| 【発明の名称】 |
極薄導体箔を用いたパターン形成方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】高崎 義徳
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| 【要約】 |
【課題】極薄銅箔を用いることにより，外層のパターン精度がよく，歩留まりもよいパターン形成方法を提供すること。
【解決手段】内層パターン５０を有する基板表面上に，層間絶縁層１１と，カバーフィルム付き極薄銅箔１２とを，カバーフィルム１４が最も外側になるように積層する。そして，カバーフィルム１４がついたままレーザ穴開けおよびクリーニングを行い，内層パターン５０が露出するビアホールを形成する。その後，無電解めっき，めっきレジストの形成，電気めっき，めっきレジスト除去，エッチング，の手順で外層パターンを形成する。銅箔１３が極薄であることおよびその厚さの均一性により，エッチングの程度が少なくて済む。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 内層パターンを有する基板表面上に，層間絶縁層と，保護層付き極薄導体箔とを，前記保護層が最も外側になるように積層し，前記保護層が付いたままレーザ穴開けして穴の底に前記内層パターンを露出させ，前記保護層を除去して前記極薄導体箔を露出させ，前記極薄導体箔上に外層パターンをアディティブに形成し，前記外層パターンの線間部分の前記極薄導体箔をエッチングして除去することを特徴とする極薄導体箔を用いたパターン形成方法。
【請求項２】 請求項１に記載する極薄導体箔を用いたパターン形成方法において，前記レーザ穴開けの後，前記保護層を除去する前に，穴の底のクリーニングを行うことを特徴とする極薄導体箔を用いたパターン形成方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，積層配線板における外層パターンの形成に関する。さらに詳細には，外層パターンの厚さのばらつきを低減させることにより，歩留まりおよびパターン精度を向上させたパターン形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の外層パターンの形成方法の一例を，図８以下により説明する。図８は，内層パターン５０が形成されている基板上に，樹脂付き銅箔を銅箔５１が上になるように積層し，そしてＵＶ−ＹＡＧレーザにより銅箔５１および樹脂層５２の穴開けを行った状態を示す。一般的にはこの状態における銅箔５１の厚さは５±１μｍ程度である。この状態ではビア底に樹脂残渣５３が残っているので，プラズマ処理またはソフトエッチ処理により樹脂残渣５３が除去される。このとき銅箔５１も若干エッチングされるので，その厚さは少し減るが厚さのばらつきは少し増し，３±２μｍ程度となる。
【０００３】そして無電解銅めっき（厚さは１μｍ程度）を全面に施してから，その上にめっきレジスト５５を形成する（図９）。その後，電気めっきにより，めっきレジスト５５のない部分に銅めっき層を形成する。そしてめっきレジスト５５を除去すると，図１０の状態となる。この状態では，銅箔５１および無電解めっき層５４により，パターン間がつながっている。そこで，パターン間の銅箔５１および無電解めっき層５４が消える程度に軽くエッチングして，図１１の状態を得る。これで，主として電気めっき層５６による外層パターンが形成されたことになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，前記した従来のパターン形成方法には，外層パターンのパターン精度や歩留まりがよくないという問題点があった。その原因は，以下の点にあると考えられる。すなわち，図１０の状態から図１１の状態に至るときにエッチングする銅箔５１および無電解めっき層５４の厚さが，ばらつきを含めれた最大値では６μｍ程度もあることである。このためのエッチングは外層パターン５６に対しても作用する。特に横方向には両側から作用するので，外層パターン５６の幅はエッチング前後で１２μｍほども減少してしまうのである。このようにエッチング量が多いため，エッチングそのもののばらつきもその分大きく，これが図１１の状態でのパターン精度を悪化させている。このため，外層パターンとしてあまりファインなパターンを用いることができないのである。
【０００５】また，図１１の状態でのライン幅Ｌおよびスペーシング幅Ｓをともに３０μｍとすれば，図９の状態でのめっきレジスト５５の間隔Ｌを４２μｍとし，幅Ｓを１８μｍとしなければならない。このようにめっきレジスト５５の幅Ｓが小さいことにより，図１１の状態でパターン間のショートが生じることがある。なぜなら，めっきレジスト５５の密着性が不十分だと，電気めっき時にその下にめっきもぐりが生じる場合があるからである。このようなことがあると，その箇所では，図１０におけるパターン間部分の厚さがもっと厚くなる。その箇所はエッチング後も残銅となる可能性が強い。そして，めっきレジスト５５の幅Ｓが小さいと，残銅がパターンからパターンまでつながってショートとなり，歩留まりを下げるのである。エッチングの程度を増せば残銅は解消できるように思えるが，エッチング量が多いことは前述のようにそれ自体が問題である。
【０００６】本発明は，前記した従来のパターン形成方法が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，外層のパターン精度がよく，歩留まりもよいパターン形成方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題の解決を目的としてなされた本発明のパターン形成方法は，内層パターンを有する基板表面上に，層間絶縁層と，保護層付き極薄導体箔とを，保護層が最も外側になるように積層し，保護層が付いたままレーザ穴開けして穴の底に内層パターンを露出させ，保護層を除去して極薄導体箔を露出させ，極薄導体箔上に外層パターンをアディティブに形成し，外層パターンの線間部分の極薄導体箔をエッチングして除去することによる極薄導体箔を用いたパターン形成方法である。
【０００８】この方法では，基板表面の内層パターン上に，層間絶縁層と，保護層付き極薄導体（主として銅）箔とが積層される。この極薄導体箔は外層パターンの一部となるものである。このとき，極薄導体箔の上に保護層が付いている。この保護層は，極薄導体箔を保護するために付けられているものである。そして，保護層が付いたままの状態で，レーザ加工により穴が形成される。これにより穴の底に内層パターンが露出する。その後，保護層が除去される。そして外層パターンがアディティブに形成される。ここで「アディティブに」とは，全面に導体層を形成しまたは積層してこれをパターンエッチングするのではなく，パターン部分にのみ導体層が形成される手法によることを意味する。そして，外層パターンの線間部分の極薄導体箔がエッチングにより除去される。
【０００９】この方法では，外層パターンの線間部分をエッチングするときのエッチングの程度は，少なくて済む。極薄導体箔は薄いだけでなく厚さの均一性にも優れるので，ばらつきを考慮した最大厚でもさほど厚くないからである。このため，このエッチングによる外層パターンのダメージが少なく，パターン精度が高い。また，外層パターンのアディティブ形成の際，線間部分の幅を必要以上に小さくしなくても済む。このため，めっきもぐり等が仮に生じてもそれによりパターン間のショートに至るおそれは小さい。
【００１０】ここで一般的には，レーザ穴開けの後，穴の底のクリーニングが行われる。穴の底には層間絶縁層の残渣が残っており，これを除去するためである。つまり前述の「露出」は，層間絶縁層の残渣が残った不完全なものでもよいのである。このクリーニングは，保護層を除去する前に行うことが望ましい。クリーニングの際に，極薄導体箔がダメージを受けて厚さのばらつきが生じるのを防ぐためである。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下，本発明を具体化した実施の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。まず，出発状態を説明する。本実施の形態では，図１の状態を出発状態とする。この状態は，絶縁層４９上に公知の手法により内層パターン５０を形成した状態である。
【００１２】この状態に対し，図２に示すように，層間絶縁層１１とカバーフィルム付き極薄銅箔１２とを積層する。層間絶縁層１１の形成は，ドライフィルム（感光性のないものでよい）のラミネートや，液状樹脂を塗布して固化する方法など公知の手法を用いればよい。カバーフィルム付き極薄銅箔１２は，厚さ３μｍの銅箔１３に，カバーフィルム１４としてＰＥＴフィルムを接着したものである。図２の状態では，カバーフィルム１４が最上に位置しており，銅箔１３はカバーフィルム１４と層間絶縁層１１との間に位置している。銅箔１３は，外層パターン形成の下地となるものである。
【００１３】層間絶縁層１１およびカバーフィルム付き極薄銅箔１２の積層は，まず層間絶縁層１１を積層し次いでカバーフィルム付き極薄銅箔１２をラミネートしてもよいし，両者を一度にラミネートしてもよい。また，カバーフィルム付き極薄銅箔１２は，ＰＥＴフィルム以外に銅箔やアルミ箔，レーザシート等をカバーフィルム１４としたものも提供されているのでそれらのいずれでもよい。
【００１４】次に，ビアホールを形成する。このため，内層パターン５０が存在する位置に対し上方から，レーザビームを照射して穴開け加工する。このときのレーザビームは，ＵＶ−ＹＡＧレーザが好ましく（ＣＯ2 レーザでも可能ではある），銅箔１３を直に加工できるビームパワーを要する。これにより，図３に示すように，カバーフィルム１４，銅箔１３，層間絶縁層１１が加工されてビアホール１５が形成され，その底に内層パターン５０が露出する。図３から明らかなように，ビアホール１５の形成のためのレーザ加工は，カバーフィルム１４が付いたままの状態で行われる。よって，穴開けされずに残っている部分の銅箔１３は，レーザ加工により何らダメージを受けていない。
【００１５】図３の状態でのビアホール１５の底の内層パターン５０上には，層間絶縁層１１の残渣１６が残っている。レーザビームのパワーが銅箔１３を直に加工できるほど強力なので，内層パターン５０が露出し始めたと思われるところで見込みで加工を停止しなければならないからである。さもないと内層パターン５０も加工されてしまうからである。そこで，ビアホール１５のクリーニングを行い，残渣１６を除去する。クリーニングは，プラズマ処理もしくはソフトエッチングにより行う。クリーニング後の状態を図４に示す。図４の状態では，ビアホール１５の底の残渣１６が消滅している。図４から明らかなように，クリーニングもまた，カバーフィルム１４が付いたままの状態で行われる。よって，銅箔１３は，クリーニングにより何らダメージを受けていない。
【００１６】クリーニングが済んでから，カバーフィルム１４を剥がす。その後，全面に無電解銅めっきを施す。無電解銅めっきの厚さは１μｍ程度でよい。そして，めっきレジストを形成する。この状態を図５に示す。めっきレジスト１８は，形成する外層パターンのネガパターンをなしている。その後，電気めっきにより，めっきレジスト１８のない部分に銅めっき層を形成する。そしてめっきレジスト１８を除去する。これにより，図６の状態を得る。図６の状態では，銅箔１３および無電解めっき層１７により，パターン間がつながっている。そこで，パターン間の銅箔１３および無電解めっき層１７が消える程度に軽くエッチングする。これにより，図７の状態とする。これで，パターン間が分離され，主として電気めっき層１９による外層パターンが形成されたことになる。
【００１７】本形態では，外層パターン１９形成の下地として，前述のようにカバーフィルム付き極薄銅箔１２を用いている。カバーフィルム付き極薄銅箔１２の主層である銅箔１３は，単に厚さが３μｍしかなく極薄であるというだけでなく，厚さの均一性に優れている。すなわち銅箔１３の厚さのばらつきは，±０．５μｍ程度しかない。このため，図６の状態でパターン間をつないでいる銅箔１３および無電解めっき層１７の厚さは，ばらつきを考慮した最大厚でも４．５μｍ程度である。このため，図６の状態から図７の状態へのエッチングの際のエッチング量が，従来技術で説明したものの場合より少なくて済む。このことにより，外層パターン１９の幅のエッチング前後での減少量は９μｍほどに止まる。また，エッチングのばらつきもその分少ない。よって，図７の状態でのパターン精度がよい。このため，外層パターンとしてファインなパターンでも用いることができる。
【００１８】また，図７の状態でのライン幅Ｌおよびスペーシング幅Ｓをともに３０μｍとすれば，図５の状態でのめっきレジスト１８の間隔Ｌを３９μｍとし，幅Ｓを２１μｍとすればよい。このようにめっきレジスト１８の幅Ｓを従来技術で説明したものの場合ほど極端には小さくしなくて済む。このため，仮に電気めっき時にめっきレジスト１８の下にめっきもぐりが生じたとしても，それによりパターン間のショートとなる可能性はさほど大きくない。このため歩留まりがよい。
【００１９】以上詳細に説明したように本実施の形態では，外層パターン１９形成の下地として，前述のようにカバーフィルム付き極薄銅箔１２を用いるとともに，そのカバーフィルム１４が付いたままの状態で，レーザ穴開けおよびクリーニングを行うこととしている。このため，銅箔１３の厚さの均一性が維持されたまま，外層パターン１９の形成が行われる。したがって，外層パターン１９の分離のためのエッチング量が少なくて済む。かくして，極薄銅箔を用いることにより，外層パターンのパターン精度および歩留まりを向上させたパターン形成方法が実現されている。
【００２０】なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，カバーフィルム付き極薄銅箔１２として，銅箔１３の厚さが３μｍであるものを用いたが，公称厚４μｍ以下のものであればよい。また，銅以外の導体を用いたものであっても，上記の用途に使用可能なものであればよい。さらに，外層パターン１９の上にさらに上層パターンを積み上げてもよい。
【００２１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明によれば，極薄導体箔を用いることにより，外層のパターン精度がよく，歩留まりもよいパターン形成方法が提供されている。
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| 【出願人】 |
【識別番号】００００００１５８
【氏名又は名称】イビデン株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年６月２８日（２０００．６．２８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０５７５１
【弁理士】
【氏名又は名称】岡戸 昭佳 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００２−１６３５６（Ｐ２００２−１６３５６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年１月１８日（２００２．１．１８） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１９４３５０（Ｐ２０００−１９４３５０） |
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