄰的第2線路，第1線路和第2線路之間的距離為10μm以下亦可。依此，實現配線電路基板中之配線的高密度化。

(5)即使種子層包含由與導體層不同的材料構成的金屬層亦可。在此情況，在種子層和導體層之間形成異種金屬相鄰的邊界部。即使在如此的情況，由於在配線之側面部不形成超過2μm之深度的底切，故提升配線電路基板之可靠性。

(6)即使配線電路基板進一步具備支持絕緣層的金屬支持體，絕緣層設置在金屬支持體上亦可。在此情況，用以抑制配線及絕緣層過度變形的機械性強度被確保。

(7)即使根據本發明之另外的觀點的配線電路基板之製造方法包含下述工程亦可：在絕緣層上形成含銅之種子層的工程；在絕緣層上形成具有事先被設定在種子層上之圖案之開口的光阻層，通過被形成的光阻層之開口，在種子層上藉由電解鍍敷形成含銅之導體層的工程；於導體層之形成後，除去光阻層的工程；及於光阻層之除去後，藉由除去未形成導體層之種子層之部分，形成配線的工程，形成配線之工程係藉由使用有機酸和過氧化氫水的混合液、硫酸和過氧化氫水之混合液及硫酸鐵(ferric sulfate)水溶液之中之任一者，當作蝕刻液，除去種子層的銅之工程。

在其配線電路基板之製造方法中，在形成配線之工程中，有機酸和過氧化氫水之混合液、硫酸和過氧化氫水之混合液及硫酸鐵水溶液中之任一者，作為用以除去種子層之銅的蝕刻液而被使用。依此，可以抑制在配線之側面部產生底切。或是可以使在配線之側面部產生的底切之深度成為2μm以下。而且，可以使配線之導體層之表面粗糙度Ra小於0.065μm。其結果，提升配線電路基板之可靠性，同時減少在配線傳輸的高頻訊號的傳輸損失。

(8)即使形成配線之工程包含藉由將有機酸和過氧化氫水的混合液當作蝕刻液使用，除去種子層的銅之工程亦可。依此，可以抑制在配線之側面部產生底切。或是減少在配線之側面部產生的底切之深度。而且，可以使配線之導體層之表面粗糙度Ra小於0.065μm。

(9)即使藉由形成配線之工程而被形成的配線之表面，藉由導體層及種子層被形成，並且包含從絕緣層朝種子層及導體層之疊層方向延伸之側面部，在側面部，以在疊層方向，包含種子層之一定距離的範圍內，不存在底切或形成深度為2μm以下之底切，導體層之表面粗糙度Ra小於0.065μm亦可。依此，在製作出的配線電路基板中，提升配線電路基板之可靠性，並且減少在配線傳輸的高頻訊號的傳輸損失。

(10)即使絕緣層具有形成配線之一面，側面部相對於與絕緣層之一面正交的直線之側面部之角度的大小小於6°亦可。在此情況，與側面部相對於與絕緣層之一面正交之直線的角度之大小為6°以上之情況相比，配線之剖面積變小之情形減少。因此，減少配線之剖面積變小所致的電阻值增大。

(11)即使配線具有第1線路，第1線路之寬度為10μm以下亦可。依此，實現配線電路基板中之配線的高密度化。

(12)即使配線進一步具有被設置成與第1線路相鄰的第2線路，第1線路和第2線路之間的距離為10μm以下亦可。依此，實現配線電路基板中之配線的高密度化。

(13)即使種子層包含：被形成在絕緣層上且由與導體層不同的材料構成的第1金屬層，和被形成在金屬層上且由與導體層相同的材料構成的第2金屬層，除去種子層之銅的工程係除去第2金屬層亦可。

在此情況，在種子層之第1金屬層和導體層之間形成異種金屬相鄰的邊界部。即使在如此的情況，由於在配線之側面部不形成超過2μm之深度的底切，故提升配線電路基板之可靠性。

(14)即使配線電路基板之製造方法進一步包含準備絕緣層和支持絕緣層之金屬支持體之疊層體的工程或在金屬支持體上形成絕緣層之工程中之任一方亦可。

在此情況，用以抑制配線及絕緣層過度變形的機械性強度被確保。 [發明之效果]

若藉由本發明時，能夠實現提升配線電路基板之可靠性及減少在配線電路基板之高頻訊號之傳輸損失。

以下，針對本發明之一實施型態所涉及之配線電路基板及其製造方法邊參照圖面邊予以說明。作為配線電路基板之一例，說明能夠用適用於半導體裝置等之可撓性配線電路基板。另外，在以下之說明中，將可撓性配線電路基板簡稱為配線電路基板。

[1]配線電路基板之基本構成 圖1為本發明之一實施型態所涉及之配線電路基板之一部分放大俯視圖。圖2為圖1之配線電路基板7之A-A線剖面圖。如圖1及圖2所示般，配線電路基板7具備在金屬支持基板1上依序疊層絕緣層2及配線TR的構成。在圖1中，以容易理解金屬支持基板1、絕緣層2及配線TR之疊層狀態之方式，在被形成金屬支持基板1上之絕緣層2標示淺色點圖案。再者，在被形成在絕緣層2上之配線TR標示濃色點圖案。

本實施型態所涉及之金屬支持基板1係由不鏽鋼構成，具有平坦之上面及平坦之下面。金屬支持基板1之厚度為10μm以上100μm以下，在本實施型態中為20μm。絕緣層2係被形成在金屬支持基板1之上面的特定區域上。絕緣層2藉由例如感光性聚醯亞胺而被形成。另外，即使絕緣層2係藉由丙烯酸樹脂、聚醚腈樹脂、聚醚碸樹脂、環氧樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂、聚萘二甲酸乙二醇酯樹脂或聚氯乙烯樹脂等之其他合成樹脂而被形成亦可。

在圖1及圖2之配線電路基板7中，以在一方向延伸並且在與其一方向正交之方向上排列之方式，在絕緣層2上形成兩個配線TR。在以下之說明中，將平行於配線TR延伸之一方向的方向適當地稱為第1方向D1，將與平行於配線電路基板7之上面並且與第1方向正交的其他方向適當地稱為第2方向D2。

兩個配線TR具有相同尺寸形狀。兩個配線TR之各者的寬度(平行於第2方向D2的尺寸)D01係例如1μm以上10μm以下，以1μm以上5μm以下為佳，以1μm以上且小於3μm為更佳(參照圖2)。再者，兩個配線TR之各者的寬度(與第1方向D1及第2方向D2正交的尺寸)D02係例如1μm以上10μm以下，以1μm以上5μm以下為佳，以1μm以上且小於3μm為更佳(參照圖2)。再者，在第2方向D2中之彼此相鄰的配線TR間之間隔D03係例如1μm以上10μm以下，以1μm以上5μm以下為佳，以1μm以上且小於3μm為更佳。

而且，兩個配線TR具有相同構成。具體而言，兩個配線TR之各者具有依序在絕緣層2上疊層種子層3及導體層6的構成。再者，種子層3具有將例如鉻薄膜作為基底層3a，在其基底層3a上疊層銅薄膜3b之構成。

導體層6係由銅構成，如後述般，藉由電解鍍敷被形成在種子層3上。導體層6之厚度為例如1μm以上10μm以下，以2μm以上7μm以下為佳。再者，本實施型態所涉及之導體層6之表面粗糙度Ra小於0.065μm。在此，在本實施型態中，表面粗糙度Ra係指由日本工業規格(JIS)規定的算術平均粗糙度。再者，本實施型態所涉及之導體層6之表面粗糙度Ra更具體而言，係指導體層6之外表面之中，除相對於種子層3之接觸面和後述底切之外的部分的表面粗糙度Ra。另外，在後述的圖3中，導體層6之上面部s1和導體層6之側面部s2之平坦部分，相當於導體層6之外表面之中，除相對於種子層3之接觸面和底切之外的部分。

[2]與第1方向D1正交之配線TR的剖面形狀 在本實施型態所涉及之配線電路基板7之製造時，如後述般，於電解鍍敷所致的導體層6之形成後並且光阻層5之除去後，除去存在於未形成有導體層6之區域的種子層3(參照後述圖15及圖16)。此時，當蝕刻液過度作用於配線TR中之導體層6和種子層3之間的部分時，在配線TR之下部產生所謂的底切。再者，當蝕刻液過度作用於種子層3之基底層3a及配線TR之導體層6之外表面時，藉由該導體層6溶解，產生從配線TR之下端部至上端部，配線TR之寬度逐漸變小的所謂尖端變細。

圖3為用以說明在配線TR發生之底切及尖端變細的具體例的圖。在以下之說明中，將平行或略平行於絕緣層2之上面的配線TR之上面部分稱為上面部s1，將與絕緣層2之上面交叉且平行於第1方向D1的配線TR之一對側面部分稱為側面部s2。

在圖3之上段表示理想的配線TR之剖面形狀之一例。在理想的配線TR之剖面(與第1方向D1正交之剖面)，於配線TR之各側面部s2未觀察到局部的凹陷或缺口等的欠缺部分。再者，各側面部s2與絕緣層2之上面正交。在此，將設計上之理想的配線TR之寬度(配線TR之一對側面部s2間之距離)稱為理想寬度D11。再者，將設計上理想的配線TR之厚度(從絕緣層2之上面至配線TR之上面部s1的距離)稱為理想厚度D12。

在圖3之中段表示產生底切的配線TR之剖面形狀之一例。產生底切之配線TR之剖面(與第1方向D1正交之剖面)，於配線TR之各側面部s2，存在局部性的欠缺部分(在本例中為凹陷)。在本實施型態中，將在與配線TR之各側面部s2之剖面(與第1方向D1正交之剖面)，將該側面部s2之直線部分當作基準之時的在第2方向D2的欠缺部分之大小稱為底切之深度D21。底切之深度D21也可以定義為在第2方向D2之側面部s2之上端部之位置和側面部s2之中離從上端部最遠之位置之間的距離。

在圖3之下段表示產生尖端變細的配線TR之剖面形狀之一例。在產生尖端變細之配線TR之剖面(與第1方向正交之剖面)，藉由配線TR之中主要導體層6之部分過度被蝕刻，配線TR之厚度D32小於理想厚度D12。再者，在配線TR之剖面，配線TR相對於與絕緣層2之上面正交之直線的各側面部s2之角度θ成為大於0°。該些結果，在圖3之下段之配線TR，在下端部之寬度以理想寬度D11被維持的狀態下，上端部(上面部s1)之寬度D31成為小於理想寬度D11。

[3]關於配線電路基板7之尺寸形狀及構成的效果 在本實施型態所涉及之配線電路基板7中，在配線TR之側面部s2不存在底切。或是，在配線電路基板7中，即使在配線TR之側面部s2存在底切之情況，其底切之深度D21(圖3)亦為2μm以下。依此，減少配線TR之剝離。再者，如上述般，導體層6之表面粗糙度Ra小於0.065μm。因此，提升配線電路基板7之可靠性，同時減少在配線TR傳輸的高頻訊號的傳輸損失。

再者，在上述配線電路基板7中，以配線TR相對於與絕緣層2正交之直線的各側面部s2之角度θ之大小小於6°為佳。在此情況，與角度θ之大小為6°以上之情況相比，減少配線TR之剖面變小之情形。因此，減少配線TR之剖面積變小所致的電阻值增大。

種子層3包含以與銅不同之材料形成的基底層3a。依此，在基底層3a和導體層6之間形成異種金屬相鄰的邊界部。即使在如此的情況，由於在配線之側面部不形成超過2μm之深度的底切，故提升配線電路基板7之可靠性。

再者，在上述配線電路基板7中，藉由兩個配線TR之各者的寬度D01為10μm以下，實現配線TR之高密度化。再者，藉由彼此相鄰的配線TR間之間隔D03為10μm以下，實現配線TR之高密度化。

而且，在上述配線電路基板7中，在兩個配線TR之各者的寬度D01小於3μm以下之情況，實現配線TR之更高密度化。再者，在彼此相鄰的配線TR間之間隔D03小於3μm以下之情況，實現配線TR之更高密度化。

再者，在上述配線電路基板7中，形成配線TR之絕緣層2被形成在金屬支持基板1上。依此，用以抑制配線TR及絕緣層2過度變形的機械性強度被確保。

[4]配線電路基板之製造方法 圖4~圖16為用以說明本發明之一實施型態所涉及之配線電路基板之製造方法的製造工程圖。本實施型態所涉及之配線電路基板7係藉由捲對捲(Roll to Roll)而製造。

首先，準備長條狀之金屬支持基板1被捲繞的輥(以下，稱為送出輥)，從準備的送出輥送出金屬支持基板1。從送出輥被送出的金屬支持基板1被其他輥(以下，稱為捲取輥)。在圖4中，表示從送出輥被送出之金屬支持基板1之一部分。

如上述般，本實施型態所涉及之金屬支持基板1具有由不鏽鋼構成的支持基板，具有10μm以上100μm以下之厚度。藉由金屬支持基板1之厚度為10μm以上，在金屬支持基板1中，捲對捲所致的配線電路基板之製造所需的剛性被確保。藉由金屬支持基板1之厚度為100μm以上，捲對捲所致的配線電路基板之製造所需的可撓性被確保。

另外，即使金屬支持基板1藉由包含例如鐵、鉬、鎳及鉻中之一種或複數種之元素的其他金屬或合金，以取代不鏽鋼而被形成亦可。或是，即使金屬支持基板1藉由42合金或因瓦合金等而被形成亦可。

接著，如圖5所示般，在被送出的金屬支持基板1之上面的特定區域，形成由感光性聚醯亞胺構成的絕緣層2。絕緣層2之厚度為例如1μm以上30μm以下，在本實施型態中為3μm。另外，即使絕緣層2被形成覆蓋金屬支持基板1之上面全體亦可。

接著，如圖6所示般，以覆蓋絕緣層2之上面、絕緣層2之側面及金屬支持基板1之上面中未形成絕緣層2之部分之方式，形成種子層3。如上述般，本實施型態所涉及之種子層3係由鉻薄膜構成的基底層3a及銅薄膜3b。基底層3a係被形成直接接觸於絕緣層2之上面、絕緣層2之側面及金屬支持基板1之上面之中未形成絕緣層2之部分。銅薄膜3b被形成在基底層3a上。基底層3a及銅薄膜3b之各者可以藉由濺鍍或無電解鍍敷等形成。

另外，即使種子層3之基底層3a藉由鎳薄膜、鈦薄膜及鉻和鎳之合金薄膜之中之一薄膜，以取代鉻薄膜而被形成亦可。或是，即使種子層3之基底層3a藉由疊層鉻薄膜、鎳薄膜、鈦薄膜及鉻和鎳之合金薄膜中之二以上之薄膜而被形成亦可。包含基底層3a及銅薄膜3b之種子層3之厚度為0.01μm以上1μm以下。

接著，如圖7所示般，在種子層3上塗佈光阻液4p。依此，在種子層3上形成光阻液4p之液膜4。朝種子層3上塗佈光阻液4p，係藉由光阻塗佈裝置30來進行。光阻塗佈裝置30具備在相對於例如金屬支持基板1之搬運方向正交的方向延伸的塗佈噴嘴31。

塗佈噴嘴31具有被設置於較在送出輥和捲取輥之間被搬運的金屬支持基板1更上方之位置，在相對於金屬支持基板1之搬運方向正交之方向延伸的縫隙狀之液吐出口31s。塗佈噴嘴31係向從縫隙狀之液吐出口31s被搬運之金屬支持基板1簾幕狀地吐出光阻液4p。在本實施型態中，作為光阻液4p，使用正型之感光性樹脂。更具體而言，作為光阻液4p，使用正型之感光性酚樹脂或正型之丙烯酸樹脂。被供給至金屬支持基板1上的光阻液4p之量係調整成液膜4成為1μm以上15μm以下。

接著，對光阻液4p之液膜4施予熱處理。光阻液4p包含溶劑成分。藉由熱處理，除去液膜4所含的溶劑成分，如圖8所示般形成硬化的光阻層5。光阻層5之厚度為例如1μm以上10μm以下，以1μm以上5μm以下為佳，以1μm以上且小於3μm為更佳。

接著，以特定圖案曝光光阻層5。光阻層5之曝光係藉由圖9所示之第1曝光裝置50而被進行。第1曝光裝置50包含光罩51、光源52及接觸驅動部59。光罩51具有透光部51a及遮光部51b，被配置在被搬運的金屬支持基板1之上方的位置。在光罩51中，以特定圖案形成透光部51a。光源52係主要由燈部52a和鏡部52b構成，被配置成夾著光罩51而與光阻層5相向。燈部52a係產生對應於光阻層5的曝光光線。鏡部52b係朝向光罩51反射藉由燈部52a被產生的曝光光線。

在此，在本實施型態所涉及之配線電路基板7之製造方法中，於光阻層5之曝光前，如圖9空白箭號所示般，金屬支持基板1藉由接觸驅動部59朝向光罩51被推壓。或是，光罩51藉由接觸驅動部59而朝向金屬支持基板1被推壓。依此，光阻層5之上面與光罩51之下面接觸。此時，使在光阻層5和光罩51之間，作用事先設定的壓力(壓接力)以上的壓力。

另外，即使接觸驅動部59具有接觸於例如金屬支持基板1之下面的下面接觸構件，和金屬支持基板1朝向光罩51被推入之方式，使下面接觸構件移動的制動器亦可。或是，即使接觸驅動部59具有接觸於例如光罩51之上面的上面接觸構件，和光罩51朝向金屬支持基板1被推入之方式，使上面接觸構件移動的制動器。或是，即使接觸驅動部59具有藉由在光罩51之下面和光阻層5接觸之狀態下降低包圍其接觸部之空間的氣壓，使事先設定的壓力(壓接力)以上之壓力作用於光罩51和光阻層5之間的構成亦可。即使事先被設定的壓力之值因應使光罩51和光阻層5接觸之接觸驅動部59之構成而設定成不同的值亦可。

在光阻層5被推壓至光罩51之下面之狀態下，如圖10所示般，從光源52產生曝光光線。在此情況，光罩51之中透過透光部51a之光射入至光阻層5。依此，光阻層5以特定圖案被曝光。如此一來，使光阻層5和光罩51彼此接觸，同時邊使事先設定的壓力之值以上的壓力作用於光阻層5及光罩51間，邊進行曝光的處理被稱為硬接觸曝光。

接著，如圖11所示般，顯像被曝光的光阻層5。光阻層5之顯像係藉由第1顯像裝置60而被進行。第1顯像裝置60包含複數顯像噴嘴61。各顯像噴嘴61係被配置在被搬運的金屬支持基板1之上方之位置的噴霧噴嘴，朝向金屬支持基板1噴射顯像液。在光阻層5由正型之感光性樹脂構成之情況，被曝光的部分溶解於顯像液，被除去。依此，在光阻層5形成特定圖案之開口5a。在開口5a內，種子層3朝向上方露出。被形成在一方向延伸的開口5a之中，與該一方向正交之剖面中的開口5a之圖案寬度係例如1μm以上10μm以下，以1μm以上5μm以下為佳，以1μm以上且小於3μm為更佳。

接著，如圖12所示般，在光阻層5之開口5a(圖11)內露出之種子層3之部分，藉由電解鍍敷形成特定圖案之導體層6。導體層6之厚度為例如1μm以上10μm以下，以1μm以上5μm以下為佳，以1μm以上且小於3μm為更佳。再者，被形成在一方向延伸的導體層6之中，與該一方向正交之剖面中的導體層6之圖案寬度係例如1μm以上10μm以下，以1μm以上5μm以下為佳，以1μm以上且小於3μm為更佳。

接著，如圖13所示般，以曝光光線射入至被形成在種子層3上之光阻層5之全體之方式，使光阻層5之全體曝光(以下，稱為全面曝光。)。光阻層5之曝光係藉由第2顯像裝置80而被進行。第2曝光裝置80包含光源81，不具有光罩。光源81與光源52相同，主要由燈部81a及鏡部81b構成。另外，即使第2曝光裝置80具備透明的光罩，即使由不具有遮光部51b之透光部51a構成的光罩亦可。

接著，如圖14所示般，顯像被曝光的光阻層5。光阻層5之顯像係藉由第2顯像裝置90而被進行。第2顯像裝置90係與第1顯像裝置60相同，包含複數顯像噴嘴91。各顯像噴嘴91係被配置在被搬運的金屬支持基板1之上方之位置的噴霧噴嘴，朝向金屬支持基板1噴射顯像液。在光阻層5由正型之感光性樹脂構成之情況，光阻層5之全體溶解於顯像液，被除去。依此，未形成導體層6之種子層3之部分露出。

接著，藉由濕蝕刻除去露出之種子層3之不需要部分。本實施型態所涉及之種子層3係由基底層3a及銅薄膜3b構成。於是，如圖15所示般，首先進行用以除去銅薄膜3b之蝕刻。銅薄膜3b之蝕刻係藉由第1蝕刻裝置95而被進行。第1蝕刻裝置95包含複數蝕刻噴嘴96。各蝕刻噴嘴96係被配置在被搬運的金屬支持基板1之上方之位置的噴霧噴嘴，朝向金屬支持基板1噴射蝕刻液。在此，在本實施型態中，作為用以除去銅薄膜3b之蝕刻液，使用有機酸和過氧化氫水之混合液、硫酸和過氧化氫水之混合液及硫酸鐵水溶液中之任一者。

藉由上述濕蝕刻除去銅薄膜3b之後，如圖16所示般，進行用以除去基底層3a之蝕刻。基底層3a之蝕刻係藉由第2蝕刻裝置97而被進行。第2蝕刻裝置97包含複數蝕刻噴嘴98。各蝕刻噴嘴98係被配置在被搬運的金屬支持基板1之上方之位置的噴霧噴嘴，朝向金屬支持基板1噴射蝕刻液。基底層3a由鉻薄膜形成之情況，作為用以除去基底層3a之蝕刻液，使用例如鐵氰化鉀水溶液。

如此一來，金屬支持基板1、絕緣層2、種子層3及導體層6之疊層體作為配線電路基板7而完成。在絕緣層2上以特定圖案被形成的種子層3及導體層6構成配線電路基板7之配線TR。完成的配線電路基板7被捲取輥捲取。

[5]關於配線電路基板7之製造方法的效果 如上述般，在本實施型態所涉及之配線電路基板7之製造方法中，於形成由銅構成之特定圖案之導體層6後，並且除去光阻層5後，除去種子層3之銅薄膜3b。作為用以除去銅薄膜3b之蝕刻液，使用有機酸和過氧化氫水之混合液、硫酸和過氧化氫水之混合液及硫酸鐵水溶液中之任一者。與硝酸和過氧化氫水之混合液相比，該些液體對銅的反應性較低。另外，硝酸和過氧化氫水之混合液，於以往主要係被使用於除去包含銅薄膜3b之種子層3的藥液。依此，防止導體層6及銅薄膜3b中之構成配線TR之一部分的部分過度溶解之情形。因此，抑制於配線電路基板7之製造時，在配線TR之側面部s2產生大於深度2μm的底切。再者，抑制導體層6之表面粗糙度Ra成為0.065μm以上之情形。

再者，作為用以除去銅薄膜3b之蝕刻液，使用有機酸和過氧化氫水之混合液、硫酸和過氧化氫水之混合液及硫酸鐵水溶液中之任一者之情況，防止取決於蝕刻條件及蝕刻液之種類，而在銅薄膜3b之蝕刻時導體層6之外表面過度溶解之情形。依此，藉由適當地進行蝕刻之條件設定及蝕刻液之選定，在所製作的配線電路基板7中，能夠使相對於與絕緣層2正交之直線的配線TR之各側面部s2之角度θ小於6°。因此，減少配線TR之剖面積變小所致的電阻值增大。

另外，在上述配線電路基板7之製造方法中，於銅薄膜3b之蝕刻後，除去基底層3a之鉻薄膜之時，鐵氰化鉀水溶液作為蝕刻液被使用。與有機酸和過氧化氫水之混合液、硫酸和過氧化氫水之混合液及硫酸鐵水溶液相比，鐵氰化鉀水溶液對銅的反應性極低。因此，即使基底層3a之蝕刻液接觸於導體層6及銅薄膜3b，也不會有其蝕刻液在配線TR產生底切之情形。再者，不會有其蝕刻液加大在配線TR已產生之底切的深度。而且，也不會有在基底層3a之蝕刻前後，導體層6之表面粗糙度Ra變化很大之情形。

[6]其他實施型態 (1)在上述實施型態所涉及之配線電路基板7中，即使以覆蓋配線TR之外表面之方式，設置保護配線TR之覆蓋層亦可。圖17為表示其他實施型態所涉及之配線電路基板7之一例的剖面圖。針對圖17之配線電路基板7，說明與圖1之配線電路基板7不同的點。

如圖17所示般，在本例之配線電路基板7中，以覆蓋配線TR之表面之方式，形成阻障層11。阻障層11係藉由例如鎳形成，為了抑制由於遷移導致銅從配線TR擴散而設置。阻障層11之厚度為0.05μm以上0.2μm以下。再者，阻障層11之表面粗糙度Ra為0.01μm以上0.065μm以下。另外，即使阻障層11係藉由鉑、金、銀、錫或鈀等之其他金屬材料以取代鎳而形成亦可。

再者，在本例之配線電路基板7中，以覆蓋被阻障層11包覆的配線TR之方式，在絕緣層2上設置覆蓋層12。覆蓋層12係由例如感光性聚醯亞胺構成。覆蓋層12之厚度為1μm以上10μm以下。若藉由該配線電路基板7時，抑制由於遷移導致銅從配線TR擴散，並且配線TR藉由覆蓋層12被保護。

在製造圖17之配線電路基板7之時，完成圖4~圖16所示之一連串的製造工程之後，在配線TR之表面(圖3之上面部s1及一對側面部s2)上，藉由例如無電解鍍敷形成阻障層11。之後，以覆蓋被阻障層11包覆的配線TR之方式，在絕緣層2上塗佈感光性聚醯亞胺，對被塗佈的感光性聚醯亞胺，進行曝光處理、顯像處理及硬化處理。依此，形成由感光性聚醯亞胺構成的覆蓋層12，完成配線電路基板7。

(2)於上述配線電路基板7之製造時，除去種子層3之時，個別使用用以除去銅薄膜3b之第1蝕刻裝置95，和用以除去基底層3a之第2蝕刻裝置97。不限定於此，即使種子層3之除去係藉由具備銅薄膜3b用之蝕刻噴嘴96，和基底層3a用之蝕刻噴嘴98之一個蝕刻裝置來進行亦可。

(3)於上述配線電路基板7之製造時，雖然首先準備長條狀之金屬支持基板1被捲繞的送出輥，但是本發明不限定於此。即使準備金屬支持基板1及絕緣層2被疊層的2層基材之輥作為送出輥，以取代金屬支持基板1之送出輥亦可。在此情況，可以省略在金屬支持基板1上形成絕緣層2之工程(圖5)。

(4)於上述配線電路基板7之製造時，雖然在種子層3上形成光阻液4p之液膜4，藉由對液膜4施予熱處理，形成光阻層5，但是本發明不限定於此。光阻層5係藉由在例如種子層3上貼合具有接著劑的聚醯亞胺膜而被形成亦可。

(5)在上述配線電路基板7之製造時，雖然對光阻層5進行硬接觸曝光，但是本發明不限定於此。即使光阻層5在遠離光罩51之狀態下被曝光亦可。

(6)在上述實施型態中，雖然使用正型之感光性樹脂，作為光阻層5之材料使用，但是本發明不限定於此。即使作為光阻層5之材料，使用負型之感光性樹脂取代正型之感光性樹脂亦可。在此情況，於導體層6之形成後除去光阻層5之時，光阻層5使用例如溶劑被除去。因此，不需要對光阻層5之全體進行曝光並顯像的工程。

(7)在上述實施型態中，雖然使用鐵氰化鉀水溶液，作為用以除去由鉻薄膜構成的基底層3a之蝕刻液，但是本發明不限定於此。若為能夠除去鉻薄膜並且與銅之反應性低的藥液時，即使使用鐵氰化鉀水溶液以外的藥液作為基底層3a之蝕刻液亦可。

[7]請求項之各構成要素和實施型態之各部的對應關係 以下，雖然針對請求項之各構成要素和實施型態之各要素的對應例予以說明，但是本發明不限定於下述例。在上述實施型態中，配線電路基板7為配線電路基板的例，絕緣層2為絕緣層的例，配線TR為配線的例，種子層3為種子層的例，導體層6為導體層的例。再者，配線TR之側面部s2為側面部的例，絕緣層2之上面為絕緣層之一面的例，圖1及圖17之配線電路基板7之兩個配線TR之中的一方為第1線路的例，圖1及圖17之配線電路基板7之兩個配線TR之中之另一方為第2線路的例。

再者，種子層3之基底層3a為金屬層的例，金屬支持基板1為金屬支持體的例，光阻層5為光阻層的例，基底層3a為第1金屬層的例，銅薄膜3b為第2金屬層的例。作為請求項之各構成要素，可以使用具有請求項所載的構成或機能的其他各種要素。

[8]實施例及比較例 在以下的說明中，線與間隙係指在配線電路基板7中之配線TR之寬度D01(圖2)及相鄰的兩個配線TR間之間隔D03(圖2)之意，以L/S表示。本發明者們依照上述圖4~圖16所示的一連串製造工程，製作實施例1~6之配線電路基板7。

針對實施例1之配線電路基板7，將設計上的L/S設為9μm/9μm。再者，在實施例1之配線電路基板7之製作時，使用有機酸和過氧化氫水的混合液作為種子層3之銅薄膜3b之蝕刻液。更具體而言，在實施例1使用的有機酸和過氧化氫水之混合液為ADEKA股份有限公司製造之ADEKA CHELUMICA(註冊商標)MSE-A609B。

針對實施例2之配線電路基板7，將設計上的L/S設為2μm/2μm。再者，在實施例2之配線電路基板7之製作時，使用有機酸和過氧化氫水的混合液作為種子層3之銅薄膜3b之蝕刻液。更具體而言，在實施例2使用的有機酸和過氧化氫水之混合液為ADEKA股份有限公司製造之ADEKA CHELUMICA(註冊商標)MSE-A609B。

針對實施例3之配線電路基板7，將設計上的L/S設為2μm/2μm。再者，在實施例3之配線電路基板7之製作時，使用硫酸和過氧化氫水的混合液作為種子層3之銅薄膜3b之蝕刻液。更具體而言，在實施例3使用的硫酸和過氧化氫水的混合液為奧野製藥工業股份有限公司製造的OPC種子層蝕刻液SP。

針對實施例4之配線電路基板7，將設計上的L/S設為9μm/9μm。再者，在實施例4之配線電路基板7之製作時，使用硫酸和過氧化氫水的混合液作為種子層3之銅薄膜3b之蝕刻液。更具體而言，在實施例4使用的硫酸和過氧化氫水的混合液為MEC股份有限公司製造的MECBRITE(註冊商標)QE-7300。

針對實施例5之配線電路基板7，將設計上的L/S設為9μm/9μm。再者，在實施例5之配線電路基板7之製作時，使用硫酸和過氧化氫水的混合液作為種子層3之銅薄膜3b之蝕刻液。更具體而言，在實施例5使用的硫酸和過氧化氫水的混合液為JCU股份有限公司製造的FINE ETCH SACII。

針對實施例6之配線電路基板7，將設計上的L/S設為9μm/9μm。再者，在實施例6之配線電路基板7之製作時，使用硫酸鐵水溶液作為種子層3之銅薄膜3b之蝕刻液。更具體而言，在實施例4使用的硫酸鐵水溶液為Meltex股份有限公司製造之Melstrip(註冊商標)SE-300。

再者，本發明者們除了使用硝酸和過氧化氫水之混合液，作為種子層3之銅薄膜3b之蝕刻液之點外，其他以與實施例1~6相同的製造方法，製作比較例1及2之配線電路基板7。

針對比較例1之配線電路基板7，將設計上的L/S設為9μm/9μm。再者，針對比較例2之配線電路基板7，將設計上的L/S設為2μm/2μm。在比較例1及2使用的硝酸和過氧化氫水之混合液為奧野製藥工業股份有限公司之Toplip(註冊商標)。

本發明者們係為了確認上述實施型態所涉及之配線電路基板7及其製造方法之效果，針對被製作出的實施例1~6之配線電路基板7、比較例1及比較例2之配線電路基板7之各者進行下述測定。

首先，本發明者們係針對被製作出的實施例1~6之配線電路基板7、比較例1及比較例2之配線電路基板7之各者，測定在配線TR產生的底切之深度D21(圖3)。具體而言，本發明者們係針對各配線電路基板7之配線TR之複數部分，測定底切之深度D21，算出該些平均值作為測定結果。再者，本發明者們係測定配線TR相對於與絕緣層2之上面正交之直線的各側面部s2之角度θ(圖3)。具體而言，本發明者們係針對各配線電路基板7之配線TR之複數部分，測定角度θ，算出該些平均值作為測定結果。

而且，本發明者們係針對實施例1~6之配線電路基板7，和比較例1及2之配線電路基板7之各者，測定配線TR之表面，即是導體層6之表面粗糙度Ra。具體而言，本發明者們係針對實施例1~6、比較例1及比較例2之配線電路基板7之各者，測定配線TR中之6個部分之表面粗糙度，算出該些平均值作為測定結果(表面粗糙度Ra)。另外，配線TR之各部之表面粗糙度之測定使用KEYENCE股份有限公司製造的VK-X3000。

針對實施例1~6、比較例1及比較例2之配線電路基板7之各者的底切之深度D21、表面粗糙度Ra及角度θ之測定結果如下述表1所示。另外，在表1中，針對實施例1~6、比較例1及比較例2之各者，表示上述測定結果，以及種子層3之銅薄膜3b之蝕刻所使用的蝕刻之種類和設計上之L/S。

如表1所示般，針對實施例1之配線電路基板7的底切之深度D21、表面粗糙度Ra及角度θ之測定結果分別為0.08μm、0.027μm及4°。針對實施例2之配線電路基板7之底切的深度D21、表面粗糙度Ra及角度θ之測定結果分別為0.06μm、0.031μm及3°。

針對實施例3之配線電路基板7的底切之深度D21、表面粗糙度Ra及角度θ之測定結果分別為0.02μm、0.049μm及1°。針對實施例4之配線電路基板7之底切的深度D21、表面粗糙度Ra及角度θ之測定結果分別為0.12μm、0.046μm及8.5°。

針對實施例5之配線電路基板7的底切之深度D21、表面粗糙度Ra及角度θ之測定結果分別為0.02μm、0.048μm及4.5°。針對實施例6之配線電路基板7之底切的深度D21、表面粗糙度Ra及角度θ之測定結果分別為0.11μm、0.058μm及5.5°。

針對比較例1之配線電路基板7的底切之深度D21、表面粗糙度Ra及角度θ之測定結果分別為2.23μm、0.065μm及6°。針對比較例2之配線電路基板7，於種子層3之銅薄膜3b之蝕刻後，配線TR從絕緣層2剝離。因此，無法取得底切之深度D21、表面粗糙度Ra及角度θ之測定結果。

若藉由上述測定結果，確認出藉由使用有機酸和過氧化氫水之混合液、硫酸和過氧化氫水之混合液及硫酸鐵水溶液中之任一者，作為銅薄膜3b之蝕刻液，能夠將底切之深度D21設為2μm以下。

再者，若藉由上述測定結果，確認出藉由使用有機酸和過氧化氫水之混合液、硫酸和過氧化氫水之混合液及硫酸鐵水溶液中之任一者，作為銅薄膜3b之蝕刻液，能夠使配線TR之表面粗糙度Ra小於0.065μm以下。

而且，若藉由上述測定結果，在實施例1~6中之一部分的實施例1、3、5及6之配線電路基板7中，配線TR相對於與絕緣層2正交之直線的各側面部s2之角度θ(圖3)小於比較例1之6°。因此，確認出在使用有機酸和過氧化氫水之混合液、硫酸和過氧化氫水之混合液及硫酸鐵水溶液中之任一者，作為銅薄膜3b之蝕刻液之情況，藉由適當地進行蝕刻之條件設定及蝕刻液之選定，可以使上述角度θ小於6°。

[9]在銅薄膜3b之蝕刻後的導體層6之表面粗糙度的變化 本發明者們係在圖4~圖16所示之一連串的製造工程中，進行銅薄膜3b之蝕刻後(圖14之工程之後)，針對在基底層3a之蝕刻之前後，導體層6之表面粗糙度Ra變化怎樣程度進行調查。

具體而言，本發明者們使用硫酸和過氧化氫水之混合液進行銅薄膜3b之蝕刻之後，測定進行基底層3a之蝕刻之前的導體層6之表面粗糙度Ra。再者，測定在進行銅薄膜3b之蝕刻後並且進行基底層3a之蝕刻之後的導體層6之表面粗糙度Ra。其結果，進行基底層3a之蝕刻之前的導體層6之表面粗糙度Ra為0.04μm。 再者，進行基底層3a之蝕刻之前的導體層6之表面粗糙度Ra為0.04μm。 依此，確認出銅薄膜3b之蝕刻後的導體層6之表面粗糙度Ra在基底層3a之蝕刻之前後不變化。

本發明者們係進一步針對配線TR之形成後，在配線TR之表面形成圖17之阻障層11之情況，該阻障層11之表面粗糙度Ra顯示怎樣的值進行調查。

具體而言，本發明者們係在基底層3a之蝕刻之前後，針對導體層6之表面粗糙度Ra以何種程度變化的調查後，在配線TR之表面藉由無電解鍍敷形成由鎳構成的阻障層11。之後，測定包覆配線TR之阻障層11之表面粗糙度Ra。其結果，阻障層11之表面粗糙度Ra為0.04μm。依此，確認出被形成在配線TR之阻障層11之表面粗糙度Ra依存於導體層6之表面粗糙度Ra，與進行基底層3a之蝕刻之前的導體層6之表面粗糙度Ra相同或略相同。

1:金屬支持基板 2:絕緣層 3:種子層 3a:基底層 3b:銅薄膜 5:光阻層 6:導體層 7:配線電路基板 11:阻障層 12:覆蓋層 30:光阻塗佈裝置 31:塗佈噴嘴 31s:液吐出口 51:光罩 51a:透光部 51b:遮光部 52:光源 52a:燈部 52b:鏡部 59:接觸驅動部 60:第1顯像裝置 61:顯像噴嘴 80:第2顯像裝置 81:光源 81a:燈部 81b:鏡部 90:第2顯像裝置 91:顯像噴嘴 95:第1蝕刻裝置 96:蝕刻噴嘴 97:第2蝕刻裝置 98:蝕刻噴嘴 TR:配線 s1:上面部 s2:側面部

[圖1]為本發明之一實施型態所涉及之配線電路基板之一部分放大俯視圖。 [圖2]為圖1之配線電路基板之A-A線剖面圖。 [圖3]為用以說明在配線發生之底切及尖端變細的具體例的圖。 [圖4]為用以說明本發明之一實施型態所涉及之配線電路基板之製造方法的製造工程圖。 [圖5]為用以說明本發明之一實施型態所涉及之配線電路基板之製造方法的製造工程圖。 [圖6]為用以說明本發明之一實施型態所涉及之配線電路基板之製造方法的製造工程圖。 [圖7]為用以說明本發明之一實施型態所涉及之配線電路基板之製造方法的製造工程圖。 [圖8]為用以說明本發明之一實施型態所涉及之配線電路基板之製造方法的製造工程圖。 [圖9]為用以說明本發明之一實施型態所涉及之配線電路基板之製造方法的製造工程圖。 [圖10]為用以說明本發明之一實施型態所涉及之配線電路基板之製造方法的製造工程圖。 [圖11]為用以說明本發明之一實施型態所涉及之配線電路基板之製造方法的製造工程圖。 [圖12]為用以說明本發明之一實施型態所涉及之配線電路基板之製造方法的製造工程圖。 [圖13]為用以說明本發明之一實施型態所涉及之配線電路基板之製造方法的製造工程圖。 [圖14]為用以說明本發明之一實施型態所涉及之配線電路基板之製造方法的製造工程圖。 [圖15]為用以說明本發明之一實施型態所涉及之配線電路基板之製造方法的製造工程圖。 [圖16]為用以說明本發明之一實施型態所涉及之配線電路基板之製造方法的製造工程圖。 [圖17]為表示其他實施型態所涉及之配線電路基板之一例的剖面圖。

1:金屬支持基板

2:絕緣層

3:種子層

3a:基底層

3b:銅薄膜

6:導體層

7:配線電路基板

TR:配線

Claims (14)

1. 一種配線電路基板，具備: 絕緣層；和 被形成在上述絕緣層上之配線， 上述配線包含： 被形成在上述絕緣層上之種子層，和 係被形成在上述種子層上之導體層， 上述配線之表面包含藉由上述導體層及上述種子層被形成並且從上述絕緣層朝上述種子層及上述導體層之疊層方向延伸的側面部， 在上述側面部形成不存在底切或深度為2μm以下的底切， 上述導體層之表面粗糙度Ra小於0.065μm。
2. 如請求項1之配線電路基板，其中 上述絕緣層具有形成上述配線之一面， 上述側面部相對於與上述絕緣層之上述一面正交之直線的角度之大小小於6°。
3. 如請求項1或2之配線電路基板，其中 上述配線具有第1線路， 上述第1線路之寬度為10μm以下。
4. 如請求項3之配線電路基板，其中 上述配線進一步具有被設置成與上述第1線路相鄰的第2線路， 上述第1線路和上述第2線路之間的距離為10μm以下。
5. 如請求項1或2之配線電路基板，其中 上述種子層包含由與上述導體層不同的材料構成的金屬層。
6. 如請求項1或2之配線電路基板，其中 進一步具備支持上述絕緣層之金屬支持體， 上述絕緣層被設置在上述金屬支持體上。
7. 一種配線電路基板之製造方法，包含： 在絕緣層上形成含銅之種子層的工程，和 在絕緣層上形成具有事先被設定在種子層上之圖案之開口的光阻層，通過被形成的光阻層之上述開口，在上述種子層上藉由電解鍍敷形成含銅之導體層的工程； 於上述導體層之形成後，除去上述光阻層的工程；及 於上述光阻層之除去後，藉由除去未形成上述導體層之上述種子層之部分，形成配線的工程， 形成上述配線之工程包含藉由將有機酸和過氧化氫水的混合液、硫酸和過氧化氫水之混合液及硫酸鐵(ferric sulfate)水溶液之中之任一者，當作蝕刻液使用，除去上述種子層的銅之工程。
8. 如請求項7之配線電路基板之製造方法，其中 形成上述配線之工程包含藉由使用有機酸和過氧化氫水的混合液當作蝕刻液，除去上述種子層的銅之工程。
9. 如請求項7或8之配線電路基板之製造方法，其中 藉由形成上述配線之工程被形成的配線之表面，包含藉由上述導體層及上述種子層被形成並且從上述絕緣層朝上述種子層及上述導體層之疊層方向延伸的側面部， 在上述側面部，以在上述疊層方向，包含上述種子層之一定距離的範圍內，形成不存在底切或深度為2μm以下之底切， 上述導體層之表面粗糙度Ra小於0.065μm。
10. 如請求項9之配線電路基板之製造方法，其中 上述絕緣層具有形成上述配線之一面， 上述側面部相對於與上述絕緣層之上述一面正交之直線的角度之大小小於6°。
11. 如請求項7或8之配線電路基板之製造方法，其中 上述配線具有第1線路， 上述第1線路之寬度為10μm以下。
12. 如請求項11之配線電路基板之製造方法，其中 上述配線進一步具有被設置成與上述第1線路相鄰的第2線路， 上述第1線路和上述第2線路之間的距離為10μm以下。
13. 如請求項7或8之配線電路基板之製造方法，其中 上述種子層包含： 被形成在上述絕緣層上且由與上述導體層不同的材料構成的第1金屬層，和 被形成在上述金屬層上且由與上述導體層相同的材料構成的第2金屬層， 除去上述種子層之銅的工程包含除去上述第2金屬層。
14. 如請求項7或8之配線電路基板之製造方法，其中 進一步包含準備上述絕緣層和支持上述絕緣層之金屬支持體的疊層體之工程或在金屬支持體上形成上述絕緣層之工程中之任一方。

Images