WO2024181241A1 - 配線板の製造方法 - Google Patents
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- B32B3/30—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by a layer formed with recesses or projections, e.g. hollows, grooves, protuberances, ribs
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Definitions
- the present invention relates to a method for manufacturing a wiring board.
- printed wiring boards are required to have even finer wiring patterns (fine pitch).
- metal foils for manufacturing printed wiring boards are desired to be thinner and have lower surface roughness than ever before.
- Patent Document 1 JP 2005-76091 A discloses a method for manufacturing ultra-thin copper foil with a carrier, which includes laminating a release layer and ultra-thin copper foil in that order onto the smooth surface of a carrier copper foil with an average surface roughness Rz reduced to 0.01 ⁇ m or more and 2.0 ⁇ m or less, and also discloses that a multilayer printed wiring board is obtained by applying high-density ultra-fine wiring (fine pattern) using this ultra-thin copper foil with a carrier.
- Patent Document 2 discloses a carrier-attached copper foil having a carrier (e.g., a glass carrier), a release layer, an anti-reflective layer, and an ultra-thin copper layer in that order, and describes forming the release layer, the anti-reflective layer, and the ultra-thin copper layer by sputtering.
- Patent Document 3 discloses a carrier-attached copper foil having a carrier (e.g., a glass carrier), an intermediate layer (e.g., an adhesive metal layer and a release auxiliary layer), a release layer, and an ultra-thin copper layer, and describes forming the intermediate layer, the release layer, and the ultra-thin copper layer by sputtering.
- a carrier e.g., a glass carrier
- an intermediate layer e.g., an adhesive metal layer and a release auxiliary layer
- a release layer e.g., an adhesive metal layer and a release auxiliary layer
- ultra-thin copper layer e.g., an adhesive metal layer and a release auxiliary layer
- each layer is formed by sputtering on a carrier such as glass with excellent surface flatness, thereby achieving an extremely low arithmetic mean roughness Ra of 1.0 nm or more and 100 nm or less on the outer surface of the ultra-thin copper layer.
- Patent Document 4 discloses that a linear uneven area with an interface development area ratio Sdr of 5% to 39% is provided on the surface of a flat glass carrier as a cutting margin, and this is said to prevent undesirable peeling of the metal layer when the metal foil with a carrier is cut.
- 10,888,001 specification discloses a method for manufacturing a wiring board in which a first substrate on which a release layer and a first build-up layer as a redistribution layer are formed in this order on a temporary substrate, and a second substrate on both sides of which a second build-up layer is provided, is separately prepared, and the first build-up layer of the first substrate is bonded to one side of the second substrate, and then the temporary substrate is removed.
- Patent Document 6 JP 2022-170158 A discloses joining a multilayer wiring board supported by a support and an FC-BGA board, and sealing the joint with a sealing resin layer. Patent Document 6 also discloses peeling the support by irradiating a peeling layer with laser light from the support side. Furthermore, Patent Document 7 (JP 2022-177703 A) discloses preparing a build-up substrate and flip-chip mounting an interposer on which an adhesive layer is formed on the build-up substrate. Patent Document 7 also discloses cutting a structure corresponding to the interposer with a slicer or the like.
- a first substrate e.g., an interposer
- a second substrate e.g., a build-up substrate
- the size of the first substrate is equal to or smaller than the size of the second substrate to which it is to be transferred.
- the first substrate includes a resin-containing layer such as a redistribution layer, unintended peeling may occur due to stress of the resin-containing layer when the first substrate is cut, which may result in a problem that it is not possible to proceed to the subsequent transfer process.
- the inventors have now discovered that in a method for manufacturing wiring boards, by preparing a laminate sheet with a carrier or the like in which an uneven region is provided to surround a flat region, and forming a resin-containing layer on this laminate sheet to form a first substrate with a carrier, unintended peeling of the carrier during downsizing can be effectively suppressed, and the first substrate can be reliably laminated to the second substrate.
- the object of the present invention is therefore to provide a method for manufacturing a wiring board that effectively prevents unintended peeling of the carrier during downsizing and enables the first substrate to be reliably laminated to the second substrate.
- [Aspect 1] a step of preparing a laminated sheet having a carrier, a release layer, and a metal layer in that order, the carrier having, at least on a surface on the metal layer side, a flat region having an interface developed area ratio Sdr of less than 5% as measured in accordance with ISO 25178, and an uneven region having an interface developed area ratio Sdr of 5% to 39% as measured in accordance with ISO 25178, the uneven region being provided in a pattern surrounding the flat region; forming a resin-containing layer on a surface of the metal layer to obtain a first substrate with a carrier; cutting the first substrate with a carrier according to the pattern of the concave-convex region to obtain individualized first substrates with a carrier; stacking the singulated first substrate with a carrier on a second substrate such that the carrier is on the outer side to obtain a composite substrate;
- a method for manufacturing a wiring board comprising the steps of: [Aspect 2] The pattern width of the uneven area in
- Aspect 5 The method for manufacturing a wiring board according to any one of Aspects 1 to 4, wherein the carrier has a plurality of the flat regions, and the uneven region is provided in a linear pattern that divides the plurality of flat regions.
- the carrier is made of glass, silicon, ceramics, or metal.
- the resin-containing layer includes a wiring layer and an insulating layer.
- the insulating layer is made of an insulating resin.
- the step of forming the resin-containing layer comprises: forming a first wiring layer on a surface of the metal layer; a step of alternately forming insulating layers and wiring layers on the surface of the laminated sheet on which the first wiring layer is formed, to obtain a resin-containing layer in which the first wiring layer is embedded as a buried wiring layer;
- [Aspect 11] The method for manufacturing a wiring board according to any one of Aspects 1 to 10, wherein the second substrate is a build-up substrate.
- FIG. 1 is a process flow diagram showing, in schematic cross-sectional views, an example of a method for manufacturing a wiring board of the present invention, and corresponds to early steps (steps (i) to (iii)).
- 2 is a process flow diagram showing, in schematic cross-sectional views, an example of a method for manufacturing a wiring board of the present invention, and corresponds to the intermediate steps (steps (iv) to (vi)) following the steps shown in FIG. 1 .
- 3 is a process flow diagram showing, in schematic cross-sectional views, an example of a method for manufacturing a wiring board of the present invention, and corresponds to later steps (steps (vii) to (ix)) following the steps shown in FIG. 2.
- FIG. 2 is a process flow diagram showing, in schematic cross-sectional views, an example of a method for manufacturing a wiring board of the present invention, and corresponds to early steps (steps (i) to (iii)).
- FIG. 2 is a perspective view showing a carrier included in a laminate sheet.
- FIG. 1 is a perspective view showing a schematic view of one embodiment of a laminate sheet. 6 is a schematic cross-sectional view showing the layer structure of a portion including a concave-convex region surrounded by a dashed line of the laminate sheet shown in FIG. 5 .
- 1 is a process flow diagram illustrating an example of a method for forming a resin-containing layer with schematic cross-sectional views.
- FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a first substrate with a carrier cut on an uneven region, illustrating a layer structure of a portion surrounded by a dashed line of the first substrate with a carrier shown in FIG. 1(iii).
- FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of a second substrate.
- 1 is a process flow diagram showing an example of a carrier peeling method with schematic cross-sectional views.
- 11A and 11B are schematic top views showing another example of a carrier peeling method.
- 11B is a schematic cross-sectional view showing a method of peeling off the carrier corresponding to FIG. 11A.
- 11A and 11B are schematic top views showing another example of a carrier peeling method.
- 12B is a schematic cross-sectional view showing a method of peeling off the carrier corresponding to FIG. 12A.
- the "interface development area ratio Sdr" or “Sdr” is a parameter that indicates how much the development area (surface area) of a defined region, measured in accordance with ISO25178, has increased relative to the area of the defined region.
- the interface development area ratio Sdr is expressed as an increase in surface area (%). The smaller this value, the closer the surface shape is to flatness, and the Sdr of a completely flat surface is 0%. On the other hand, the larger this value, the more uneven the surface shape is. For example, if the Sdr of a surface is 30%, this surface indicates that the surface area has increased by 30% from a completely flat surface.
- the interface development area ratio Sdr can be calculated by measuring the surface profile of a predetermined measurement area (e.g., a two-dimensional area of 12690 ⁇ m 2 ) on the target surface with a commercially available laser microscope.
- a predetermined measurement area e.g., a two-dimensional area of 12690 ⁇ m 2
- the numerical value of the interface development area ratio Sdr is a value measured without using cutoffs by an S filter and an L filter.
- the present invention relates to a method for manufacturing a wiring board .
- the method of the present invention includes the steps of (1) preparing a laminate sheet, (2) forming a resin-containing layer, (3) cutting the first substrate with the carrier, (4) optionally trimming the singulated first substrate with the carrier, (5) laminating the singulated first substrate with the carrier onto a second substrate, (6) optionally peeling the carrier, and (7) optionally removing the release layer and metal layer.
- FIG. 1 (i) An example of the manufacturing method of the wiring board of the present invention is shown in Figures 1 to 3.
- a laminated sheet 10 having a carrier 12, a release layer 16, and a metal layer 18 in this order is prepared.
- the release layer 16 is a layer provided on the carrier 12 and contributes to the peeling between the carrier 12 and the metal layer 18.
- the metal layer 18 is a layer made of metal provided on the release layer 16.
- the laminated sheet 10 may further have an intermediate layer 14 that can contribute to improving adhesion between the carrier 12 and the release layer 16.
- the laminated sheet 10 may further have a functional layer 17 that can function as a stopper layer or the like during etching between the release layer 16 and the metal layer 18.
- Each of the intermediate layer 14, the release layer 16, the functional layer 17, and the metal layer 18 may be a single layer composed of one layer, or may be a multilayer composed of two or more layers.
- the carrier 12 has one or more flat regions F on at least the surface on the metal layer 18 side, where the interface development area ratio Sdr is less than 5%, and a rough region R where the interface development area ratio Sdr is 5% or more and 39% or less.
- the rough region R is provided in a pattern that surrounds the flat region F.
- the carrier 12 Since the carrier 12 has a flat region F with a small interfacial development area ratio Sdr, the surface of the flat region F of the metal layer 18 laminated on the carrier 12 via the release layer 16 also has a flat shape, as shown in Figures 5 and 6. This flat surface of the metal layer 18 enables the formation of highly fine wiring patterns, etc.
- the carrier 12 also has an uneven region R with a large interfacial development area ratio Sdr, and the anchor effect caused by this unevenness can increase the peel strength in the parts of the release layer 16, the metal layer 18, and the resin-containing layer 22 (described below) formed on the uneven region R.
- the flat region F of the carrier 12 (each of the flat regions F when the carrier 12 has multiple flat regions F) has an interface development area ratio Sdr of less than 5%, preferably 0.01% to 4.0%, more preferably 0.03% to 3.0%, even more preferably 0.05% to 1.0%, particularly preferably 0.07% to 0.50%, and most preferably 0.08% to 0.50%.
- L/S line/space
- the uneven region R of the carrier 12 has an interface development area ratio Sdr of 5% or more and 39% or less, preferably 6% or more and 36% or less, more preferably 7% or more and 32% or less, even more preferably 7% or more and 25% or less, and particularly preferably 8% or more and 22% or less.
- Sdr interface development area ratio
- the number of particulate fragments of the carrier generated when the laminated sheet 10 is cut can be reduced. Furthermore, if the Sdr is within the above range, the strength reduction of the carrier 12 can also be effectively suppressed.
- the peel strength of the carrier 12 in the uneven region R is preferably 20 gf/cm or more and 3000 gf/cm or less, more preferably 25 gf/cm or more and 2000 gf/cm or less, even more preferably 30 gf/cm or more and 1000 gf/cm or less, particularly preferably 35 gf/cm or more and 500 gf/cm or less, and most preferably 50 gf/cm or more and 300 gf/cm or less.
- This peel strength is a value measured in accordance with JIS Z 0237-2009.
- the uneven regions R are preferably arranged in a linear pattern that divides the multiple flat regions F.
- the uneven regions R are preferably arranged in a lattice, fence, or cross pattern, which makes it easier to divide the multiple flat regions F into uniform shapes and sizes suitable for the substrate.
- each flat region F can be surrounded by the uneven regions R, making it difficult for peeling to occur at the ends of each of the first substrates 20' with carriers that have been cut into individual pieces.
- the pattern width TR of the uneven region R is preferably more than 1.0 mm, more preferably more than 1.0 mm and 50 mm or less, more preferably 1.5 mm or more and 45 mm or less, even more preferably 2.0 mm or more and 40 mm or less, and particularly preferably 2.5 mm or more and 35 mm or less.
- a cutting means such as a cutter on the uneven region R and to cut it, and various advantages of the uneven region R can be desirably realized while securing a large flat region F.
- the ratio of the area of the uneven area R to the total area of the flat area F and the uneven area R of the carrier 12 is preferably 0.01 or more and 0.50 or less, more preferably 0.02 or more and 0.45 or less, even more preferably 0.05 or more and 0.40 or less, and particularly preferably 0.10 or more and 0.35 or less.
- the method for producing the laminate sheet 10 is not particularly limited, and it can be produced by using already known methods for producing metal foil with a carrier (see, for example, Patent Documents 2 to 4) either as is or with appropriate modifications.
- the laminate sheet 10 can be produced by (i) preparing a carrier, (ii) roughening at least the outer periphery of the carrier surface, and (iii) forming various layers such as a release layer and a metal layer on the carrier. Other preferred aspects of the laminate sheet 10 will be described later.
- a resin-containing layer 22 is formed on the surface of the metal layer 18 of the laminate sheet 10 to obtain a carrier-attached first substrate 20 ( FIG. 1(ii) ).
- the carrier-attached first substrate 20 is in a form that can be handled independently, and therefore, the resin-containing layer 22 can be transferred to a second substrate 30 as described below.
- the thickness of the first substrate 20 with carrier is preferably 150 ⁇ m or more and 3000 ⁇ m or less, more preferably 170 ⁇ m or more and 2000 ⁇ m or less, even more preferably 180 ⁇ m or more and 1600 ⁇ m or less, and particularly preferably 200 ⁇ m or more and 1500 ⁇ m or less.
- the resin-containing layer 22 preferably includes a wiring layer 24 and an insulating layer 26 (see FIG. 7 (ii)).
- the resin-containing layer 22 is preferably an interposer (rewiring layer).
- the resin-containing layer 22 (first substrate) is an interposer, which makes it possible to electrically connect chip electrodes arranged on the semiconductor chip to terminals arranged on the second substrate 30 at a larger pitch than the chip electrodes.
- the method for forming the resin-containing layer 22 is not particularly limited, but for example, the resin-containing layer 22 can be preferably formed according to the process shown in FIG. 7.
- the process shown in FIG. 7 includes (i) a process for forming a first wiring layer, and (ii) a process for alternately forming insulating layers and wiring layers.
- a first wiring layer 24a is formed on the surface of the metal layer 18.
- the first wiring layer 24a may be formed according to a known method, for example, through the formation of a photoresist layer, the formation of an electroplating layer, the peeling off of the photoresist layer, and, if desired, flash etching.
- an insulating layer 26 and a wiring layer 24 are alternately formed on the surface of the laminated sheet 10 on which the first wiring layer 24a is formed, to obtain a resin-containing layer 22 in which the first wiring layer 24a is embedded in the form of an embedded wiring layer.
- the wiring layer 24 may be at least two layers (the first wiring layer 24a and the second wiring layer), and the insulating layer 26 may be at least one layer.
- the resin-containing layer 22 has at least two wiring layers 24 together with at least one insulating layer 26.
- the sequentially laminated structure composed of the wiring layer 24 and the insulating layer 26 is generally called a build-up layer or a build-up wiring layer.
- the insulating layer 26 is preferably made of insulating resin.
- a solder resist layer and/or a surface metal treatment layer e.g., an OSP (Organic Solderability Preservative) treatment layer, an Au plating layer, a Ni-Au plating layer, etc.
- a surface metal treatment layer e.g., an OSP (Organic Solderability Preservative) treatment layer, an Au plating layer, a Ni-Au plating layer, etc.
- the thickness of the resin-containing layer 22 is preferably 1 ⁇ m to 200 ⁇ m, more preferably 3 ⁇ m to 180 ⁇ m, even more preferably 5 ⁇ m to 150 ⁇ m, and particularly preferably 10 ⁇ m to 100 ⁇ m.
- the size of the resin-containing layer 22 is preferably 10 cm square or more, more preferably 20 cm square or more, and even more preferably 25 cm square or more. There is no particular upper limit to the size of the resin-containing layer 22, but 1000 cm square is one guideline for the upper limit.
- the size of the resin-containing layer 22 is typically larger than the second substrate 30 described below, and therefore it is desirable to cut the first substrate 20 with carrier into individual pieces as described below to make it smaller in size than the second substrate 30.
- the layer structure at the cut portion of the singulated carrier-attached first substrate 20' is shown in FIG. 8. As shown in FIG. 8, the cut surface of the carrier-attached first substrate 20' exists in the uneven region R, so the peel strength between the carrier 12 and the resin-containing layer 22 at the cut surface is high.
- the singulated carrier-attached first substrate 20' has a structure in which the uneven region R surrounds the periphery of the flat region F (a so-called sealed structure), it can be said that the above-mentioned peel strength is high over the entire cut surface. Therefore, even if stress is applied from the resin-containing layer 22, unintended peeling of the carrier 12 from the end portion, etc. of the singulated carrier-attached first substrate 20' can be extremely effectively prevented. As a result, the singulated carrier-attached first substrate 20' can be reliably stacked on the second substrate 30.
- the cutting of the first substrate 20 with the carrier can be performed by any known method, and is not particularly limited.
- the first substrate 20 with the carrier can be preferably separated into individual pieces by inserting a cutting tool such as a cutter or a cutting blade of a machine tool from a direction approximately perpendicular to the main surface of the carrier 12 (for example, within a range of 90° ⁇ 5°).
- the size of the singulated first substrate 20' with carrier is preferably equal to or smaller than the size of the second substrate 30 to which the pattern is to be transferred.
- the size of the singulated first substrate 20' with carrier is preferably equal to or larger than 10 mm square and equal to or smaller than 200 mm square, more preferably equal to or larger than 15 mm square and equal to or smaller than 100 mm square, and even more preferably equal to or larger than 20 mm square and equal to or smaller than 70 mm square.
- the singulated first substrate 20' with carrier has a structure in which the uneven region R surrounds the flat region F.
- the pattern width of the uneven region R on the periphery of the singulated first substrate 20' with carrier is preferably more than 0.5 mm around the entire circumference, more preferably 1.0 mm or more, even more preferably more than 1.0 mm, particularly preferably 1.2 mm or more, and most preferably 1.5 mm or more.
- the pattern width of the uneven region R is preferably 10 mm or less around the entire circumference, more preferably 5.0 mm or less, even more preferably 3.0 mm or less, and particularly preferably 2.0 mm or less.
- the individualized carrier-attached first substrate 20' may be trimmed (FIG. 2(v)). This trimming is preferably performed so that the pattern width of the uneven region R at the periphery of the individualized carrier-attached first substrate 20' is 1.0 mm or less over the entire circumference (FIG. 2(vi)), more preferably 0.10 mm or more and 0.98 mm or less, even more preferably 0.20 mm or more and 0.95 mm or less, and particularly preferably 0.30 mm or more and 0.90 mm or less.
- the carrier 12 does not peel off until the resin-containing layer 22 (first substrate) is transferred to the second substrate 30.
- the carrier 12 since unintended peeling of the carrier 12 is likely to occur when the carrier-attached first substrate 20 is cut, in which the stress of the resin-containing layer 22 is large, it is desirable to particularly increase the peel strength between the carrier 12 and the resin-containing layer 22 at the cut surface by ensuring a large pattern width of the uneven region R (e.g., more than 1.0 mm).
- the carrier 12 can be easily peeled off after the resin-containing layer 22 is laminated on the second substrate 30.
- the trimming of the singulated first substrate 20' with carrier can be performed by using a known method, and is not particularly limited.
- the singulated first substrate 20' with carrier can be preferably trimmed by inserting a cutting tool such as a cutter or a cutting blade of a machine tool from a direction substantially perpendicular to the main surface of the carrier 12 (for example, within a range of 90° ⁇ 5°).
- the singulated first substrate with carrier 20' is laminated on the second substrate 30 so that the carrier 12 is on the outside, to obtain a composite substrate 40 (FIG. 3(vii)).
- the resin-containing layer 22 and the second substrate 30 may be bonded using solder.
- the resin-containing layer 22 and the second substrate 30 may be bonded using an adhesive layer 42.
- An example of the adhesive layer 42 is NCF (Non-Conductive Film) mainly composed of epoxy resin.
- the second substrate 30 can be any known circuit substrate, but is preferably a build-up substrate.
- An example of such a build-up substrate is shown in FIG. 9.
- the second substrate 30 shown in FIG. 9 comprises a core layer 32, a wiring layer 34, and an insulating layer 36. That is, a build-up layer in which the wiring layers 34 and the insulating layers 36 are alternately formed is provided on both sides of the core layer 32.
- the core layer 32 is a layer for improving the strength of the board.
- the core layer 32 is preferably composed of epoxy resin, bismaleimide triazine resin, FR-4 (Flame Retardant Type 4), FR-5 (Flame Retardant Type 5), cyanate ester, polyphenylene derivative, glass, prepreg material, polyimide, polyamide, liquid crystal polymer, epoxy-based build-up material, polytetrafluoroethylene, ceramics, metal oxide, or a combination thereof.
- the core layer 32 may itself be a multilayer board having multiple wiring layers.
- the core layer 32 may also have through holes and/or partial through holes (IVH). The through holes and partial through holes may be plated or the like to electrically connect conductors in the thickness direction.
- the second substrate 30 preferably has a wiring layer 34 and an insulating layer 36 on at least one surface of the core layer 32. That is, the wiring layer 34 and the insulating layer 36 may be provided on one surface of the core layer 32, or on both surfaces of the core layer 32.
- the wiring layer 34 and the insulating layer 36 may be formed using a known method, and for example, the build-up method described above can be preferably used. If necessary, a solder resist layer and/or a surface metal treatment layer (for example, an OSP treatment layer, an Au plating layer, a Ni-Au plating layer, etc.) may be formed on the wiring layer 34 on the outermost surface of the second substrate 30.
- the thickness of the second substrate 30 is preferably 300 ⁇ m or more and 3000 ⁇ m or less, more preferably 350 ⁇ m or more and 2800 ⁇ m or less, even more preferably 400 ⁇ m or more and 2700 ⁇ m or less, and particularly preferably 450 ⁇ m or more and 2500 ⁇ m or less.
- the size of the second substrate 30 is preferably 40 mm square or more and 200 mm square or less, more preferably 45 mm square or more and 150 mm square or less, and even more preferably 50 mm square or more and 100 mm square or less.
- the carrier 12 may be peeled off from the composite substrate 40 (FIG. 3(viii)).
- the carrier 12 may be peeled off by a physical method or by laser (laser lift-off, LLO).
- the physical method is a method in which the carrier 12 is separated by peeling it off from the composite substrate 40 by hand, a jig, a machine, or the like.
- FIG. 10 An example of a preferred method for peeling off the carrier 12 is shown in FIG. 10.
- the composite substrate 40 is placed on the stage S so that the singulated first substrate 20' with the carrier is on the outside, and the second substrate 30 is brought into close contact with the stage S.
- the stage S has a convex surface with a radius of curvature of 200 mm or more and 5000 mm or less, preferably 300 mm or more and 3500 mm or less, more preferably 350 mm or more and 3000 mm or less, particularly preferably 600 mm or more and 1900 mm or less, and most preferably 1000 mm or more and 1800 mm or less. Therefore, as shown in FIG.
- the second substrate 30 by bringing the second substrate 30 into close contact with the convex surface of the stage S, the second substrate 30 also forms a convex surface corresponding to the above-mentioned radius of curvature.
- a force is applied to the composite substrate 40 in a direction in which the second substrate 30 and the carrier 12 are separated from each other.
- the carrier 12 is peeled off from the peeling layer 16 so that the second substrate 30 forms a convex surface with the above-mentioned radius of curvature (FIG. 10(iii)).
- the carrier 12 by peeling off the carrier 12 so that the second substrate 30 forms a convex surface with a radius of curvature of 200 mm or more, it is possible to avoid the concentration of stress and the occurrence of damage due to a small radius of curvature. Moreover, by making the radius of curvature of the convex surface 5000 mm or less and performing the peeling while the second substrate 30 is in close contact with the stage S, the carrier 12 can be peeled off extremely simply and efficiently, and productivity is significantly improved.
- FIG. 11A and 11B show another example of a method for peeling off the carrier 12.
- the carrier 12 side of the composite substrate 40 is fixed using a fixing jig J.
- An example of the fixing jig J is a clamp.
- a force is applied in the direction in which the second substrate 30 rotates, so that the carrier 12 can be peeled off from the composite substrate 40 at the position of the peeling layer 16.
- forces may be applied in opposite directions from diagonal corners of the second substrate 30 so that the composite substrate 40 twists. In this way, the carrier 12 can be peeled off extremely simply and efficiently.
- FIG. 12A and 12B show another example of a method for peeling off the carrier 12.
- the carrier 12 side of the composite substrate 40 is fixed to the stage S using adhesive tape 44 or the like.
- a plate-shaped member B is inserted between the second substrate 30 and the stage S.
- the carrier 12 can be peeled off from the composite substrate 40 at the position of the peeling layer 16. For example, as shown in FIG. 12A and FIG. 12B, first, the carrier 12 side of the composite substrate 40 is fixed to the stage S using adhesive tape 44 or the like. Next, with the carrier 12 fixed, a plate-shaped member B is inserted between the second substrate 30 and the stage S. Then, by using this plate-shaped member B to apply a force in a direction in which the carrier 12 and the second substrate 30 are separated from each other, the carrier 12 can be peeled off from the composite substrate 40 at the position of the peeling layer 16. For example, as shown in FIG.
- the plate-shaped member B may be tapered, and the plate-shaped member B may be inserted between the second substrate 30 and the stage S from the thinner side. In this way, the force applied to the second substrate 30 increases each time the plate-shaped member B is inserted, and the carrier 12 can be peeled off smoothly.
- the release layer 16 remaining on the composite substrate 40 may be removed.
- the method for removing the release layer 16 is not particularly limited, and a known method may be appropriately selected depending on the material of the release layer 16.
- the release layer 16 can be preferably removed by subjecting the composite substrate 40 to oxygen plasma treatment.
- the plasma treatment time can be shortened, and as a result, damage to the composite substrate 40 can be minimized.
- the functional layer 17 (if present) and metal layer 18 exposed after peeling off the carrier 12 or removing the peeling layer 16 may be removed by etching (FIG. 3(ix)).
- etching FOG. 3(ix)
- mounting pads, solder bumps, etc. may be formed on the surface of the resin-containing layer 22 by a known method, and electronic components such as semiconductor chips may be mounted on it.
- the resin-containing layer 22 is preferably an interposer (rewiring layer) that relays between the second substrate 30 and the semiconductor chip, etc. In any case, by performing various known processes on the composite substrate 40, it is possible to make it into a wiring board as a final product.
- the laminate sheet 10 used in the method of the present invention comprises, in order, a carrier 12, an optional intermediate layer 14, a release layer 16, an optional functional layer 17, and a metal layer 18.
- the carrier 12 has a flat region F and an uneven region R in which Sdr is controlled within a predetermined range, and is provided in a pattern in which the uneven region R surrounds the flat region F.
- the carrier 12 is preferably made of glass, silicon, ceramics, or metal, more preferably made of glass, silicon, or ceramics, and even more preferably made of glass or silicon.
- the carrier 12 made of silicon may be any material that contains Si as an element, and a SiO 2 substrate, a SiN substrate, a Si single crystal substrate, a Si polycrystalline substrate, or the like can be applied.
- metals constituting the carrier 12 include aluminum and aluminum alloys (e.g., duralumin (e.g., A2017, A2024, and A7075 in the JIS standard)), stainless steel, copper and copper alloys (e.g., bronze, phosphorus copper, copper-nickel alloy, copper-titanium alloy, etc.), titanium and titanium alloys, and nickel and nickel alloys.
- the form of the carrier 12 may be any of a sheet, a film, and a plate.
- the carrier 12 may also be a laminate of these sheets, films, plates, etc.
- the carrier 12 is preferably a material capable of functioning as a rigid support such as a SiO 2 substrate, a Si single crystal substrate, or a glass plate.
- the carrier 12 is a Si single crystal substrate or a glass plate having a thermal expansion coefficient (CTE) of less than 25 ppm/K (typically 1.0 ppm/K or more and 23 ppm/K or less).
- CTE thermal expansion coefficient
- the Vickers hardness of the carrier 12 is preferably 500 HV or more and 3000 HV or less, more preferably 600 HV or more and 2000 HV or less.
- the carrier 12 is preferably glass containing SiO 2 , more preferably glass containing 50% by weight or more of SiO 2 , and even more preferably glass containing 60% by weight or more of SiO 2.
- Preferred examples of glass constituting the carrier 12 include quartz glass, borosilicate glass, alkali-free glass, soda-lime glass, aluminosilicate glass, and combinations thereof, more preferably borosilicate glass, alkali-free glass, soda-lime glass, and combinations thereof, particularly preferably alkali-free glass, soda-lime glass, and combinations thereof, and most preferably alkali-free glass. It is preferable that the carrier 12 is made of borosilicate glass, alkali-free glass, or soda-lime glass, because chipping of the carrier 12 can be reduced when the carrier-attached first substrate 20 is cut.
- the alkali-free glass is 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 metals.
- This alkali-free glass has a low and stable thermal expansion coefficient in the range of 3 ppm/K to 5 ppm/K in a wide temperature range from 0°C to 350°C, so that it has the advantage of being able to minimize warping of the glass in a process involving heating.
- the thickness of the carrier 12 is preferably 100 ⁇ m to 2000 ⁇ m, more preferably 300 ⁇ m to 1800 ⁇ m, and even more preferably 400 ⁇ m to 1100 ⁇ m. When the thickness of the carrier 12 is within this range, it is possible to achieve a thinner resin-containing layer 22 while ensuring an appropriate strength that does not interfere with handling, and to reduce warping that occurs when electronic components are mounted.
- the intermediate layer 14, which is provided as desired, is a layer that is interposed between the carrier 12 and the release layer 16 and contributes to ensuring adhesion between the carrier 12 and the release layer 16.
- metals constituting the intermediate layer 14 include Cu, Ti, Al, Nb, Zr, Cr, W, Ta, Co, Ag, Ni, In, Sn, Zn, Ga, Mo, and combinations thereof (hereinafter referred to as metal M), preferably Cu, Ti, Al, Nb, Zr, Cr, W, Ta, Co, Ag, Ni, Mo, and combinations thereof, more preferably Cu, Ti, Zr, Al, Cr, W, Ni, Mo, and combinations thereof, even more preferably Cu, Ti, Al, Cr, Ni, Mo, and combinations thereof, and particularly preferably Cu, Ti, Al, Ni, and combinations thereof.
- the intermediate layer 14 may be a pure metal or an alloy.
- the metal constituting the intermediate layer 14 may contain inevitable impurities resulting from the raw material components, the film formation process, and the like.
- the upper limit of the content of the above metal is not particularly limited, and may be 100 atomic %.
- the intermediate layer 14 is preferably a layer formed by a physical vapor deposition (PVD) method, and more preferably a layer formed by sputtering. In terms of uniformity of the film thickness distribution, it is particularly preferable that the intermediate layer 14 is a layer formed by a magnetron sputtering method using a metal target.
- the thickness of the intermediate layer 14 is preferably 10 nm or more and 1000 nm or less, more preferably 30 nm or more and 800 nm or less, even more preferably 60 nm or more and 600 nm or less, and particularly preferably 100 nm or more and 400 nm or less.
- This thickness is measured by analyzing the cross section of the layer using a transmission electron microscope with an energy dispersive X-ray spectrometer (TEM-EDX).
- the intermediate layer 14 may be a single layer or may be a two or more layer structure.
- the intermediate layer 14 is a layer containing a metal composed of Cu, Al, Ti, Ni, or a combination thereof (e.g., an alloy or an intermetallic compound), more preferably Al, Ti, or a combination thereof (e.g., an alloy or an intermetallic compound), and even more preferably a layer containing mainly Al or a layer containing mainly Ti.
- a metal or alloy that does not have sufficiently high adhesion to the carrier 12 is used for the intermediate layer 14, it is preferable that the intermediate layer 14 is a two-layer structure.
- a preferred example of the two-layer structure of the intermediate layer 14 is a laminated structure consisting of a Ti-containing layer adjacent to the carrier 12 and a Cu-containing layer adjacent to the release layer 16.
- the peel strength also changes, so it is preferable to appropriately adjust the constituent elements and thicknesses of each layer.
- the category of "metal M-containing layer” includes alloys containing elements other than metal M within a range that does not impair the releasability of the carrier. Therefore, the intermediate layer 14 can also be said to be a layer that mainly contains metal M. From the above points, the content of metal M in the intermediate layer 14 is preferably 50 atomic % or more and 100 atomic % or less, more preferably 60 atomic % or more and 100 atomic % or less, even more preferably 70 atomic % or more and 100 atomic % or less, particularly preferably 80 atomic % or more and 100 atomic % or less, and most preferably 90 atomic % or more and 100 atomic % or less.
- the intermediate layer 14 is made of an alloy
- a preferred example of the alloy is a Ni alloy.
- the Ni alloy preferably has a Ni content of 45% by weight to 98% by weight, more preferably 55% by weight to 90% by weight, and even more preferably 65% by weight to 85% by weight.
- a preferred Ni alloy is an alloy of Ni and at least one selected from the group consisting of Cr, W, Ta, Co, Cu, Ti, Zr, Si, C, Nd, Nb, and La, and more preferably an alloy of Ni and at least one selected from the group consisting of Cr, W, Cu, and Si.
- the intermediate layer 14 is a Ni alloy layer, it is particularly preferred from the viewpoint of uniformity of the film thickness distribution that the layer is formed by magnetron sputtering using a Ni alloy target.
- the release layer 16 is a layer that allows or facilitates the peeling of the carrier 12 and, if present, the intermediate layer 14.
- the release layer 16 may be peelable by a method in which physical force is applied, or may be peelable by a method in which the layer is peeled off using a laser (laser lift-off, LLO).
- LLO laser lift-off
- the release layer 16 may be made of a resin whose interfacial adhesive strength decreases when irradiated with a laser beam after curing, or may be a layer of silicon, silicon carbide, metal oxide, or the like that is modified by irradiation with a laser beam.
- the release layer 16 may be either an organic release layer or an inorganic release layer.
- organic components used in the organic release layer include nitrogen-containing organic compounds, sulfur-containing organic compounds, carboxylic acids, and the like.
- nitrogen-containing organic compounds include triazole compounds and imidazole compounds.
- inorganic components used in the inorganic release layer include metal oxides or metal oxynitrides containing at least one of Ni, Mo, Co, Cr, Fe, Ti, W, P, Zn, Cu, Al, Nb, Zr, Ta, Ag, In, Sn, and Ga, or carbon layers.
- the release layer 16 is preferably a carbon-containing layer, i.e., a layer mainly containing carbon, from the viewpoints of ease of release and film formability, more preferably a layer mainly composed of carbon or hydrocarbon, and even more preferably a layer composed of amorphous carbon, which is a hard carbon film.
- the release layer 16 i.e., the carbon-containing layer
- the release layer 16 preferably has a carbon concentration measured by XPS of 60 atomic % or more, more preferably 70 atomic % or more, even more preferably 80 atomic % or more, and particularly preferably 85 atomic % or more.
- the upper limit of the carbon concentration is not particularly limited and may be 100 atomic %, but 98 atomic % or less is practical.
- the peeling layer 16 may contain unavoidable impurities (e.g., oxygen, hydrogen, etc. derived from the surrounding environment such as the atmosphere).
- the peeling layer 16 may be contaminated with metal atoms of a type other than the metal contained as the peeling layer 16.
- This peeling layer 16 is also preferably a layer formed by a gas phase method such as sputtering in terms of suppressing excessive impurities in the peeling layer 16 and continuous productivity with the deposition of the intermediate layer 14 provided as desired.
- the thickness is preferably 1 nm or more and 20 nm or less, more preferably 1 nm or more and 10 nm or less. By making it to such a thickness, it is possible to obtain a peeling layer having the same roughness as the carrier and having a peeling function. This thickness is measured by analyzing the cross section of the layer using a transmission electron microscope with an energy dispersive X-ray spectrometer (TEM-EDX).
- TEM-EDX energy dispersive X-ray spectrometer
- the peeling layer 16 may include a metal oxide layer and a carbon-containing layer, or may be a layer containing both a metal oxide and carbon.
- the carbon-containing layer contributes to stable peeling of the carrier 12, and the metal oxide layer can suppress the diffusion of metal elements derived from the intermediate layer 14 and the metal layer 18 due to heating, and as a result, it is possible to maintain stable peelability even after heating at a high temperature of, for example, 350°C or higher.
- the metal oxide layer is preferably a layer containing a metal oxide composed of Cu, Ti, Al, Nb, Zr, Cr, W, Ta, Co, Ag, Ni, In, Sn, Zn, Ga, Mo, or a combination thereof.
- the metal oxide layer is preferably a layer formed by a reactive sputtering method in which sputtering is performed under an oxidizing atmosphere using a metal target, because the film thickness can be easily controlled by adjusting the film formation time.
- the thickness of the metal oxide layer is preferably 0.1 nm or more and 100 nm or less.
- the upper limit of the thickness of the metal oxide layer is more preferably 60 nm or less, even more preferably 30 nm or less, and particularly preferably 10 nm or less. This thickness is a value measured by analyzing the layer cross section with an energy dispersive X-ray spectrometer (TEM-EDX) of a transmission electron microscope.
- TEM-EDX energy dispersive X-ray spectrometer
- the order in which the metal oxide layer and the carbon layer are laminated as the release layer 16 is not particularly limited.
- the release layer 16 may exist in a mixed phase state (i.e., a layer containing both metal oxide and carbon) in which the boundary between the metal oxide layer and the carbon-containing layer is not clearly specified.
- the peeling layer 16 may be a metal-containing layer whose surface adjacent to the metal layer 18 is a fluoride-treated surface and/or a nitriding surface.
- the metal-containing layer preferably has a region (hereinafter referred to as "(F+N) region") in which the sum of the fluorine content and the nitrogen content is 1.0 atomic % or more over a thickness of 10 nm or more, and the (F+N) region is preferably present on the metal layer 18 side of the metal-containing layer.
- the thickness ( SiO2 equivalent) of the (F+N) region is a value specified by performing a depth direction elemental analysis of the laminated sheet 10 using XPS.
- the fluoride-treated surface or the nitriding surface can be preferably formed by reactive ion etching (RIE) or reactive sputtering.
- the metal element contained in the metal-containing layer preferably has a negative standard electrode potential.
- Preferred examples of the metal element contained in the metal-containing layer include Cu, Ag, Sn, Zn, Ti, Al, Nb, Zr, W, Ta, Mo, and combinations thereof (e.g., alloys and intermetallic compounds).
- the content of the metal element in the metal-containing layer is preferably 50 atomic % or more and 100 atomic % or less.
- the metal-containing layer may be a single layer composed of one layer, or may be a multilayer composed of two or more layers.
- the thickness of the entire metal-containing layer is preferably 10 nm or more and 1000 nm or less, more preferably 30 nm or more and 500 nm or less, even more preferably 50 nm or more and 400 nm or less, and particularly preferably 100 nm or more and 300 nm or less.
- the thickness of the metal-containing layer itself is a value measured by analyzing the layer cross section with an energy dispersive X-ray spectrometer (TEM-EDX) of a transmission electron microscope.
- the peeling layer 16 may be a metal oxynitride-containing layer instead of a carbon layer or the like.
- the surface of the metal oxynitride-containing layer opposite the carrier 12 i.e., the metal layer 18 side
- the surface of the metal oxynitride-containing layer opposite the carrier 12 preferably contains at least one metal oxynitride selected from the group consisting of TaON, NiON, TiON, NiWON, and MoON.
- the surface of the metal oxynitride-containing layer on the carrier 12 side preferably contains at least one selected from the group consisting of Cu, Ti, Ta, Cr, Ni, Al, Mo, Zn, W, TiN, and TaN.
- the thickness of the metal oxynitride-containing layer is preferably 5 nm to 500 nm, more preferably 10 nm to 400 nm, even more preferably 20 nm to 200 nm, and particularly preferably 30 nm to 100 nm. This thickness is measured by analyzing the cross section of the layer with a transmission electron microscope energy dispersive X-ray spectrometer (TEM-EDX).
- TEM-EDX transmission electron microscope energy dispersive X-ray spectrometer
- a functional layer 17 may be provided between the peeling layer 16 and the metal layer 18.
- the functional layer 17 is not particularly limited as long as it imparts the desired functions, such as an etching stopper function and an anti-reflection function, to the laminated sheet 10.
- Preferred examples of metals constituting the functional layer 17 include Ti, Al, Nb, Zr, Cr, W, Ta, Co, Ag, Ni, Mo, and combinations thereof, more preferably Ti, Zr, Al, Cr, W, Ni, Mo, and combinations thereof, even more preferably Ti, Al, Cr, Ni, Mo, and combinations thereof, and particularly preferably Ti, Mo, and combinations thereof.
- the functional layer 17 is a layer that is less likely to be etched by a flash etching solution than the metal layer 18, and therefore can function as an etching stopper layer.
- the functional layer 17 can also function as an anti-reflection layer for improving visibility in image inspection (for example, automatic image inspection (AOI)).
- the functional layer 17 may be a pure metal or an alloy.
- the metals constituting the functional layer 17 may contain inevitable impurities resulting from raw material components and film formation processes. In addition, the upper limit of the content of the above metals is not particularly limited and may be 100 atomic %.
- the functional layer 17 is preferably a layer formed by a physical vapor deposition (PVD) method, and more preferably a layer formed by sputtering.
- the thickness of the functional layer 17 is preferably 1 nm or more and 500 nm or less, more preferably 10 nm or more and 400 nm or less, even more preferably 30 nm or more and 300 nm or less, and particularly preferably 50 nm or more and 200 nm or less.
- the metal layer 18 is a layer composed of metal.
- metals constituting the metal layer include Cu, Au, Pt, and combinations thereof (e.g., alloys and intermetallic compounds), more preferably Cu, Au, Pt, and combinations thereof, and even more preferably Cu.
- the metal constituting the metal layer 18 may contain unavoidable impurities resulting from the raw material components and the film formation process.
- the metal layer 18 may be manufactured by any method, and may be a metal layer formed by, for example, a wet film formation method such as electroless metal plating and electrolytic metal plating, a physical vapor deposition (PVD) method such as sputtering and vacuum deposition, a chemical vapor deposition, or a combination thereof.
- PVD physical vapor deposition
- a metal layer formed by a physical vapor deposition (PVD) method such as a sputtering method or vacuum deposition, from the viewpoint of being easily adaptable to fine pitches due to ultra-thinning, and most preferably a metal layer manufactured by a sputtering method.
- the metal layer 18 is preferably a non-roughened metal layer, but may be a metal layer that has been subjected to secondary roughening by preliminary roughening, soft etching, cleaning, or oxidation-reduction treatment, as long as it does not interfere with the formation of the wiring pattern.
- the thickness of the metal layer 18 is 0.01 ⁇ m to 4.0 ⁇ m, preferably 0.02 ⁇ m to 3.0 ⁇ m, more preferably 0.05 ⁇ m to 2.5 ⁇ m, even more preferably 0.10 ⁇ m to 2.0 ⁇ m, particularly preferably 0.20 ⁇ m to 1.5 ⁇ m, and most preferably 0.30 ⁇ m to 1.2 ⁇ m. It is preferable that the metal layer 18 having a thickness within such a range is manufactured by a sputtering method from the viewpoint of maintaining the in-plane uniformity of the thickness of the formed film and improving productivity in the form of a sheet or roll.
- the outermost surface of the metal layer 18 has a flat shape corresponding to the surface shape of the flat region F of the carrier 12, and an uneven shape corresponding to the surface shape of the uneven region R of the carrier 12. That is, as shown in Figures 5 and 6, the metal layer 18 is formed on the carrier 12 having the flat region F and the uneven region R via the intermediate layer 14 (if present), the release layer 16, and the functional layer 17 (if present), so that the surface profiles of the flat region F and the uneven region R of the carrier 12 are transferred to the surfaces of each layer, respectively. In this way, it is preferable that the uneven shape is transferred to a part of the release layer 16, while the outermost surface of the metal layer 18 is given a desired surface profile corresponding to the shape of each region of the carrier 12.
- the surface (i.e., the flat surface) of the outermost surface of the metal layer 18 that has a flat shape corresponding to the flat region F of the carrier 12 has an interface development area ratio Sdr of less than 5%, preferably 0.01% to 4.0%, more preferably 0.03% to 3.0%, even more preferably 0.05% to 1.0%, and particularly preferably 0.08% to 0.50%.
- the surface (i.e., the uneven surface) of the outermost surface of the metal layer 18 that has an uneven shape corresponding to the uneven region R of the carrier 12 has an interface development area ratio Sdr of typically 5% to 39%, preferably 6% to 36%, more preferably 7% to 32%, even more preferably 7% to 25%, and particularly preferably 8% to 22%.
- the intermediate layer 14 (if present), the release layer 16, the functional layer 17 (if present), and the metal layer 18 are preferably physical vapor deposition (PVD) films, i.e., films formed by a physical vapor deposition (PVD) method, and more preferably sputtered films, i.e., films formed by a sputtering method.
- PVD physical vapor deposition
- the metal layer 18, the intermediate layer 14 if desired, the release layer 16 if desired, and the functional layer 17 if desired preferably extend to the end face of the carrier 12 to cover the end face. That is, it is preferable that not only the surface of the carrier 12 but also the end face is covered with at least the metal layer 18.
- By covering the end face it is possible to prevent the penetration of chemicals into the carrier 12 during the manufacturing process of the wiring board, and it is also possible to firmly prevent chipping due to peeling at the side edge when handling the laminated sheet 10, that is, chipping of the coating on the release layer 16 (i.e., the metal layer 18).
- the covered area on the end face of the carrier 12 is preferably an area of 0.1 mm or more, more preferably an area of 0.2 mm or more, and even more preferably the entire end face of the carrier 12 from the surface of the carrier 12 in the thickness direction (i.e., the direction perpendicular to the carrier surface).
- the thickness of the entire laminate sheet 10 is not particularly limited, but is preferably 500 ⁇ m to 3000 ⁇ m, more preferably 700 ⁇ m to 2500 ⁇ m, even more preferably 900 ⁇ m to 2000 ⁇ m, and particularly preferably 1000 ⁇ m to 1700 ⁇ m.
- the size of the laminate sheet 10 is not particularly limited, but is preferably 10 cm square or more, more preferably 20 cm square or more, and even more preferably 25 cm square or more.
- the upper limit of the size of the laminate sheet 10 is not particularly limited, but 1000 cm square is cited as one guideline for the upper limit.
- the laminate sheet 10 is in a form that can be handled by itself before and after the formation of the resin-containing layer 22.
- the developed area ratio Sdr of the interface mentioned in the following examples is a value measured by a laser microscope (OLS5000, manufactured by Olympus Corporation) in accordance with ISO25178. Specifically, the surface profile of an area of 12690 ⁇ m2 on the surface of the measurement target was measured by the above-mentioned laser microscope with a 100x lens with a numerical aperture (N.A.) of 0.95. After noise removal and linear surface inclination correction were performed on the obtained surface profile, the developed area ratio Sdr of the interface was measured by surface property analysis. At this time, the measurement of Sdr was not performed with cutoff by an S filter and an L filter.
- a glass carrier was prepared as the carrier 12. After forming an uneven region R on the glass carrier, an intermediate layer 14 (a Ti-containing layer and a Cu-containing layer), a carbon-containing layer as a release layer 16, a functional layer 17, and a metal layer 18 were deposited in this order to prepare a laminated sheet 10.
- the specific procedure is as follows.
- media (alumina) with an average particle size of 20 ⁇ m was projected from a nozzle with a width of 3 mm and a length of 630 mm (the length of the portion overlapping with the carrier 12 when viewed in a plan view is 200 mm) at a discharge pressure of 0.1 MPa or more and 0.25 MPa or less onto the carrier surface partially covered with the masking layer, thereby performing roughening treatment on the exposed portion of the carrier 12.
- the blasting treatment time per unit area of the carrier 12 was set to 0.33 seconds/cm 2 .
- the carrier-attached first substrate 20 was cut according to the lattice pattern of the uneven region R using a commercially available cutting device (FIG. 1(iii)). Specifically, first, the carrier 12 side of the carrier-attached first substrate 20 was fixed to the chuck table of the cutting device. In this state, the carrier-attached first substrate 20 was divided by rotating an annular cutting blade provided in the cutting device and moving it from the resin-containing layer 22 side of the carrier-attached first substrate 20 until it reached the carrier 12. By performing the division using this cutting blade according to the lattice pattern of the uneven region R, a 60 mm square individualized carrier-attached first substrate 20' was obtained (FIG. 2(iv)). In each of the individualized carrier-attached first substrates 20', the carrier 12 did not peel off. In addition, the pattern width of the uneven region R in the individualized carrier-attached first substrate 20' was 1.5 mm.
- a stage S having a convex curved surface with a radius of curvature of 1500 mm was prepared.
- the obtained composite substrate 40 was placed on the stage S so that the singulated first substrate 20' with the carrier was on the outside (FIG. 10(i)).
- the diagonal portion of the second substrate 30 was pressed toward the stage S, so that the second substrate 30 was closely attached to the convex curved surface of the stage S (FIG. 10(ii)).
- the carrier 12 was peeled off from the composite substrate 40 together with the intermediate layer 14 (FIG. 10(iii)).
- the surface of the composite substrate 40 after the carrier 12 was peeled off was visually observed to confirm that no cracks, breaks, or the like had occurred.
- the peeling layer 16 remaining on the composite substrate 40 was removed by ashing. That is, the composite substrate 40 was placed in an ashing chamber, oxygen gas was introduced, and the oxygen was activated by plasma generation power. As a result, carbon, which is the main component of the peeling layer 16, was combined with the activated oxygen to form carbon dioxide, and the peeling layer 16 was removed as a reaction product gas. Thereafter, the functional layer 17 (Ti layer) exposed on the surface of the composite substrate 40 was removed with a hydrogen peroxide-based alkaline etching solution, and the metal layer 18 (Cu layer) was removed with a sulfuric acid-hydrogen peroxide-based etching solution. In this way, a composite substrate 40 from which the peeling layer 16, functional layer 17, and metal layer 18 had been removed was obtained (FIG. 3(ix)).
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Abstract
ダウンサイジングの際にキャリアの意図しない剥離が効果的に抑制され、第1基板を第2基板に確実に積層することが可能な、配線板の製造方法が提供される。この配線板の製造方法は、キャリア、剥離層及び金属層を順に備えた積層シートを用意する工程であって、キャリアは、少なくとも金属層側の表面に平坦領域と凹凸領域とを有し、凹凸領域が平坦領域を取り囲むパターンで設けられる工程と、金属層の表面に樹脂含有層を形成して、キャリア付第1基板を得る工程と、キャリア付第1基板を凹凸領域のパターンに従って切断して、個片化されたキャリア付第1基板を得る工程と、個片化されたキャリア付第1基板を、キャリアが外側となるように第2基板に積層して、複合基板を得る工程とを含む。
Description
本発明は、配線板の製造方法に関する。
近年の携帯用電子機器等の電子機器の小型化及び高機能化に伴い、プリント配線板には配線パターンの更なる微細化(ファインピッチ化)が求められている。かかる要求に対応するために、プリント配線板製造用金属箔には従前以上に薄く且つ低い表面粗度のものが望まれている。例えば、特許文献1(特開2005-76091号公報)には、平均表面粗度Rzを0.01μm以上2.0μm以下に低減したキャリア銅箔の平滑面に剥離層及び極薄銅箔を順に積層することを含む、キャリア付極薄銅箔の製造方法が開示されており、このキャリア付極薄銅箔により高密度極微細配線(ファインパターン)を施して多層プリント配線板を得ることも開示されている。
また、キャリア付金属箔における金属層の厚さと表面粗度の更なる低減を実現するため、従来から典型的に用いられている樹脂製キャリアに代えて、ガラス基板や研磨金属基板等を超平滑キャリアとして用い、この超平滑面上にスパッタリング等の気相法により金属層を形成することも最近提案されている。例えば、特許文献2(国際公開第2017/150283号)には、キャリア(例えばガラスキャリア)、剥離層、反射防止層、極薄銅層を順に備えたキャリア付銅箔が開示されており、剥離層、反射防止層及び極薄銅層をスパッタリングで形成することが記載されている。また、特許文献3(国際公開第2017/150284号)には、キャリア(例えばガラスキャリア)、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を備えたキャリア付銅箔が開示されており、中間層、剥離層及び極薄銅層をスパッタリングで形成することが記載されている。特許文献2及び3のいずれにおいても、表面平坦性に優れたガラス等のキャリア上に各層がスパッタリング形成されることで、極薄銅層の外側表面において1.0nm以上100nm以下という極めて低い算術平均粗さRaを実現している。
ところで、キャリア付金属箔の搬送時等に、キャリアと金属層との積層部分が他の部材と接触することで、金属層の予期せぬ剥離が生じることがあり、かかる問題に対処可能なキャリア付金属箔が提案されている。例えば、特許文献4(国際公開第2022/124116号)には、平坦なガラスキャリアの表面に切り代として界面の展開面積比Sdrが5%以上39%以下である凹凸領域を線状に設けることが開示されており、こうすることで、キャリア付金属箔の切断時等における金属層の望ましくない剥離を防止できるとされている。
近年、端子ピッチが異なるプリント配線板と半導体チップとを中継する目的で、これらの間にインターポーザとして微細配線を含む再配線層(Redistribution Layer)を設ける技術が提案されている。この際、インターポーザとプリント配線板とを別々に作製した後に、インターポーザをプリント配線板に接合する転写方式と呼ばれる手法が採用されている。例えば、特許文献5(米国特許第10888001号明細書)には、配線板の製造方法として、仮基板上に剥離層及び再配線層としての第1ビルドアップ層がこの順に形成された第1基板、並びに第2ビルドアップ層を両面に備えた第2基板を別々に用意し、第2基板の一方の面に第1基板の第1ビルドアップ層を接合した後、仮基板を除去することが開示されている。このように、複数のビルドアップ層が異なる基板で形成された後で1つに接合されることにより、複数のビルドアップ層の製造に起因する反りの問題を緩和して、歩留まりを向上できるとされている。また、特許文献6(特開2022-170158号公報)には、支持体によって支持された多層配線基板とFC-BGA基板とを接合して、それらの結合部を封止樹脂層で封止することが開示されている。特許文献6には、支持体側から剥離層にレーザー光を照射することで、支持体を剥離することも開示されている。さらに、特許文献7(特開2022-177703号公報)には、ビルドアップ基板を準備し、接着層が形成されたインターポーザをビルドアップ基板にフリップチップ実装することが開示されている。特許文献7には、インターポーザに対応する構造体をスライサー等により切断することも開示されている。
特許文献5等に開示されるように、第1基板(例えばインターポーザ)を第2基板(例えばビルドアップ基板)に転写する場合、第1基板のサイズは転写先である第2基板のサイズ以下であるのが望ましい。このため、例えば第1基板が第2基板よりも大きい場合には、第2基板のサイズ以下となるように、第1基板を転写前に予め切断して個片化することが考えられる。しかしながら、第1基板が再配線層等の樹脂含有層を備える場合、第1基板を切断する際に樹脂含有層の応力等によって意図しない剥離が発生し、その後の転写工程に進めないという問題が生じうる。
本発明者らは、今般、配線板の製造方法において、平坦領域を取り囲むように凹凸領域が設けられたキャリア等を備えた積層シートを用意し、この積層シート上に樹脂含有層を形成してキャリア付第1基板とすることにより、ダウンサイジングの際にキャリアの意図しない剥離が効果的に抑制され、第1基板を第2基板に確実に積層することが可能との知見を得た。
したがって、本発明の目的は、ダウンサイジングの際にキャリアの意図しない剥離が効果的に抑制され、第1基板を第2基板に確実に積層することが可能な、配線板の製造方法を提供することにある。
本発明によれば、以下の態様が提供される。
[態様1]
キャリア、剥離層及び金属層を順に備えた積層シートを用意する工程であって、前記キャリアは、少なくとも金属層側の表面に、ISО25178に準拠して測定される界面の展開面積比Sdrが5%未満である平坦領域と、ISО25178に準拠して測定される界面の展開面積比Sdrが5%以上39%以下である凹凸領域とを有し、前記凹凸領域が前記平坦領域を取り囲むパターンで設けられる、工程と、
前記金属層の表面に樹脂含有層を形成して、キャリア付第1基板を得る工程と、
前記キャリア付第1基板を前記凹凸領域のパターンに従って切断して、個片化されたキャリア付第1基板を得る工程と、
前記個片化されたキャリア付第1基板を、前記キャリアが外側となるように第2基板に積層して、複合基板を得る工程と、
を含む、配線板の製造方法。
[態様2]
前記積層シートにおける前記凹凸領域のパターン幅が1.0mm超であり、
前記配線板の製造方法が、前記個片化されたキャリア付第1基板を前記第2基板に積層する前に、前記個片化されたキャリア付第1基板の周縁における前記凹凸領域のパターン幅が全周にわたって1.0mm以下になるように、前記個片化されたキャリア付第1基板をトリミングする工程をさらに含む、態様1に記載の配線板の製造方法。
[態様3]
前記複合基板を、前記個片化されたキャリア付第1基板が外側になるようにステージ上に載置して、前記第2基板を前記ステージに密着させる工程と、
前記第2基板を前記ステージに密着させながら、前記キャリアを前記剥離層から、前記第2基板が曲率半径200mm以上5000mm以下の凸曲面を形成するように剥離する工程と、
をさらに含む、態様1又は2に記載の配線板の製造方法。
[態様4]
前記キャリア付第1基板の厚さが150μm以上3000μm以下であり、かつ、前記第2基板の厚さが300μm以上3000μm以下である、態様1~3のいずれか一つに記載の配線板の製造方法。
[態様5]
前記キャリアが、複数の前記平坦領域を有し、前記凹凸領域が、前記複数の平坦領域を区画する線状のパターンに設けられる、態様1~4のいずれか一つに記載の配線板の製造方法。
[態様6]
前記キャリアが、ガラス、シリコン、セラミックス又は金属で構成される、態様1~5のいずれか一つに記載の配線板の製造方法。
[態様7]
前記樹脂含有層が、配線層及び絶縁層を含む、態様1~6のいずれか一つに記載の配線板の製造方法。
[態様8]
前記絶縁層が絶縁樹脂で構成される、態様7に記載の配線板の製造方法。
[態様9]
前記樹脂含有層を形成する工程が、
前記金属層の表面に第1配線層を形成する工程と、
前記積層シートの前記第1配線層が形成された面に絶縁層及び配線層を交互に形成して、前記第1配線層が埋込み配線層の形で組み込まれた樹脂含有層を得る工程と、
を含む、態様1~8のいずれか一つに記載の配線板の製造方法。
[態様10]
前記樹脂含有層がインターポーザである、態様1~9のいずれか一つに記載の配線板の製造方法。
[態様11]
前記第2基板がビルドアップ基板である、態様1~10のいずれか一つに記載の配線板の製造方法。
[態様12]
前記第2基板がコア層を含み、前記コア層が、エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、FR-4、FR-5、シアン酸エステル、ポリフェニレン誘導体、ガラス、プリプレグ材料、ポリイミド、ポリアミド、液晶性ポリマー、エポキシ系ビルドアップ材料、ポリテトラフルオロエチレン、セラミックス、及び金属酸化物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、態様1~11のいずれか一つに記載の配線板の製造方法。
[態様13]
前記第2基板は、前記コア層の少なくとも一方の面に配線層及び絶縁層を備えたものである、態様12に記載の配線板の製造方法。
[態様14]
前記積層シートは、前記金属層の最外面が、前記キャリアの前記平坦領域の表面形状に対応した平坦形状と、前記キャリアの前記凹凸領域の表面形状に対応した凹凸形状とを有する、態様1~13のいずれか一つに記載の配線板の製造方法。
[態様1]
キャリア、剥離層及び金属層を順に備えた積層シートを用意する工程であって、前記キャリアは、少なくとも金属層側の表面に、ISО25178に準拠して測定される界面の展開面積比Sdrが5%未満である平坦領域と、ISО25178に準拠して測定される界面の展開面積比Sdrが5%以上39%以下である凹凸領域とを有し、前記凹凸領域が前記平坦領域を取り囲むパターンで設けられる、工程と、
前記金属層の表面に樹脂含有層を形成して、キャリア付第1基板を得る工程と、
前記キャリア付第1基板を前記凹凸領域のパターンに従って切断して、個片化されたキャリア付第1基板を得る工程と、
前記個片化されたキャリア付第1基板を、前記キャリアが外側となるように第2基板に積層して、複合基板を得る工程と、
を含む、配線板の製造方法。
[態様2]
前記積層シートにおける前記凹凸領域のパターン幅が1.0mm超であり、
前記配線板の製造方法が、前記個片化されたキャリア付第1基板を前記第2基板に積層する前に、前記個片化されたキャリア付第1基板の周縁における前記凹凸領域のパターン幅が全周にわたって1.0mm以下になるように、前記個片化されたキャリア付第1基板をトリミングする工程をさらに含む、態様1に記載の配線板の製造方法。
[態様3]
前記複合基板を、前記個片化されたキャリア付第1基板が外側になるようにステージ上に載置して、前記第2基板を前記ステージに密着させる工程と、
前記第2基板を前記ステージに密着させながら、前記キャリアを前記剥離層から、前記第2基板が曲率半径200mm以上5000mm以下の凸曲面を形成するように剥離する工程と、
をさらに含む、態様1又は2に記載の配線板の製造方法。
[態様4]
前記キャリア付第1基板の厚さが150μm以上3000μm以下であり、かつ、前記第2基板の厚さが300μm以上3000μm以下である、態様1~3のいずれか一つに記載の配線板の製造方法。
[態様5]
前記キャリアが、複数の前記平坦領域を有し、前記凹凸領域が、前記複数の平坦領域を区画する線状のパターンに設けられる、態様1~4のいずれか一つに記載の配線板の製造方法。
[態様6]
前記キャリアが、ガラス、シリコン、セラミックス又は金属で構成される、態様1~5のいずれか一つに記載の配線板の製造方法。
[態様7]
前記樹脂含有層が、配線層及び絶縁層を含む、態様1~6のいずれか一つに記載の配線板の製造方法。
[態様8]
前記絶縁層が絶縁樹脂で構成される、態様7に記載の配線板の製造方法。
[態様9]
前記樹脂含有層を形成する工程が、
前記金属層の表面に第1配線層を形成する工程と、
前記積層シートの前記第1配線層が形成された面に絶縁層及び配線層を交互に形成して、前記第1配線層が埋込み配線層の形で組み込まれた樹脂含有層を得る工程と、
を含む、態様1~8のいずれか一つに記載の配線板の製造方法。
[態様10]
前記樹脂含有層がインターポーザである、態様1~9のいずれか一つに記載の配線板の製造方法。
[態様11]
前記第2基板がビルドアップ基板である、態様1~10のいずれか一つに記載の配線板の製造方法。
[態様12]
前記第2基板がコア層を含み、前記コア層が、エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、FR-4、FR-5、シアン酸エステル、ポリフェニレン誘導体、ガラス、プリプレグ材料、ポリイミド、ポリアミド、液晶性ポリマー、エポキシ系ビルドアップ材料、ポリテトラフルオロエチレン、セラミックス、及び金属酸化物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、態様1~11のいずれか一つに記載の配線板の製造方法。
[態様13]
前記第2基板は、前記コア層の少なくとも一方の面に配線層及び絶縁層を備えたものである、態様12に記載の配線板の製造方法。
[態様14]
前記積層シートは、前記金属層の最外面が、前記キャリアの前記平坦領域の表面形状に対応した平坦形状と、前記キャリアの前記凹凸領域の表面形状に対応した凹凸形状とを有する、態様1~13のいずれか一つに記載の配線板の製造方法。
定義
本明細書において、「界面の展開面積比Sdr」又は「Sdr」とは、ISO25178に準拠して測定される、定義領域の展開面積(表面積)が、定義領域の面積に対してどれだけ増大しているかを表すパラメータである。本明細書では、界面の展開面積比Sdrを表面積の増加分(%)として表すものとする。この値が小さいほど、平坦に近い表面形状であることを示し、完全に平坦な表面のSdrは0%となる。一方、この値が大きいほど、凹凸が多い表面形状であることを示す。例えば、表面のSdrが30%である場合、この表面は完全に平坦な表面から30%表面積が増大していることを示す。界面の展開面積比Sdrは、対象面における所定の測定面積(例えば12690μm2の二次元領域)の表面プロファイルを市販のレーザー顕微鏡で測定することにより算出することができる。本明細書において、界面の展開面積比Sdrの数値は、Sフィルター及びLフィルターによるカットオフを使用しないで測定される値とする。
本明細書において、「界面の展開面積比Sdr」又は「Sdr」とは、ISO25178に準拠して測定される、定義領域の展開面積(表面積)が、定義領域の面積に対してどれだけ増大しているかを表すパラメータである。本明細書では、界面の展開面積比Sdrを表面積の増加分(%)として表すものとする。この値が小さいほど、平坦に近い表面形状であることを示し、完全に平坦な表面のSdrは0%となる。一方、この値が大きいほど、凹凸が多い表面形状であることを示す。例えば、表面のSdrが30%である場合、この表面は完全に平坦な表面から30%表面積が増大していることを示す。界面の展開面積比Sdrは、対象面における所定の測定面積(例えば12690μm2の二次元領域)の表面プロファイルを市販のレーザー顕微鏡で測定することにより算出することができる。本明細書において、界面の展開面積比Sdrの数値は、Sフィルター及びLフィルターによるカットオフを使用しないで測定される値とする。
配線板の製造方法
本発明は配線板の製造方法に関する。本発明の方法は、(1)積層シートの用意、(2)樹脂含有層の形成、(3)キャリア付第1基板の切断、(4)所望により行われる個片化されたキャリア付第1基板のトリミング、(5)個片化されたキャリア付第1基板の第2基板への積層、(6)所望により行われるキャリアの剥離、及び(7)所望により行われる剥離層及び金属層の除去の各工程を含む。
本発明は配線板の製造方法に関する。本発明の方法は、(1)積層シートの用意、(2)樹脂含有層の形成、(3)キャリア付第1基板の切断、(4)所望により行われる個片化されたキャリア付第1基板のトリミング、(5)個片化されたキャリア付第1基板の第2基板への積層、(6)所望により行われるキャリアの剥離、及び(7)所望により行われる剥離層及び金属層の除去の各工程を含む。
以下、図面を参照しながら、工程(1)~(7)の各々について説明する。
(1)積層シートの用意
本発明の配線基板の製造方法の一例を図1~3に示す。まず、図1(i)に示されるように、キャリア12、剥離層16及び金属層18を順に備えた積層シート10を用意する。剥離層16は、キャリア12上に設けられ、キャリア12と金属層18との剥離に寄与する層である。金属層18は、剥離層16上に設けられる金属で構成される層である。積層シート10は、キャリア12と剥離層16との間に密着性の向上に寄与しうる中間層14をさらに有していてもよい。また、積層シート10は、剥離層16と金属層18との間にエッチング時のストッパー層等として機能しうる機能層17をさらに有していてもよい。中間層14、剥離層16、機能層17及び金属層18の各々は、1層から構成される単層であってもよく、2層以上から構成される複層であってもよい。
本発明の配線基板の製造方法の一例を図1~3に示す。まず、図1(i)に示されるように、キャリア12、剥離層16及び金属層18を順に備えた積層シート10を用意する。剥離層16は、キャリア12上に設けられ、キャリア12と金属層18との剥離に寄与する層である。金属層18は、剥離層16上に設けられる金属で構成される層である。積層シート10は、キャリア12と剥離層16との間に密着性の向上に寄与しうる中間層14をさらに有していてもよい。また、積層シート10は、剥離層16と金属層18との間にエッチング時のストッパー層等として機能しうる機能層17をさらに有していてもよい。中間層14、剥離層16、機能層17及び金属層18の各々は、1層から構成される単層であってもよく、2層以上から構成される複層であってもよい。
キャリア12は、図4に示されるように、少なくとも金属層18側の表面に界面の展開面積比Sdrが5%未満である、一つ又は複数の平坦領域Fと、界面の展開面積比Sdrが5%以上39%以下である凹凸領域Rとを有する。そして、この凹凸領域Rは、平坦領域Fを取り囲むパターンで設けられる。
キャリア12が界面の展開面積比Sdrの小さい平坦領域Fを有することで、図5及び図6に示されるように、キャリア12上に剥離層16を介して積層された金属層18の平坦領域F上の表面も平坦な形状となる。この金属層18の平坦面が、高度に微細化された配線パターン等の形成を可能とする。また、キャリア12は界面の展開面積比Sdrの大きい凹凸領域Rも有しており、この凹凸に起因するアンカー効果によって、剥離層16、金属層18及び後述する樹脂含有層22の凹凸領域R上に形成された部分における剥離強度を高くすることができる。
キャリア12の平坦領域F(複数の平坦領域Fを有する場合にはその各々)は、界面の展開面積比Sdrが5%未満であり、好ましくは0.01%以上4.0%以下、より好ましくは0.03%以上3.0%以下、さらに好ましくは0.05%以上1.0%以下、特に好ましくは0.07%以上0.50%以下、最も好ましくは0.08%以上0.50%以下である。このように平坦領域Fの界面の展開面積比Sdrが小さいほど、キャリア12上に積層される金属層18の最外面(すなわち剥離層16とは反対側の表面)において望ましく低い界面の展開面積比Sdrをもたらすことができ、それにより、積層シート10上に形成される樹脂含有層22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等を形成するのに適したものとなる。
キャリア12の凹凸領域Rは、界面の展開面積比Sdrが5%以上39%以下であり、好ましくは6%以上36%以下、より好ましくは7%以上32%以下、さらに好ましくは7%以上25%以下、特に好ましくは8%以上22%以下である。こうすることで、凹凸領域Rにおける剥離層16との剥離されやすさが低下(密着性が向上)する。その結果、樹脂含有層22の形成後、キャリア付第1基板20を凹凸領域Rのパターンに従って切断した際に、切断面における良好な剥離強度を確保でき、切断に伴うキャリア12等の望ましくない剥離を効果的に抑制できる。また、キャリア12表面に尖った部分やひび割れた部分が生じにくいため、積層シート10を切断した際に生じるキャリアの粒子状破片の数を低減することができる。その上、上記範囲内のSdrであると、キャリア12の強度低下を効果的に抑制することもできる。凹凸領域Rにおけるキャリア12の剥離強度は20gf/cm以上3000gf/cm以下であるのが好ましく、より好ましくは25gf/cm以上2000gf/cm以下、さらに好ましくは30gf/cm以上1000gf/cm以下、特に好ましくは35gf/cm以上500gf/cm以下、最も好ましくは50gf/cm以上300gf/cm以下である。この範囲であれば、キャリア付第1基板20の端部又は切断面からのキャリア12等の意図せぬ剥離をより効果的に抑制でき、かつ生産性良く凹凸領域Rを形成することができる。この剥離強度はJIS Z 0237-2009に準拠して測定される値である。
キャリア12が複数の平坦領域Fを有する場合、凹凸領域Rは、複数の平坦領域Fを区画する線状のパターンに設けられているのが好ましい。凹凸領域Rのパターンは格子状、柵状又は十字状に設けられるのが、複数の平坦領域Fを基板に適した均等な形状及びサイズに区画しやすい点で好ましい。中でも、凹凸領域Rのパターンを格子状に設けるのが特に好ましい。こうすることで、個々の平坦領域Fの周囲を凹凸領域Rで囲むことができるので、切断により個片化された各キャリア付第1基板20’の端部において剥離の起点を生じさせにくくなる。また、個片化されたキャリア付第1基板20’は転写先である第2基板30のサイズ以下であることが望ましい。すなわち、第2基板30のサイズに合わせて積層シート10の平坦領域F及び凹凸領域Rをデザインするのが好ましい。
凹凸領域Rのパターン幅TRは1.0mm超であるのが好ましく、より好ましくは1.0mmを超え50mm以下、より好ましくは1.5mm以上45mm以下、さらに好ましくは2.0mm以上40mm以下、特に好ましくは2.5mm以上35mm以下である。このような範囲内とすることで、切断面からのキャリア12等の意図せぬ剥離を効果的に抑制することができる。また、カッター等の切断手段の凹凸領域Rへの位置決めがしやすくかつ切断もしやすくなるとともに、平坦領域Fを多く確保しながら、凹凸領域Rによる各種利点を望ましく実現することができる。
ファインパターンの形成に必要な平坦性を金属層18に付与可能な領域(すなわち平坦領域F)を十分に確保する観点から、キャリア12の平坦領域F及び凹凸領域Rの合計面積に対する凹凸領域Rの面積の比率が0.01以上0.50以下であるのが好ましく、より好ましくは0.02以上0.45以下、さらに好ましくは0.05以上0.40以下、特に好ましくは0.10以上0.35以下である。
積層シート10の製造方法は特に限定されず、既に知られるキャリア付金属箔の製造方法(例えば特許文献2~4を参照)をそのまま又は適宜変更することにより作製することができる。例えば、(i)キャリアを用意し、(ii)キャリア表面の少なくとも外周部に粗化処理を行い、(iii)キャリア上に剥離層、金属層等の各種層を形成することにより、積層シート10を製造することができる。積層シート10のその他の好ましい態様については後述するものとする。
(2)樹脂含有層の形成
積層シート10の金属層18の表面に樹脂含有層22を形成して、キャリア付第1基板20を得る(図1(ii))。キャリア付第1基板20は、それ自体単独でハンドリング可能な形態であり、それ故、後述するように樹脂含有層22を第2基板30に転写することが可能である。
積層シート10の金属層18の表面に樹脂含有層22を形成して、キャリア付第1基板20を得る(図1(ii))。キャリア付第1基板20は、それ自体単独でハンドリング可能な形態であり、それ故、後述するように樹脂含有層22を第2基板30に転写することが可能である。
キャリア付第1基板20の厚さは150μm以上3000μm以下であるのが好ましく、より好ましくは170μm以上2000μm以下、さらに好ましくは180μm以上1600μm以下、特に好ましくは200μm以上1500μm以下である。
樹脂含有層22は、配線層24及び絶縁層26を含むのが好ましい(図7(ii)参照)。すなわち、樹脂含有層22はインターポーザ(再配線層)であるのが好ましい。つまり、樹脂含有層22(第1基板)がインターポーザであることで、半導体チップ上に配置されたチップ電極と、第2基板30上にチップ電極よりも大きいピッチで配置された端子とを電気的に接続することができる。
樹脂含有層22を形成する手法は特に限定されるものではないが、例えば、図7に示す工程に従って樹脂含有層22を好ましく形成することができる。図7に示される工程は、(i)第1配線層を形成する工程と、(ii)絶縁層及び配線層を交互に形成する工程とを含む。
まず、図7(i)に示されるように、金属層18の表面に第1配線層24aを形成する。第1配線層24aの形成は公知の手法に従って行えばよく、例えばフォトレジスト層の形成、電気めっき層の形成、フォトレジスト層の剥離、及び所望によりフラッシュエッチングを経て行われる。次いで、図7(ii)に示されるように、積層シート10の第1配線層24aが形成された面に絶縁層26及び配線層24を交互に形成して、第1配線層24aが埋込み配線層の形で組み込まれた、樹脂含有層22を得る。配線層24は少なくとも2層(第1配線層24a及び第2配線層)であればよく、絶縁層26は1層以上であればよい。すなわち、樹脂含有層22は、少なくとも2層の配線層24を少なくとも1層の絶縁層26とともに有するのが好ましい。配線層24及び絶縁層26で構成される逐次積層構造はビルドアップ層又はビルドアップ配線層と一般的に称される。後述するキャリア12の剥離工程等において、樹脂含有層22の損傷を防止する観点から、絶縁層26は絶縁樹脂で構成されるのが好ましい。樹脂含有層22の最表面における配線層24上には、必要に応じて、ソルダ―レジスト層及び/又は表面金属処理層(例えば、OSP(Organic Solderbility Preservative)処理層、Auめっき層、Ni-Auめっき層等)が形成されていてもよい。
樹脂含有層22の厚さは1μm以上200μm以下であるのが好ましく、より好ましくは3μm以上180μm以下、さらに好ましくは5μm以上150μm以下、特に好ましくは10μm以上100μm以下である。また、樹脂含有層22のサイズは、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。樹脂含有層22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。樹脂含有層22のサイズは後述する第2基板30よりも大きいのが典型的であり、それ故、後述するようにキャリア付第1基板20を切断して個片化することで、第2基板30以下のサイズとするのが望ましい。
(3)キャリア付第1基板の切断
キャリア付第1基板20を凹凸領域Rのパターンに従って切断する(図1(iii))。こうして、個片化されたキャリア付第1基板20’を得る(図2(iv))。
キャリア付第1基板20を凹凸領域Rのパターンに従って切断する(図1(iii))。こうして、個片化されたキャリア付第1基板20’を得る(図2(iv))。
上述したとおり、従来の樹脂含有層を含む基板(インターポーザ等)の場合、この基板を切断する際に樹脂含有層の応力によってキャリア等の意図せぬ剥離が生じやすいとの問題がある。本発明の製法によればこの問題が効果的に解消される。ここで、個片化されたキャリア付第1基板20’の切断箇所における層構成を図8に示す。図8に示されるように、キャリア付第1基板20’は、切断面が凹凸領域Rに存在するため、切断面におけるキャリア12及び樹脂含有層22間の剥離強度が高い。そして、個片化されたキャリア付第1基板20’は、平坦領域Fの周囲を凹凸領域Rが取り囲んだ構造(いわゆる袋とじ状の構造)を有するため、切断面全域において上記剥離強度が高いといえる。このため、樹脂含有層22からの応力を受けても、個片化されたキャリア付第1基板20’における端部等からのキャリア12の意図せぬ剥離を極めて効果的に防止することができる。その結果、個片化されたキャリア付第1基板20’を第2基板30に確実に積層することが可能となる。
キャリア付第1基板20の切断は、公知の手法を採用すればよく、特に限定されない。例えば、キャリア12の主面に対して略垂直方向(例えば90°±5°の範囲内)から、カッター等の切削工具、又は切削ブレード等の工作機械の刃を入れることにより、キャリア付第1基板20を好ましく個片化することができる。
個片化されたキャリア付第1基板20’のサイズは転写先である第2基板30のサイズ以下であるのが好ましい。例えば、個片化されたキャリア付第1基板20’のサイズは10mm角以上200mm角以下であるのが好ましく、より好ましくは15mm角以上100mm角以下、さらに好ましくは20mm角以上70mm角以下である。
個片化されたキャリア付第1基板20’は、上述のとおり平坦領域Fの周囲を凹凸領域Rが取り囲んだ構造を有する。個片化されたキャリア付第1基板20’の周縁における凹凸領域Rのパターン幅は、全周にわたって0.5mm超であるのが好ましく、より好ましくは1.0mm以上、さらに好ましくは1.0mm超、特に好ましくは1.2mm以上、最も好ましくは1.5mm以上である。また、この凹凸領域Rのパターン幅は、全周にわたって10mm以下であるのが好ましく、より好ましくは5.0mm以下、さらに好ましくは3.0mm以下、特に好ましくは2.0mm以下である。このようなパターン幅を有するようにキャリア付第1基板20を切断することで、切断時におけるキャリア12の剥離をより一層効果的に防止することができる。
(4)個片化されたキャリア付第1基板のトリミング(任意工程)
所望により、個片化されたキャリア付第1基板20’をトリミングしてもよい(図2(v))。このトリミングは、個片化されたキャリア付第1基板20’の周縁における凹凸領域Rのパターン幅が全周にわたって1.0mm以下になるように行われるのが好ましく(図2(vi))、より好ましくは0.10mm以上0.98mm以下、さらに好ましくは0.20mm以上0.95mm以下、特に好ましくは0.30mm以上0.90mm以下になるように行われる。
所望により、個片化されたキャリア付第1基板20’をトリミングしてもよい(図2(v))。このトリミングは、個片化されたキャリア付第1基板20’の周縁における凹凸領域Rのパターン幅が全周にわたって1.0mm以下になるように行われるのが好ましく(図2(vi))、より好ましくは0.10mm以上0.98mm以下、さらに好ましくは0.20mm以上0.95mm以下、特に好ましくは0.30mm以上0.90mm以下になるように行われる。
個片化されたキャリア付第1基板20’のハンドリング性の観点から、キャリア12は、樹脂含有層22(第1基板)を第2基板30に転写するまで剥離しないことが望まれる。この点、キャリア12の意図せぬ剥離は、樹脂含有層22の応力が大きいキャリア付第1基板20の切断時に生じやすいため、凹凸領域Rのパターン幅を大きく確保することで(例えば1.0mm超)、切断面におけるキャリア12及び樹脂含有層22間の剥離強度を特に高くしておくことが望ましい。一方、樹脂含有層22を第2基板30に積層した後は、キャリア12を簡便に剥離可能であることが望ましい。すなわち、キャリア付第1基板20を切断した後、第2基板30に積層する前に、上記トリミングによって凹凸領域Rのパターン幅を狭くすることで、切断面におけるキャリア12及び樹脂含有層22間の剥離強度を適度なものとすることが好ましい。このように、キャリア付第1基板20の切断と、個片化されたキャリア付第1基板20’のトリミングとを別々に行うことで、切断時のキャリア12の意図せぬ剥離を効果的に防止しつつ、後述する第2基板30への積層後のキャリア12の望ましい剥離を簡便に行うことができる。
個片化されたキャリア付第1基板20’のトリミングは、公知の手法を採用すればよく、特に限定されない。例えば、キャリア12の主面に対して略垂直方向(例えば90°±5°の範囲内)から、カッター等の切削工具、又は切削ブレード等の工作機械の刃を入れることにより、個片化されたキャリア付第1基板20’を好ましくトリミングすることができる。
(5)個片化されたキャリア付第1基板の第2基板への積層
個片化されたキャリア付第1基板20’を、キャリア12が外側となるように第2基板30に積層して、複合基板40を得る(図3(vii))。この際、公知の手法を用いて樹脂含有層22と第2基板30とを電気的に接続することが好ましい。例えば、はんだを用いて樹脂含有層22と第2基板30とを接合してもよい。あるいは、図3(vii)に示されるように、接着層42を用いて樹脂含有層22と第2基板30とを接合してもよい。接着層42の例としては、エポキシ樹脂を主剤とするNCF(Non-Conductive Film)が挙げられる。
個片化されたキャリア付第1基板20’を、キャリア12が外側となるように第2基板30に積層して、複合基板40を得る(図3(vii))。この際、公知の手法を用いて樹脂含有層22と第2基板30とを電気的に接続することが好ましい。例えば、はんだを用いて樹脂含有層22と第2基板30とを接合してもよい。あるいは、図3(vii)に示されるように、接着層42を用いて樹脂含有層22と第2基板30とを接合してもよい。接着層42の例としては、エポキシ樹脂を主剤とするNCF(Non-Conductive Film)が挙げられる。
第2基板30は公知のあらゆる回路基板でありうるが、ビルドアップ基板であるのが好ましい。このようなビルドアップ基板の一例を図9に示す。図9に示される第2基板30は、コア層32、配線層34及び絶縁層36を備える。すなわち、配線層34及び絶縁層36が交互に形成されたビルドアップ層が、コア層32の両面に設けられている。
コア層32は基板の強度を向上するための層である。コア層32は、エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、FR-4(Flame Retardant Type 4)、FR-5(Flame Retardant Type 5)、シアン酸エステル、ポリフェニレン誘導体、ガラス、プリプレグ材料、ポリイミド、ポリアミド、液晶性ポリマー、エポキシ系ビルドアップ材料、ポリテトラフルオロエチレン、セラミックス、金属酸化物、又はそれらの組合せで構成されるのが好ましい。コア層32は、それ自体が複数の配線層を備えた多層基板でありうる。また、コア層32はスルーホール及び/又は部分スルーホール(IVH)を有するものであってもよい。スルーホール及び部分スルーホールは、めっき等が施されることで板厚方向の導体を電気的に接続するものであってもよい。
第2基板30は、コア層32の少なくとも一方の面に配線層34及び絶縁層36を備えたものであるのが好ましい。すなわち、配線層34及び絶縁層36は、コア層32の片面に設けられるものであってもよく、コア層32の両面に設けられるものであってもよい。配線層34及び絶縁層36の形成は公知の手法を用いて行えばよく、例えば上述したビルドアップ法を好ましく採用することができる。第2基板30の最表面における配線層34上には、必要に応じて、ソルダ―レジスト層及び/又は表面金属処理層(例えば、OSP処理層、Auめっき層、Ni-Auめっき層等)が形成されていてもよい。
第2基板30の厚さは300μm以上3000μm以下であるのが好ましく、より好ましくは350μm以上2800μm以下、さらに好ましくは400μm以上2700μm以下、特に好ましくは450μm以上2500μm以下である。第2基板30のサイズは40mm角以上200mm角以下であるのが好ましく、より好ましくは45mm角以上150mm角以下、さらに好ましくは50mm角以上100mm角以下である。
(6)キャリアの剥離(任意工程)
所望により、複合基板40からキャリア12を剥離してもよい(図3(viii))。キャリア12の剥離は物理的手法によるものであってもよいし、レーザーによる剥離(レーザーリフトオフ、LLO)であってもよい。物理的手法は、手や治工具、機械等でキャリア12を複合基板40から引き剥がすことにより分離する手法である。
所望により、複合基板40からキャリア12を剥離してもよい(図3(viii))。キャリア12の剥離は物理的手法によるものであってもよいし、レーザーによる剥離(レーザーリフトオフ、LLO)であってもよい。物理的手法は、手や治工具、機械等でキャリア12を複合基板40から引き剥がすことにより分離する手法である。
キャリア12の好ましい剥離方法の一例を図10に示す。まず、図10(i)に示されるように、複合基板40を、個片化されたキャリア付第1基板20’が外側になるようにステージS上に載置して、第2基板30をステージSに密着させる。このステージSは、曲率半径が200mm以上5000mm以下の凸曲面を有し、好ましくは300mm以上3500mm以下、さらに好ましくは350mm以上3000mm以下、特に好ましくは600mm以上1900mm以下、最も好ましくは1000mm以上1800mm以下である。したがって、図10(ii)に示されるように、第2基板30をステージSの凸曲面に密着させることで、第2基板30も上記曲率半径と対応する凸曲面を形成する。これにより、複合基板40には、第2基板30とキャリア12とが離間する方向に力が加わることになる。そして、第2基板30をステージに密着させながら、キャリア12を剥離層16から、第2基板30が上記曲率半径の凸曲面を形成するように剥離する(図10(iii))。このように、第2基板30が曲率半径200mm以上の凸曲面を形成するようにキャリア12を剥離することで、小さい曲率半径に起因する応力の集中及び損傷の発生を回避することができる。しかも、上記凸曲面の曲率半径を5000mm以下とし、かつ、第2基板30をステージSに密着させながら上記剥離を行うことで、極めて簡単にかつ極めて効率良くキャリア12の剥離を行うことができ、生産性が格段に向上する。
キャリア12の剥離方法の別の一例を図11A及び図11Bに示す。図11A及び図11Bに示される方法では、まず、固定治具Jを用いて複合基板40のキャリア12側を固定する。固定治具Jの例としてはクランプが挙げられる。そして、キャリア12を固定した状態で、第2基板30が回転する方向に力を加えることにより、キャリア12を剥離層16の位置で複合基板40から剥離することができる。例えば、図11Aに示されるように、複合基板40がねじれるように、第2基板30の対角から互いに反対方向に力を加えてもよい。こうすることで、極めて簡単にかつ極めて効率良くキャリア12の剥離を行うことができる。
キャリア12の剥離方法の更に別の一例を図12A及び図12Bに示す。図12A及び図12Bに示される方法では、まず、接着テープ44等を用いて複合基板40のキャリア12側をステージSに固定する。次いで、キャリア12を固定した状態で、板状部材Bを第2基板30とステージSとの間に挿入する。そして、この板状部材Bを用いて、キャリア12と第2基板30とが離間する方向に力を加えることにより、キャリア12を剥離層16の位置で複合基板40から剥離することができる。例えば、図12Bに示されるように、板状部材Bはテーパー形状であってよく、厚さの薄い側から板状部材Bを第2基板30とステージSとの間に挿入してもよい。こうすることで、板状部材Bを挿入するごとに第2基板30に加わる力が大きくなる結果、キャリア12のスムーズな剥離が実現される。
(7)剥離層及び金属層の除去(任意工程)
所望により、複合基板40に残存した剥離層16を除去してもよい。剥離層16の除去方法は特に限定されるものでなく、剥離層16の材質に応じて公知の手法を適宜選択すればよい。例えば、剥離層16が炭素層である場合、複合基板40に対して酸素プラズマ処理を行うことにより、好ましく剥離層16を除去することができる。特に、レーザーを使用せずに剥離可能な材質で剥離層16を構成することにより、プラズマ処理時間を短縮することができ、結果として複合基板40へのダメージを最小化できる。
所望により、複合基板40に残存した剥離層16を除去してもよい。剥離層16の除去方法は特に限定されるものでなく、剥離層16の材質に応じて公知の手法を適宜選択すればよい。例えば、剥離層16が炭素層である場合、複合基板40に対して酸素プラズマ処理を行うことにより、好ましく剥離層16を除去することができる。特に、レーザーを使用せずに剥離可能な材質で剥離層16を構成することにより、プラズマ処理時間を短縮することができ、結果として複合基板40へのダメージを最小化できる。
所望により、キャリア12の剥離後又は剥離層16の除去後に露出した機能層17(存在する場合)及び金属層18をエッチングにより除去してもよい(図3(ix))。金属層18等の除去後に、樹脂含有層22の表面に公知の手法で実装パッドやはんだバンプ等を形成し、半導体チップ等の電子部品を搭載してもよい。すなわち、樹脂含有層22は、上述したとおり、第2基板30と半導体チップ等とを中継するインターポーザ(再配線層)であるのが好ましい。いずれにしても、複合基板40に対して公知の種々の処理を行うことで、最終製品としての配線板とすることができる。
積層シート
図5を参照しつつ上述したとおり、本発明の方法において用いられる積層シート10は、キャリア12、所望により中間層14、剥離層16、所望により機能層17、及び金属層18を順に備える。
図5を参照しつつ上述したとおり、本発明の方法において用いられる積層シート10は、キャリア12、所望により中間層14、剥離層16、所望により機能層17、及び金属層18を順に備える。
キャリア12は、上述したとおり、Sdrがそれぞれ所定範囲内に制御された平坦領域F及び凹凸領域Rを有し、凹凸領域Rが平坦領域Fを取り囲むパターンで設けられる。キャリア12は、ガラス、シリコン、セラミックス又は金属で構成されるのが好ましく、より好ましくはガラス、シリコン又はセラミックス、さらに好ましくはガラス又はシリコンで構成される。シリコンで構成されるキャリア12としては、元素としてSiを含むものであればどのようなものでもよく、SiO2基板、SiN基板、Si単結晶基板、Si多結晶基板等が適用できる。キャリア12を構成する金属の好ましい例としては、アルミニウム及びアルミニウム合金(例えばジュラルミン(例えばJIS規格におけるA2017、A2024及びA7075))、ステンレス鋼、銅及び銅合金(例えば青銅、リン銅、銅ニッケル合金、銅チタン合金等)、チタン及びチタン合金、並びにニッケル及びニッケル合金が挙げられる。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、SiO2基板、Si単結晶基板、ガラス板等の剛性を有する支持体として機能し得るものであることが好ましい。より好ましくは、加熱を伴うプロセスにおける積層シート10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Si単結晶基板又はガラス板である。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のビッカース硬さは500HV以上3000HV以下であるのが好ましく、より好ましくは600HV以上2000HV以下である。ガラスをキャリアとして用いた場合、軽量で、熱膨脹係数が低く、絶縁性が高く、剛性が高く表面が平坦なため、金属層18の表面を極度に平滑にできる等の利点がある。また、キャリアがガラスである場合、配線層を形成した後、画像検査を行う際に視認性に優れる点、電子素子搭載時に有利な表面平坦性(コプラナリティ)を有している点、樹脂含有層22の形成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、複合基板40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はSiO2を含むガラスであることが好ましく、より好ましくはSiO2を50重量%以上、さらに好ましくはSiO2を60重量%以上含むガラスである。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、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、ソーダライムガラス、及びそれらの組合せであり、最も好ましくは無アルカリガラスである。キャリア12がホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス又はソーダライムガラスで構成されることが、キャリア付第1基板20を切断する際にキャリア12のチッピングを少なくすることができるため好ましい。無アルカリガラスとは、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。キャリア12が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樹脂含有層22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。
所望により設けられる中間層14は、キャリア12と剥離層16の間に介在して、キャリア12と剥離層16との密着性の確保に寄与する層である。中間層14を構成する金属の例としてはCu、Ti、Al、Nb、Zr、Cr、W、Ta、Co、Ag、Ni、In、Sn、Zn、Ga、Mo及びそれらの組合せ(以下、金属Mという)が挙げられ、好ましくはCu、Ti、Al、Nb、Zr、Cr、W、Ta、Co、Ag、Ni、Mo及びそれらの組合せ、より好ましくはCu、Ti、Zr、Al、Cr、W、Ni、Mo及びそれらの組合せ、さらに好ましくはCu、Ti、Al、Cr、Ni、Mo及びそれらの組合せ、特に好ましくはCu、Ti、Al、Ni及びそれらの組合せが挙げられる。中間層14は、純金属であってもよいし、合金であってもよい。中間層14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。また、特に制限されるものではないが、中間層14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。上記金属の含有率の上限は特に限定されず、100原子%であってもよい。中間層14は物理気相堆積(PVD)法により形成された層であるのが好ましく、より好ましくはスパッタリングにより形成された層である。中間層14は金属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の観点で特に好ましい。中間層14の厚さは10nm以上1000nm以下であるのが好ましく、より好ましくは30nm以上800nm以下、さらに好ましくは60nm以上600nm以下、特に好ましくは100nm以上400nm以下である。こうした厚さとすることにより、キャリアと同等の粗度を有する中間層とすることが可能となる。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。
中間層14は、1層構成であってもよいし、2層以上の構成であってもよい。中間層14が1層構成である場合、中間層14はCu、Al、Ti、Ni又はそれらの組合せ(例えば合金や金属間化合物)で構成される金属を含有する層からなるのが好ましく、より好ましくはAl、Ti、又はそれらの組合せ(例えば合金や金属間化合物)であり、さらに好ましくは主としてAlを含有する層又は主としてTiを含有する層である。一方、キャリア12との密着性が十分高いとはいえない金属又は合金を中間層14に採用する場合は、中間層14を2層構成とすることが好ましい。すなわち、キャリア12との密着性に優れる金属(例えばTi)又は合金で構成した層をキャリア12に隣接させて設け、かつ、キャリア12との密着性に劣る金属(例えばCu)又は合金で構成した層を剥離層16に隣接させて設けることで、キャリア12との密着性を向上することができる。したがって、中間層14の好ましい2層構成の例としては、キャリア12に隣接するTi含有層と、剥離層16に隣接するCu含有層とからなる積層構造が挙げられる。また、2層構成の各層の構成元素や厚みのバランスを変えると、剥離強度も変わるため、各層の構成元素や厚みを適宜調整するのが好ましい。なお、本明細書において「金属M含有層」の範疇には、キャリアの剥離性を損なわない範囲において、金属M以外の元素を含む合金も含まれるものとする。したがって、中間層14は主として金属Mを含む層ともいうことができる。上記の点から、中間層14における金属Mの含有率は50原子%以上100原子%以下であることが好ましく、より好ましくは60原子%以上100原子%以下、さらに好ましくは70原子%以上100原子%以下、特に好ましくは80原子%以上100原子%以下、最も好ましくは90原子%以上100原子%以下である。
中間層14を合金で構成する場合、好ましい合金の例としてはNi合金が挙げられる。Ni合金はNi含有率が45重量%以上98重量%以下であるのが好ましく、より好ましくは55重量%以上90重量%以下、さらに好ましくは65重量%以上85重量%以下である。好ましいNi合金は、Niと、Cr、W、Ta、Co、Cu、Ti、Zr、Si、C、Nd、Nb及びLaからなる群から選択される少なくとも1種との合金であり、より好ましくはNiと、Cr、W、Cu及びSiからなる群から選択される少なくとも1種との合金である。中間層14をNi合金層とする場合、Ni合金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の観点で特に好ましい。
剥離層16はキャリア12、及び存在する場合には中間層14の剥離を可能ないし容易とする層である。剥離層16は、物理的に力を加える方法により剥離が可能なもののほか、レーザーにより剥離する方法(レーザーリフトオフ、LLO)により剥離が可能となるものでも良い。剥離層16がレーザーリフトオフにより剥離が可能となる材質で構成される場合、剥離層16は硬化後のレーザー光線照射により界面の接着強度が低下する樹脂で構成されてもよく、あるいはレーザー光線照射により改質がされるケイ素、炭化ケイ素、金属酸化物等の層であってもよい。また、剥離層16は、有機剥離層及び無機剥離層のいずれであってもよい。有機剥離層に用いられる有機成分の例としては、窒素含有有機化合物、硫黄含有有機化合物、カルボン酸等が挙げられる。窒素含有有機化合物の例としては、トリアゾール化合物、イミダゾール化合物等が挙げられる。一方、無機剥離層に用いられる無機成分の例としては、Ni、Mo、Co、Cr、Fe、Ti、W、P、Zn、Cu、Al、Nb、Zr、Ta、Ag、In、Sn、Gaの少なくとも一種類以上を含む金属酸化物若しくは金属酸窒化物、又は炭素層等が挙げられる。これらの中でも特に、剥離層16は、炭素含有層、すなわち主として炭素を含んでなる層であるのが剥離容易性や膜形成性の点等から好ましく、よ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、さらに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層である。この場合、剥離層16(すなわち炭素含有層)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。剥離層16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、水素等)を含みうる。また、剥離層16には機能層17又は金属層18の成膜手法に起因して、剥離層16として含有された金属以外の種類の金属原子が混入しうる。剥離層16として炭素含有層を用いた場合には、キャリア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、金属層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。この剥離層16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剥離層16中の過度な不純物を抑制する点、所望により設けられる中間層14の成膜との連続生産性の点などから好ましい。剥離層16として炭素含有層を用いた場合の厚さは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。こうした厚さとすることにより、キャリアと同等の粗度を有し、剥離機能を具備した剥離層とすることが可能となる。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。
剥離層16は、金属酸化物層及び炭素含有層のそれぞれの層を含むか、又は金属酸化物及び炭素の双方を含む層であってもよい。特に、積層シート10が中間層14を含む場合、炭素含有層がキャリア12の安定的な剥離に寄与するとともに、金属酸化物層が中間層14及び金属層18に由来する金属元素の加熱に伴う拡散を抑制することができ、結果として例えば350℃以上もの高温で加熱された後においても、安定した剥離性を保持することが可能となる。金属酸化物層はCu、Ti、Al、Nb、Zr、Cr、W、Ta、Co、Ag、Ni、In、Sn、Zn、Ga、Mo又はそれらの組合せで構成される金属の酸化物を含む層であるのが好ましい。金属酸化物層は金属ターゲットを用い、酸化性雰囲気下でスパッタリングを行う反応性スパッタリング法により形成された層であるのが、成膜時間の調整によって膜厚を容易に制御可能な点から特に好ましい。金属酸化物層の厚さは0.1nm以上100nm以下であるのが好ましい。金属酸化物層の厚さの上限値としては、より好ましくは60nm以下、さらに好ましくは30nm以下、特に好ましくは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。このとき、剥離層16として金属酸化物層及び炭素層が積層される順は特に限定されない。また、剥離層16は、金属酸化物層及び炭素含有層の境界が明瞭には特定されない混相(すなわち金属酸化物及び炭素の双方を含む層)の状態で存在していてもよい。
同様に、高温での熱処理後においても安定した剥離性を保持する観点から、剥離層16は、金属層18に隣接する側の面がフッ化処理面及び/又は窒化処理面である金属含有層であってもよい。金属含有層にはフッ素の含有量及び窒素の含有量の和が1.0原子%以上である領域(以下、「(F+N)領域」と称する)が10nm以上の厚さにわたって存在するのが好ましく、(F+N)領域は金属含有層の金属層18側に存在するのが好ましい。(F+N)領域の厚さ(SiO2換算)は、XPSを用いて積層シート10の深さ方向元素分析を行うことにより特定される値とする。フッ化処理面ないし窒化処理面は、反応性イオンエッチング(RIE:Reactive ion etching)、又は反応性スパッタリング法により好ましく形成することができる。一方、金属含有層に含まれる金属元素は、負の標準電極電位を有するのが好ましい。金属含有層に含まれる金属元素の好ましい例としては、Cu、Ag、Sn、Zn、Ti、Al、Nb、Zr、W、Ta、Mo及びそれらの組合せ(例えば合金や金属間化合物)が挙げられる。金属含有層における金属元素の含有率は50原子%以上100原子%以下であることが好ましい。金属含有層は1層から構成される単層であってもよく、2層以上から構成される多層であってもよい。金属含有層全体の厚さは、10nm以上1000nm以下であることが好ましく、より好ましくは30nm以上500nm以下、さらに好ましくは50nm以上400nm以下、特に好ましくは100nm以上300nm以下である。金属含有層自体の厚さは、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。
あるいは、剥離層16は、炭素層等に代えて、金属酸窒化物含有層であってもよい。金属酸窒化物含有層のキャリア12と反対側(すなわち金属層18側)の表面は、TaON、NiON、TiON、NiWON及びMoONからなる群から選択される少なくとも1種の金属酸窒化物を含むのが好ましい。また、キャリア12と金属層18との密着性を確保する点から、金属酸窒化物含有層のキャリア12側の表面は、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種を含むのが好ましい。こうすることで、金属層18表面の異物粒子数を抑制して回路形成性を向上し、かつ、高温で長時間加熱された後においても、安定した剥離強度を保持することが可能となる。金属酸窒化物含有層の厚さは5nm以上500nm以下であるのが好ましく、より好ましくは10nm以上400nm以下、さらに好ましくは20nm以上200nm以下、特に好ましくは30nm以上100nm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。
所望により剥離層16と金属層18との間に機能層17が設けられてもよい。機能層17は積層シート10に、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れば特に限定されない。機能層17を構成する金属の好ましい例としては、Ti、Al、Nb、Zr、Cr、W、Ta、Co、Ag、Ni、Mo及びそれらの組合せが挙げられ、より好ましくはTi、Zr、Al、Cr、W、Ni、Mo及びそれらの組合せ、さらに好ましくはTi、Al、Cr、Ni、Mo及びそれらの組合せ、特に好ましくはTi、Mo及びそれらの組合せである。これらの元素は、フラッシュエッチング液(例えば銅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、機能層17は、金属層18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、機能層17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、機能層17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。機能層17は、純金属であってもよいし、合金であってもよい。機能層17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。また、上記金属の含有率の上限は特に限定されず、100原子%であってもよい。機能層17は物理気相堆積(PVD)法により形成された層であるのが好ましく、より好ましくはスパッタリングにより形成された層である。機能層17の厚さは1nm以上500nm以下であるのが好ましく、より好ましくは10nm以上400nm以下、さらに好ましくは30nm以上300nm以下、特に好ましくは50nm以上200nm以下である。
金属層18は金属で構成される層である。金属層を構成する金属の好ましい例としては、Cu、Au、Pt及びそれらの組合せ(例えば合金や金属間化合物)が挙げられ、より好ましくはCu、Au、Pt及びそれらの組合せ、さらに好ましくはCuである。金属層18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。金属層18は、いかなる方法で製造されたものでよく、例えば、無電解金属めっき法及び電解金属めっき法等の湿式成膜法、スパッタリング及び真空蒸着等の物理気相堆積(PVD)法、化学気相成膜、又はそれらの組合せにより形成した金属層であってよい。特に好ましくは、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、スパッタリング法や真空蒸着等の物理気相堆積(PVD)法により形成された金属層であり、最も好ましくはスパッタリング法により製造された金属層である。また、金属層18は、無粗化の金属層であるのが好ましいが、配線パターン形成に支障を来さないかぎり予備的粗化やソフトエッチング処理や洗浄処理、酸化還元処理により二次的な粗化が生じたものであってもよい。上述したようなファインピッチ化に対応する観点から、金属層18の厚さは0.01μm以上4.0μm以下であり、好ましくは0.02μm以上3.0μm以下、より好ましくは0.05μm以上2.5μm以下、さらに好ましくは0.10μm以上2.0μm以下、特に好ましくは0.20μm以上1.5μm以下、最も好ましくは0.30μm以上1.2μm以下である。このような範囲内の厚さの金属層18はスパッタリング法により製造されるのが成膜厚さの面内均一性の維持や、シート状やロール状での生産性向上の観点で好ましい。
金属層18の最外面は、キャリア12の平坦領域Fの表面形状に対応した平坦形状と、キャリア12の凹凸領域Rの表面形状に対応した凹凸形状とを有するのが好ましい。すなわち、図5及び6に示されるように、平坦領域F及び凹凸領域Rを有するキャリア12上に中間層14(存在する場合)、剥離層16、機能層17(存在する場合)を介して金属層18が形成されることで、キャリア12の平坦領域F及び凹凸領域Rの表面プロファイルが各層の表面にそれぞれ転写される。こうして、剥離層16の一部に凹凸形状が転写されつつ、金属層18の最外面にキャリア12の各領域の形状に対応した望ましい表面プロファイルが付与されるのが好ましい。こうすることで、キャリア付第1基板20を切断した場合におけるキャリア12の剥離をより一層防止することができるとともに、ファインピッチ化により一層対応できる。典型的には、金属層18の最外面における、キャリア12の平坦領域Fに対応した平坦形状を有する面(すなわち平坦面)は、界面の展開面積比Sdrが5%未満であり、好ましくは0.01%以上4.0%以下、より好ましくは0.03%以上3.0%以下、さらに好ましくは0.05%以上1.0%以下、特に好ましくは0.08%以上0.50%以下である。また、金属層18の最外面における、キャリア12の凹凸領域Rに対応した凹凸形状を有する面(すなわち凹凸面)は、界面の展開面積比Sdrが典型的には5%以上39%以下であり、好ましくは6%以上36%以下、より好ましくは7%以上32%以下、さらに好ましくは7%以上25%以下、特に好ましくは8%以上22%以下である。
中間層14(存在する場合)、剥離層16、機能層17(存在する場合)及び金属層18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法により形成された膜である。
金属層18、所望により中間層14、所望により剥離層16、及び所望により機能層17(すなわち少なくとも金属層18)が、キャリア12の端面にまで延出することにより、当該端面が被覆されるのが好ましい。すなわち、キャリア12の表面のみならず端面も少なくとも金属層18で被覆されていることが好ましい。端面も被覆することで、配線基板の製造工程におけるキャリア12への薬液の浸入を防止することができる他、積層シート10をハンドリングする際の側端部における剥離によるチッピング、すなわち剥離層16上の皮膜(すなわち金属層18)の欠けを強固に防止させることができる。キャリア12の端面における被覆領域は、キャリア12の表面から厚さ方向(すなわちキャリア表面に対して垂直な方向)に向かって、好ましくは0.1mm以上の領域、より好ましくは0.2mm以上の領域、さらに好ましくはキャリア12の端面全域にわたるものとする。
積層シート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。積層シート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。積層シート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、積層シート10は、樹脂含有層22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。
本発明を以下の例によってさらに具体的に説明する。
なお、以下の例において言及される界面の展開面積比SdrはISO25178に準拠してレーザー顕微鏡(オリンパス株式会社製、OLS5000)で測定された値である。具体的には、測定対象の表面における面積12690μm2の領域の表面プロファイルを、上記レーザー顕微鏡にて開口数(N.A.)0.95の100倍レンズで測定した。得られた表面プロファイルに対してノイズ除去及び1次線形面傾き補正を行った後、表面性状解析により界面の展開面積比Sdrの測定を実施した。このとき、Sdrの測定は、Sフィルター及びLフィルターによるカットオフは行わなかった。
例1
(1)積層シートの作製
図1(i)に示されるように、キャリア12としてガラス製のキャリアを準備した。このガラスキャリア上に凹凸領域Rを形成した後、中間層14(Ti含有層及びCu含有層)、剥離層16としての炭素含有層、機能層17、及び金属層18をこの順に成膜して積層シート10を作製した。具体的な手順は以下のとおりである。
図1(i)に示されるように、キャリア12としてガラス製のキャリアを準備した。このガラスキャリア上に凹凸領域Rを形成した後、中間層14(Ti含有層及びCu含有層)、剥離層16としての炭素含有層、機能層17、及び金属層18をこの順に成膜して積層シート10を作製した。具体的な手順は以下のとおりである。
(1-1)キャリアの用意
界面の展開面積比Sdrが0.10%の平坦面を有する300mm角で厚さ1.1mmのガラスシート(材質:ソーダライムガラス、セントラル硝子株式会社製)を用意した。
界面の展開面積比Sdrが0.10%の平坦面を有する300mm角で厚さ1.1mmのガラスシート(材質:ソーダライムガラス、セントラル硝子株式会社製)を用意した。
(1-2)キャリアの粗化処理
キャリア12表面にマスキング層を、矩形状マスキング領域が3.0mmの平均線幅で互いに離間して配置されるパターンに形成した。このマスキング層の形成は、粘着性塩ビテープ(リンテック社製、PVC100M M11K)を用いてロールラミネーションにより行った。次に、ブラスト装置(不二製作所製、品番:SCM-4RBT-05-401)を用いて、マスキング層で部分的に被覆されたキャリア表面に対して、幅3mm及び長さ630mm(平面視した場合にキャリア12と重なる部分の長さは200mm)のノズルから、平均粒径20μmのメディア(アルミナ)を0.1MPa以上0.25MPa以下の吐出圧力で投射することで、キャリア12の露出部分に対して粗化処理を行った。キャリア12に対する単位面積当たりのブラスト処理時間は0.33秒/cm2とした。こうして、キャリア12表面に、平均3.0mmの線幅を有する凹凸領域Rを格子状のパターンで形成した。その後、マスキング層を除去して平坦領域Fを露出させた。キャリア12の凹凸領域Rにおける界面の展開面積比Sdrは15%であった。
キャリア12表面にマスキング層を、矩形状マスキング領域が3.0mmの平均線幅で互いに離間して配置されるパターンに形成した。このマスキング層の形成は、粘着性塩ビテープ(リンテック社製、PVC100M M11K)を用いてロールラミネーションにより行った。次に、ブラスト装置(不二製作所製、品番:SCM-4RBT-05-401)を用いて、マスキング層で部分的に被覆されたキャリア表面に対して、幅3mm及び長さ630mm(平面視した場合にキャリア12と重なる部分の長さは200mm)のノズルから、平均粒径20μmのメディア(アルミナ)を0.1MPa以上0.25MPa以下の吐出圧力で投射することで、キャリア12の露出部分に対して粗化処理を行った。キャリア12に対する単位面積当たりのブラスト処理時間は0.33秒/cm2とした。こうして、キャリア12表面に、平均3.0mmの線幅を有する凹凸領域Rを格子状のパターンで形成した。その後、マスキング層を除去して平坦領域Fを露出させた。キャリア12の凹凸領域Rにおける界面の展開面積比Sdrは15%であった。
(1-3)Ti含有層の形成
粗化処理を行った側のキャリア12表面に、Ti含有層として厚さ100nmのTi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Tiターゲット(純度99.999%)
‐ 到達真空度:1×10-4Pa未満
‐ キャリアガス:Ar(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/cm2)
‐ 成膜時温度:40℃
粗化処理を行った側のキャリア12表面に、Ti含有層として厚さ100nmのTi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Tiターゲット(純度99.999%)
‐ 到達真空度:1×10-4Pa未満
‐ キャリアガス:Ar(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/cm2)
‐ 成膜時温度:40℃
(1-4)Cu含有層の形成
Ti含有層の上に、Cu含有層として厚さ100nmのCu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Cuターゲット(純度99.98%)
‐ 到達真空度:1×10-4Pa未満
‐ キャリアガス:Ar(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/cm2)
‐ 成膜時温度:40℃
Ti含有層の上に、Cu含有層として厚さ100nmのCu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Cuターゲット(純度99.98%)
‐ 到達真空度:1×10-4Pa未満
‐ キャリアガス:Ar(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/cm2)
‐ 成膜時温度:40℃
(1-5)炭素含有層の形成
Cu含有層の上に、剥離層16として厚さ6nmのアモルファスカーボ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)の炭素ターゲット(純度99.999%)
‐ 到達真空度:1×10-4Pa未満
‐ キャリアガス:Ar(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/cm2)
‐ 成膜時温度:40℃
Cu含有層の上に、剥離層16として厚さ6nmのアモルファスカーボ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)の炭素ターゲット(純度99.999%)
‐ 到達真空度:1×10-4Pa未満
‐ キャリアガス:Ar(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/cm2)
‐ 成膜時温度:40℃
(1-6)機能層の形成
剥離層16の表面に、機能層17として厚さ100nmのTi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Tiターゲット(純度99.999%)
‐ キャリアガス:Ar(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/cm2)
剥離層16の表面に、機能層17として厚さ100nmのTi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Tiターゲット(純度99.999%)
‐ キャリアガス:Ar(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/cm2)
(1-7)金属層の形成
機能層17の上に、金属層18として厚さ300nmのCu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て、積層シート10を得た(図1(i))。
‐ 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Cuターゲット(純度99.98%)
‐ 到達真空度:1×10-4Pa未満
‐ キャリアガス:Ar(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/cm2)
‐ 成膜時温度:40℃
機能層17の上に、金属層18として厚さ300nmのCu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て、積層シート10を得た(図1(i))。
‐ 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Cuターゲット(純度99.98%)
‐ 到達真空度:1×10-4Pa未満
‐ キャリアガス:Ar(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/cm2)
‐ 成膜時温度:40℃
(2)樹脂含有層の形成
積層シート10の金属層18の表面に、樹脂含有層22として300mm角で厚さ50μmの絶縁層(材質:感光性エポキシ樹脂)を形成して、キャリア付第1基板20とした(図1(ii))。
積層シート10の金属層18の表面に、樹脂含有層22として300mm角で厚さ50μmの絶縁層(材質:感光性エポキシ樹脂)を形成して、キャリア付第1基板20とした(図1(ii))。
(3)キャリア付第1基板の切断
市販の切削装置を用いて、キャリア付第1基板20を凹凸領域Rの格子状パターンに従って切断した(図1(iii))。具体的には、まず、キャリア付第1基板20のキャリア12側を、切削装置のチャックテーブルに固定した。この状態で、切削装置が備える環状の切削ブレードを回転させながら、キャリア付第1基板20の樹脂含有層22側からキャリア12に到達するまで移動させることにより、キャリア付第1基板20を分割した。この切削ブレードによる分割を凹凸領域Rの格子状パターンに従って行うことで、60mm角の個片化されたキャリア付第1基板20’を得た(図2(iv))。個片化された各キャリア付第1基板20’において、キャリア12の剥離は生じなかった。また、個片化されたキャリア付第1基板20’における凹凸領域Rのパターン幅は1.5mmであった。
市販の切削装置を用いて、キャリア付第1基板20を凹凸領域Rの格子状パターンに従って切断した(図1(iii))。具体的には、まず、キャリア付第1基板20のキャリア12側を、切削装置のチャックテーブルに固定した。この状態で、切削装置が備える環状の切削ブレードを回転させながら、キャリア付第1基板20の樹脂含有層22側からキャリア12に到達するまで移動させることにより、キャリア付第1基板20を分割した。この切削ブレードによる分割を凹凸領域Rの格子状パターンに従って行うことで、60mm角の個片化されたキャリア付第1基板20’を得た(図2(iv))。個片化された各キャリア付第1基板20’において、キャリア12の剥離は生じなかった。また、個片化されたキャリア付第1基板20’における凹凸領域Rのパターン幅は1.5mmであった。
(4)個片化されたキャリア付第1基板のトリミング
個片化されたキャリア付第1基板20’の周縁における凹凸領域Rのパターン幅が約0.3mmになるようにトリミングを行った(図2(v)及び(vi))。このトリミングは、上記キャリア付第1基板の切断と同様の装置及び手法により行った。以上の操作を2つの個片化されたキャリア付第1基板20’について実施した。トリミング後の各キャリア付第1基板20’の周囲4辺を光学顕微鏡でそれぞれ観察し、凹凸領域Rのパターン幅を計測した。結果は表1に示されるとおりであった。
個片化されたキャリア付第1基板20’の周縁における凹凸領域Rのパターン幅が約0.3mmになるようにトリミングを行った(図2(v)及び(vi))。このトリミングは、上記キャリア付第1基板の切断と同様の装置及び手法により行った。以上の操作を2つの個片化されたキャリア付第1基板20’について実施した。トリミング後の各キャリア付第1基板20’の周囲4辺を光学顕微鏡でそれぞれ観察し、凹凸領域Rのパターン幅を計測した。結果は表1に示されるとおりであった。
(5)個片化されたキャリア付第1基板の第2基板への積層
第2基板30として、80mm角で厚さ1.6mmのガラスエポキシ基板(FR-4)を用意した。この第2基板30の中央部に、上記トリミング後の個片化されたキャリア付第1基板20’を積層した。このとき、接着層42としてエポキシ樹脂を主剤とするNCF(Non-Conductive Film)を用いて樹脂含有層22と第2基板30とを接合することで、複合基板40とした(図3(vii))。
第2基板30として、80mm角で厚さ1.6mmのガラスエポキシ基板(FR-4)を用意した。この第2基板30の中央部に、上記トリミング後の個片化されたキャリア付第1基板20’を積層した。このとき、接着層42としてエポキシ樹脂を主剤とするNCF(Non-Conductive Film)を用いて樹脂含有層22と第2基板30とを接合することで、複合基板40とした(図3(vii))。
(6)キャリアの剥離
曲率半径が1500mmの凸曲面を有するステージSを用意した。得られた複合基板40を、個片化されたキャリア付第1基板20’が外側になるようにステージS上に載置した(図10(i))。そして、第2基板30の対角部分をステージSに向けて押圧することにより、第2基板30をステージSの凸曲面に密着させた(図10(ii))。こうして、キャリア12を中間層14とともに複合基板40から剥離した(図10(iii))。キャリア12剥離後の複合基板40の表面を目視観察し、割れや破れ等が生じていないことを確認した。
曲率半径が1500mmの凸曲面を有するステージSを用意した。得られた複合基板40を、個片化されたキャリア付第1基板20’が外側になるようにステージS上に載置した(図10(i))。そして、第2基板30の対角部分をステージSに向けて押圧することにより、第2基板30をステージSの凸曲面に密着させた(図10(ii))。こうして、キャリア12を中間層14とともに複合基板40から剥離した(図10(iii))。キャリア12剥離後の複合基板40の表面を目視観察し、割れや破れ等が生じていないことを確認した。
(7)剥離層、機能層及び金属層の除去
複合基板40に残存した剥離層16をアッシングにより除去した。すなわち、アッシング用チャンバー内に複合基板40を載置し、酸素ガスを導入後、プラズマ生成用電力により酸素を活性化させた。これにより、剥離層16の主成分である炭素を活性化した酸素と結合させて二酸化炭素とすることにより、剥離層16を反応生成ガスとして除去した。その後、複合基板40の表面に露出した機能層17(Ti層)を過酸化水素系アルカリエッチング液で除去するとともに、金属層18(Cu層)を硫酸-過酸化水素系エッチング液で除去した。こうして、剥離層16、機能層17及び金属層18が除去された複合基板40を得た(図3(ix))。
複合基板40に残存した剥離層16をアッシングにより除去した。すなわち、アッシング用チャンバー内に複合基板40を載置し、酸素ガスを導入後、プラズマ生成用電力により酸素を活性化させた。これにより、剥離層16の主成分である炭素を活性化した酸素と結合させて二酸化炭素とすることにより、剥離層16を反応生成ガスとして除去した。その後、複合基板40の表面に露出した機能層17(Ti層)を過酸化水素系アルカリエッチング液で除去するとともに、金属層18(Cu層)を硫酸-過酸化水素系エッチング液で除去した。こうして、剥離層16、機能層17及び金属層18が除去された複合基板40を得た(図3(ix))。
Claims (14)
- キャリア、剥離層及び金属層を順に備えた積層シートを用意する工程であって、前記キャリアは、少なくとも金属層側の表面に、ISО25178に準拠して測定される界面の展開面積比Sdrが5%未満である平坦領域と、ISО25178に準拠して測定される界面の展開面積比Sdrが5%以上39%以下である凹凸領域とを有し、前記凹凸領域が前記平坦領域を取り囲むパターンで設けられる、工程と、
前記金属層の表面に樹脂含有層を形成して、キャリア付第1基板を得る工程と、
前記キャリア付第1基板を前記凹凸領域のパターンに従って切断して、個片化されたキャリア付第1基板を得る工程と、
前記個片化されたキャリア付第1基板を、前記キャリアが外側となるように第2基板に積層して、複合基板を得る工程と、
を含む、配線板の製造方法。 - 前記積層シートにおける前記凹凸領域のパターン幅が1.0mm超であり、
前記配線板の製造方法が、前記個片化されたキャリア付第1基板を前記第2基板に積層する前に、前記個片化されたキャリア付第1基板の周縁における前記凹凸領域のパターン幅が全周にわたって1.0mm以下になるように、前記個片化されたキャリア付第1基板をトリミングする工程をさらに含む、請求項1に記載の配線板の製造方法。 - 前記複合基板を、前記個片化されたキャリア付第1基板が外側になるようにステージ上に載置して、前記第2基板を前記ステージに密着させる工程と、
前記第2基板を前記ステージに密着させながら、前記キャリアを前記剥離層から、前記第2基板が曲率半径200mm以上5000mm以下の凸曲面を形成するように剥離する工程と、
をさらに含む、請求項1又は2に記載の配線板の製造方法。 - 前記キャリア付第1基板の厚さが150μm以上3000μm以下であり、かつ、前記第2基板の厚さが300μm以上3000μm以下である、請求項1又は2に記載の配線板の製造方法。
- 前記キャリアが、複数の前記平坦領域を有し、前記凹凸領域が、前記複数の平坦領域を区画する線状のパターンに設けられる、請求項1又は2に記載の配線板の製造方法。
- 前記キャリアが、ガラス、シリコン、セラミックス又は金属で構成される、請求項1又は2に記載の配線板の製造方法。
- 前記樹脂含有層が、配線層及び絶縁層を含む、請求項1又は2に記載の配線板の製造方法。
- 前記絶縁層が絶縁樹脂で構成される、請求項7に記載の配線板の製造方法。
- 前記樹脂含有層を形成する工程が、
前記金属層の表面に第1配線層を形成する工程と、
前記積層シートの前記第1配線層が形成された面に絶縁層及び配線層を交互に形成して、前記第1配線層が埋込み配線層の形で組み込まれた樹脂含有層を得る工程と、
を含む、請求項7に記載の配線板の製造方法。 - 前記樹脂含有層がインターポーザである、請求項7に記載の配線板の製造方法。
- 前記第2基板がビルドアップ基板である、請求項1又は2に記載の配線板の製造方法。
- 前記第2基板がコア層を含み、前記コア層が、エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、FR-4、FR-5、シアン酸エステル、ポリフェニレン誘導体、ガラス、プリプレグ材料、ポリイミド、ポリアミド、液晶性ポリマー、エポキシ系ビルドアップ材料、ポリテトラフルオロエチレン、セラミックス、及び金属酸化物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、請求項1又は2に記載の配線板の製造方法。
- 前記第2基板は、前記コア層の少なくとも一方の面に配線層及び絶縁層を備えたものである、請求項12に記載の配線板の製造方法。
- 前記積層シートは、前記金属層の最外面が、前記キャリアの前記平坦領域の表面形状に対応した平坦形状と、前記キャリアの前記凹凸領域の表面形状に対応した凹凸形状とを有する、請求項1又は2に記載の配線板の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
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JP2023030416 | 2023-02-28 | ||
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WO2024181241A1 true WO2024181241A1 (ja) | 2024-09-06 |
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ID=92589751
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PCT/JP2024/006082 WO2024181241A1 (ja) | 2023-02-28 | 2024-02-20 | 配線板の製造方法 |
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WO (1) | WO2024181241A1 (ja) |
Citations (3)
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WO2018047861A1 (ja) * | 2016-09-08 | 2018-03-15 | 凸版印刷株式会社 | 配線基板及び配線基板の製造方法 |
WO2018173807A1 (ja) * | 2017-03-21 | 2018-09-27 | 三井金属鉱業株式会社 | 配線板の製造方法 |
WO2022124116A1 (ja) * | 2020-12-08 | 2022-06-16 | 三井金属鉱業株式会社 | キャリア付金属箔及びその製造方法 |
-
2024
- 2024-02-20 WO PCT/JP2024/006082 patent/WO2024181241A1/ja unknown
Patent Citations (3)
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WO2018047861A1 (ja) * | 2016-09-08 | 2018-03-15 | 凸版印刷株式会社 | 配線基板及び配線基板の製造方法 |
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