TWI656818B - Method for manufacturing wiring board and wiring board manufacturing apparatus - Google Patents
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Abstract
本案發明的課題,係一邊保證種子層與絕緣層的密接性,一邊實現配線圖案的細微化。
本案發明的解決手段,係作為配線基板的製造工程,包含對於絕緣層被層積於導電層上的配線基板材料,形成貫通絕緣層的貫通孔的第一工程、在第一工程之後,藉由對於配線基板材料,照射波長220nm以下的紫外線,進行該配線基板材料的除膠渣處理的第二工程、在第二工程之後,對於配線基板材料施加表面改質處理,於貫通孔內及絕緣層上,利用使材料粒子衝突附著,形成種子層的第三工程、及於種子層上,藉由電解電鍍形成由導電材料所成的電鍍層的第四工程。
Description
本發明係關於層積絕緣層與導電層所成之配線基板的製造方法、藉由該製造方法所製造之配線基板、及配線基板製造裝置。
作為用以搭載半導體積體電路元件等之半導體元件的配線基板,公知有交互層積絕緣層與導電層(配線層)所成的多層配線基板。
作為多層配線基板的製造工程之一例,首先,藉由對於絕緣層被層積於導電層上所成的配線基板材料,施加鑽孔加工及雷射加工,來去除絕緣層及導電層的一部分,以形成通孔及貫穿孔。此時,於配線基板材料會產生起因於構成絕緣層及導電層之材料的膠渣(殘渣)。因此,進行對於該配線基板材料去除膠渣的除膠渣處理。
接著,於絕緣層上及通孔等的內面形成種子層,於絕緣層上形成光阻圖案之後,藉由電解電鍍來層積導電材料。之後,利用去除光阻圖案與種子層,形成導體電路圖案。之後也經由各種工程,製作半導體元件。
於專利文獻1,揭示具有藉由濕式除膠渣處理,去除通孔形成工程中產生之膠渣的工程,與藉由無電解電鍍形成種子層的工程的基板製造方法。
[專利文獻1]日本特開2003-318519號公報
在前述專利文獻1所記載的技術中,除膠渣處理後,藉由無電解電鍍形成種子層,但對於為了確保種子層與絕緣層的密接性來說,需要將絕緣層的表面設為適度粗糙的狀態,藉由固著效果將種子層強固地固定於絕緣層表面。在前述專利文獻1所記載的技術中,藉由作為除膠渣處理,進行濕式除膠渣處理,讓絕緣層表面粗化。
然而,近年來,半導體元件有小型化傾向,配線基板也被要求細微化。但是,如上所述,為了獲得固著效果而使絕緣層的表面粗化的話,形成於其上的配線圖案,尤其,L/S(線/空間)=10/10μm以下的細微配線圖案變成不豎立,無法讓配線基板細微化。
因此,本發明的課題係提供可一邊保證種子層與絕緣層的密接性,一邊實現配線圖案的細微化的配線基板的製造方法、配線基板及配線基板製造裝置。
為了解決前述課題,關於本發明之配線基板的製造方法的一樣態,係包含:第一工程,係對於絕緣層被層積於導電層上的配線基板材料,形成貫通前述絕緣層的貫通孔;第二工程,係藉由對於形成前述貫通孔的前述配線基板材料,照射波長220nm以下的紫外線,進行該配線基板材料的除膠渣處理;第三工程,係對於進行過前述除膠渣處理的前述配線基板材料施加表面改質處理,於前述貫通孔內及前述絕緣層上,利用使材料粒子衝突附著,形成種子層;及第四工程,係於前述種子層上,藉由電解電鍍形成由導電材料所成的電鍍層。
如此,因為進行紫外線所致之除膠渣處理,可抑制絕緣層表面的粗化。因此,可適切地形成細微配線圖案。又,利用使材料粒子衝突附著,形成種子層,所以,可不依據如先前之固著效果,藉由種子層,保證與絕緣層的密接強度。尤其,利用照射不透射絕緣層之波長220nm以下的紫外線,可讓絕緣層表面產生色中心(構造缺陷、鍵結缺陷)。此時,材料粒子(導電材料)被打入絕緣層,利用對存在於承受紫外線照射之樹脂表面的鍵結缺陷部施加能量,在金屬粒子與樹脂之間可產生新的化學鍵結作用。藉此,相較於金屬粒子衝突附著於未承受波長220nm以下之紫外線的照射的樹脂,可形成具有強密接力的種子層。
關於此種絕緣層與種子層的密接性,發明者們發現根據除膠渣處理後的經過時間及環境,有密接性降低之狀況。因此,在第三工程中,利用施加表面改質處理並且形成種子層,經常保證種子層與絕緣層的密接性。
於前述之配線基板的製造方法中,前述第三工程,係藉由低壓Ar電漿處理,進行前述表面改質處理亦可,藉由在不包含氧的氣氛中照射波長220nm以下的紫外線,進行前述表面改質處理亦可,藉由藥液,進行前述表面改質處理亦可,藉由氫氧化鈉水溶液,進行前述表面改質處理亦可。藉此,可形成經常確保與絕緣層之密接性的種子層。
進而,關於本發明的配線基板,係藉由前述任一之配線基板的製造方法所製造。所以,該配線基板係可作為經常保證種子層與絕緣層的密接性之高信賴性的細微配線基板。
又,關於本發明的配線基板製造裝置之一樣態,係具備:紫外線照射部,係藉由對於在導電層上層積絕緣層,並形成貫通前述絕緣層的貫通孔的配線基板材料,照射波長220nm以下的紫外線,進行該配線基板材料的除膠渣處理;及種子層形成部,係去除形成於進行過前述除膠渣處理之前述貫通孔底部的導電材料的氧化膜,於前述貫通孔內及前述絕緣層上,利用使材料粒子衝突附著,形成種子層。藉此,可製造經常保證種子層與絕緣層的密接性之高信賴性的配線基板。
依據本發明,可一邊經常保證種子層與絕緣層的密接性,一邊實現配線圖案的細微化,可製造高信賴性的細微配線基板。
10‧‧‧絕緣層
11‧‧‧導電層
12‧‧‧絕緣層
12a‧‧‧通孔
13‧‧‧種子層
14‧‧‧電鍍層
100‧‧‧試料
111‧‧‧導電層
112‧‧‧絕緣層
112a‧‧‧通孔
114‧‧‧電鍍層
210‧‧‧配線基板製造裝置
211‧‧‧紫外線照射裝置
212‧‧‧超音波洗淨‧乾燥裝置
213‧‧‧電漿‧濺鍍裝置
220‧‧‧配線基板製造裝置
221‧‧‧紫外線照射裝置
222‧‧‧超音波洗淨‧乾燥裝置
223‧‧‧遮罩剝離裝置
224‧‧‧電漿‧濺鍍裝置
AI‧‧‧氬離子
C‧‧‧色中心
L‧‧‧雷射
P‧‧‧電漿
R‧‧‧光阻圖案
S‧‧‧膠渣
T‧‧‧靶材料
TP‧‧‧靶粒子(金屬粒子)
F‧‧‧氧化膜
[圖1]揭示本實施形態之配線基板的製造方法的圖。
[圖2]表示環氧樹脂之紫外線透射率特性的圖。
[圖3]對承受220nm以下之紫外光的樹脂施加濺鍍的圖。
[圖4]對承受250nm之紫外光的樹脂施加濺鍍的圖。
[圖5]揭示配線基板製造裝置之構造的概略圖。
以下,依據圖面來說明本發明的實施形態。
圖1係揭示本實施形態之配線基板的製造方法的圖。於本實施形態中,製造對象的配線基板,係於核心基板上層積導電層(配線層)與絕緣層所成的多層配線基板。核心基板係例如藉由玻璃環氧樹脂等所構成。作為構成導電層(配線層)的材料,例如可使用銅、鎳、金等。
絕緣層係例如藉由含有由無機物質所成之粒狀充填物的樹脂等所構成。作為此種樹脂,係例如可使用環氧樹
脂、雙馬來醯亞胺-三氮雜苯樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚酯樹脂等。又,作為構成粒狀充填物的材料,例如可使用氧化矽、氧化鋁、雲母、矽酸鹽、硫酸鋇、氫氧化鎂、氧化鈦等。
在製造多層配線基板時,首先如圖1(a)所示,形成層積導電層11與絕緣層12所成的配線基板材料。作為於導電層11上形成絕緣層12的方法,可利用塗布液狀的熱硬化性樹脂中含有粒狀充填物所成的絕緣層形成材料之後,對該絕緣層形成材料進行硬化處理的方法,及藉由熱壓接合等來貼合含有粒狀充填物的絕緣片的方法等。
接著,如圖1(b)所示,藉由使用雷射L對絕緣層12進行加工等,形成到達導電層11之深度的通孔12a。作為雷射加工的方法,可利用使用CO2雷射的方法,及使用UV雷射的方法等。再者,形成通孔12a的方法,並不限定於雷射加工,使用例如鑽孔加工等亦可。
如此形成通孔12a的話,於絕緣層12之通孔12a的內壁面(側壁)、絕緣層12的表面之通孔12a的周邊區域、及藉由通孔12a的底部,亦即導電層11之通孔12a所露出的部分等,會發生起因於構成導電層11及絕緣層12之材料的膠渣(殘渣)S。
因此,如圖1(c)所示,進行去除膠渣S的處理(除膠渣處理)。在本實施形態中,作為除膠渣處理,使用利用對於被處理部分照射紫外線(UV)來去除膠渣S的所
謂光學除膠渣處理。更具體來說,在光學除膠渣處理中,進行對於配線基板材料的被處理部分照射前述之紫外線的紫外線照射處理工程,與在該紫外線照射處理工程之後,對配線基板材料賦予物理性振動的物理性振動處理工程。
在此,針對光學除膠渣處理進行詳細說明。
紫外線照射處理係例如可在大氣等之包含氧的氣氛下進行。作為紫外線光源,可利用射出波長220nm以下,理想為190nm以下的紫外線(真空紫外線)之各種燈管。在此,設為波長220nm是因為紫外線的波長超過220nm時,會難以分解去除起因於樹脂等的有機物質的膠渣。
起因於有機物質的膠渣,係於紫外線照射處理工程中,藉由照射波長220nm以下的紫外線,因紫外線的能量及伴隨紫外線的照射所產生的臭氧及活性氧而分解。又,起因於無機物質的膠渣,具體來說氧化矽及氧化鋁係因被照射紫外線而成為脆弱者。
作為紫外線光源,例如可使用封入氙氣的氙準分子燈(尖峰波長172nm)、低壓水銀燈(185nm輝線)等。其中,作為除膠渣處理所用者,例如氙準分子燈較為理想。
於進行前述之紫外線照射處理的紫外線照射裝置中,被處理對象即配線基板材料在包含氧之處理氣體的氣氛下被暴露於紫外線的處理區域,係被加熱成例如120℃以上190℃以下(例如150℃)。又,紫外線射出窗與被處理對象即配線基板材料的間隔距離,例如設定為0.3mm。再者,
紫外線的照度及紫外線的照射時間等,可考慮膠渣S的殘留狀態等而適當設定。
又,物理性振動處理係例如可藉由超音波振動處理來進行。超音波振動處理之超音波的頻率係例如為20kHz以上70kHz以下為佳。因為超音波的頻率超過70kHz的話,會破壞起因於無機物質的膠渣而難以使其從配線基板材料脫離。
於此種超音波振動處理中,作為超音波的振動媒體,可使用水等的液體及空氣等的氣體。
具體說明的話,在作為振動媒體使用水時,可藉由將配線基板材料例如浸漬於水中,在該狀態下,使該水超音波振動,進行超音波振動處理。在作為超音波的振動媒體使用液體時,超音波振動處理的處理時間例如為10秒鐘~600秒鐘。
又,在作為振動媒體使用空氣時,可藉由一邊使壓縮空氣超音波振動一邊噴吹至配線基板材料,進行超音波振動處理。在此,壓縮空氣的壓力例如為0.2MPa以上為佳。又,壓縮空氣所致之超音波振動處理的處理時間係例如5秒鐘~60秒鐘。
前述之紫外線照射處理工程及物理性振動處理工程,係以該順序分別進行1次亦可,但交互重複進行紫外線照射處理工程及物理性振動處理工程為佳。在此,紫外線照射處理工程及物理性振動處理工程的重複次數,考慮各紫外線照射處理工程之紫外線的照射時間等來適切設定,例
如1次~5次。
如此,於紫外線照射處理中藉由將波長220nm以下的紫外線,照射至包含氧的處理氣體而產生臭氧及活性氧,起因於有機物質的膠渣S,係藉由臭氧及活性氧而分解且氣體化。結果,起因於有機物質的膠渣S的大部分被去除。此時,起因於無機物質的膠渣S係因起因於有機物質的膠渣S的去除而露出,進而,因被照射紫外線而成為脆弱者。
然後,藉由在該狀態下施加物理性振動處理,露出之起因於無機物質的膠渣S及起因於有機物質的膠渣S的殘留部分,藉由振動所致之機械作用而被破壞去除。或者,因為起因於無機物質之膠渣S的收縮、及在對各膠渣S照射紫外線時發生之熱膨脹的差等,在膠渣之間產生些微間隙,起因於無機物質的膠渣S,可藉由施加物理性振動處理而從配線基板材料脫離。結果,可從配線基板材料完全去除起因於無機物質的膠渣S,與起因於有機物質的膠渣S。
依據本實施形態之光學除膠渣處理,因為只要對於配線基板材料進行紫外線照射處理及物理性振動處理即可,不需要使用需要廢液處理的藥品。
光學除膠渣處理完成的話,接著,進行形成種子層的種子層形成處理。在該種子層形成處理中,進行如圖1(d)所示,對包含通孔12a之內面的絕緣層12的表面進行改質的改質工程,與如圖1(e)所示,於絕緣層12的上面及
通孔12a的內面形成種子層13的形成工程。
在本實施形態中,作為改質工程之表面改質方法,使用低壓Ar電漿處理。具體來說,如圖1(d)所示,在氬氣氛中對向於配線基板材料來配置靶材料T,對配線基板材料與靶材料T之間,施加靶材料T相對地成為正電位,配線基板材料相對地成為負電位之極性的電壓。藉此,在配線基板材料與靶材料T之間,產生氬的電漿P,電漿P中的氬離子AI朝向相對地成為負電位的配線基板材料飛去,與絕緣層12的表面衝突。藉由該衝突,包含通孔12a的內面,絕緣層12的表面進行改質。
在本實施形態中,作為形成工程中種子層13的形成方法,使用濺鍍。具體來說,如圖1(e)所示,將具有與去除工程之電壓極性反向的電壓極性的電壓,施加於配線基板材料與靶材料T之間。藉此,在配線基板材料與靶材料T之間,產生氬的電漿P,電漿P中的氬離子AI與相對地成為負電壓得靶材料T衝突。因為該衝突而靶粒子TP從靶材料T被打出,其靶粒子TP衝突附著於配線基板材料的表面。利用如此使靶粒子TP附著,形成種子層13。再者,在形成種子層13的濺鍍中,例如,為了確保密接強度,首先作為靶材料T,使用Ti(鈦),形成成為基底之層(10nm~100nm程度),之後,作為靶材料T,使用Cu(銅),形成種子層(100nm~1000nm程度)。
接著,如圖1(f)所示,於種子層13上,形成光阻圖案R。作為光阻圖案R的形成方法,例如,可使用
在種子層13上塗布光阻劑之後,藉由曝光‧顯像,形成圖案的方法。
接著,如圖1(g)所示,將種子層13藉由利用於電鍍供電路徑的電解電鍍,從通孔12a內涵蓋到光阻圖案R的開口部,形成電鍍層14。作為電鍍層14,例如,可使用由Cu(銅)等所成之層(20μm~50μm程度)。
之後,如圖1(h)所示,去除光阻圖案R,接下來,如圖1(i)所示,將電鍍層14設為遮罩,去除(閃速蝕刻)種子層13。
再者,圖1所示之各工程中,圖1(b)所示工程,對應在被層積於導電層上的絕緣層形成貫通孔的第一工程,圖1(c)所示工程對應第一工程之後,照射波長220nm以下的紫外線,進行除膠渣處理的第二工程。又,圖1(d)及圖1(e)所示工程,對應在第二工程之後,於前述貫通孔內及絕緣層上,形成種子層的第三工程,圖1(g)所示工程,對應在種子層上藉由電解電鍍,形成由導電材料所成之電鍍層的第四工程。
如此,在本實施形態中,利用光學除膠渣處理來去除膠渣S之後,藉由濺鍍法形成種子層13。
先前,絕緣層與種子層的密接性,係藉由固著效果來保證。亦即,對於為了確保絕緣層與種子層的密接性來說,讓絕緣層的表面粗化為佳。然而,讓絕緣層的表面粗化的話,尤其L/S(線/空間)=10/10μm以下的細微配線圖案變成不會豎立,故難以製作細微配線基板。因此,對於為
了製作細微配線基板來說,需要不讓絕緣層的表面粗化,且保證絕緣層與種子層的密接性。本發明者係發現利用將配線基板的製造工程之一部分即除膠渣處理與種子層形成處理,藉由光學除膠渣處理與濺鍍法的組合來進行,可不讓絕緣層的表面粗化,保證絕緣層與種子層的密接性。
光學除膠渣處理可不讓被處理物體的表面粗化,來去除膠渣。又,在本實施形態之光學除膠渣處理中,因為在紫外線照射處理之後實施物理性振動處理,所以,可適切地去除起因於有機物質的膠渣與起因於無機物質的膠渣。
進而,因為使用濺鍍法來形成種子層13,在表面未被粗化的絕緣層12上,能以充分的密接強度形成種子層13。尤其,於紫外線照射處理中使用波長220nm以下的紫外線,在該紫外線照射處理之後實施使用濺鍍法的種子層形成處理,所以,於絕緣層12上可形成細緻強固的種子層13。以下,針對此點進行詳細說明。
圖2係揭示環氧樹脂(25μm膜)的紫外線透射率特性的圖。於圖2中,橫軸是紫外線的波長(nm),縱軸是紫外線的透射率(%)。
如該圖2所示,在波長220nm以上的區域,亦即可視光線及近紫外線之一部分的區域中,光線會透射樹脂,該透射率隨著波長變短而變小。具體來說,在超過波長300nm的區域中,光線幾乎都透射樹脂。在波長300nm以下,紫外線雖稍微被樹脂吸收,但該吸收不高,並不是完
全遮蔽紫外線的程度。此係因為在樹脂的厚度方向整體會吸收紫外線,藉由該紫外線激發的樹脂,係廣泛分布於樹脂的整體。
另一方面,波長220nm以下的紫外線,不會透射樹脂。該消光度高,紫外線在樹脂的表面層被吸收。更為短波長的話,在樹脂的極表面中紫外線完全被吸收,因紫外線的吸收所發生之激發處,層狀地分布於樹脂表面。
然後,此種活性的樹脂部係藉由因濺鍍所飛來的靶粒子打入樹脂時的能量,做出新的鍵結,強固地固定靶粒子。
圖3係揭示對承受波長220nm以下之紫外線的樹脂施加濺鍍時之狀態的圖,圖4係揭示對承受波長250nm之紫外線的樹脂施加濺鍍時之狀態的圖。在該等圖3、圖4中,揭示包含絕緣層10、具有層積於絕緣層10的表面上之所需要圖案的導電層11、層積於包含導電層11之絕緣層10上的絕緣層12所構成的配線基板材料之一部分。
作為去除殘留於通孔12a的膠渣(未圖示)的光學除膠渣處理,如圖3(a)所示,在照射波長220nm以下的紫外線(UV)時,如上所述,紫外線在絕緣層12表面被吸收,於絕緣層12的表面產生色中心(鍵結缺陷、構造缺陷)C。所謂色中心C係因吸收前述之紫外線而被激發,因原子彼此的化學鍵結斷裂或鍵結狀態變化所產生的缺陷。
對於如此產生色中心C的絕緣層12表面,如
圖3(b)所示,從濺鍍源飛來的靶粒子(金屬粒子)TP被打入的話,色中心C會強固地捕捉該金屬粒子TP。亦即,利用對存在於承受紫外線照射的樹脂表面的鍵結缺陷部施加能量,在金屬粒子與樹脂之間可產生新的化學鍵結作用。圖3(c)係此時的絕緣層12表面的放大圖。如此,承受波長220nm以下之紫外線的絕緣層12與施加濺鍍的金屬膜(圖1的種子層13)的密接性成為非常強固。
另一方面,對於與圖3所示之配線基板材料相同的配線基板材料,作為光學除膠渣處理,照射例如波長250nm的紫外線時,在承受紫外線的絕緣層12中,被激發之樹脂的分布較鬆散,分布於絕緣層12整體。亦即,如圖4(a)所示,色中心C係不分布於絕緣層12的表面,分布於絕緣層12的內部。
因此,對於該絕緣層12表面,如圖4(b)所示,即使打入從濺鍍源飛來的靶粒子(金屬粒子)TP,金屬粒子TP的捕捉作用也較少。亦即,於圖4(c)揭示此時之絕緣層12表面的放大圖般,並無絕緣層12表面與金屬粒子TP的特別鍵結作用,形成於絕緣層12上的金屬膜(圖1的種子層13)的密接力不會被強化。
在本實施形態中,利用於紫外線照射處理中使用波長220nm以下的紫外線,在該紫外線照射處理之後實施使用濺鍍法的種子層形成處理,可於絕緣層12上可形成細緻強固的種子層13。所以,將該種子層13對基底施加電解電鍍的電鍍層14,係表示對於絕緣層12的高
密接性。如此,可不讓絕緣層12的表面粗化,保證絕緣層12與種子層13的密接性。結果,可實現高信賴性的細微配線基板。
進而,可將絕緣層12的表面保持為平滑,可提升高頻回應性。頻率變高的話,藉由表皮效應,訊號具有集中於導體表面的性質。如上所述,為了獲得固著效果,讓絕緣層12的表面粗化的話,訊號的傳達距離也會變長,伴隨此,傳送損失變大,回應性變差。在本實施形態中,可減低前述傳送損失,提升回應性。
如此,在本實施形態中,可保證絕緣層12與種子層13的密接性,但是發明者們發現根據光學除膠渣處理後的放置時間及環境條件,有密接性降低之狀況。因此,在本實施形態中,利用作為種子層13形成的準備,進行低壓Ar電漿處理,迴避密接性降低,可形成強固連接於絕緣層12的種子層13。
作為絕緣層12與種子層13的密接性降低的原因,可推測是於使用波長220nm以下之紫外線的紫外線照射處理中所形成之色中心C的不活性化。進行低壓Ar電漿處理的話,藉由表面改質而讓C活性化,而藉由在保持被改質的表面狀態之間形成種子層13,可確實獲得如圖3中所說明之鍵結作用。
接著,針對為了確認本發明的效果所進行之實施例進
行說明。
首先,準備於玻璃環氧樹脂與由銅所成之半固化片(prepreg)的芯材,兩面真空層合25μm的環氧樹脂,藉由高壓加壓與烘乾所作成的層積體(環氧基板)。藉由於層積體貼上厚度38μm之PET薄膜所致之保護膜,之後,藉由通孔加工機(UV雷射)施加雷射加工,以500μm間距,格子狀地作成盲通孔。通孔開口徑設為 50μm。如此,獲得配線基板材料。又,此時,確認到於配線基板材料的盲通孔底部,殘留有膠渣。
對於前述配線基板材料,施加利用過錳酸液的濕式除膠渣處理,剝離保護膜之後,藉由化學鍍銅(Electroless copper plating)形成1μm的種子層。進而,於其基板,藉由電解電鍍形成30μm的Cu層(電鍍層)。
對於前述配線基板材料,施加利用過錳酸液的濕式除膠渣處理之後,施加10分鐘的離子蝕刻,進行氧化膜去除。然後,剝離保護膜之後,藉由濺鍍法形成0.33μm(Ti/Cu=0.03μm/0.3μm)的種子層。進而,於其基板,藉由電解電鍍形成30μm的Cu層(電鍍層)。
對於前述配線基板材料,施加使用波長172nm之紫外線的光學除膠渣處理,剝離保護膜之後,藉由濺鍍法形成0.33μm(Ti/Cu=0.03μm/0.3μm)的種子層。進而,於其基板,藉由電解電鍍形成30μm的Cu層(電鍍層)。再者,於光學除膠渣處理中,實施紫外線照射處理與物理性振動處理(超音波振動處理)。
再者,在以下所有實施例中,於光學除膠渣處理中,實施紫外線照射處理與物理性振動處理(超音波振動處理)。
對於前述配線基板材料,施加使用波長172nm之紫外線的光學除膠渣處理之後,施加0.5分鐘的離子蝕刻,進行氧化膜去除。然後,剝離保護膜之後,藉由濺鍍法形成0.33μm(Ti/Cu=0.03μm/0.3μm)的種子層。進而,於其基板,藉由電解電鍍形成30μm的Cu層(電鍍層)。
對於前述配線基板材料,施加使用波長172nm之紫外線的光學除膠渣處理之後,施加1分鐘的離子蝕刻,進行氧化膜去除。然後,剝離保護膜之後,藉由濺鍍法形成0.33μm(Ti/Cu=0.03μm/0.3μm)的種子層。進而,於其基
板,藉由電解電鍍形成30μm的Cu層(電鍍層)。
對於前述配線基板材料,施加使用波長172nm之紫外線的光學除膠渣處理之後,施加5分鐘的離子蝕刻,進行氧化膜去除。然後,剝離保護膜之後,藉由濺鍍法形成0.33μm(Ti/Cu=0.03μm/0.3μm)的種子層。進而,於其基板,藉由電解電鍍形成30μm的Cu層(電鍍層)。
對於前述配線基板材料,施加使用波長172nm之紫外線的光學除膠渣處理之後,施加10分鐘的離子蝕刻,進行氧化膜去除。然後,剝離保護膜之後,藉由濺鍍法形成0.33μm(Ti/Cu=0.03μm/0.3μm)的種子層。進而,於其基板,藉由電解電鍍形成30μm的Cu層(電鍍層)。
對於前述配線基板材料,施加使用波長172nm之紫外線的光學除膠渣處理之後,施加20分鐘的離子蝕刻,進行氧化膜去除。然後,剝離保護膜之後,藉由濺鍍法形成0.33μm(Ti/Cu=0.03μm/0.3μm)的種子層。進而,於其基板,藉由電解電鍍形成30μm的Cu層(電鍍層)。
針對前述的參考例1、3、比較例1、實施例2~6,將基板的Cu層,依據JIS H8630附屬書1所記載的方
法,於1cm的寬度以截切刀切開切口,並利用拉伸試驗器分別針對5個試料進行往90度方向撕裂剝離試驗。然後,求出剝離強度(kgf/cm)的平均值與標準差。並於表1揭示其結果。
如表1所示,在參考例1中,剝離強度的平均值為0.420kgf/cm,標準差為±0.085kgf/cm。
又,在參考例3中,剝離強度的平均值為0.450kgf/cm,標準差為±0.020kgf/cm。
如此,施加濕式除膠渣處理的參考例1~3,任一剝離強度的平均值都未滿0.5kgf/cm。
相對於此,在施加光學除膠渣處理的比較例1中,剝離強度的平均值為0.620kgf/cm,確認可利用施加
光學除膠渣處理,提升剝離強度。
但是,在比較例1中,剝離強度的標準差為±0.100kgf/cm之較大值。此係可推測在光學除膠渣處理之後未進行表面改質處理,故在試料的一部分中色中心非活性化所致。
在實施例2中,剝離強度的平均值為0.650kgf/cm,標準差為±0.030kgf/cm。即使是0.5分鐘的短時間,也在光學除膠渣處理之後進行了表面改質處理,故非活性化的色中心再次被活性化,相較於比較例1標準差減少。又,利用作為光學除膠渣處理,使用低壓Ar電漿處理,剝離強度的平均值也相較於比較例1更為提升。
在實施例3中,剝離強度的平均值為0.700kgf/cm,標準差為±0.030kgf/cm。
在實施例4中,剝離強度的平均值為0.848kgf/cm,標準差為±0.025kgf/cm。
可確認隨著表面改質處理的時間延長,剝離強度的平均值提升,標準差也更為減少。
在實施例5中,剝離強度的平均值為0.832kgfcm,標準差為±0.015kgf/cm。
在實施例6中,剝離強度的平均值為0.838kgf/cm,標準差為±0.015kgf/cm。
可知表面改質處理的時間成為10分鐘以上的話,剝離強度的平均值則到頂,標準差會更為減少。
如以上所說明般,藉由使用波長220nm以下
之紫外線的光學除膠渣處理,與濺鍍所致之種子層的形成處理的組合,可保證種子層與絕緣層表面的高密接性,利用在種子層的形成處理中進行絕緣層表面的改質處理,抑制密接性的不均,可實現信賴性高的基板。進而,因為可將樹脂表面保持平滑,可穩定形成用以形成細微配線的光阻圖案,可高精度地製作細微配線基板。
以上說明之配線基板的製造,可藉由以下所示之配線基板製造裝置來實現。
圖5係揭示配線基板製造裝置之構造的概略圖。在此,圖5(a)係揭示不使用上述之保護膜而製造配線基板的配線基板製造裝置210的構造,圖5(b)係揭示使用上述之保護膜來製造配線基板的配線基板製造裝置220的構造。
圖5(a)所示之配線基板製造裝置210係具備紫外線照射裝置211、超音波洗淨‧乾燥裝置212、電漿‧濺鍍裝置213。紫外線照射裝置211係對於工件(配線基板材料)進行光學除膠渣處理之紫外線照射處理。超音波洗淨‧乾燥裝置212係作為光學除膠渣處理之物理性振動處理,進行超音波振動處理(超音波洗淨處理)之後,進行乾燥工件的乾燥處理。電漿‧濺鍍裝置213係採用低壓Ar電漿法與濺鍍法,對光學除膠渣處理後的工件表面進行改質,進行形成種子層的處理。
圖5(b)所示之配線基板製造裝置220係具備
紫外線照射裝置221、超音波洗淨‧乾燥裝置222、遮罩剝離裝置223、電漿‧濺鍍裝置224。紫外線照射裝置221及超音波洗淨‧乾燥裝置222與紫外線照射裝置211及超音波洗淨‧乾燥裝置212相同。遮罩剝離裝置223係進行從光學除膠渣處理後的工件去除保護膜的處理。電漿‧濺鍍裝置224係採用低壓Ar電漿法與濺鍍法,對去除保護膜後的工件表面進行改質,進行形成種子層的處理。
依據此種配線基板製造裝置210、220,可製造經常保證種子層與絕緣層的密接性之高信賴性的配線基板。
再者,於圖5中,紫外線照射裝置211及221對應紫外線照射部,超音波洗淨‧乾燥裝置212及222對應振動賦予部,電漿‧濺鍍裝置213及224對應種子層形成部。
於前述實施形態中,已針對藉由濺鍍法形成種子層之狀況進行說明,但並不限定於此者。例如,藉由離子披覆法,形成種子層亦可。此時,也可獲得與藉由濺鍍法形成種子層時相同的效果。亦即,如濺鍍法及離子披覆法般,只要是利用讓材料粒子(金屬粒子)衝突附著而形成種子層的手法,即可獲得與前述實施形態相同的效果。
又,於前述實施形態中,已針對藉由低壓Ar電漿處理進行表面改質之狀況進行說明,但並不限定於此者。例如,將基板材料浸漬於藥液來進行表面改質亦可。
作為藥液,例如氫氧化鈉水溶液為佳。又例如,在如真空中或大氣壓的氮氣氛中等之不包含氧的氣氛中,照射波長220nm以下的紫外線來進行表面改質亦可。如此利用藥液及紫外線照射來進行表面改質之狀況中,也可獲得與藉由低壓Ar電漿處理對氧化膜進行表面改質時相同的效果。
Claims (4)
- 一種配線基板的製造方法,其特徵為包含:第一工程,係對於含有由無機物質所成之充填物的樹脂所成之絕緣層被層積於導電層上的配線基板材料,形成貫通前述絕緣層的貫通孔;第二工程,係藉由對於形成前述貫通孔的前述配線基板材料,照射波長220nm以下的紫外線,進行該配線基板材料的除膠渣處理,並且於前述絕緣層及前述貫通孔的表面產生鍵結缺陷;第三工程,係對於進行過前述除膠渣處理的前述配線基板材料施加表面改質處理,並且對於前述貫通孔內及前述絕緣層的表面,利用使材料粒子衝突並加以打入,形成種子層;及第四工程,係於前述種子層上,藉由電解電鍍形成由導電材料所成的電鍍層。
- 如申請專利範圍第1項所記載之配線基板的製造方法,其中,前述第三工程,係藉由低壓Ar電漿處理,進行前述表面改質處理。
- 如申請專利範圍第1項所記載之配線基板的製造方法,其中,前述第三工程,係藉由在不包含氧的氣氛中照射波長220nm以下的紫外線,進行前述表面改質處理。
- 一種配線基板製造裝置,其特徵為具備: 紫外線照射部,係藉由對於在導電層上層積含有由無機物質所成之充填物的樹脂所成之絕緣層,並形成貫通前述絕緣層的貫通孔的配線基板材料,照射波長220nm以下的紫外線,進行該配線基板材料的除膠渣處理,並且於前述絕緣層及前述貫通孔的表面產生鍵結缺陷;及種子層形成部,係對於進行過前述除膠渣處理的前述配線基板材料施加表面改質處理,並且對於產生了前述鍵結缺陷的前述貫通孔內及前述絕緣層的表面,利用使材料粒子衝突並加以打入,形成種子層。
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