WO2020105638A1 - キャリア付金属箔、及びそれを用いたミリ波アンテナ基板の製造方法 - Google Patents

キャリア付金属箔、及びそれを用いたミリ波アンテナ基板の製造方法

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WO2020105638A1
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carrier
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metal foil
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未希子 小宮
威範 柳井
林太郎 石井
宜範 松浦
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三井金属鉱業株式会社
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    • H05K3/02Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
    • H05K3/022Processes for manufacturing precursors of printed circuits, i.e. copper-clad substrates
    • H05K3/025Processes for manufacturing precursors of printed circuits, i.e. copper-clad substrates by transfer of thin metal foil formed on a temporary carrier, e.g. peel-apart copper

Definitions

  • the present invention relates to a metal foil with a carrier and a method for manufacturing a millimeter wave antenna substrate using the metal foil.
  • the coreless buildup method is a method in which insulating layers and wiring layers are alternately laminated (buildup) to form a multilayer without using a so-called core substrate.
  • the coreless build-up method it has been proposed to use a copper foil with a carrier so that the support and the multilayer printed wiring board can be easily separated from each other.
  • Patent Document 1 JP 2005-101137 A
  • an insulating resin layer is attached to a carrier surface of a copper foil with a carrier to form a support, and a photoresist processing is performed on the ultrathin copper layer side of the copper foil with a carrier.
  • a method of manufacturing a device mounting package substrate is disclosed.
  • Patent Document 2 International Publication No. 2017/150283 discloses a carrier-added copper foil in which a release layer, an antireflection layer, and an ultrathin copper layer are formed by sputtering on a carrier such as glass or ceramics. Has been done. Further, in Patent Document 3 (International Publication No.
  • an intermediate layer for example, an adhesion metal layer and a peeling auxiliary layer
  • a peeling layer and an ultrathin copper layer for example, a film thickness
  • a carrier such as glass or ceramics.
  • a copper foil with a carrier having a thickness of 300 nm formed by sputtering is disclosed.
  • Patent Documents 2 and 3 by providing an intermediate layer composed of a predetermined metal to provide excellent stability of the mechanical peel strength of the carrier, and by providing the antireflection layer with a desirable dark color, an image can be obtained. It has also been taught to improve visibility in inspections (eg automatic image inspection (AOI)).
  • AOI automatic image inspection
  • millimeter-wave antenna substrates millimeter-wave semiconductor packages (hereinafter referred to as “millimeter-wave antenna substrates”) suitable for these applications and the like.
  • a fine circuit forming method using Au plating is used.
  • a millimeter-wave antenna substrate or the like when a millimeter-wave antenna substrate or the like is manufactured using the conventional copper foil with a carrier, the chemical stability of Cu is low, which causes a problem that resistance (for example, connection resistance with Au plating) increases. sell. Further, in manufacturing a millimeter-wave antenna substrate or the like, a relatively thick resin (for example, having a thickness of 200 ⁇ m or more) is laminated as an insulating layer on a metal foil with a carrier to reduce interference. Are easily affected by the stress of the carrier, and thus the peeling of the carrier can be unstable.
  • the present inventors have recently controlled the thickness of the layer contributing to the peeling of the carrier within a specific range, and by adopting a metal layer mainly composed of Au or Pt, the peelability of the carrier and the metal It was found that it is possible to provide a metal foil with a carrier, which has excellent selective etching properties of layers and can realize reduction of transmission loss and resistance in a semiconductor package (for example, a millimeter wave antenna substrate) manufactured using the layer.
  • an object of the present invention is excellent in carrier releasability and selective etching property of a metal layer, and it is possible to realize reduction of transmission loss and resistance in a semiconductor package (for example, a millimeter-wave antenna substrate) manufactured using this. It is to provide a metal foil with a carrier.
  • Functional layer (C) A composite metal layer provided on the peeling function layer, (C1) a composite metal layer including a carbon layer on the side close to the peeling auxiliary layer, and (c2) a first metal layer mainly on Au or Pt on the side far from the peeling auxiliary layer, A metal foil with a carrier is provided.
  • a method for manufacturing a millimeter wave antenna substrate which includes manufacturing a millimeter wave antenna substrate using the metal foil with a carrier.
  • FIG. 6 is a process flow chart showing an example of a method for manufacturing a millimeter wave antenna substrate of the present invention, which is a process flow chart showing processes (processes (iv) to (vi)) following FIG. 3.
  • FIG. 6 is a process flow chart showing another example of a manufacturing method of a millimeter wave antenna substrate of the present invention, and is a figure showing a first half process (process (i)-(iii)).
  • FIG. 6 is a process flow chart showing another example of the method for manufacturing a millimeter wave antenna substrate of the present invention, which is a process flow chart showing processes (processes (iv) to (vi)) following FIG. 5.
  • FIG. 6 is a process flow chart showing a procedure for producing a transmission loss measurement sample in Evaluation 2-1 of the example, which is a diagram showing first-half processes (processes (i) to (iii)).
  • FIG. 9 is a process flow chart showing a manufacturing procedure of a transmission loss measurement sample in Evaluation 2-1 of the example, and a process flow chart showing processes (processes (iv) to (vi)) subsequent to FIG. 7.
  • FIG. 9 is a perspective view of the transmission loss measurement sample shown in FIG. 8 (vi).
  • FIG. 6 is a process flow chart showing a procedure for producing a transmission loss measurement sample in Evaluation 2-2 of Example, and is a diagram showing first-half processes (processes (i) to (iii)).
  • FIG. 11 is a process flow chart showing a procedure for producing a transmission loss measurement sample in Evaluation 2-2 of Example, and a process flow chart showing processes (processes (iv) to (vi)) subsequent to FIG. 10.
  • FIG. 10 is a process flow chart showing a manufacturing procedure of a transmission loss measurement sample in Evaluation 2-1 of the example, and a process flow chart showing processes (processes (iv) to (vi)) subsequent to FIG. 7.
  • FIG. 9 is a
  • FIG. 6 is a schematic sectional view showing an angle ⁇ of an edge portion of a wiring pattern in Evaluations 3-1 and 3-2 of an example.
  • FIG. 9 is a process flow chart showing a procedure for producing a coreless support in Evaluation 3-2 of Example, and is a diagram showing first-half processes (processes (i) to (iii)).
  • FIG. 14 is a process flow chart showing a procedure for producing a coreless support in Evaluation 3-2 of Example, and a process flow chart showing processes (processes (iv) to (vi)) subsequent to FIG. 13.
  • 7 is a process flow chart showing a procedure (process (i) to (iv)) for manufacturing a connection resistance measurement sample in Evaluation 4 of Example.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing IV measurement using a connection resistance measurement sample in Evaluation 4 of Example.
  • the metal foil with a carrier 10 includes a carrier 12, a peeling function layer 14, and a composite metal layer 20 in this order.
  • the peeling functional layer 14 is provided on the carrier 12, and includes an adhesion layer 16 on the side closer to the carrier 12 and a peeling auxiliary layer 18 on the side farther from the carrier 12.
  • the adhesion layer 16 is a layer having a thickness of more than 10 nm and less than 200 nm.
  • the peeling auxiliary layer 18 is a layer having a thickness of 50 nm or more and 500 nm or less.
  • the composite metal layer 20 is provided on the peeling functional layer 14, and includes a carbon layer 22 on the side closer to the peeling auxiliary layer 18 and a first metal layer 26 on the side farther from the peeling auxiliary layer 18.
  • the first metal layer 26 is a layer mainly composed of Au or Pt.
  • the composite metal layer 20 may further include a second metal layer 24 between the carbon layer 22 and the first metal layer 26.
  • the composite metal layer 20 may further include a barrier layer 28 on the surface of the first metal layer 26 on the side far from the carbon layer 22.
  • the above-described various layers may be sequentially provided on both surfaces of the carrier 12 so as to be vertically symmetrical.
  • the thickness of the layer that contributes to the peeling of the carrier 12 (that is, the adhesion layer 16 and the peeling auxiliary layer 18) is controlled within a specific range, and the metal layer mainly composed of Au or Pt (that is, the first layer).
  • the metal layer 26 By adopting the metal layer 26), it becomes possible to provide a metal foil with a carrier which is excellent in carrier releasability and selective etching property of the metal layer.
  • a semiconductor package for example, a millimeter wave antenna substrate
  • the material of the carrier 12 may be any of glass, ceramics, silicon, resin, and metal.
  • the carrier 12 is composed of glass, silicon or ceramics.
  • the form of the carrier 12 may be a sheet, a film or a plate. Further, the carrier 12 may be a laminate of these sheets, films and plates.
  • the carrier 12 may be a glass plate, a ceramics plate, a silicon wafer, a metal plate, or the like that can function as a rigid support, or a metal foil, a resin film, or the like that has no rigidity. Good.
  • the metal forming the carrier 12 include copper, titanium, nickel, stainless steel, aluminum and the like.
  • Preferred examples of ceramics include alumina, zirconia, silicon nitride, aluminum nitride, and various fine ceramics.
  • Preferred examples of the resin include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyamide, polyimide, nylon, liquid crystal polymer, polyether ether ketone (PEEK (registered trademark)), polyamide imide, polyether sulfone, Examples thereof include polyphenylene sulfide, polytetrafluoroethylene (PTFE), ethylene tetrafluoroethylene (ETFE) and the like.
  • the thermal expansion coefficient (CTE) is less than 25 ppm / K (typically 1.0 ppm / K or more and 23 ppm / K or less) from the viewpoint of preventing warpage of the coreless support due to heating when mounting an electronic element. ), and examples of such materials include the various resins described above (particularly low thermal expansion resins such as polyimide and liquid crystal polymer), glass, silicon and ceramics.
  • the carrier 12 preferably has a Vickers hardness of 100 HV or more, more preferably 150 HV or more and 2500 HV or less.
  • the carrier 12 is preferably made of glass, silicon or ceramics, more preferably glass or ceramics, particularly preferably glass.
  • the carrier 12 made of glass include a glass plate.
  • glass is used as the carrier 12, it is advantageous in that it is lightweight, has a low coefficient of thermal expansion, has a high insulating property, is rigid, and has a flat surface, so that the surface of the first metal layer 26 can be extremely smooth.
  • the carrier 12 is glass, it has a surface flatness (coplanarity) advantageous for forming fine circuits, has desmear in the wiring manufacturing process, and has chemical resistance in various plating processes. There is an advantage in that a chemical separation method can be adopted when peeling the carrier 12 from the attached metal foil 10.
  • the glass constituting the carrier 12 include quartz glass, borosilicate glass, non-alkali glass, soda lime glass, aluminosilicate glass, and combinations thereof, more preferably non-alkali glass, soda lime glass, And a combination thereof, and particularly preferably non-alkali glass.
  • Alkali-free glass is a glass that contains silicon dioxide, aluminum oxide, boron oxide, and alkaline earth metal oxides such as calcium oxide and barium oxide as main components, and further contains boric acid, and does not substantially contain alkali metal. That is.
  • This alkali-free glass has a low coefficient of thermal expansion in the wide temperature range from 0 ° C to 350 ° C in the range of 3 ppm / K to 5 ppm / K, so that the warpage of the glass in the process involving heating is minimized. There is an advantage that you can.
  • the thickness of the carrier 12 is preferably 100 ⁇ m or more and 2000 ⁇ m or less, more preferably 300 ⁇ m or more and 1800 ⁇ m or less, and further preferably 400 ⁇ m or more and 1100 ⁇ m or less. When the thickness is within such a range, it is possible to realize thinning of wiring and reduction of warpage that occurs when electronic components are mounted, while ensuring appropriate strength that does not hinder handling.
  • the surface of the carrier 12 adjacent to the adhesion layer 16 preferably has an arithmetic average roughness Ra of 0.1 nm or more and 70 nm or less, which is measured using a laser microscope according to JIS B 0601-2001, It is more preferably 0.5 nm or more and 60 nm or less, still more preferably 1.0 nm or more and 50 nm or less, particularly preferably 1.5 nm or more and 40 nm or less, and most preferably 2.0 nm or more and 30 nm or less.
  • the wiring formed by using the first metal layer 26 has a high line / space (L / S) of 13 ⁇ m or less / 13 ⁇ m or less (for example, 12 ⁇ m / 12 ⁇ m to 2 ⁇ m / 2 ⁇ m). It is suitable for forming a miniaturized wiring pattern.
  • the peeling functional layer 14 is a layer that is interposed between the carrier 12 and the carbon layer 22 and contributes to stable peeling of the carrier 12.
  • the peeling functional layer 14 includes the adhesion layer 16 on the side closer to the carrier 12 and the peeling auxiliary layer 18 on the side farther from the carrier 12.
  • the thicknesses of the adhesion layer 16 and the peeling auxiliary layer 18 within predetermined ranges, it becomes possible to impart desired peeling strength to the metal foil with carrier 10.
  • the peeling function layer 14 serves as the adhesion layer 16 and / or the peeling auxiliary layer 18 as Cu, Ti, Ta, Cr, Ni, Al, Mo, Zn, It is preferable to provide at least one layer containing 80 atomic% or more (preferably 85 atomic% or more, more preferably 90 atomic% or more) of at least one selected from the group consisting of W, TiN, and TaN.
  • the upper limit of the content of the above-mentioned element or component in the peeling functional layer 14 is not particularly limited and may be 100 atom%, but it is practically 98% or less.
  • the content of the element or component in the peeling functional layer 14 is a value measured by analysis by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).
  • T 2 / T 1 which is the ratio of the thickness T 2 of the peeling auxiliary layer 18 to the thickness T 1 of the adhesion layer 16, is preferably more than 1 and 20 or less, more preferably 1 0.5 or more and 15 or less, more preferably 2 or more and 10 or less, and particularly preferably 2.5 or more and 6 or less.
  • the adhesion layer 16 is a layer interposed between the carrier 12 and the peeling auxiliary layer 18 in order to secure the adhesion between the carrier 12 and the peeling auxiliary layer 18. Therefore, it is preferable that the peeling auxiliary layer 18 is composed of a component having a relatively excellent adhesion to the carrier 12.
  • the adhesion layer 16 is preferably a layer composed of at least one selected from the group consisting of Cu, Ti, Ta, Cr, Ni, Al, Mo, Zn, W, TiN, and TaN. , More preferably at least one selected from the group consisting of Ti, Ta, TiN, and TaN, even more preferably at least one selected from the group consisting of Ti and TiN, and particularly preferably a layer composed of Ti. Is.
  • the adhesion layer 16 preferably has a content of the above metal or component measured by XPS of 80 atom% or more, more preferably 85 atom% or more, still more preferably 90 atom% or more.
  • the upper limit of the content of the metal or component in the adhesion layer 16 is not particularly limited and may be 100 atom%, but it is practically 98 atom% or less.
  • the adhesion layer 16 may contain unavoidable impurities caused by the raw material components and the film forming process.
  • the presence of oxygen mixed therein due to the exposure is allowed.
  • the adhesion layer 16 typically has an oxygen content measured by XPS of 0 atom% or more and 5 atom% or less, more typically 0.05 atom% or more and 4 atom% or less, and still more typical. Is 0.1 atomic% or more and 3 atomic% or less.
  • the adhesion layer 16 may be manufactured by any method, but a layer formed by a magnetron sputtering method using a target is particularly preferable in that the uniformity of the film thickness distribution can be improved.
  • the thickness T 1 of the adhesion layer 16 is more than 10 nm and less than 200 nm, preferably 15 nm or more and 180 nm or less, more preferably 20 nm or more and 150 nm or less, further preferably 30 nm or more and 120 nm or less, particularly preferably 40 nm or more and 100 nm or less, It is preferably 40 nm or more and 80 nm or less. Within such a range, deterioration of the peeling function (increase of peeling strength) due to heat treatment such as vacuum pressing at the time of insulating resin lamination is ensured while ensuring appropriate adhesion between the carrier 12 and the peeling auxiliary layer 18. It becomes possible to suppress effectively.
  • the thickness of the adhesion layer 16 is a value measured by analyzing the cross section of the layer with an energy dispersive X-ray spectroscopic analyzer (TEM-EDX) of a transmission electron microscope.
  • TEM-EDX energy dispersive X-ray spectroscopic
  • the peeling auxiliary layer 18 is selected from the group consisting of Cu, Ti, Ta, Cr, Ni, Al, Mo, Zn, W, TiN, and TaN from the viewpoint of controlling the peeling strength of the carrier 12 to a desired value. It is preferably a layer composed of at least one kind, more preferably at least one kind selected from the group consisting of Cu, Ni, AlZn and W, and further preferably selected from the group consisting of Cu, Ni and Al. Is a layer composed of at least one kind, particularly preferably Cu.
  • the content of the above-mentioned metal or component in the peeling auxiliary layer 18 is preferably 80 atom% or more, more preferably 85 atom% or more, still more preferably 90 atom% or more, as measured by XPS.
  • the upper limit of the content of the metal or component in the peeling assisting layer 18 is not particularly limited and may be 100 atom%, but 98 atom% or less is practical.
  • the peeling auxiliary layer 18 may contain unavoidable impurities caused by the raw material components and the film forming process. In addition, although not particularly limited, when exposed to the air after the film formation of the peeling auxiliary layer 18, the presence of oxygen mixed in due to the exposure is allowed.
  • the peeling auxiliary layer 18 typically has an oxygen content measured by XPS of 0 atom% or more and 5 atom% or less, more typically 0.05 atom% or more and 4 atom% or less, and further typically Specifically, it is 0.1 atom% or more and 3 atom% or less.
  • the peeling auxiliary layer 18 may be manufactured by any method, but a layer formed by a magnetron sputtering method using a target is particularly preferable in that the uniformity of the film thickness distribution can be improved.
  • the thickness T 2 of the peeling auxiliary layer 18 is 50 nm or more and 500 nm or less, preferably 100 nm or more and 450 nm or less, more preferably 150 nm or more and 400 nm or less, further preferably 200 nm or more and 350 nm or less, particularly preferably 250 nm or more and 300 nm or less. .. Within such a range, it is possible to effectively suppress the deterioration of the peeling function (increase of the peeling strength) and also the occurrence of delamination (delamination of the substrate) during the process of manufacturing the millimeter-wave antenna substrate. Can be effectively suppressed.
  • the thickness of the peeling auxiliary layer 18 is a value measured by analyzing the cross section of the layer with an energy dispersive X-ray spectroscopic analyzer (TEM-EDX) of a transmission electron microscope.
  • the composite metal layer 20 includes a carbon layer 22 on the side closer to the peeling auxiliary layer 18 and a first metal layer 26 on the side farther from the peeling auxiliary layer 18.
  • the composite metal layer 20 may further include a second metal layer 24 between the carbon layer 22 and the first metal layer 26.
  • the composite metal layer 20 may further include a barrier layer 28 on the surface of the first metal layer 26 on the side far from the carbon layer 22.
  • the thickness of the composite metal layer 20 is preferably 51 nm or more and 3220 nm or less, more preferably 100 nm or more and 2000 nm or less, and further preferably 300 nm or more and 1000 nm or less.
  • the thickness of the composite metal layer 20 is a value measured by analyzing the layer cross section with an energy dispersive X-ray spectroscopic analyzer (TEM-EDX) of a transmission electron microscope.
  • TEM-EDX energy dispersive X-ray spectroscopic analyzer
  • the carbon layer 22 is a layer mainly containing carbon, preferably a layer mainly containing carbon or hydrocarbons, and more preferably amorphous carbon which is a hard carbon film. Therefore, the carbon layer 22 preferably contains amorphous carbon.
  • the carbon concentration of the carbon layer 22 measured by XPS is preferably 60 atom% or more, more preferably 70 atom% or more, further preferably 80 atom% or more, and particularly preferably 85 atom% or more.
  • the upper limit of the carbon concentration is not particularly limited and may be 100 atom%, but 98 atom% or less is realistic.
  • the carbon layer 22 may contain unavoidable impurities (for example, oxygen, carbon, hydrogen and the like derived from ambient environment such as atmosphere).
  • metal atoms for example, Au, Pt, etc.
  • Carbon has a low mutual diffusivity and reactivity with the peeling function layer 14, and even if it is subjected to press working at a temperature exceeding 300 ° C., it becomes the same as the first metal layer 26 (the second metal layer 24 if present). It is possible to prevent the formation of a metal bond with the bonding interface due to high temperature heating, and to maintain a state in which the carrier can be easily peeled and removed.
  • This carbon layer 22 is also a layer formed by a vapor phase method such as sputtering, in that it suppresses excessive impurities in the amorphous carbon, and continuous productivity with the formation of the adhesion layer 16 and the peeling auxiliary layer 18 described above. It is preferable in terms of The thickness of the carbon layer 22 is preferably 1 nm or more and 20 nm or less, and more preferably 1 nm or more and 10 nm or less. The thickness is a value measured by analyzing the layer cross section with an energy dispersive X-ray spectroscopic analyzer (TEM-EDX) of a transmission electron microscope.
  • TEM-EDX energy dispersive X-ray spectroscopic analyzer
  • the first metal layer 26 is a layer mainly composed of Au or Pt, preferably a layer mainly composed of Au. These elements have higher chemical stability than other metal elements such as Cu, and therefore, in the millimeter-wave antenna substrate manufactured using the metal foil 10 with a carrier, it is desirable to realize reduction of transmission loss and connection resistance. can do. Further, in the millimeter-wave antenna substrate, it is desirable that the end shape of the wiring is maintained (that is, the angle of the edge portion of the wiring is close to 90 °) in order to ensure the directivity of the antenna. Since metal has excellent selective etching property, it can be said that the above-mentioned end shape can be easily realized at the time of wiring formation (patterning) accompanied by Au etching.
  • the metal forming the first metal layer 26 may be a pure metal or an alloy.
  • the first metal layer 26 preferably has a content of the metal (for example, Au) measured by XPS of 60 atom% or more, more preferably 70 atom% or more, further preferably 80 atom% or more, particularly preferably Is 90 atomic% or more.
  • the upper limit of the content of the metal (for example, Au) in the first metal layer 26 is not particularly limited and may be 100 atom%, but typically 98 atom% or less.
  • the metal forming the first metal layer 26 may include inevitable impurities caused by the raw material components, the film forming process, and the like.
  • the first metal layer 26 is preferably a layer formed by a vapor phase method such as sputtering.
  • the first metal layer 26 preferably has a thickness of 50 nm or more and 2000 nm or less, more preferably 70 nm or more and 1500 nm or less, further preferably 100 nm or more and 800 nm or less, and particularly preferably 200 nm or more and 500 nm or less.
  • the thickness is a value measured by analyzing the layer cross section with an energy dispersive X-ray spectroscopic analyzer (TEM-EDX) of a transmission electron microscope.
  • TEM-EDX energy dispersive X-ray spectroscopic analyzer
  • the second metal layer 24 preferably imparts a desired function such as an etching stopper function and an antireflection function to the metal foil with carrier 10.
  • a desired function such as an etching stopper function and an antireflection function
  • the metal forming the second metal layer 24 include Ti, Ta, Ni, W, Cr, Pd and combinations thereof, more preferably Ti, Ta, Ni, W, Cr and combinations thereof. , More preferably Ti, Ta, Ni and combinations thereof, particularly preferably Ti, Ta and combinations thereof, most preferably Ti.
  • the above metal forming the second metal layer 24 may be a pure metal or an alloy.
  • the second metal layer 24 preferably has a content of the above metal measured by XPS of 50 atom% or more, more preferably 60 atom% or more, further preferably 70 atom% or more, and particularly preferably 80 atom%.
  • the upper limit of the content of the metal in the second metal layer 24 is not particularly limited and may be 100 at%, but typically 98 at% or less. These elements have the property of not being dissolved in a flash etching liquid (for example, Au flash etching liquid), and as a result, they can exhibit excellent chemical resistance to the flash etching liquid. Therefore, the second metal layer 24 becomes a layer that is less likely to be etched by the flash etching solution than the first metal layer 26 described later, and thus can function as an etching stopper layer. Further, since the above-mentioned metal forming the second metal layer 24 also has a function of preventing reflection of light, the second metal layer 24 improves visibility in image inspection (for example, automatic image inspection (AOI)).
  • AOI automatic image inspection
  • the second metal layer 24 may contain nitrogen, and the nitrogen content measured by XPS is typically 0 atom% or more and 50 atom% or less, more typically 10 atom% or more, further It is typically at least 20 atom%, particularly typically at least 30 atom%.
  • the metal forming the second metal layer 24 may include inevitable impurities due to the raw material components, the film forming process, and the like.
  • the second metal layer 24 is preferably a layer formed by a vapor phase method such as sputtering.
  • the thickness of the second metal layer 24 is preferably 50 nm or more and 1000 nm or less, more preferably 100 nm or more and 800 nm or less, further preferably 200 nm or more and 500 nm or less, and particularly preferably 300 nm or more and 400 nm or less.
  • the thickness is a value measured by analyzing the layer cross section with an energy dispersive X-ray spectroscopic analyzer (TEM-EDX) of a transmission electron microscope.
  • TEM-EDX energy dispersive X-ray spectroscopic analyzer
  • the barrier layer 28 is a metal that constitutes the first metal layer 26 (that is, Au or Pt), and a wiring layer that can be formed on the first metal layer 26 (that is, the surface of the metal foil with carrier 10 opposite to the carrier 12). It is a layer for suppressing the formation of an intermetallic compound with a metal (for example, Cu) constituting the. From the viewpoint of more effectively suppressing the formation of the intermetallic compound, preferable examples of the metal forming the barrier layer 28 include Ti, Ta, Ni, W, Cr, Pd, and combinations thereof, and more preferably. Ta, Ni, W, Cr, and combinations thereof.
  • the metal forming the barrier layer 28 may be a pure metal or an alloy.
  • the barrier layer 28 preferably has a content of the above metal measured by XPS of 50 atom% or more, more preferably 60 atom% or more, further preferably 70 atom% or more, and particularly preferably 80 atom% or more. is there.
  • the upper limit of the content of the metal in the barrier layer 28 is not particularly limited and may be 100 at%, but typically 98 at% or less.
  • the metal forming the barrier layer 28 may contain inevitable impurities caused by the raw material components, the film forming process, and the like.
  • the barrier layer 28 is preferably a layer formed by a vapor phase method such as sputtering.
  • the thickness of the barrier layer 28 is preferably 1 nm or more and 200 nm or less, more preferably 2 nm or more and 100 nm or less, further preferably 3 nm or more and 70 nm or less, and particularly preferably 5 nm or more and 50 nm or less.
  • the thickness is a value measured by analyzing the layer cross section with an energy dispersive X-ray spectroscopic analyzer (TEM-EDX) of a transmission electron microscope.
  • TEM-EDX energy dispersive X-ray spectroscopic analyzer
  • the adhesion layer 16, the peeling auxiliary layer 18, the carbon layer 22, the second metal layer 24, the first metal layer 26, and the barrier layer 28 are all formed by physical vapor deposition (PVD) film, that is, physical vapor deposition (PVD) method. It is preferably a formed film, and more preferably a sputtered film, that is, a film formed by sputtering.
  • PVD physical vapor deposition
  • the total thickness of the metal foil with carrier 10 is not particularly limited, but is preferably 500 ⁇ m or more and 3000 ⁇ m or less, more preferably 700 ⁇ m or more and 2500 ⁇ m or less, further preferably 900 ⁇ m or more and 2000 ⁇ m or less, and particularly preferably 1000 ⁇ m or more and 1700 ⁇ m or less.
  • the size of the metal foil 10 with a carrier is not particularly limited, but is preferably 10 cm square or more, more preferably 20 cm square or more, and further preferably 25 cm square or more.
  • the upper limit of the size of the metal foil with carrier 10 is not particularly limited, but 1000 cm square is given as one guideline of the upper limit. Further, the metal foil with carrier 10 is in a form which can be handled by itself before and after the formation of the wiring.
  • the metal foil 10 with a carrier of the present invention is prepared by preparing a carrier 12, and on the carrier 12, an adhesion layer 16, a peeling auxiliary layer 18, a carbon layer 22, a second metal layer 24, a second metal layer 24, a second metal layer 24, a second metal layer 24, a second metal layer 24, a second metal layer 24, a second metal layer 24, a second metal layer 24, a second metal layer 24, a second metal layer 24, a second metal layer 24, a second metal layer 24, a second metal layer 24, It can be manufactured by forming the 1-metal layer 26 and, if desired, the barrier layer 28.
  • the adhesion layer 16, the peeling auxiliary layer 18, the carbon layer 22, the second metal layer 24 (if present), the first metal layer 26, and the barrier layer 28 (if present) are formed by ultrathin film formation.
  • the physical vapor deposition (PVD) method is preferably used from the viewpoint of easily adapting to fine pitch.
  • Examples of the physical vapor deposition (PVD) method include a sputtering method, a vacuum deposition method, and an ion plating method.
  • the film thickness can be controlled in a wide range from 0.05 nm to 5000 nm, and a wide width or area.
  • the sputtering method is most preferable from the viewpoint that the film thickness uniformity can be secured over the entire range. In particular, all layers of the adhesion layer 16, the peeling auxiliary layer 18, the carbon layer 22, the second metal layer 24 (if present), the first metal layer 26, and the barrier layer 28 (if present) are formed by the sputtering method.
  • the film formation by the physical vapor deposition (PVD) method may be performed according to known conditions using a known vapor phase film forming apparatus and is not particularly limited.
  • the sputtering method may be various known methods such as magnetron sputtering, two-electrode sputtering method, opposed target sputtering method, etc.
  • magnetron sputtering has a high film forming rate and high productivity. It is preferable in terms of high price.
  • Sputtering may be performed with either DC (direct current) or RF (high frequency) power source.
  • PVD physical vapor deposition
  • the film formation of the adhesion layer 16 and the peeling auxiliary layer 18 by a physical vapor deposition (PVD) method is selected from the group consisting of Cu, Ti, Ta, Cr, Ni, Al, Mo, Zn and W. It is preferable to perform the magnetron sputtering in a non-oxidizing atmosphere by using a target composed of at least one kind of metal described above, because the film thickness distribution uniformity can be improved.
  • the target purity is preferably 99.9 wt% or higher.
  • As a gas used for sputtering it is preferable to use an inert gas such as argon gas.
  • a TiN target, a TaN target, a titanium target, or a tantalum target is used to perform sputtering in an argon gas (further nitrogen gas as necessary), thereby forming an adhesion layer 16 and / or TiN or TaN.
  • the peeling auxiliary layer 18 can be formed.
  • the flow rate of the argon gas or the like may be appropriately determined according to the size of the sputtering chamber and the film forming conditions and is not particularly limited.
  • the pressure during film formation is in the range of 0.1 Pa or more and 20 Pa or less from the viewpoint of continuous film formation without abnormal operation such as abnormal discharge or plasma irradiation failure.
  • This pressure range may be set by adjusting the flow rate of film-forming power, argon gas, etc. according to the apparatus structure, capacity, vacuum pump exhaust capacity, film-forming power supply rated capacity, and the like. Further, the sputtering power is film thickness uniformity of the film formation, in consideration of productivity and the like may be appropriately set within a range of 0.05 W / cm 2 or more 10.0 W / cm 2 or less per unit area of the target.
  • the carbon layer 22 is preferably formed by a physical vapor deposition (PVD) method (preferably a sputtering method) using a carbon target in an inert atmosphere such as argon.
  • the carbon target is preferably composed of graphite, but may contain unavoidable impurities (for example, oxygen and carbon derived from the ambient environment such as the atmosphere).
  • the purity of the carbon target is preferably 99.99 wt% or more, more preferably 99.999 wt% or more.
  • the pressure during film formation is in the range of 0.1 Pa or more and 20 Pa or less from the viewpoint of continuous film formation without abnormal operation such as abnormal discharge or plasma irradiation failure.
  • This pressure range may be set by adjusting the film-forming power and the flow rate of the argon gas according to the apparatus structure, capacity, vacuum pump exhaust capacity, film-forming power supply rated capacity, and the like. Further, the sputtering power is film thickness uniformity of the film formation, in consideration of productivity and the like may be appropriately set within a range of 0.05 W / cm 2 or more 10.0 W / cm 2 or less per unit area of the target.
  • the film formation of the second metal layer 24 and the barrier layer 28 by the physical vapor deposition (PVD) method is at least one selected from the group consisting of Ti, Ta, Ni, W, Cr and Pd. It is preferable to carry out the magnetron sputtering method using a target composed of the above metal.
  • the target purity is preferably 99.9% or higher.
  • the film formation of the second metal layer 24 and the barrier layer 28 by the magnetron sputtering method is preferably performed under an inert gas atmosphere such as argon at a pressure of 0.1 Pa or more and 20 Pa or less.
  • the sputtering pressure is more preferably 0.2 Pa or more and 15 Pa or less, still more preferably 0.3 Pa or more and 10 Pa or less.
  • the control of the pressure range may be performed by adjusting the film-forming power and the flow rate of the argon gas according to the device structure, capacity, vacuum pump exhaust capacity, film-forming power supply rated capacity, and the like.
  • the flow rate of the argon gas may be appropriately determined according to the sputtering chamber size and the film forming conditions, and is not particularly limited.
  • the sputtering power is film thickness uniformity of the film formation, in consideration of productivity and the like may be appropriately set within a range of 1.0 W / cm 2 or more 15.0W / cm 2 or less per unit area of the target.
  • the carrier temperature during film formation is preferably adjusted within the range of 25 ° C to 300 ° C, more preferably 40 ° C to 200 ° C, and further preferably 50 ° C to 150 ° C.
  • the first metal layer 26 is formed by a physical vapor deposition (PVD) method (preferably a sputtering method) by using a target composed of at least one metal selected from the group consisting of Au and Pt, and the like. Preferably, it is carried out under an inert atmosphere.
  • the target is preferably composed of a metal or alloy, but may contain inevitable impurities.
  • the purity of the target is preferably 99.9% or more, more preferably 99.99%, further preferably 99.999% or more.
  • a cooling mechanism for the stage may be provided during sputtering in order to avoid a temperature rise during vapor deposition of the first metal layer 26.
  • the pressure during film formation is preferably in the range of 0.1 Pa or more and 20 Pa or less.
  • This pressure range may be set by adjusting the film-forming power and the flow rate of the argon gas according to the apparatus structure, capacity, vacuum pump exhaust capacity, film-forming power supply rated capacity, and the like.
  • the sputtering power is film thickness uniformity of the film formation, in consideration of productivity and the like may be appropriately set within a range of 0.05 W / cm 2 or more 10.0 W / cm 2 or less per unit area of the target.
  • the metal foil with carrier 10 of the present invention is preferably used for manufacturing a millimeter-wave antenna substrate. That is, according to a preferred embodiment of the present invention, a method for manufacturing a millimeter wave antenna substrate including manufacturing a millimeter wave antenna substrate using the metal foil with carrier 10 described above, or the metal foil with carrier 10 described above is used. A millimeter wave antenna substrate obtained by the above is provided. By using the metal foil 10 with a carrier of the present invention, it is possible to provide a millimeter wave antenna substrate in which transmission loss and resistance are desirably reduced as described above.
  • circuit Formation A metal foil 10 with a carrier is prepared (FIG. 3 (i)), and an insulating layer is formed on the surface of the metal foil 10 with a carrier on the first metal layer 26 side (barrier layer 28 side if present). And the wiring layers are laminated to obtain a laminated body 32 on which the circuit board 30 is formed (FIG. 3 (ii)).
  • the method of forming the circuit board 30 is not particularly limited, and desired insulating layers and wiring layers can be formed by a known coreless build-up method as disclosed in Patent Document 1, for example.
  • the thickness of the insulating resin (insulating layer) in the circuit board 30 is preferably 100 ⁇ m or more, more preferably 200 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less.
  • the insulating resin include epoxy resin, cyanate resin, bismaleimide triazine resin (BT resin), polyphenylene ether resin, and phenol resin.
  • BT resin bismaleimide triazine resin
  • phenol resin phenol resin
  • ABF-GXT31 manufactured by Ajinomoto Fine-Techno Co., Inc. can be preferably used as the insulating resin.
  • the insulating layer may contain filler particles composed of various inorganic particles such as silica and alumina from the viewpoint of improving the insulating property. Further, the insulating layer may be composed of a plurality of layers.
  • IC chip 34 is mounted on the outer surface of the circuit board 30 (that is, the surface opposite to the metal foil with carrier 10) (FIG. 3 (iii)).
  • a millimeter wave shall mean the electric wave of the frequency of 24 GHz or more and 300 GHz or less.
  • IC integrated circuit
  • CPU central processing unit
  • DSP digital signal processor
  • memory memory
  • PMIC power management IC
  • RFIC high frequency integrated circuit
  • GPS global
  • the flip chip mounting method is a mounting pad of the IC chip 34. And a wiring layer of the circuit board 30.
  • a columnar electrode (pillar), a solder bump, or the like may be formed on the mounting pad, and the surface of the circuit board 30 is sealed before mounting.
  • a resin film such as NCF (Non-Conductive Film) may be attached, and the joining is preferably performed by using a low melting point metal such as solder, but an anisotropic conductive film or the like may be used.
  • the die bonding adhesion method is a method of adhering to the wiring layer the surface opposite to the mounting pad surface of the IC chip 34.
  • a resin composition containing a thermosetting resin and a thermally conductive inorganic filler is used. It is preferable to use a paste or a film, which is an object, and it is preferable to seal the IC chip 34 with a known sealing material such as an epoxy resin.
  • the thickness of the adhesion layer 16 and the peeling auxiliary layer 18 is controlled within a predetermined range, so that the carrier 12 can be peeled stably. It will be possible.
  • the second metal layer 24 is removed by etching from the stacked body 32 using a commercially available etching solution or the like, and the first metal layer 26 is removed. Is exposed on the outer surface of the laminated body 32 (FIG. 4 (v)).
  • the etching of the second metal layer 24 may be performed based on a known method and is not particularly limited.
  • the millimeter wave antenna substrate 40 on which the antenna 38 is formed is obtained ( FIG. 4 (vi)).
  • a photosensitive dry film is attached to the surface of the laminated body 32 on the first metal layer 26 side, exposed and developed, and a photoresist layer (not shown) having a predetermined pattern. To form.
  • Electroless plating for example, electroless Au plating
  • the first metal layer 26 that is, the portion not masked by the photoresist layer
  • the photoresist layer is peeled off. ..
  • the first metal layer 26, the barrier layer 28 when present, and the electroless plating layer 36 remain in the wiring pattern to form the antenna 38, while the first metal in the portion where the wiring pattern is not formed is formed.
  • the layer 26 is exposed. After that, the exposed unnecessary portion of the first metal layer 26 and, if present, the unnecessary portion of the barrier layer 28 are removed with an etching solution, so that the millimeter wave antenna substrate 40 having the antenna 38 formed thereon can be obtained. ..
  • an electroless plating layer is formed to ensure adhesion between the copper layer and the electroless plating layer (for example, Au layer). It is necessary to perform electroless Ni plating or the like before performing, and this may increase the resistance.
  • the metal foil with a carrier 10 of the present invention since the first metal layer 26 is made of Au or the like, electroless Ni plating is unnecessary, and as a result, a lower resistance is achieved in the millimeter wave antenna substrate. Can be realized.
  • a part or all of the antenna 38 may be in the form of an embedded circuit. That is, before laminating the resin in the above (1), the first metal layer 26 and the barrier layer 28, if present, may be patterned, so that a part of the wiring layer becomes an embedded circuit. It is possible to obtain a laminated body 32 which is incorporated into the surface in the form of the shape (FIG. 5 (ii)). When the barrier layer 28 does not exist, it is preferable to form a Ni thin film or the like on the surface of the first metal layer 26 by sputtering or the like before performing the patterning.
  • the millimeter wave antenna substrate 40 in which a part or all of the antenna 38 is an embedded circuit can be obtained by performing the above-mentioned various steps (2) to (5) on the laminated body 32 (FIG. 5 and FIG. 6).
  • electroless plating for example, electroless Au plating
  • the antenna forming step (5) electroless plating (for example, electroless Au plating) is performed to form a seed layer before forming the photoresist layer. It is desirable to put it.
  • Example 1 The adhesion layer 16, the peeling assisting layer 18, the carbon layer 22, the second metal layer 24, and the first metal layer 26 were formed in this order on the carrier 12 to manufacture the metal foil with carrier 10.
  • the specific procedure is as follows.
  • Adhesion Layer A titanium layer having a thickness of 50 nm was formed as the adhesion layer 16 on the carrier 12 by a sputtering method. This sputtering was performed using the following apparatus under the following conditions.
  • ⁇ Device Single wafer type magnetron sputtering device (Canon Tokki KK, MLS464) -Target: Titanium target (purity 99.999%) with a diameter of 8 inches (203.2 mm) ⁇ Achieved vacuum degree: less than 1 ⁇ 10 -4 Pa ⁇ Sputtering pressure: 0.35 Pa ⁇ Sputtering power: 1000 W (3.1 W / cm 2 ).
  • ⁇ Temperature during film formation 40 °C
  • ⁇ Device Single-wafer type DC sputtering device (Canon Tokki KK, MLS464) -Target: carbon target with a diameter of 8 inches (203.2 mm) (purity 99.999%) ⁇ Achieved vacuum degree: less than 1 ⁇ 10 -4 Pa ⁇ Gas: Argon gas (flow rate: 100 sccm) ⁇ Sputtering pressure: 0.35 Pa ⁇ Sputtering power: 250 W (0.7 W / cm 2 ). ⁇ Temperature during film formation: 40 °C
  • Second metal layer A titanium layer having a thickness of 100 nm was formed as the second metal layer 24 on the surface of the carbon layer 22 opposite to the peeling auxiliary layer 18 by sputtering under the following apparatus and conditions.
  • ⁇ Device Single-wafer type DC sputtering device (Canon Tokki KK, MLS464) -Target: Titanium target (purity 99.999%) with a diameter of 8 inches (203.2 mm)
  • Carrier gas Argon gas (flow rate: 100 sccm) ⁇ Achieved vacuum degree: less than 1 ⁇ 10 -4 Pa ⁇ Sputtering pressure: 0.35 Pa ⁇ Sputtering power: 1000 W (3.1 W / cm 2 ).
  • Example 2 A metal foil with a carrier was produced in the same manner as in Example 1 except that the barrier layer 28 was formed as described below after the formation of the first metal layer 26 in (6) above.
  • a nickel layer having a thickness of 30 nm was formed as a barrier layer by a sputtering method.
  • This sputtering was performed using the following apparatus under the following conditions.
  • ⁇ Device Single-wafer type DC sputtering device (Canon Tokki KK, MLS464) -Target: Nickel target with a diameter of 8 inches (203.2 mm) (purity 99.9%)
  • Carrier gas Argon gas (flow rate: 100 sccm) ⁇ Achieved vacuum degree: less than 1 ⁇ 10 -4 Pa ⁇ Sputtering pressure: 0.35 Pa ⁇ Sputtering power: 1000 W (3.1 W / cm 2 ).
  • Example 3 (comparison) A metal foil with a carrier was prepared in the same manner as in Example 1 except that the sputtering target was a copper target (purity: 99.98%) in order to form a copper layer instead of the Au layer as the first metal layer 26. It was
  • Example 4 A carrier was prepared in the same manner as in Example 2 except that the sputtering target was a tantalum target (purity: 99.9%) in order to form a tantalum layer instead of the titanium layer or the nickel layer as the second metal layer 24 and the barrier layer 28. A coated metal foil was produced.
  • the sputtering target was a tantalum target (purity: 99.9%) in order to form a tantalum layer instead of the titanium layer or the nickel layer as the second metal layer 24 and the barrier layer 28.
  • a coated metal foil was produced.
  • Example 5 A metal foil with a carrier was prepared in the same manner as in Example 2 except that a nickel target (purity: 99.9%) was used as the sputtering target in order to form a nickel layer instead of the titanium layer as the second metal layer 24. It was
  • Example 6 A carrier was prepared in the same manner as in Example 2 except that the sputtering target was a tungsten target (purity: 99.9%) in order to form a tungsten layer as the second metal layer 24 and the barrier layer 28 instead of the titanium layer or the nickel layer. A coated metal foil was produced.
  • the sputtering target was a tungsten target (purity: 99.9%) in order to form a tungsten layer as the second metal layer 24 and the barrier layer 28 instead of the titanium layer or the nickel layer.
  • a coated metal foil was produced.
  • Example 7 A carrier was prepared in the same manner as in Example 2 except that a chromium target (purity: 99.9%) was used as the sputtering target in order to form a chromium layer instead of the titanium layer or the nickel layer as the second metal layer 24 and the barrier layer 28. A coated metal foil was produced.
  • a chromium target purity: 99.9%
  • Example 8 Carrier in the same manner as in Example 2 except that the sputtering target was a palladium target (purity: 99.9%) in order to form a palladium layer instead of the titanium layer or the nickel layer as the second metal layer 24 and the barrier layer 28. A coated metal foil was produced.
  • the sputtering target was a palladium target (purity: 99.9%) in order to form a palladium layer instead of the titanium layer or the nickel layer as the second metal layer 24 and the barrier layer 28.
  • a coated metal foil was produced.
  • Example 9 A metal foil with a carrier was produced in the same manner as in Example 2 except that the thickness of the peeling auxiliary layer 18 was 300 nm.
  • Example 10 A metal foil with a carrier was produced in the same manner as in Example 2 except that the thickness of the peeling auxiliary layer 18 was 100 nm.
  • Example 11 A metal foil with a carrier was produced in the same manner as in Example 2 except that the thickness of the adhesion layer 16 was 100 nm and the thickness of the peeling auxiliary layer 18 was 50 nm.
  • Example 12 A metal foil with a carrier was produced in the same manner as in Example 2 except that the thickness of the adhesion layer 16 was 150 nm and the thickness of the peeling auxiliary layer 18 was 500 nm.
  • Example 13 (comparison) A metal foil with a carrier was produced in the same manner as in Example 2 except that the thickness of the adhesion layer 16 was 10 nm and the thickness of the peeling auxiliary layer 18 was 30 nm.
  • Example 14 (comparison) A metal foil with a carrier was produced in the same manner as in Example 2 except that the thickness of the adhesion layer 16 was 200 nm and the thickness of the peeling auxiliary layer 18 was 600 nm.
  • solder reflow holding at 260 ° C. or higher for 2 minutes
  • the peel strength (gf / cm) when the composite metal layer 20 integrated with the plating-up layer was peeled from the obtained copper-clad laminate was measured in accordance with JIS C 6481-1996. At this time, the measurement width was 50 mm and the measurement length was 20 mm. The peel strength (average value) thus obtained was rated and evaluated according to the following criteria.
  • insulating resin films having a thickness of 35 ⁇ m manufactured by Ajinomoto Fine-Techno Co., Inc., ABF-GXT31, relative dielectric constant 3.4
  • the first metal layer 26 side (barrier layer 28 side if present) of the metal foil with carrier 10 is bonded to one surface of the insulating resin base material 102, and the temperature is 100 ° C. and the pressure is 0 using a vacuum press.
  • Lamination was performed under the conditions of 0.7 MPa and a pressing time of 90 seconds to obtain a metal-clad laminate 104 having a thickness h of the insulating resin base material 102 of about 200 ⁇ m (FIG. 7 (ii)).
  • a Cu foil having a thickness of 18 ⁇ m was bonded as a ground layer 106 to the surface of the metal-clad laminate 104 on the side of the insulating resin substrate 102 (the side opposite to the metal foil with carrier 10) by vacuum pressing (FIG. 7 (iii). )).
  • the vacuum press was performed under the conditions of a temperature of 100 ° C., a pressure of 0.7 MPa, and 120 seconds.
  • the insulating resin base material 102 was cured. The cure was temporarily cured at 170 ° C. for 30 minutes, and then finally cured at 200 ° C. for 60 minutes.
  • the carrier 12 was peeled from the metal-clad laminate 104 together with the peeling function layer 14 at the position of the carbon layer 22 (FIG. 8 (iv)).
  • the first metal layer 26 was exposed by removing the second metal layer 24 exposed on one side of the metal-clad laminate 104 by etching.
  • a double-sided metal-clad laminate 107 in which the first metal layer 26, the insulating resin base material 102, and the ground layer 106 were laminated in this order was obtained (FIG. 8 (v)).
  • the surface of the obtained double-sided metal-clad laminate 107 on the first metal layer 26 side was washed with water and dried.
  • a photosensitive dry film (not shown) was attached to the surface of the double-sided metal-clad laminate 107 on the side of the first metal layer 26, and exposure, development, and electroless Au plating were performed.
  • the development was performed by using a 1.0 wt% sodium carbonate aqueous solution as a developing solution at 25 ° C. for 2 minutes by a shower method.
  • unnecessary portions of the first metal layer 26 (and the barrier layer 28, if present) were removed by etching.
  • the signal line 108 was formed to be a microstrip line having a characteristic impedance of 50 ⁇ and a differential impedance of 100 ⁇ (FIG. 8 (vi)).
  • the transmission loss from the frequency of 1 GHz to 50 GHz was measured for the obtained microstrip line of the transmission loss measurement sample 110 using a vector network analyzer.
  • -Evaluation A Transmission loss ratio S 21 is 330% or less.
  • -Evaluation B The transmission loss ratio S 21 is greater than 330% and 450% or less.
  • -Evaluation C The transmission loss ratio S 21 is larger than 450%.
  • ⁇ Evaluation 2-2 Transmission loss (patterning before resin lamination)>
  • a transmission loss measurement sample 110 ′ was prepared by the procedure shown in FIGS. 10 and 11, and the transmission loss was measured and evaluated.
  • the surface of the metal foil with carrier 10 on the first metal layer 26 side was washed with water and dried.
  • a photosensitive dry film is attached to the surface of the metal foil with carrier 10 on the first metal layer 26 side (barrier layer 28 side if present), and exposure and development are performed to form a photoresist layer (not shown). did.
  • the unnecessary portion of the first metal layer 26 (and the barrier layer 28, if present) is removed by etching to form the signal line circuit 103, and then the photoresist layer is peeled off (FIG. 10 (i)). ..
  • an insulating resin base material 102 was prepared by laminating six 35 ⁇ m-thick insulating resin films (Ajinomoto Fine-Techno Co., Inc., ABF-GXT31, relative dielectric constant 3.4). To one surface of the insulating resin base material 102, the surface of the metal foil with a carrier 10 on which the circuit 103 is formed, which is on the opposite side of the carrier 12 (the side on which the circuit 103 is formed), is bonded, and a vacuum press machine is used. The layers were laminated under the conditions of a temperature of 100 ° C., a pressure of 0.7 MPa, and a pressing time of 90 seconds. In this way, a metal-clad laminate 104 ′ having a thickness h of the insulating resin substrate 102 of about 200 ⁇ m was obtained (FIG. 10 (ii)).
  • a Cu foil having a thickness of 18 ⁇ m was bonded as a ground layer 106 to the surface of the metal-clad laminate 104 ′ on the insulating resin substrate 102 side (the side opposite to the metal foil 10 with carrier) by vacuum press (FIG. iii)).
  • the vacuum press was performed under the conditions of a temperature of 100 ° C., a pressure of 0.7 MPa, and 120 seconds.
  • the insulating resin base material 102 was cured. The cure was temporarily cured at 170 ° C. for 30 minutes, and then finally cured at 200 ° C. for 60 minutes.
  • the carrier 12 was peeled from the metal-clad laminate 104 ′ together with the peeling function layer 14 at the position of the carbon layer 22 (FIG. 11 (iv)).
  • the second metal layer 24 exposed on one side of the metal-clad laminate 104 ' was removed by etching to expose the circuit 103 (FIG. 11 (v)).
  • a photosensitive dry film (not shown) is attached to the surface of the metal-clad laminate 104 ′ on the circuit 103 side (the side opposite to the ground layer 106), and exposure and development are performed so that the portion other than the circuit 103 is covered with resist. went. Electroless Au plating was performed on the circuit 103 not covered with the resist, and then the dry film (photoresist layer) was peeled off. By performing such patterning, the signal line 108 'was formed to be a microstrip line having a characteristic impedance of 50 ⁇ and a differential impedance of 100 ⁇ (FIG. 11 (vi)).
  • a transmission loss from a frequency of 1 GHz to 50 GHz was measured using a vector network analyzer (VNA E5071C manufactured by Agilent).
  • -Evaluation A Transmission loss ratio S 21 is 330% or less.
  • -Evaluation B The transmission loss ratio S 21 is greater than 330% and 450% or less.
  • -Evaluation C The transmission loss ratio S 21 is larger than 450%.
  • a double-sided metal-clad laminate 107 in which the first metal layer 26, the insulating resin base material 102, and the ground layer 106 were laminated in this order was obtained by the same procedure as the evaluation 2-1.
  • the surface of the double-sided metal-clad laminate 107 on the first metal layer 26 side was washed with water and dried.
  • the development was performed by using a 1.0 wt% sodium carbonate aqueous solution as a developing solution at 25 ° C.
  • the electroless Au plating was applied to the exposed surface of the first metal layer 26 (that is, the portion not masked by the photoresist layer), the photoresist layer was peeled off. By doing so, the first metal layer 26, the barrier layer 28 when present, and the electroless Au plating layer remained in the wiring pattern shape, while the first metal layer 26 in the portion where the wiring pattern was not formed was exposed.
  • the sectional shape of the obtained wiring pattern was observed by SEM, and as shown in FIG. 12, the angle ⁇ of the edge portion of the wiring pattern 112 with respect to the insulating resin base material 102 was measured.
  • the obtained angle ⁇ of the edge portion was rated and evaluated according to the following criteria. -Evaluation A: The angle ⁇ of the edge portion is 87 ° or more and 93 ° or less.
  • -Evaluation B The angle ⁇ of the edge portion is 80 ° or more and less than 87 °, or more than 93 ° and 100 ° or less.
  • -Evaluation C The angle ⁇ of the edge portion is 60 ° or more and less than 80 °, or more than 100 ° and 120 ° or less.
  • -Evaluation D The angle ⁇ of the edge portion is less than 60 ° or greater than 120 °.
  • ⁇ Evaluation 3-2 Selective etching property (patterning before resin lamination)> Regarding the carrier-attached metal foils 10 of Examples 1 to 3 and 9 to 14, a coreless support 116 with a wiring pattern was produced by the procedure shown in FIGS. 13 and 14, and the selective etching property was measured and evaluated.
  • the surface of the metal foil with carrier 10 on the first metal layer 26 side was washed with water and dried.
  • a photosensitive dry film is attached to the surface of the metal foil with carrier 10 on the first metal layer 26 side (barrier layer 28 side if present), and exposure and development are performed to form a photoresist layer (not shown). did.
  • an insulating resin base material 102 was prepared by laminating six 35 ⁇ m-thick insulating resin films (Ajinomoto Fine-Techno Co., Inc., ABF-GXT31, relative dielectric constant 3.4). To one surface of the insulating resin base material 102, the surface of the metal foil with carrier 10 on which the circuit 105 is formed, which is on the opposite side of the carrier 12 (on the side where the circuit 105 is formed), is bonded, and a vacuum press machine is used. The layers were laminated under the conditions of a temperature of 100 ° C., a pressure of 0.7 MPa, and a pressing time of 90 seconds. Thus, a metal-clad laminate 114 having a thickness h of the insulating resin substrate 102 of about 200 ⁇ m was obtained (FIG. 13 (ii)).
  • a Cu foil having a thickness of 18 ⁇ m was vacuumed as a ground layer 106 on the surface of the metal-clad laminate 114 on the insulating resin substrate 102 side (the side opposite to the metal foil 10 with carrier). It joined by the press (FIG. 13 (iii)).
  • the carrier 12 was peeled from the metal-clad laminate 114 together with the peeling function layer 14 at the position of the carbon layer 22 (FIG. 14 (iv)).
  • the second metal layer 24 exposed on one side of the metal-clad laminate 114 was removed by etching to expose the circuit 105 (FIG. 14 (v)).
  • the surface of the metal-clad laminate 114 on the circuit 105 side was washed with water and dried.
  • the first metal layer 26 side (barrier layer 28 side, if present) of the metal foil with carrier 10 has an insulating resin film 101 (ABF-GXT31, manufactured by Ajinomoto Fine-Techno Co., Ltd.) having a thickness of 35 ⁇ m and a relative dielectric constant of 3 4), vacuum press and curing of the insulating resin film were performed to obtain a metal-clad laminate 118 (FIG. 15 (i)).
  • the vacuum press and the curing of the insulating resin film 101 were performed under the same conditions as the joining of the metal-clad laminate 104 and the ground layer 106 in Evaluation 2-1.
  • the first metal layer 26 (barrier layer 28 if present) is exposed in the metal-clad laminate 118 in order to carry out the IV measurement described later ( That is, the region R in which the insulating resin film 101 is not bonded is provided.
  • a via V having a diameter of 30 ⁇ m that penetrates through the insulating resin film 101 and reaches the first metal layer 26 (barrier layer 28 if present) is applied to the metal-clad laminate 118 using a CO 2 laser. Formed (FIG. 15 (ii)).
  • Cu plating 120 was applied from the bottom of the via V to the surface of the insulating resin film 101 (FIG. 15 (iii)).
  • the Cu plating 120 was formed by performing electroless Cu plating with a thickness of about 1 ⁇ m on the surface of the insulating resin film 101, the side surface of the via V, and the bottom surface of the via V, and then performing via filling by electrolytic Cu plating.
  • the thickness of the Cu plating 120 was 55 ⁇ m (the via V portion was about 35 ⁇ m, and the portion covering the surface of the insulating resin film 101 was about 20 ⁇ m).
  • a photosensitive dry film was attached to the surface of the Cu plating 120 of the metal-clad laminate 118, and a 300 ⁇ m ⁇ 300 ⁇ m photoresist layer (not shown) was formed so as to cover the via V portion by exposing and developing.
  • An unnecessary portion of the Cu plating 120 that is, a portion not covered with the photoresist layer
  • connection resistance measurement sample 124 was subjected to IV measurement of the first metal layer 26 (barrier layer 28 if present) and the Cu electrode 122, and was subjected to Cu connection resistance (before HAST test).
  • the resistance R 1 was calculated (see FIG. 16).
  • the measurement was performed using the four-terminal method. After performing a HAST test (85 ° C., 85% RH, 200 hours) on the connection resistance measurement sample 124, the IV of the first metal layer 26 (barrier layer 28 when present) and the Cu electrode 122 is measured. The measurement was performed again, and the connection resistance of the Cu plating after the HAST test (resistance R 2 after HAST test) was calculated.
  • -Evaluation A The resistance increase rate before and after the HAST test is 10% or less.
  • -Evaluation B The resistance increase rate before and after the HAST test is more than 10% and 20% or less.
  • -Evaluation C The resistance increase rate before and after the HAST test is more than 20% and 50% or less.
  • -Evaluation D The resistance increase rate before and after the HAST test is larger than 50%.

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Abstract

キャリアの剥離性及び金属層の選択エッチング性に優れ、これを用いて製造された半導体パッケージ(例えばミリ波アンテナ基板)における伝送損失及び抵抗の低減を実現可能な、キャリア付金属箔を提供する。このキャリア付金属箔は、(a)キャリアと、(b)キャリア上に設けられる剥離機能層であって、(b1)キャリアに近い側の、厚さが10nmを超え200nm未満である密着層、及び(b2)キャリアから遠い側の、厚さが50nm以上500nm以下である剥離補助層を含む、剥離機能層と、(c)剥離機能層上に設けられる複合金属層であって、(c1)剥離補助層に近い側の炭素層、及び(c2)剥離補助層から遠い側の、主としてAu又はPtで構成される第1金属層を含む、複合金属層とを備える。

Description

キャリア付金属箔、及びそれを用いたミリ波アンテナ基板の製造方法
 本発明は、キャリア付金属箔、及びそれを用いたミリ波アンテナ基板の製造方法に関する。
 近年、プリント配線板の実装密度を上げて小型化するために、プリント配線板の多層化が広く行われるようになってきている。このような多層プリント配線板は、携帯用電子機器の多くで、軽量化や小型化を目的として利用されている。そして、この多層プリント配線板には、層間絶縁層の更なる厚さの低減、及び配線板としてのより一層の軽量化が要求されている。
 このような要求を満たす技術として、コアレスビルドアップ法を用いた多層プリント配線板の製造方法が採用されている。コアレスビルドアップ法とは、いわゆるコア基板を用いることなく、絶縁層と配線層とを交互に積層(ビルドアップ)して多層化する方法である。コアレスビルドアップ法においては、支持体と多層プリント配線板との剥離を容易に行えるように、キャリア付銅箔を使用することが提案されている。例えば、特許文献1(特開2005-101137号公報)には、キャリア付銅箔のキャリア面に絶縁樹脂層を貼り付けて支持体とし、キャリア付銅箔の極薄銅層側にフォトレジスト加工、パターン電解銅めっき、レジスト除去等の工程により第一の配線導体を形成した後、ビルドアップ配線層を形成し、キャリア付支持基板を剥離し、極薄銅層を除去することを含む、半導体素子搭載用パッケージ基板の製造方法が開示されている。
 また、特許文献1に示されるような埋め込み回路の微細化のため、極薄銅層の厚さを1μm以下としたキャリア付銅箔が望まれる。そこで、極薄銅層の厚さ低減を実現するため、スパッタリング等の気相法により極薄銅層を形成することが提案されている。例えば、特許文献2(国際公開第2017/150283号)には、ガラス又はセラミックス等のキャリア上に、剥離層、反射防止層、及び極薄銅層がスパッタリングにより形成されたキャリア付銅箔が開示されている。また、特許文献3(国際公開第2017/150284号)には、ガラス又はセラミックス等のキャリア上に、中間層(例えば密着金属層及び剥離補助層)、剥離層及び極薄銅層(例えば膜厚300nm)がスパッタリングにより形成されたキャリア付銅箔が開示されている。特許文献2及び3には、所定の金属で構成される中間層を介在させることでキャリアの機械的剥離強度の優れた安定性をもたらすことや、反射防止層が望ましい暗色を呈することで、画像検査(例えば自動画像検査(AOI))における視認性を向上させることも教示されている。
特開2005-101137号公報 国際公開第2017/150283号 国際公開第2017/150284号
 ところで、近年、自動車分野において衝突防止機能等の安全運転支援システムの普及が進んでおり、かかるシステムにおいて車載用ミリ波レーダーが活用されている。また、情報通信技術分野においては、広帯域確保及び大容量伝送が可能なミリ波通信に関する技術開発が進められている。したがって、これらの用途等に適したミリ波用の半導体パッケージ(以下、「ミリ波アンテナ基板」とする)の需要も高まっているといえる。ここで、ミリ波アンテナ基板等の製造においては、Auめっきを用いた微細回路形成手法が用いられる。この点、従来のキャリア付銅箔を用いてミリ波アンテナ基板等を作製した場合、Cuの化学的安定性が低いため、抵抗(例えばAuめっきとの接続抵抗)が高くなる等の問題が起こりうる。また、ミリ波アンテナ基板等の製造においては、干渉を低減すべく絶縁層として比較的厚い樹脂(例えば厚さ200μm以上)をキャリア付金属箔に積層することから、キャリア付金属箔はかかる樹脂からの応力の影響を受けやすく、それ故、キャリアの剥離が不安定となりうる。
 本発明者らは、今般、キャリアの剥離に寄与する層の厚さを特定の範囲に制御し、かつ、主としてAu又はPtで構成された金属層を採用することで、キャリアの剥離性及び金属層の選択エッチング性に優れ、これを用いて製造された半導体パッケージ(例えばミリ波アンテナ基板)における伝送損失及び抵抗の低減を実現可能な、キャリア付金属箔を提供できるとの知見を得た。
 したがって、本発明の目的は、キャリアの剥離性及び金属層の選択エッチング性に優れ、これを用いて製造された半導体パッケージ(例えばミリ波アンテナ基板)における伝送損失及び抵抗の低減を実現可能な、キャリア付金属箔を提供することにある。
 本発明の一態様によれば、
(a)キャリアと、
(b)前記キャリア上に設けられる剥離機能層であって、
 (b1)前記キャリアに近い側の、厚さが10nmを超え200nm未満である密着層、及び
 (b2)前記キャリアから遠い側の、厚さが50nm以上500nm以下である剥離補助層を含む、剥離機能層と、
(c)前記剥離機能層上に設けられる複合金属層であって、
 (c1)前記剥離補助層に近い側の炭素層、及び
 (c2)前記剥離補助層から遠い側の、主としてAu又はPtで構成される第1金属層を含む、複合金属層と、
を備えた、キャリア付金属箔が提供される。
 本発明の他の一態様によれば、前記キャリア付金属箔を用いてミリ波アンテナ基板を製造することを含む、ミリ波アンテナ基板の製造方法が提供される。
本発明のキャリア付金属箔の一例を示す模式断面図である。 本発明のキャリア付金属箔の他の一例を示す模式断面図である。 本発明のミリ波アンテナ基板の製造方法の一例を示す工程流れ図であり、前半の工程(工程(i)~(iii))を示す図である。 本発明のミリ波アンテナ基板の製造方法の一例を示す工程流れ図であり、図3に続く工程(工程(iv)~(vi))を示す工程流れ図である。 本発明のミリ波アンテナ基板の製造方法の他の一例を示す工程流れ図であり、前半の工程(工程(i)~(iii))を示す図である。 本発明のミリ波アンテナ基板の製造方法の他の一例を示す工程流れ図であり、図5に続く工程(工程(iv)~(vi))を示す工程流れ図である。 実施例の評価2-1における伝送損失測定用サンプルの作製手順を示す工程流れ図であり、前半の工程(工程(i)~(iii))を示す図である。 実施例の評価2-1における伝送損失測定用サンプルの作製手順を示す工程流れ図であり、図7に続く工程(工程(iv)~(vi))を示す工程流れ図である。 図8(vi)に示される伝送損失測定用サンプルの斜視図である。 実施例の評価2-2における伝送損失測定用サンプルの作製手順を示す工程流れ図であり、前半の工程(工程(i)~(iii))を示す図である。 実施例の評価2-2における伝送損失測定用サンプルの作製手順を示す工程流れ図であり、図10に続く工程(工程(iv)~(vi))を示す工程流れ図である。 実施例の評価3-1及び3-2における配線パターンのエッジ部分の角度θを示す断面模式図である。 実施例の評価3-2におけるコアレス支持体の作製手順を示す工程流れ図であり、前半の工程(工程(i)~(iii))を示す図である。 実施例の評価3-2におけるコアレス支持体の作製手順を示す工程流れ図であり、図13に続く工程(工程(iv)~(vi))を示す工程流れ図である。 実施例の評価4における接続抵抗測定用サンプルの作製手順(工程(i)~(iv))を示す工程流れ図である。 実施例の評価4における接続抵抗測定用サンプルを用いたI-V測定を示す模式図である。
 キャリア付金属箔
 本発明のキャリア付金属箔の一例が図1及び2に模式的に示される。図1及び2に示されるように、キャリア付金属箔10は、キャリア12と、剥離機能層14と、複合金属層20とをこの順に備えたものである。剥離機能層14はキャリア12上に設けられ、キャリア12に近い側の密着層16、及びキャリア12から遠い側の剥離補助層18を含む。密着層16は、厚さが10nmを超え200nm未満の層である。剥離補助層18は、厚さが50nm以上500nm以下の層である。複合金属層20は剥離機能層14上に設けられ、剥離補助層18に近い側の炭素層22、及び剥離補助層18から遠い側の第1金属層26を含む。第1金属層26は主としてAu又はPtで構成される層である。図2に示されるように、複合金属層20は、炭素層22と第1金属層26との間に第2金属層24をさらに含んでいてもよい。また、複合金属層20は、第1金属層26の炭素層22から遠い側の面にバリア層28をさらに含んでいてもよい。キャリア12の両面に上下対称となるように上述の各種層を順に備えてなる構成としてもよい。このように、キャリア12の剥離に寄与する層(すなわち密着層16及び剥離補助層18)の厚さを特定の範囲に制御し、かつ、主としてAu又はPtで構成された金属層(すなわち第1金属層26)を採用することで、キャリアの剥離性及び金属層の選択エッチング性に優れたキャリア付金属箔を提供することが可能となる。また、このキャリア付金属箔10を用いて製造された半導体パッケージ(例えばミリ波アンテナ基板)における伝送損失及び抵抗の低減を実現することが可能となる。
 キャリア12の材質はガラス、セラミックス、シリコン、樹脂、及び金属のいずれであってもよい。好ましくは、キャリア12は、ガラス、シリコン又はセラミックスで構成される。キャリア12の形態はシート、フィルム及び板のいずれであってもよい。また、キャリア12はこれらのシート、フィルム及び板等が積層されたものであってもよい。例えば、キャリア12はガラス板、セラミックス板、シリコンウェハ、金属板等といった剛性を有する支持体として機能しうるものであってもよいし、金属箔や樹脂フィルム等といった剛性を有しない形態であってもよい。キャリア12を構成する金属の好ましい例としては、銅、チタン、ニッケル、ステンレススチール、アルミニウム等が挙げられる。セラミックスの好ましい例としては、アルミナ、ジルコニア、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、その他各種ファインセラミックス等が挙げられる。樹脂の好ましい例としては、ポリエチレンテレフタラート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリアミド、ポリイミド、ナイロン、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK(登録商標))、ポリアミドイミド、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、エチレンテトラフルオロエチレン(ETFE)等が挙げられる。より好ましくは、電子素子を搭載する際の加熱に伴うコアレス支持体の反り防止の観点から、熱膨張係数(CTE)が25ppm/K未満(典型的には1.0ppm/K以上23ppm/K以下)の材料であり、そのような材料の例としては、上述したような各種樹脂(特にポリイミド、液晶ポリマー等の低熱膨張樹脂)、ガラス、シリコン及びセラミックス等が挙げられる。また、ハンドリング性やチップ実装時の平坦性確保の観点から、キャリア12はビッカース硬度が100HV以上であるのが好ましく、より好ましくは150HV以上2500HV以下である。これらの特性を満たす材料として、キャリア12はガラス、シリコン又はセラミックスで構成されるのが好ましく、より好ましくはガラス又はセラミックスで構成され、特に好ましくはガラスで構成される。ガラスから構成されるキャリア12としては、例えばガラス板が挙げられる。ガラスをキャリア12として用いた場合、軽量で、熱膨脹係数が低く、絶縁性が高く、剛直で表面が平坦なため、第1金属層26の表面を極度に平滑にできる等の利点がある。また、キャリア12がガラスである場合、微細回路形成に有利な表面平坦性(コプラナリティ)を有している点、配線製造工程におけるデスミアや各種めっき工程において耐薬品性を有している点、キャリア付金属箔10からキャリア12を剥離する際に化学的分離法が採用できる点等の利点がある。キャリア12を構成するガラスの好ましい例としては、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラス、及びそれらの組合せが挙げられ、より好ましくは無アルカリガラス、ソーダライムガラス、及びそれらの組合せであり、特に好ましくは無アルカリガラスである。無アルカリガラスは、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、及び酸化カルシウムや酸化バリウム等のアルカリ土類金属酸化物を主成分とし、更にホウ酸を含有する、アルカリ金属を実質的に含有しないガラスのことである。この無アルカリガラスは、0℃から350℃までの広い温度帯域において熱膨脹係数が3ppm/K以上5ppm/K以下の範囲で低く安定しているため、加熱を伴うプロセスにおけるガラスの反りを最小限にできるとの利点がある。キャリア12の厚さは100μm以上2000μm以下が好ましく、より好ましくは300μm以上1800μm以下、さらに好ましくは400μm以上1100μm以下である。このような範囲内の厚さであると、ハンドリングに支障を来さない適切な強度を確保しながら配線の薄型化、及び電子部品搭載時に生じる反りの低減を実現することができる。
 キャリア12の密着層16に隣接する側の表面は、レーザー顕微鏡を用いてJIS B 0601-2001に準拠して測定される、0.1nm以上70nm以下の算術平均粗さRaを有するのが好ましく、より好ましくは0.5nm以上60nm以下、さらに好ましくは1.0nm以上50nm以下、特に好ましくは1.5nm以上40nm以下、最も好ましくは2.0nm以上30nm以下である。このようにキャリア12表面の算術平均粗さが小さいほど、第1金属層26の炭素層22と反対側の表面(第1金属層26の外側表面)において望ましく低い算術平均粗さRaをもたらすことができ、それにより、第1金属層26を用いて形成される配線において、ライン/スペース(L/S)が13μm以下/13μm以下(例えば12μm/12μmから2μm/2μmまで)といった程度にまで高度に微細化された配線パターンを形成するのに適したものとなる。
 剥離機能層14は、キャリア12と炭素層22との間に介在して、キャリア12の安定的な剥離に寄与する層である。前述したように、剥離機能層14は、キャリア12に近い側の密着層16、及びキャリア12から遠い側の剥離補助層18を含む。この点、密着層16及び剥離補助層18の厚さをそれぞれ所定の範囲に制御することで、キャリア付金属箔10に所望の剥離強度を付与することが可能となる。剥離機能層14は、キャリア付金属箔10の剥離機能をより一層向上させる点から、密着層16及び/又は剥離補助層18として、Cu、Ti、Ta、Cr、Ni、Al、Mo、Zn、W、TiN、及びTaNからなる群から選択される少なくとも1種を80原子%以上(好ましくは85原子%以上、より好ましくは90原子%以上)含む層を少なくとも1層備えるのが好ましい。剥離機能層14における上記元素又は成分の含有率の上限値は特に限定されず、100原子%であってもよいが、98%以下であるのが現実的である。剥離機能層14における上記元素又は成分の含有率はX線光電子分光法(XPS)で分析することにより測定される値とする。
 キャリア付金属箔10は、密着層16の厚さTに対する剥離補助層18の厚さTの比であるT/Tが1を超え20以下であるのが好ましく、より好ましくは1.5以上15以下、さらに好ましくは2以上10以下、特に好ましくは2.5以上6以下である。T/Tを上記範囲内とすることで、例えば240℃以上340℃以下といった幅広い温度域での熱処理を施した場合であっても、炭素層22が有する剥離機能の低下を抑制することができる。密着層16及び剥離補助層18の厚さの比が剥離性に影響を及ぼすメカニズムは必ずしも定かではないが、上記厚さの比を変化させることで、加熱時におけるキャリア付金属箔10の各層を構成する元素の拡散挙動に変化が生じることによるものと考えられる。
 密着層16は、キャリア12と剥離補助層18との密着性を確保するためにキャリア12と剥離補助層18の間に介在させる層である。したがって、剥離補助層18よりも相対的にキャリア12との密着性に優れた成分で構成されるのが好ましい。かかる観点から、密着層16はCu、Ti、Ta、Cr、Ni、Al、Mo、Zn、W、TiN、及びTaNからなる群から選択される少なくとも1種で構成される層であるのが好ましく、より好ましくはTi、Ta、TiN、及びTaNからなる群から選択される少なくとも1種、さらに好ましくはTi、及びTiNからなる群から選択される少なくとも1種、特に好ましくはTiで構成される層である。密着層16は、XPSにより測定される上記金属又は成分の含有率が80原子%以上であるのが好ましく、より好ましくは85原子%以上、さらに好ましくは90原子%以上である。また、密着層16における上記金属又は成分の含有率の上限値は特に限定されず100原子%であってもよいが、98原子%以下が現実的である。密着層16は原料成分や成膜工程等に起因する不可避不純物を含んでいてもよい。また、特に制限されるものではないが、密着層16の成膜後に大気に暴露される場合、それに起因して混入する酸素の存在は許容される。密着層16は、XPSにより測定される酸素含有率が0原子%以上5原子%以下であるのが典型的であり、より典型的には0.05原子%以上4原子%以下、さらに典型的には0.1原子%以上3原子%以下である。密着層16は、いかなる方法で製造されたものであってもよいが、ターゲットを用いたマグネトロンスパッタリング法により形成された層であるのが膜厚分布の均一性を向上できる点で特に好ましい。
 密着層16の厚さTは、10nmを超え200nm未満であり、好ましくは15nm以上180nm以下、より好ましくは20nm以上150nm以下、さらに好ましくは30nm以上120nm以下、特に好ましくは40nm以上100nm以下、最も好ましくは40nm以上80nm以下である。このような範囲内であると、キャリア12と剥離補助層18との適度な密着性を確保しつつ、絶縁樹脂積層時の真空プレス等の熱処理に伴う剥離機能の低下(剥離強度の上昇)を効果的に抑制することが可能となる。密着層16の厚さは、層断面を透過型電子顕微鏡のエネルギー分散型X線分光分析器(TEM-EDX)で分析することにより測定される値とする。
 剥離補助層18は、キャリア12の剥離強度を所望の値に制御する点から、Cu、Ti、Ta、Cr、Ni、Al、Mo、Zn、W、TiN、及びTaNからなる群から選択される少なくとも1種で構成される層であるのが好ましく、より好ましくはCu、Ni、AlZn、及びWからなる群から選択される少なくとも1種、さらに好ましくはCu、Ni、及びAlからなる群から選択される少なくとも1種、特に好ましくはCuで構成される層である。剥離補助層18は、XPSにより測定される上記金属又は成分の含有率が80原子%以上であるのが好ましく、より好ましくは85原子%以上、さらに好ましくは90原子%以上である。また、剥離補助層18における上記金属又は成分の含有率の上限値は特に限定されず100原子%であってもよいが、98原子%以下が現実的である。剥離補助層18は原料成分や成膜工程等に起因する不可避不純物を含んでいてもよい。また、特に制限されるものではないが、剥離補助層18の成膜後に大気に暴露される場合、それに起因して混入する酸素の存在は許容される。剥離補助層18は、XPSにより測定される酸素含有率が0原子%以上5原子%以下であるのが典型的であり、より典型的には0.05原子%以上4原子%以下、さらに典型的には0.1原子%以上3原子%以下である。剥離補助層18は、いかなる方法で製造されたものであってもよいが、ターゲットを用いたマグネトロンスパッタリング法により形成された層であるのが膜厚分布の均一性を向上できる点で特に好ましい。
 剥離補助層18の厚さTは、50nm以上500nm以下であり、好ましくは100nm以上450nm以下、より好ましくは150nm以上400nm以下、さらに好ましくは200nm以上350nm以下、特に好ましくは250nm以上300nm以下である。このような範囲内であると、剥離機能の低下(剥離強度の上昇)を効果的に抑制できるとともに、ミリ波アンテナ基板製造等のプロセス中におけるデラミネーション(基板の層間剥離)の発生をも効果的に抑制することが可能となる。剥離補助層18の厚さは、層断面を透過型電子顕微鏡のエネルギー分散型X線分光分析器(TEM-EDX)で分析することにより測定される値とする。
 複合金属層20は、剥離補助層18に近い側の炭素層22と、剥離補助層18から遠い側の第1金属層26とを含む。複合金属層20は、炭素層22と第1金属層26との間に第2金属層24をさらに含んでいてもよい。また、複合金属層20は、第1金属層26の炭素層22から遠い側の面にバリア層28をさらに含んでいてもよい。複合金属層20の厚さは51nm以上3220nm以下が好ましく、より好ましくは100nm以上2000nm以下、さらに好ましくは300nm以上1000nm以下である。複合金属層20の厚さは、層断面を透過型電子顕微鏡のエネルギー分散型X線分光分析器(TEM-EDX)で分析することにより測定される値とする。
 炭素層22は主として炭素を含んでなる層であり、好ましくは主として炭素又は炭化水素からなる層であり、より好ましくは硬質炭素膜であるアモルファスカーボンからなる。したがって、炭素層22はアモルファスカーボンを含むのが好ましい。炭素層22はXPSにより測定される炭素濃度が60原子%以上であるのが好ましく、より好ましくは70原子%以上、さらに好ましくは80原子%以上、特に好ましくは85原子%以上である。炭素濃度の上限値は特に限定されず100原子%であってもよいが、98原子%以下が現実的である。炭素層22は不可避不純物(例えば雰囲気等の周囲環境に由来する酸素、炭素、水素等)を含みうる。また、炭素層22には第1金属層26、又は存在する場合には第2金属層24の成膜手法に起因して金属原子(例えばAu、Pt等)が混入しうる。炭素は剥離機能層14との相互拡散性及び反応性が小さく、300℃を超える温度でのプレス加工等を受けても、第1金属層26(存在する場合には第2金属層24)と接合界面との間での高温加熱による金属結合の形成を防止して、キャリアの引き剥がし除去が容易な状態を維持することができる。この炭素層22もスパッタリング等の気相法により形成された層であるのがアモルファスカーボン中の過度な不純物を抑制する点、前述の密着層16及び剥離補助層18の成膜との連続生産性の点などから好ましい。炭素層22の厚さは1nm以上20nm以下が好ましく、より好ましくは1nm以上10nm以下である。この厚さは、層断面を透過型電子顕微鏡のエネルギー分散型X線分光分析器(TEM-EDX)で分析することにより測定される値とする。
 第1金属層26は主としてAu又はPtで構成される層であり、好ましくは主としてAuで構成される層である。これらの元素はCu等の他の金属元素と比べて化学的安定性が高く、それ故キャリア付金属箔10を用いて製造されたミリ波アンテナ基板において、伝送損失及び接続抵抗の低減を望ましく実現することができる。また、ミリ波アンテナ基板は、アンテナの指向性を担保すべく配線の端部形状が保たれている(すなわち配線のエッジ部分の角度が90°に近い)ことが望ましいと考えられるところ、これらの金属は選択エッチング性に優れるため、Auエッチングを伴う配線形成(パターニング)の際に、上記端部形状を実現しやすいといえる。第1金属層26を構成する上記金属は、純金属であってもよいし、合金であってもよい。第1金属層26は、XPSにより測定される上記金属(例えばAu)の含有率が60原子%以上であるのが好ましく、より好ましくは70原子%以上、さらに好ましくは80原子%以上、特に好ましくは90原子%以上である。また、第1金属層26における上記金属(例えばAu)の含有率の上限値は特に限定されず、100原子%であってもよいが、98原子%以下が典型的である。第1金属層26を構成する金属は原料成分や成膜工程等に起因する不可避不純物を含んでいてもよい。第1金属層26はスパッタリング等の気相法により形成された層であるのが好ましい。第1金属層26は50nm以上2000nm以下の厚さを有するのが好ましく、より好ましくは70nm以上1500nm以下、さらに好ましくは100nm以上800nm以下、特に好ましくは200nm以上500nm以下である。この厚さは、層断面を透過型電子顕微鏡のエネルギー分散型X線分光分析器(TEM-EDX)で分析することにより測定される値とする。
 第2金属層24は、キャリア付金属箔10に対してエッチングストッパー機能や反射防止機能等の所望の機能を付与するものであることが好ましい。第2金属層24を構成する金属の好ましい例としては、Ti、Ta、Ni、W、Cr、Pd及びそれらの組合せが挙げられ、より好ましくはTi、Ta、Ni、W、Cr及びそれらの組合せ、さらに好ましくはTi、Ta、Ni及びそれらの組合せ、特に好ましくはTi、Ta及びそれらの組合せ、最も好ましくはTiである。第2金属層24を構成する上記金属は、純金属であってもよいし、合金であってもよい。第2金属層24は、XPSにより測定される上記金属の含有率が50原子%以上であるのが好ましく、より好ましくは60原子%以上、さらに好ましくは70原子%以上、特に好ましくは80原子%以上である。また、第2金属層24における上記金属の含有率の上限値は特に限定されず、100原子%であってもよいが、98原子%以下が典型的である。これらの元素は、フラッシュエッチング液(例えばAuフラッシュエッチング液)に対して溶解しないという性質を有し、その結果、フラッシュエッチング液に対して優れた耐薬品性を呈することができる。したがって、第2金属層24は、後述する第1金属層26よりもフラッシュエッチング液によってエッチングされにくい層となり、それ故エッチングストッパー層として機能しうる。また、第2金属層24を構成する上述の金属は光の反射を防止する機能も有するため、第2金属層24は、画像検査(例えば自動画像検査(AOI))において視認性を向上させるための反射防止層としても機能しうる。第2金属層24は、窒素を含んでいてもよく、XPSにより測定される窒素含有率が典型的には0原子%以上50原子%以下であり、より典型的には10原子%以上、さらに典型的には20原子%以上、特に典型的には30原子%以上である。第2金属層24を構成する金属は原料成分や成膜工程等に起因する不可避不純物を含んでいてもよい。第2金属層24はスパッタリング等の気相法により形成された層であるのが好ましい。第2金属層24の厚さは、50nm以上1000nm以下であるのが好ましく、より好ましくは100nm以上800nm以下、さらに好ましくは200nm以上500nm以下、特に好ましくは300nm以上400nm以下である。この厚さは、層断面を透過型電子顕微鏡のエネルギー分散型X線分光分析器(TEM-EDX)で分析することにより測定される値とする。
 バリア層28は、第1金属層26を構成する金属(すなわちAu又はPt)と、第1金属層26上(すなわちキャリア付金属箔10のキャリア12と反対側の表面)に形成されうる配線層を構成する金属(例えばCu)との金属間化合物の形成を抑制するための層である。金属間化合物の形成をより効果的に抑制する点から、バリア層28を構成する金属の好ましい例としては、Ti、Ta、Ni、W、Cr、Pd及びそれらの組合せが挙げられ、より好ましくはTa、Ni、W、Cr、及びそれらの組合せである。バリア層28を構成する上記金属は、純金属であってもよいし、合金であってもよい。バリア層28は、XPSにより測定される上記金属の含有率が50原子%以上であるのが好ましく、より好ましくは60原子%以上、さらに好ましくは70原子%以上、特に好ましくは80原子%以上である。また、バリア層28における上記金属の含有率の上限値は特に限定されず、100原子%であってもよいが、98原子%以下が典型的である。バリア層28を構成する金属は原料成分や成膜工程等に起因する不可避不純物を含んでいてもよい。バリア層28はスパッタリング等の気相法により形成された層であるのが好ましい。バリア層28の厚さは、1nm以上200nm以下であるのが好ましく、より好ましくは2nm以上100nm以下、さらに好ましくは3nm以上70nm以下、特に好ましくは5nm以上50nm以下である。この厚さは、層断面を透過型電子顕微鏡のエネルギー分散型X線分光分析器(TEM-EDX)で分析することにより測定される値とする。
 密着層16、剥離補助層18、炭素層22、第2金属層24、第1金属層26及びバリア層28はいずれも物理気相堆積(PVD)膜、すなわち物理気相堆積(PVD)法により形成された膜であるのが好ましく、より好ましくはスパッタ膜、すなわちスパッタリングにより形成された膜である。
 キャリア付金属箔10全体の厚さは特に限定されないが、好ましくは500μm以上3000μm以下、より好ましくは700μm以上2500μm以下、さらに好ましくは900μm以上2000μm以下、特に好ましくは1000μm以上1700μm以下である。キャリア付金属箔10のサイズは特に限定されないが、好ましくは10cm角以上、より好ましくは20cm角以上、さらに好ましくは25cm角以上である。キャリア付金属箔10のサイズの上限は特に限定されないが、1000cm角が上限の1つの目安として挙げられる。また、キャリア付金属箔10は、配線の形成前後において、それ自体単独でハンドリング可能な形態である。
 キャリア付金属箔の製造方法
 本発明のキャリア付金属箔10は、キャリア12を用意し、キャリア12上に、密着層16、剥離補助層18、炭素層22、所望により第2金属層24、第1金属層26、及び所望によりバリア層28を形成することにより製造することができる。密着層16、剥離補助層18、炭素層22、第2金属層24(存在する場合)、第1金属層26、及びバリア層28(存在する場合)の各層の成膜は、極薄化によるファインピッチ化に対応しやすい観点から、物理気相堆積(PVD)法により行われるのが好ましい。物理気相堆積(PVD)法の例としては、スパッタリング法、真空蒸着法、及びイオンプレーティング法が挙げられるが、0.05nmから5000nmまでといった幅広い範囲で膜厚制御できる点、広い幅ないし面積にわたって膜厚均一性を確保できる点等から、最も好ましくはスパッタリング法である。特に、密着層16、剥離補助層18、炭素層22、第2金属層24(存在する場合)、第1金属層26、及びバリア層28(存在する場合)の全ての層をスパッタリング法により形成することで、製造効率が格段に高くなる。物理気相堆積(PVD)法による成膜は公知の気相成膜装置を用いて公知の条件に従って行えばよく特に限定されない。例えば、スパッタリング法を採用する場合、スパッタリング方式は、マグネトロンスパッタリング、2極スパッタリング法、対向ターゲットスパッタリング法等、公知の種々の方法であってよいが、マグネトロンスパッタリングが、成膜速度が速く生産性が高い点で好ましい。スパッタリングはDC(直流)及びRF(高周波)のいずれの電源で行ってもよい。また、ターゲット形状も広く知られているプレート型ターゲットを使用することができるが、ターゲット使用効率の観点から円筒形ターゲットを用いることが望ましい。以下、密着層16、剥離補助層18、炭素層22、第2金属層24(存在する場合)、第1金属層26、及びバリア層28(存在する場合)の各層の物理気相堆積(PVD)法(好ましくはスパッタリング法)による成膜について説明する。
 密着層16及び剥離補助層18の物理気相堆積(PVD)法(好ましくはスパッタリング法)による成膜は、Cu、Ti、Ta、Cr、Ni、Al、Mo、Zn及びWからなる群から選択される少なくとも1種の金属で構成されるターゲットを用い、非酸化性雰囲気下でマグネトロンスパッタリングにより行われるのが膜厚分布均一性を向上できる点で好ましい。ターゲットの純度は99.9wt%以上が好ましい。スパッタリングに用いるガスとしては、アルゴンガス等の不活性ガスを用いるのが好ましい。このとき、TiNターゲット、TaNターゲット、チタンターゲット又はタンタルターゲットを用いて、アルゴンガス(必要に応じて更に窒素ガス)中でスパッタリングを行うことにより、TiN又はTaNで構成される密着層16及び/又は剥離補助層18を形成することができる。アルゴンガス等の流量はスパッタリングチャンバーサイズ及び成膜条件に応じて適宜決定すればよく特に限定されない。また、異常放電やプラズマ照射不良などの稼働不良なく、連続的に成膜する観点から成膜時の圧力は0.1Pa以上20Pa以下の範囲で行うことが好ましい。この圧力範囲は、装置構造、容量、真空ポンプの排気容量、成膜電源の定格容量等に応じ、成膜電力、アルゴンガス等の流量を調整することで設定すればよい。また、スパッタリング電力は成膜の膜厚均一性、生産性等を考慮してターゲットの単位面積あたり0.05W/cm以上10.0W/cm以下の範囲内で適宜設定すればよい。
 炭素層22の物理気相堆積(PVD)法(好ましくはスパッタリング法)による成膜は、カーボンターゲットを用いてアルゴン等の不活性雰囲気下で行われるのが好ましい。カーボンターゲットはグラファイトで構成されるのが好ましいが、不可避不純物(例えば雰囲気等の周囲環境に由来する酸素や炭素)を含みうる。カーボンターゲットの純度は99.99wt%以上が好ましく、より好ましくは99.999wt%以上である。また、異常放電やプラズマ照射不良などの稼働不良なく、連続的に成膜する観点から成膜時の圧力は0.1Pa以上20Pa以下の範囲で行うことが好ましい。この圧力範囲は、装置構造、容量、真空ポンプの排気容量、成膜電源の定格容量等に応じ、成膜電力、アルゴンガスの流量を調整することで設定すればよい。また、スパッタリング電力は成膜の膜厚均一性、生産性等を考慮してターゲットの単位面積あたり0.05W/cm以上10.0W/cm以下の範囲内で適宜設定すればよい。
 第2金属層24及びバリア層28の物理気相堆積(PVD)法(好ましくはスパッタリング法)による成膜は、Ti、Ta、Ni、W、Cr及びPdからなる群から選択される少なくとも1種の金属で構成されるターゲットを用いて、マグネトロンスパッタ法により行われるのが好ましい。ターゲットの純度は99.9%以上が好ましい。特に、第2金属層24及びバリア層28のマグネトロンスパッタ法による成膜は、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下、圧力0.1Pa以上20Pa以下で行われるのが好ましい。スパッタリング圧力は、より好ましくは0.2Pa以上15Pa以下、さらに好ましくは0.3Pa以上10Pa以下である。なお、上記圧力範囲の制御は、装置構造、容量、真空ポンプの排気容量、成膜電源の定格容量等に応じ、成膜電力、アルゴンガスの流量を調整することにより行えばよい。アルゴンガスの流量はスパッタリングチャンバーサイズ及び成膜条件に応じて適宜決定すればよく特に限定されない。また、スパッタリング電力は成膜の膜厚均一性、生産性等を考慮してターゲットの単位面積あたり1.0W/cm以上15.0W/cm以下の範囲内で適宜設定すればよい。また、製膜時にキャリア温度を一定に保持するのが、安定した膜特性(例えば膜抵抗や結晶サイズ)を得やすい点で好ましい。成膜時のキャリア温度は25℃以上300℃以下の範囲内で調整することが好ましく、より好ましくは40℃以上200℃以下、さらに好ましくは50℃以上150℃以下の範囲内である。
 第1金属層26の物理気相堆積(PVD)法(好ましくはスパッタリング法)による成膜は、Au及びPtからなる群から選択される少なくとも1種の金属で構成されるターゲットを用いてアルゴン等の不活性雰囲気下で行われるのが好ましい。ターゲットは金属又は合金で構成されるのが好ましいが、不可避不純物を含みうる。ターゲットの純度は99.9%以上が好ましく、より好ましくは99.99%、さらに好ましくは99.999%以上である。第1金属層26の気相成膜時の温度上昇を避けるため、スパッタリングの際、ステージの冷却機構を設けてもよい。また、異常放電やプラズマ照射不良などの稼働不良なく、安定的に成膜する観点から成膜時の圧力は0.1Pa以上20Pa以下の範囲で行うことが好ましい。この圧力範囲は、装置構造、容量、真空ポンプの排気容量、成膜電源の定格容量等に応じ、成膜電力、アルゴンガスの流量を調整することで設定すればよい。また、スパッタリング電力は成膜の膜厚均一性、生産性等を考慮してターゲットの単位面積あたり0.05W/cm以上10.0W/cm以下の範囲内で適宜設定すればよい。
 ミリ波アンテナ基板の製造方法
 本発明のキャリア付金属箔10はミリ波アンテナ基板の製造に用いられるのが好ましい。すなわち、本発明の好ましい態様によれば、前述したキャリア付金属箔10を用いてミリ波アンテナ基板を製造することを含む、ミリ波アンテナ基板の製造方法、あるいは前述したキャリア付金属箔10を用いて得られたミリ波アンテナ基板が提供される。本発明のキャリア付金属箔10を用いることで、前述したように伝送損失及び抵抗が望ましく低減されたミリ波アンテナ基板を提供することができる。以下、本発明のキャリア付金属箔10を用いたミリ波アンテナ基板の好ましい製造方法の一例について説明する。この方法は、(1)キャリア付金属箔に絶縁層及び配線層を積層して回路形成を行い、(2)ICチップを実装し、(3)キャリアを剥離し、(4)第2金属層(存在する場合)のエッチング除去を行った後、(5)パターニングによりアンテナ形成を行うことを含む。
(1)回路形成
 キャリア付金属箔10を用意し(図3(i))、このキャリア付金属箔10の第1金属層26側(存在する場合にはバリア層28側)の表面に絶縁層及び配線層を積層して回路基板30が形成された積層体32を得る(図3(ii))。回路基板30の形成手法は特に限定されるものではなく、例えば特許文献1に示されるような公知のコアレスビルドアップ法により所望の絶縁層及び配線層を形成することができる。ミリ波アンテナ基板における干渉を低減するために、回路基板30における絶縁樹脂(絶縁層)の厚さは100μm以上とするのが好ましく、より好ましくは200μm以上500μm以下である。絶縁樹脂の好ましい例としては、エポキシ樹脂、シアネート樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂(BT樹脂)、ポリフェニレンエーテル樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。例えば、絶縁樹脂として味の素ファインテクノ株式会社製のABF-GXT31を好ましく用いることができる。絶縁層には絶縁性を向上する等の観点からシリカ、アルミナ等の各種無機粒子からなるフィラー粒子等が含有されていてもよい。また、絶縁層は複数の層で構成されていてもよい。
(2)ICチップの実装
 回路基板30の外側表面(すなわちキャリア付金属箔10と反対側の表面)にミリ波用のICチップ34を実装する(図3(iii))。なお、本明細書において、「ミリ波」とは、24GHz以上300GHz以下の周波数の電波を指すものとする。また、本明細書において、「IC(集積回路)」は、CPU(中央処理装置)、DSP(デジタルシグナルプロセッサ)、メモリ、PMIC(パワーマネジメントIC)、RFIC(高周波集積回路(例えばGPS(全地球測位システム))等の各種ICを幅広く包含するものである。チップ実装の方式の例としては、フリップチップ実装方式、ダイボンディング方式等が挙げられる。フリップチップ実装方式は、ICチップ34の実装パッドと、回路基板30の配線層との接合を行う方式である。この実装パッド上には柱状電極(ピラー)やはんだバンプ等が形成されてもよく、実装前に回路基板30の表面に封止樹脂膜であるNCF(Non-Conductive Film)等を貼り付けてもよい。接合は、はんだ等の低融点金属を用いて行われるのが好ましいが、異方導電性フィルム等を用いてもよい。ダイボンディング接着方式は、配線層に対して、ICチップ34の実装パッド面と反対側の面を接着する方式である。この接着には、熱硬化樹脂と熱伝導性の無機フィラーを含む樹脂組成物である、ペーストやフィルムを用いるのが好ましい。ICチップ34はエポキシ樹脂等の公知の封止材を用いて樹脂封止されるのが好ましい。
(3)キャリアの剥離
 ICチップ34が実装された積層体32から、キャリア12を剥離機能層14とともに炭素層22の位置で剥離する(図4(iv))。こうすることで、第2金属層24(存在する場合)が積層体32の外側表面に露出する。なお、前述した回路基板30の形成時に厚い絶縁樹脂(例えば厚さ200μm以上)を用いた場合、キャリア付金属箔は当該絶縁樹脂からの応力の影響を受けやすく、剥離強度が不安定となりうる。この点、前述したように、本発明のキャリア付金属箔10は密着層16及び剥離補助層18の厚さが所定の範囲に制御されているため、キャリア12の剥離を安定的に行うことが可能となる。
(4)第2金属層のエッチング除去
 第2金属層24が存在する場合には、市販のエッチング液等を用いて積層体32から第2金属層24をエッチング除去して、第1金属層26を積層体32の外側表面に露出させる(図4(v))。第2金属層24のエッチングは公知の手法に基づき行えばよく、特に限定されない。
(5)アンテナ形成
 積層体32の第1金属層26側の表面(ICチップ34と反対側の表面)に対してパターニングを施すことにより、アンテナ38が形成されたミリ波アンテナ基板40を得る(図4(vi))。アンテナ38の形成手法の一例としては、まず、積層体32の第1金属層26側の表面に感光性ドライフィルムを貼り付け、露光及び現像を行い、所定パターンのフォトレジスト層(図示せず)を形成する。第1金属層26の露出表面(すなわちフォトレジスト層でマスキングされていない部分)に無電解めっき(例えば無電解Auめっき)を行い、無電解めっき層36を形成した後、フォトレジスト層を剥離する。こうすることで、第1金属層26、存在する場合にはバリア層28、及び無電解めっき層36が配線パターン状に残ってアンテナ38を形成する一方、配線パターンを形成しない部分の第1金属層26が露出する。その後、露出した第1金属層26の不要部分、及び存在する場合にはバリア層28の不要部分をエッチング液で除去することにより、アンテナ38が形成されたミリ波アンテナ基板40を得ることができる。なお、従来のキャリア付銅箔を用いてミリ波アンテナ基板を作製する場合には、銅層と無電解めっき層(例えばAu層)との密着性を確保すべく、無電解めっき層の形成を行う前に無電解Niめっき等を行うことを要し、これにより抵抗が高くなりうる。これに対して、本発明のキャリア付金属箔10によれば、第1金属層26をAu等で構成することから無電解Niめっきが不要となり、結果としてミリ波アンテナ基板においてより一層低い抵抗を実現することができる。
 アンテナ38の一部又は全部は埋め込み回路の形であってもよい。すなわち、上記(1)における樹脂積層前に、第1金属層26、及び存在する場合にはバリア層28に対してパターニングを施してもよく、こうすることで配線層の一部が埋め込み回路の形で表面に組み込まれた積層体32を得ることができる(図5(ii))。なお、バリア層28が存在しない場合には、上記パターニングを行う前に、第1金属層26表面に対してスパッタリング等によりNi薄膜等を形成しておくのが好ましい。その後、積層体32に対して上記(2)~(5)の各種工程を行うことにより、アンテナ38の一部又は全部が埋め込み回路であるミリ波アンテナ基板40を得ることができる(図5及び6参照)。かかる手順にてミリ波アンテナ基板40を作製する場合、上記(5)のアンテナ形成工程において、フォトレジスト層形成の前に無電解めっき(例えば無電解Auめっき)を行ってシード層を形成しておくのが望ましい。
 本発明を以下の例によってさらに具体的に説明する。
 例1
 キャリア12上に、密着層16、剥離補助層18、炭素層22、第2金属層24及び第1金属層26をこの順に成膜してキャリア付金属箔10を製造した。具体的な手順は以下のとおりである。
(1)キャリアの準備
 キャリア12として厚さ1.1mmのガラスシート(材質:ソーダライムガラス、算術平均粗さRa:0.6nm)を用意した。
(2)密着層の形成
 キャリア12上に、密着層16として厚さ50nmのチタン層をスパッタリング法により形成した。このスパッタリングは以下の装置を用いて以下の条件で行った。
・装置:枚葉式マグネトロンスパッタリング装置(キヤノントッキ株式会社製、MLS464)
・ターゲット:直径8インチ(203.2mm)のチタンターゲット(純度99.999%)
・到達真空度:1×10-4Pa未満
・スパッタリング圧:0.35Pa
・スパッタリング電力:1000W(3.1W/cm
・成膜時温度:40℃
(3)剥離補助層の形成
 密着層16のキャリア12とは反対の面側に、剥離補助層18として厚さ200nmの銅層をスパッタリング法により形成した。このスパッタリングは以下の装置を用いて以下の条件で行った。
・装置:枚葉式DCスパッタリング装置(キヤノントッキ株式会社製、MLS464)
・ターゲット:直径8インチ(203.2mm)の銅ターゲット(純度99.98%)
・到達真空度:1×10-4Pa未満
・ガス:アルゴンガス(流量:100sccm)
・スパッタリング圧:0.35Pa
・スパッタリング電力:1000W(6.2W/cm
・成膜時温度:40℃
(4)炭素層の形成
 剥離補助層18の密着層16とは反対の面側に、炭素層22として厚み6nmのアモルファスカーボン層をスパッタリング法により形成した。このスパッタリングは以下の装置を用いて以下の条件で行った。
・装置:枚葉式DCスパッタリング装置(キヤノントッキ株式会社製、MLS464)
・ターゲット:直径8インチ(203.2mm)の炭素ターゲット(純度99.999%)
・到達真空度:1×10-4Pa未満
・ガス:アルゴンガス(流量:100sccm)
・スパッタリング圧:0.35Pa
・スパッタリング電力:250W(0.7W/cm
・成膜時温度:40℃
(5)第2金属層の形成
 炭素層22の剥離補助層18とは反対の面側に、第2金属層24として厚さ100nmのチタン層を以下の装置及び条件でスパッタリングにより形成した。
・装置:枚葉式DCスパッタリング装置(キヤノントッキ株式会社製、MLS464)
・ターゲット:直径8インチ(203.2mm)のチタンターゲット(純度99.999%)
・キャリアガス:アルゴンガス(流量:100sccm)
・到達真空度:1×10-4Pa未満
・スパッタリング圧:0.35Pa
・スパッタリング電力:1000W(3.1W/cm
(6)第1金属層の形成
 第2金属層24の剥離補助層18とは反対の面側に、第1金属層26として厚さ300nmのAu層をスパッタリング法により形成した。このスパッタリングは以下の装置を用いて以下の条件で行った。
・装置:枚葉式DCスパッタリング装置(キヤノントッキ株式会社製、MLS464)
・ターゲット:直径8インチ(203.2mm)の金ターゲット(純度99.99%)
・到達真空度:1×10-4Pa未満
・ガス:アルゴンガス(流量:100sccm)
・スパッタリング圧:0.35Pa
・スパッタリング電力:1000W(3.1W/cm
・成膜時温度:40℃
 例2
 上記(6)の第1金属層26の形成後、バリア層28の形成を以下のように行ったこと以外は、例1と同様にしてキャリア付金属箔の作製を行った。
(7)バリア層の形成
 第1金属層26の第2金属層24とは反対の面側に、バリア層として厚さ30nmのニッケル層をスパッタリング法により形成した。このスパッタリングは以下の装置を用いて以下の条件で行った。
・装置:枚葉式DCスパッタリング装置(キヤノントッキ株式会社製、MLS464)
・ターゲット:直径8インチ(203.2mm)のニッケルターゲット(純度99.9%)
・キャリアガス:アルゴンガス(流量:100sccm)
・到達真空度:1×10-4Pa未満
・スパッタリング圧:0.35Pa
・スパッタリング電力:1000W(3.1W/cm
 例3(比較)
 第1金属層26としてAu層の代わりに銅層を形成すべく、スパッタリングターゲットを銅ターゲット(純度99.98%)としたこと以外は、例1と同様にしてキャリア付金属箔の作製を行った。
 例4
 第2金属層24及びバリア層28としてチタン層又はニッケル層の代わりにタンタル層を形成すべく、スパッタリングターゲットをタンタルターゲット(純度99.9%)としたこと以外は、例2と同様にしてキャリア付金属箔の作製を行った。
 例5
 第2金属層24としてチタン層の代わりにニッケル層を形成すべく、スパッタリングターゲットをニッケルターゲット(純度99.9%)としたこと以外は、例2と同様にしてキャリア付金属箔の作製を行った。
 例6
 第2金属層24及びバリア層28としてチタン層又はニッケル層の代わりにタングステン層を形成すべく、スパッタリングターゲットをタングステンターゲット(純度99.9%)としたこと以外は、例2と同様にしてキャリア付金属箔の作製を行った。
 例7
 第2金属層24及びバリア層28としてチタン層又はニッケル層の代わりにクロム層を形成すべく、スパッタリングターゲットをクロムターゲット(純度99.9%)としたこと以外は、例2と同様にしてキャリア付金属箔の作製を行った。
 例8
 第2金属層24及びバリア層28としてチタン層又はニッケル層の代わりにパラジウム層を形成すべく、スパッタリングターゲットをパラジウムターゲット(純度99.9%)としたこと以外は、例2と同様にしてキャリア付金属箔の作製を行った。
 例9
 剥離補助層18の厚さを300nmとしたこと以外は、例2と同様にしてキャリア付金属箔の作製を行った。
 例10
 剥離補助層18の厚さを100nmとしたこと以外は、例2と同様にしてキャリア付金属箔の作製を行った。
 例11
 密着層16の厚さを100nmとしたこと、及び剥離補助層18の厚さを50nmとしたこと以外は、例2と同様にしてキャリア付金属箔の作製を行った。
 例12
 密着層16の厚さを150nmとしたこと、及び剥離補助層18の厚さを500nmとしたこと以外は、例2と同様にしてキャリア付金属箔の作製を行った。
 例13(比較)
 密着層16の厚さを10nmとしたこと、及び剥離補助層18の厚さを30nmとしたこと以外は、例2と同様にしてキャリア付金属箔の作製を行った。
 例14(比較)
 密着層16の厚さを200nmとしたこと、及び剥離補助層18の厚さを600nmとしたこと以外は、例2と同様にしてキャリア付金属箔の作製を行った。
 評価
 例1~14のキャリア付金属箔10について、以下に示されるとおり、各種評価を行った。評価結果は表1に示されるとおりであった。なお、表1中「-」と記載した箇所については該当する評価を実施していない。
<評価1:剥離性>
 キャリア付金属箔10の剥離強度の測定を以下のように行った。まず、キャリア付金属箔10の第1金属層26(存在する場合にはバリア層28)側の表面に、厚さ18μmのパネル電解銅めっきを施し、めっきアップ層を形成した。ここで、例1については、AuとCuとの接着性を担保する目的で、パネル電解銅めっき前に無電解Niめっきを行った。めっきアップ層が形成されたキャリア付金属箔10に対して、電子部品実装を想定した半田リフロー(260℃以上で2分間保持)の熱処理を行った後、室温まで自然冷却させて銅張積層板を得た。得られた銅張積層板に対して、JIS C 6481-1996に準拠して、めっきアップ層と一体となった複合金属層20を剥離した時の剥離強度(gf/cm)を測定した。このとき、測定幅は50mmとし、測定長さは20mmとした。こうして得られた剥離強度(平均値)を以下の基準で格付け評価した。
‐評価A:剥離強度が3gf/cm以上10gf/cm以下
‐評価B:剥離強度が1gf/cm以上30gf/cm以下(ただし評価Aに該当するものは除く)
‐評価C:剥離強度が1gf/cm未満又は30gf/cmを超え50gf/cm未満
‐評価D:剥離強度が50gf/cm以上
<評価2-1:伝送損失(樹脂積層後パターニング)>
 例1~8のキャリア付金属箔10について、図7及び8に示される手順により伝送損失測定用サンプル110を作製し、伝送損失の測定及び評価を行った。
 まず、厚さ35μmの絶縁樹脂フィルム(味の素ファインテクノ株式会社製、ABF-GXT31、比誘電率3.4)を6枚積層して絶縁樹脂基材102とした(図7(i))。この絶縁樹脂基材102の片面にキャリア付金属箔10の第1金属層26側(存在する場合にはバリア層28側)を接合させ、真空プレス機を使用して、温度100℃、圧力0.7MPa、プレス時間90秒の条件で積層し、絶縁樹脂基材102の厚さhが約200μmの金属張積層板104を得た(図7(ii))。
 次に、金属張積層板104の絶縁樹脂基材102側(キャリア付金属箔10と反対側)の表面に、グランド層106として厚さ18μmのCu箔を真空プレスにより接合した(図7(iii))。真空プレスは、温度100℃、圧力0.7MPa、120秒の条件で行った。その後、絶縁樹脂基材102にキュアを施した。キュアは170℃、30分で仮硬化させた後、200℃、60分で本硬化を行った。
 その後、金属張積層板104からキャリア12を剥離機能層14とともに炭素層22の位置で剥離した(図8(iv))。金属張積層板104の片面側に露出した第2金属層24をエッチングで除去することで、第1金属層26を露出させた。こうして、第1金属層26、絶縁樹脂基材102、及びグランド層106がこの順に積層された両面金属張積層板107を得た(図8(v))。得られた両面金属張積層板107の第1金属層26側の表面を水洗及び乾燥した。
 両面金属張積層板107の第1金属層26側の表面に感光性ドライフィルム(図示せず)を貼り付け、露光、現像、及び無電解Auめっきを行った。現像は、現像液として1.0重量%炭酸ナトリウム水溶液を用いて、25℃で2分間、シャワー方式により行った。ドライフィルム(フォトレジスト層)を剥離した後、第1金属層26(存在する場合には更にバリア層28)の不要部分をエッチングで除去した。このようなパターニングを行うことで、シグナルライン108を形成し、特性インピーダンスが50Ω、差動インピーダンスが100Ωとなるマイクロストリップラインとした(図8(vi))。より具体的には、シグナルライン108の回路幅Wが0.47mm、厚さtが20μmとなるようにパターニングを行い、上記特性インピーダンス及び差動インピーダンスとすべく、必要に応じてさらにパターニングによる微調整を行った(図9)。なお、例3については、Au(無電解Auめっき)とCu(第1金属層26)との密着性を担保すべく、無電解Auめっき前に無電解Niめっきを行った。一方、グランド層106にはエッチングを施さなかった。こうして、マイクロストリップラインを有する伝送損失測定用サンプル110を得た(図8(vi)及び図9)。
 得られた伝送損失測定用サンプル110のマイクロストリップラインに対して、ベクターネットワークアナライザーを用いて、周波数1GHzから50GHzまでの伝送損失を測定した。周波数5GHzにおける伝送損失S、及び周波数50GHzにおける伝送損失Sから伝送損失の比率S21(=(S/S)×100(%))を求め、以下の基準で格付け評価した。
‐評価A:伝送損失の比率S21が330%以下。
‐評価B:伝送損失の比率S21が330%より大きく、450%以下。
‐評価C:伝送損失の比率S21が450%より大きい。
<評価2-2:伝送損失(樹脂積層前パターニング)>
 例1~3及び9~14のキャリア付金属箔10について、図10及び11に示される手順により伝送損失測定用サンプル110’を作製し、伝送損失の測定及び評価を行った。
 まず、キャリア付金属箔10の第1金属層26側(存在する場合にはバリア層28側)の表面を水洗及び乾燥した。キャリア付金属箔10の第1金属層26側(存在する場合にはバリア層28側)の表面に感光性ドライフィルムを貼り付け、露光及び現像を行ってフォトレジスト層(図示せず)を形成した。第1金属層26(存在する場合には更にバリア層28)の不要部分をエッチングで除去することでシグナルライン用の回路103を形成し、その後フォトレジスト層を剥離した(図10(i))。
 次いで、厚さ35μmの絶縁樹脂フィルム(味の素ファインテクノ株式会社製、ABF-GXT31、比誘電率3.4)を6枚積層した絶縁樹脂基材102を用意した。この絶縁樹脂基材102の片面に、回路103が形成されたキャリア付金属箔10のキャリア12と反対側(回路103が形成された側)の面を接合させ、真空プレス機を使用して、温度100℃、圧力0.7MPa、プレス時間90秒の条件で積層した。こうして、絶縁樹脂基材102の厚さhが約200μmの金属張積層板104’を得た(図10(ii))。
 次に、金属張積層板104’の絶縁樹脂基材102側(キャリア付金属箔10と反対側)の表面に、グランド層106として厚さ18μmのCu箔を真空プレスにより接合した(図10(iii))。真空プレスは、温度100℃、圧力0.7MPa、120秒の条件で行った。その後、絶縁樹脂基材102にキュアを施した。キュアは170℃、30分で仮硬化させた後、200℃、60分で本硬化を行った。
 その後、金属張積層板104’からキャリア12を剥離機能層14とともに炭素層22の位置で剥離した(図11(iv))。金属張積層板104’の片面側に露出した第2金属層24をエッチングで除去して、回路103を露出させた(図11(v))。
 金属張積層板104’の回路103側(グランド層106と反対側)の表面に感光性ドライフィルム(図示せず)を貼り付け、回路103以外の部分がレジストで覆われるように露光及び現像を行った。レジストで覆われていない回路103上に無電解Auめっきを行い、その後ドライフィルム(フォトレジスト層)を剥離した。このようなパターニングを行うことで、シグナルライン108’を形成し、特性インピーダンスが50Ω、差動インピーダンスが100Ωとなるマイクロストリップラインとした(図11(vi))。より具体的には、シグナルライン108’の回路幅Wが0.47mm、厚さtが20μmとなるようにパターニングを行い、上記特性インピーダンス及び差動インピーダンスとすべく、必要に応じてさらにパターニングによる微調整を行った。なお、例3については、Au(無電解Auめっき)とCu(回路103)との密着性を担保すべく、無電解Auめっき前に無電解Niめっきを行った。このようにしてシグナルライン108’の一部(すなわち回路103)が絶縁樹脂基材102の表面に組み込まれた形のマイクロストリップラインを有する伝送損失測定用サンプル110’を得た(図11(vi))。
 得られた伝送損失測定用サンプル110’のマイクロストリップラインに対して、ベクターネットワークアナライザー(Agilent社製、VNA E5071C)を用いて、周波数1GHzから50GHzまでの伝送損失を測定した。周波数5GHzにおける伝送損失S、及び周波数50GHzにおける伝送損失Sから伝送損失の比率S21(=(S/S)×100(%))を求め、以下の基準で格付け評価した。
‐評価A:伝送損失の比率S21が330%以下。
‐評価B:伝送損失の比率S21が330%より大きく、450%以下。
‐評価C:伝送損失の比率S21が450%より大きい。
<評価3-1:選択エッチング性(樹脂積層後パターニング)>
 例1~8のキャリア付金属箔10について、配線パターン付きのコアレス支持体を作製し、選択エッチング性の測定及び評価を行った。
 まず、評価2-1と同様の手順により、第1金属層26、絶縁樹脂基材102、及びグランド層106がこの順に積層された両面金属張積層板107を得た。両面金属張積層板107の第1金属層26側の表面を水洗及び乾燥した。両面金属張積層板107の第1金属層26側の表面に感光性ドライフィルムを貼り付け、ライン/スペース(L/S)=5μm/5μmのパターンを与えるように露光及び現像を行ってフォトレジスト層を形成した。現像は、現像液として1.0重量%炭酸ナトリウム水溶液を用いて、25℃で2分間、シャワー方式により行った。第1金属層26の露出表面(すなわちフォトレジスト層でマスキングされていない部分)に対して無電解Auめっきを施した後、フォトレジスト層を剥離した。こうすることで、第1金属層26、存在する場合にはバリア層28、及び無電解Auめっき層が配線パターン状に残る一方、配線パターンを形成しない部分の第1金属層26が露出した。
 その後、露出した第1金属層26の不要部分、及び存在する場合にはバリア層28の不要部分をエッチング除去することにより、配線パターン付きのコアレス支持体を形成した。得られた配線パターンの断面形状をSEM観察し、図12に示されるように、絶縁樹脂基材102に対する配線パターン112のエッジ部分の角度θを測定した。求めたエッジ部分の角度θを以下の基準で格付け評価した。
‐評価A:エッジ部分の角度θが87°以上93°以下
‐評価B:エッジ部分の角度θが80°以上87°未満、又は93°より大きく100°以下。
‐評価C:エッジ部分の角度θが60°以上80°未満、又は100°より大きく120°以下。
‐評価D:エッジ部分の角度θが60°未満、又は120°より大きい。
<評価3-2:選択エッチング性(樹脂積層前パターニング)>
 例1~3及び9~14のキャリア付金属箔10について、図13及び14に示される手順により配線パターン付きのコアレス支持体116を作製し、選択エッチング性を測定及び評価した。
 まず、キャリア付金属箔10の第1金属層26側(存在する場合にはバリア層28側)の表面を水洗及び乾燥した。キャリア付金属箔10の第1金属層26側(存在する場合にはバリア層28側)の表面に感光性ドライフィルムを貼り付け、露光及び現像を行ってフォトレジスト層(図示せず)を形成した。第1金属層26(存在する場合には更にバリア層28)の不要部分をエッチングで除去することでライン/スペース(L/S)=5μm/5μmの回路105を形成し、その後フォトレジスト層を剥離した(図13(i))。
 次いで、厚さ35μmの絶縁樹脂フィルム(味の素ファインテクノ株式会社製、ABF-GXT31、比誘電率3.4)を6枚積層した絶縁樹脂基材102を用意した。この絶縁樹脂基材102の片面に、回路105が形成されたキャリア付金属箔10のキャリア12と反対側(回路105が形成された側)の面を接合させ、真空プレス機を使用して、温度100℃、圧力0.7MPa、プレス時間90秒の条件で積層した。こうして、絶縁樹脂基材102の厚さhが約200μmの金属張積層板114を得た(図13(ii))。
 その後、評価2-2と同様の手順により、金属張積層板114の絶縁樹脂基材102側(キャリア付金属箔10と反対側)の表面に、グランド層106として厚さ18μmのCu箔を真空プレスにより接合した(図13(iii))。金属張積層板114からキャリア12を剥離機能層14とともに炭素層22の位置で剥離した(図14(iv))。金属張積層板114の片面側に露出した第2金属層24をエッチングで除去して、回路105を露出させた(図14(v))。金属張積層板114の回路105側の表面を水洗及び乾燥した。
 さらにその後、金属張積層板114の回路105側(グランド層106と反対側)の表面に感光性ドライフィルム(図示せず)を貼り付け、回路105以外の部分がレジストで覆われるように露光及び現像を行った。現像は評価3-1と同様の条件で行った。レジストで覆われていない回路105上に無電解Auめっきを施し、その後ドライフィルム(フォトレジスト層)を剥離した。こうして、ライン/スペース(L/S)=5μm/5μmの配線パターン112を有するコアレス支持体116を形成した(図14(vi))。得られた配線パターンの断面形状をSEM観察し、図12に示されるように、絶縁樹脂基材102に対する配線パターン112のエッジ部分の角度θを測定した。求めたエッジ部分の角度θを評価3-1と同様の基準で格付け評価した。
<評価4:Cuめっき接続抵抗>
 例1、2及び4~14のキャリア付金属箔10について、図15に示される手順により接続抵抗測定用サンプル124を作製し、Cuめっき接続抵抗を評価した。
 まず、キャリア付金属箔10の第1金属層26側(存在する場合にはバリア層28側)を厚さ35μmの絶縁樹脂フィルム101(味の素ファインテクノ株式会社製、ABF-GXT31、比誘電率3.4)に接合させ、真空プレス及び絶縁樹脂フィルムのキュアを施して、金属張積層板118を得た(図15(i))。ここで、真空プレス及び絶縁樹脂フィルム101のキュアは、評価2-1における金属張積層板104とグランド層106の接合と同様の条件で行った。また、図15(i)に示されるように、後述するI-V測定を実施するため、金属張積層板118には第1金属層26(存在する場合にはバリア層28)が露出する(すなわち絶縁樹脂フィルム101を接合させない)領域Rを設けた。
 次いで、金属張積層板118に対して、COレーザーを用いて、絶縁樹脂フィルム101を貫通して第1金属層26(存在する場合にはバリア層28)に到達する直径30μmのビアVを形成した(図15(ii))。その後、ビアV底部から絶縁樹脂フィルム101の表面を覆うまでCuめっき120を施した(図15(iii))。Cuめっき120は、絶縁樹脂フィルム101の表面、ビアVの側面、及びビアVの底面に厚さ1μm程度の無電解Cuめっきを行った後、電解Cuめっきにてビアフィルを行うことにより形成した。Cuめっき120の厚さは55μm(ビアV部分が約35μm、及び絶縁樹脂フィルム101の表面を覆う部分が約20μm)とした。金属張積層板118のCuめっき120表面に感光性ドライフィルムを張り付け、露光及び現像により、ビアV部分を覆うように300μm×300μmのフォトレジスト層(図示せず)を形成した。Cuめっき120の不要部分(すなわちフォトレジスト層で覆われていない部分)をエッチングで除去し、その後フォトレジスト層を剥離することで、Cu電極122が形成された接続抵抗測定用サンプル124を得た(図15(iv))。
 得られた接続抵抗測定用サンプル124に対して、第1金属層26(存在する場合にはバリア層28)及びCu電極122のI-V測定を実施し、Cuめっきの接続抵抗(HAST試験前抵抗R)を算出した(図16参照)。測定は四端子法を用いて行った。接続抵抗測定用サンプル124に対してHAST試験(85℃、85%RH、200時間)を行った後、第1金属層26(存在する場合にはバリア層28)及びCu電極122のI-V測定を再度実施し、HAST試験後のCuめっきの接続抵抗(HAST試験後抵抗R)を算出した。HAST試験前後抵抗増加率(=((R-R)/R)×100(%))を求め、以下の基準で格付け評価した。なお、接続抵抗測定用サンプル124は4つ準備し、各々の結果の平均値を評価に用いた。
‐評価A:HAST試験前後抵抗増加率が10%以下。
‐評価B:HAST試験前後抵抗増加率が10%より大きく20%以下。
‐評価C:HAST試験前後抵抗増加率が20%より大きく50%以下。
‐評価D:HAST試験前後抵抗増加率が50%より大きい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 

 

Claims (11)

  1. (a)キャリアと、
    (b)前記キャリア上に設けられる剥離機能層であって、
     (b1)前記キャリアに近い側の、厚さが10nmを超え200nm未満である密着層、及び
     (b2)前記キャリアから遠い側の、厚さが50nm以上500nm以下である剥離補助層を含む、剥離機能層と、
    (c)前記剥離機能層上に設けられる複合金属層であって、
     (c1)前記剥離補助層に近い側の炭素層、及び
     (c2)前記剥離補助層から遠い側の、主としてAu又はPtで構成される第1金属層を含む、複合金属層と、
    を備えた、キャリア付金属箔。
  2.  前記キャリアが、ガラス、シリコン、又はセラミックスで構成される、請求項1に記載のキャリア付金属箔。
  3.  前記剥離機能層が、前記密着層及び/又は前記剥離補助層として、Cu、Ti、Ta、Cr、Ni、Al、Mo、Zn、W、TiN、及びTaNからなる群から選択される少なくとも1種を80原子%以上含む層を少なくとも1層備える、請求項1又は2に記載のキャリア付金属箔。
  4.  前記密着層の厚さTに対する前記剥離補助層の厚さTの比であるT/Tが1を超え20以下である、請求項1~3のいずれか一項に記載のキャリア付金属箔。
  5.  前記炭素層がアモルファスカーボンを含む、請求項1~4のいずれか一項に記載のキャリア付金属箔。
  6.  前記第1金属層が50nm以上2000nm以下の厚さを有する、請求項1~5のいずれか一項に記載のキャリア付金属箔。
  7.  前記複合金属層が、
     (c3)前記炭素層と前記第1金属層との間に設けられ、Ti、Ta、Ni、W、Cr、及びPdからなる群から選択される少なくとも1種を50原子%以上含む第2金属層をさらに含む、請求項1~6のいずれか一項に記載のキャリア付金属箔。
  8.  前記第2金属層が50nm以上1000nm以下の厚さを有する、請求項7に記載のキャリア付金属箔。
  9.  前記複合金属層が、
     (c4)前記第1金属層の前記炭素層から遠い側の面に設けられ、Ti、Ta、Ni、W、Cr、及びPdからなる群から選択される少なくとも1種を合計で50原子%以上含むバリア層をさらに含む、請求項1~8のいずれか一項に記載のキャリア付金属箔。
  10.  ミリ波アンテナ基板の製造に用いられる、請求項1~9のいずれか一項に記載のキャリア付金属箔。
  11.  請求項1~9のいずれか一項に記載のキャリア付金属箔を用いてミリ波アンテナ基板を製造することを含む、ミリ波アンテナ基板の製造方法。

     
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