(57)【要約】【課題】セミアディティブ法において、サイドエッチングを低減させること。【解決手段】配線パターン７を形成する工程を有する配線基板の製造方法であって、前記配線パターン７を形成する工程は、絶縁層１の上に第一金属層２が形成されることと、第一金属層２の上に第二金属層４が形成されることと、第一金属層２のうち第二金属層４に覆われていない部分と第二金属層４の表面部分とが置換反応によって第三金属層５に置換されることと、第三金属層５がエッチングによって取り除かれことを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線パターンを形成する工程を有する配線基板の製造方法であって、
前記配線パターンを形成する工程は、
絶縁層の上に第一金属層を形成することと、
前記第一金属層の上に部分的に第二金属層を形成することと、
置換反応によって、前記第一金属層のうち前記第二金属層によって覆われていない部分と前記第二金属層の表面部分とを第三金属層に置換することと、
エッチングによって、前記第三金属層を取り除くことと、
を含むことを特徴と有する配線基板の製造方法。
【請求項２】
前記第一金属層が、無電解めっきによって形成されることを特徴とする請求項１記載の配線基板の製造方法。
【請求項３】
前記第一金属層が、金属箔層であることを特徴とする請求項１記載の配線基板の製造方法。
【請求項４】
前記第一金属層および前記第二金属層が銅を含んでいることを特徴とする請求項１記載の配線基板の製造方法。
【請求項５】
前記第一金属層の置換が、前記第一金属層の表面部分において行われることを特徴とする請求項１記載の配線基板の製造方法。
【請求項６】
前記第三金属層を取り除いた後に、置換反応によって、前記第一金属層のうち前記第二金属層によって覆われていない部分と前記第二金属層の表面部分とを第四金属層に置換することと、
エッチングによって、前記第四金属層を取り除くことと、
をさらに有することを特徴とする請求項１記載の配線基板の製造方法。
【請求項７】
前記第三金属層を取り除いた後に、エッチングによって、前記第一金属層のうち前記第二金属層によって覆われていない部分を取り除くことを特徴とする請求項１記載の配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セミアディティブ法による配線基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
微細な配線パターンを有する配線基板の製造方法の一つにセミアディティブ法がある。セミアディティブ法とは、例えば、絶縁層の上に形成された下地層である第一金属層の上に電解めっきによる第二金属層を配線パターンの形状に応じて部分的に形成した後に、第二金属層から露出する第一金属層が完全に除去されるまで第一金属層および第二金属層をエッチングすることによって、絶縁層上に残った第一金属層およびその上の第二金属層から成る配線パターンを有する配線基板を製造する方式である。
【特許文献１】特開平６−２４４５３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のセミアディティブ法において、第一金属層および第二金属層をエッチングする際に、第一金属層にサイドエッチングが発生する現象があった。サイドエッチングは、第二金属層で覆われた第一金属層の側面がエッチングによりえぐられる現象であり、第一金属層のエッチング速度が第二金属層のエッチング速度より速いために起こる。このようなサイドエッチングが発生すると、配線パターンの幅が例えば２０μｍ以下の狭いものとなった場合に、配線パターンを構成する第一金属層において絶縁層と密着する面積が極端に小さくなって配線パターンが絶縁層から剥離し易くなる。このような剥離は、配線基板としての機能を喪失させるので配線基板の製造歩留りを大きく低下させる。本発明の目的は、配線パターンを構成する第一金属層におけるサイドエッチングを低減することにより、配線パターンと絶縁層とが強固に密着した信頼性の高い配線基板を歩留り高く製造する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一つの態様によれば、配線基板の製造方法は、絶縁層の上に第一金属層を形成することを有している。この製造方法は、第一金属層の上に第二金属層を形成することをさらに有している。第二金属層は、第一金属層の上に配線パターンの形状に応じて部分的に形成される。この製造方法は、第一金属層のうち第二金属層によって覆われていない部分と第二金属層の表面部分とを第三金属層に置換することをさらに有している。この製造方法は、エッチングによって第三金属層を取り除くことをさらに有している。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の一つの態様によれば、配線基板の製造方法は、第一金属層のうち第二金属層によって覆われていない部分と第二金属層の表面部分とを第三金属層に置換した後、第三金属層をエッチングによって取り除くことを行なう。配線基板の製造方法は、このような特徴を有していることによって、第三金属層をエッチングする際に第三金属層のみがエッチングされるので、第一金属層におけるサイドエッチングを低減させることができ、それにより幅が２０μｍ以下の微細な配線パターンと絶縁層とが強固に密着した信頼性の高い配線基板を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。
本発明の一つの実施形態、セミアディティブ法により製造される配線基板は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示されているように、絶縁層１及び配線パターン７を含んでいる。例示的な絶縁層１は、ガラスクロスに熱硬化性樹脂を含浸させた絶縁シートである。他の例示的な絶縁層１は、無機絶縁性フィラーを分散させた樹脂フィルムである。配線パターン７は、第一金属層２及び第二金属層４を含んでいる。例示的な第一金属層２は、銅（Ｃｕ）を含んでいる。例示的な第二金属層４は、銅（Ｃｕ）を含んでいる。
【０００７】
以下、本発明による実施形態、セミアディティブ法における配線基板のいくつかの例示的な製造方法について説明する。
図２に示されているように、本発明の一つの例示的な製造方法は、段階１２、１４及１６を有している。
【０００８】
段階１２は、図５（ａ）及び図６（ａ）に示されているように、絶縁層１の上に第一金属層２を形成することである。例示的な第一金属層２は、無電解めっき層である。無電解めっき層は、他の方法によって形成される層に比べて薄く形成される。無電解めっき層は、例えば０．１μｍから１μｍまでの範囲に含まれる厚みを有している。第一金属層２が無電解めっき層である場合、段階１６において必要な時間が低減される。例示的な無電解めっき層は銅（Ｃｕ）を含んでいる。無電解めっきは、絶縁体等の非導体に化学的にめっきを施す方法である。他の例示的な第一金属層２は、金属箔層である。例示的な金属箔層は、銅（Ｃｕ）を含んでいる。金属箔層は、絶縁層１に金属箔を加熱圧着されることで形成される。金属箔層は、他の方法によって形成される層に比べて厚みに関するむらが低減されている。従って、第一金属層２が金属箔層である場合、第一金属層２の厚みに関するむらが低減されている。
【０００９】
図２の段階１４は、第一金属層２の上に第二金属層４を部分的に形成することである。段階１４は、図３に示されているように、段階２２、２４及び２６を有している。
段階２２は、図５（ｂ）及び図６（ｂ）に示されているように、レジスト層３を第一金属層２の上に部分的に形成することである。レジスト層３は配線パターン7に対応した形状に第一金属層２を露出させる開口部を有している。
段階２４は、図５（ｃ）及び図６（ｃ）に示されているように、第一金属層２の上に第二金属層４を部分的に形成することである。第二金属層４は、レジスト３の開口部内における第一金属層２の露出した領域に形成される。例示的な第二金属層４は、電解めっき層である。電解めっきとは、電気を供給することで溶解液中の金属を析出させる方法である。例示的な電解めっき層は、銅（Ｃｕ）を含んでいる。
段階２６は、図５（ｄ）及び図６（ｄ）に示されているように、レジスト層３を取り除くことである。レジスト層３は、アルカリ系の剥離液を用いた剥離によって取り除かれる。
【００１０】
再び図２を参照して、段階１６は、第一金属層２を部分的に取り除くことである。段階１６は、図４に示されているように段階３２および３４を有している。
段階３２は、図５（ｅ）及び図６（ｅ）に示されているように、置換反応によって第三金属層５を形成することである。置換反応の概念を図７を参照して説明する。図７において、金属層１００は、複数の第一金属原子１０２を含んでいる。置換反応は、溶液２００によって生じる。溶液２００は、複数の第二金属原子２０２及び触媒２０４を含んでいる。複数の第二金属原子２０２は、複数の第一金属原子１０２より高いイオン化傾向を有している。置換反応とは、第一金属原子１０２が、第二金属原子２０２に置き換わることをいう。さらに具体的に、第一金属原子１０２が、触媒２０４によって溶液２００に溶け出すとともに、電子を放出する。第二金属原子２０２は、第一金属原子１０２から放出された電子を受け取るとともに、金属層１００の表面に析出する。第一金属原子１０２の例は、銅（Ｃｕ）である。第二金属原子２０２の例は、すず（Ｓｎ）である。第二金属原子２０２の他の例は、ニッケル（Ｎｉ）である。
【００１１】
再び図５（ｅ）及び図６（ｅ）を参照して、例示的な第三金属層５は、すず(Ｓｎ)を含んでいる。他の例示的な第三金属層５は、ニッケル(Ｎｉ)を含んでいる。図６（ｅ）に示されているように、第一金属層２のうち第二金属層４によって覆われていない部分と第二金属層の表面部分が第三金属層５に置換される。
図４に示された段階３４は、図５（ｆ）及び図６（ｆ）に示されているように、第三金属層５を取り除くことである。図６（ｆ）に示されているように、第一金属層２のうち第二金属層４によって覆われていない部分と第二金属層４の表面部分が、第三金属層５のエッチングにより取り除かれる。第一金属層２と第二金属層４の異なる種類の金属層の代わりに、第三金属層５という一種類の金属層をエッチングするため、材質によるエッチング速度差に起因するサイドエッチングに関して改善されている。従って、本例の製造方法によれば、配線パターン７と絶縁層１とが強固に密着した信頼性の高い配線基板を歩留りよく製造することができる。
【００１２】
次に、本発明の実施形態、例えばセミアディティブ法による配線基板の他のいくつかの例示的な製造方法について説明する。他のいくつかの例示的な製造方法において、上述の製造方法と異なる点は、段階１６の具体的な方法であり、段階１２および段階１４は、上述の製造方法と同様である。これらの他のいくつかの例示的な製造方法における段階１６の一つの具体的な方法が、図８に示されている。
【００１３】
第二の例示的な段階１６は、段階３６、３８、４０及び４２を有している。
段階３６は、置換反応によって第三金属層５を形成することである。図９（ａ）及び図１０（ａ）に示されているように、第一金属層２のうち第二金属層４に覆われていない領域の表面部分と第二金属層４の表面部分とが、第三金属層５に置換される。例示的な第三金属層５は、すず（Ｓｎ）を含んでいる。他の例示的な第三金属層５は、ニッケル（Ｎｉ）を含んでいる
【００１４】
。
段階３８は、エッチングによって第三金属層５を取り除くことである。図９（ｂ）及び図１０（ｂ）に示されているように、第二金属層４に覆われていない部分の第一金属層２が残っている。段階３８の後、必要に応じて、置換反応による金属層を形成することとその金属層取り除くこととを繰り返す。
段階４０は、置換反応によって、第四金属層６を形成することである。図９（ｃ）及び図１０（ｃ）に示されているように、第一金属層２のうち第二金属層４によって覆われていない部分と第二金属層４の表面部分とが、第四金属層６に置換される。例示的な第四金属層６は、すず(Ｓｎ)を含んでいる。他の例示的な第四金属層６は、ニッケル(Ｎｉ)を含んでいる。
【００１５】
段階４２は、第四金属層６を取り除くことである。図９（ｄ）及び図１０（ｄ）に示されているように、第一金属層２のうち第二金属層４によって覆われていない部分と第二金属層４の表面部分とが、第四金属層６のエッチングによって取り除かれる。
この例における製造方法は、置換反応およびエッチングを繰り返し行うことによって、第一金属層２から置換された部分と第二金属層４から置換された部分とにおけるエッチング量の差を低減させることができる。従って、この例の製造方法は、第一金属層２または第二金属層４におけるオーバーエッチングに関して低減され、配線パターン７と絶縁層１とが強固に密着した信頼性の高い配線基板を歩留りよく製造することができる。
【００１６】
次に、第３の例示的な段階１６の他の具体的な方法について図１１を参照して説明する。第三の例示的な段階１６は、段階４４、４６、及び４８を有している。
段階４４は、置換反応によって第三金属層５を形成することである。例示的な第三金属層５は、すず（Ｓｎ）を含んでいる。他の例示的な第三金属層５は、ニッケル（Ｎｉ）を含んでいる。
段階４６は、第三金属層５を取り除くことである。図１２（ａ）及び図１３（ａ）に示されているように、第一金属層２のうち第二金属層４によって覆われていない部分の一部が残っている。
段階４８は、第一金属層２のうち第二金属層４によって覆われていない部分を取り除くことである。図１２（ｂ）及び図１３（ｂ）に示されているように、第一金属層２のうち第二金属層４によって覆われていない部分と第二金属層４の表面部分とが、エッチングによって取り除かれる。この例の場合にも、第一金属層２または第二金属層４におけるオーバーエッチングに関して低減され、配線パターン７と絶縁層１とが強固に密着した信頼性の高い配線基板を歩留りよく製造することができる。  また、この例の製造方法は、部分的に残った第一金属層２をエッチングによって取り除くことによって、部分的に残った第一金属層２を他の金属層に置換した後にエッチングする方法に比べて、工程時間に関して短縮されている。
【００１７】
次に、第四の例示的な段階１６の具体的な方法について図１４を参照して説明する。第四の例示的な段階１６は、段階５０、５２、５４、及び５６を有している。
段階５０は、置換反応によって第三金属層５を形成することである。例示的な第三金属層５は、すず（Ｓｎ）を含んでいる。他の例示的な第三金属層５は、ニッケル（Ｎｉ）を含んでいる。
段階５２は、第三金属層５を取り除くことである。
段階５２の後、必要に応じて、置換反応による金属層を形成することとその金属層取り除くこととを繰り返す。
段階５４は、置換反応によって、第四金属層６を形成することである。例示的な第三金属層５は、すず(Ｓｎ)を含んでいる。他の例示的な第三金属層５は、ニッケル(Ｎｉ)を含んでいる。
段階５６は、第四金属層６を取り除くことである。第一金属層２のうち第二金属層４によって覆われていない部分の一部が残っている。
段階５８は、第一金属層２のうち第二金属層４によって覆われていない部分を取り除くことである。第一金属層２のうち第二金属層４によって覆われていない部分が、第一金属層６のエッチングにより全て取り除かれている。
この例における製造方法は、第一金属層２または第二金属層４におけるオーバーエッチングに関して低減されている。従って、この例の製造方法においても、配線パターン７と絶縁層１とが強固に密着した信頼性の高い配線基板を歩留りよく製造することができる。また、この例の製造方法は、部分的に残った第一金属層２をエッチングによって取り除くことによって、部分的に残った第一金属層２を他の金属層に置換した後にエッチングする方法に比べて、工程時間に関して短縮されている。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（ａ）は、本発明の一つの実施形態における配線基板の平面図を示している。（ｂ）は、（ａ）におけるＸ−Ｘにおける断面図を示している。
【図２】本発明の一つの実施形態における配線基板の製造方法を示している。
【図３】図２における段階１４を示している。
【図４】図２における段階１６を示している。
【図５】（ａ）〜（ｆ）は、図２に示された段階１２，２２，２４，２６，３２及び３４において得られる構造の平面図を示している。
【図６】（ａ）〜（ｆ）は、図５（ａ）〜（ｆ）のＸ−Ｘにおける断面図を示している。
【図７】図４の段階３２における置換反応の概念を示している。
【図８】他の例示的な配線基板の製造方法における段階１６を示している。
【図９】（ａ）〜（ｄ）は、図８に示された段階３６，３８，４０及び４２において得られる構造の平面図を示している。
【図１０】（ａ）〜（ｄ）は、図９（ａ）〜（ｄ）のＸ−Ｘにおける断面図を示している。
【図１１】他の例示的な配線基板の製造方法における段階１６を示している。
【図１２】（ａ）及び（ｂ）は、図１１に示された段階４６及び４８において得られる構造の平面図を示している。
【図１３】（ａ）及び（ｂ）は、図１２（ａ）のＸ−Ｘにおける断面図を示している。
【図１４】他の例示的な配線基板の製造方法における段階１６を示している。
【符号の説明】
【００１９】
１：絶縁層
２：第一金属層
３：レジスト
４：第二金属層
５：第三金属層
６：第四金属層
７：配線パターン
１００：第一金属層
１０２：第一金属原子
２００：溶液
２０２：第二金属原子
２０４：触媒
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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