(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基材の表面にめっきにより形成された導体層を有するテープ状の基板材料を用いて、前記導体層表面に有機防錆皮膜を形成し、次に前記有機防錆皮膜にＵＶ光を照射して前記有機防錆皮膜を改質処理し、次に前記有機防錆皮膜上に感光性レジストをラミネートし、前記感光性レジストを所定のパターンのレジスト層に形成した後、前記所定のパターンのレジスト層を用いて必要な回路パターンを形成するようにしたことを特徴とする半導体実装基板の製造方法。
【請求項２】
絶縁性基材の表面にめっきにより形成された導体層を有するテープ状の基板材料を用いて、前記導体層表面に有機防錆皮膜を形成し乾燥後に前記基板材料を巻取り、次に前記基板材料を巻出しながら前記有機防錆皮膜にＵＶ光を照射して前記有機防錆皮膜を改質処理した後前記基板材料を再び巻取り、次に巻き取った前記基板材料を再び巻出しながら前記有機防錆皮膜上に感光性レジストをラミネートし、前記感光性レジストを所定のパターンのレジスト層に形成した後、前記所定のパターンのレジスト層を用いて必要な回路パターンを形成するようにしたことを特徴とする半導体実装基板の製造方法。
【請求項３】
前記導体層は銅層であることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体実装基板の製造方法。
【請求項４】
前記有機防錆皮膜はアジミドベンゼン系であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の半導体実装基板の製造方法。
【請求項５】
前記ＵＶ光の照射は大気中で行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の半導体実装基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体実装基板の製造方法に関する。より詳細には、導体層に回路を形成する際に用いられる感光性レジストと前記導体層との密着性を改善した製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の高密度化への要求によりその回路パターン幅は著しく狭くなり、エッチング工法やセミアディティブ工法で用いられるレジスト層の幅もまた狭くなってきている。レジスト層の幅が狭くなることで、レジスト層とその下の導体層との接地面積も小さくなるため、レジスト層が半導体実装基板の製造工程の途中で脱落してしまい歩留まり低下の原因となってきた。
【０００３】
特にセミアディティブ工法ではそのレジスト層の厚さが形成する回路パターンの厚さ以上に必要とされるため、ドライフィルムレジストが一般に用いられている。ところで、ドライフィルムレジストを銅や銅合金などの導体層表面に形成する際には、導体層表面の異物の除去や、ドライフィルムレジストとの密着性を阻害する油脂類や酸化膜を除去するために、湿式による前処理が行われている。しかしながら、テープ状の基板材料は、前処理を行った後に基板材料の導体層上にドライフィルムレジストを形成するラミネート工程へ投入するため、前処理した基板材料を巻き取る必要がある。そしてこの時、前処理をした導体層の表面と絶縁性基材の裏面が直接接触してしまう。その結果、絶縁性基材に付着していたイオンや水分により銅や銅合金が酸化してしまうという問題が発生してしまう。
【０００４】
銅や銅合金の酸化を防止するためには銅や銅合金の表面に有機防錆皮膜を形成する方法が一般的であるが、有機防錆皮膜は銅や銅合金などの導体層とドライフィルムレジストとの密着性を阻害し、ドライフィルムレジストが導体層から剥がれるという問題が発生する。
【０００５】
そこで、銅箔と高分子絶縁材料の接着強度を向上させることを目的として、特許文献１として示す特開２００６−２５３４２４号公報には、プリント配線板を製造するに際し、高分子絶縁材料に銅箔を接着する前に、銅箔表面に有機防錆剤が塗布されている場合、ＵＶ照射によりこの塗布されている有機物を分解除去することで高分子絶縁材料と銅箔との接着強度を向上させる技術が開示されている。
【０００６】
しかし、絶縁性基材の表面に導体層を有するテープ状の基板材料では、基板材料巻取り時に有機防錆皮膜を除去してしまったのでは、有機防錆皮膜を形成した意義がなくなってしまう。すなわち、特許文献１のように有機防錆皮膜を分解除去してしまうようなＵＶ照射を行ったのでは、ＵＶ照射後にテープを巻き取った際に導体層の表面と絶縁性基材の裏面が直接接触してしまい導体層の酸化が進行してしまうこととなる。
【０００７】
なお、ＵＶ照射直後にテープを巻き取らずにドライフィルムレジストをラミネートする場合には、ドライフィルムレジストは感光性のためＵＶ照射時の漏れ光対策も必要であり、このような工程でＵＶ照射を行うためには装置の大幅な改造が必要となってしまう。
【０００８】
また、ラミネート時に発生するマイクロボイドを低減させるため、ラミネートは真空中で行うことが望ましいが、真空中ではオゾンが発生しないためＵＶ照射の効果が十分に得られないという問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−２５３４２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
すなわち、半導体実装基板を製造するに際し絶縁性基材の表面にめっきにより形成された銅や銅合金の導体層上に有機防錆皮膜が形成されているテープ状の基板材料を巻き取る場合、巻取り時には有機防錆皮膜が効果を発揮し導体層の酸化が防止され、且つドライフィルムレジストをラミネートする場合には有機防錆皮膜が銅や銅合金とドライフィルムレジストとの密着性を阻害しないことが必要である。
【００１１】
そこで出願人は鋭意研究の結果、ＵＶ照射により有機防錆皮膜を改質すると、上記特許文献１に示される分解除去と異なり、改質の場合は防錆効果が維持されて巻取り時にも導体層の酸化が防止され、また改質された有機防錆皮膜はドライフィルムレジストをラミネートするに際し導体層とドライフィルムレジストとの密着性を阻害しないことを見出した。
【００１２】
さらに、同じような条件でＵＶ照射を行っても、絶縁性基材の表面に銅箔により導体層が形成されている場合には特許文献１に示されているように有機防錆皮膜は分解除去されてしまうが、絶縁性基材の表面に銅めっきにより導体層が形成されている場合には有機防錆皮膜は分解除去されずに改質されることを見出した。本発明は、このような有機防錆皮膜の改質効果と、銅箔とめっきにより形成された銅または銅合金の導体層に対するＵＶ照射の効果の相違を見出したことにより実現したものである。
【００１３】
このような違いが生じる理由は定かではないが一つの理由としては、銅箔の場合は銅箔の製造工程に起因して表面に有機汚染物質が付着しているため、ＵＶ照射を行うと洗浄効果として作用するため、有機防錆皮膜は有機汚染物質と共に分解除去されてしまうためであると考えられる。一方、めっきの場合はめっき表面は汚染されていないため、表面の分子と新たな官能基を生成して改質効果として作用するものであると考えられる。ただし、これらはそれぞれの一因であると考えられることであり、このことが全てであるとは思われないが、特許文献１に示されるような銅箔にＵＶ照射を行った場合、有機防錆皮膜が分解除去されてしまうことは確認された。一方、めっきにＵＶ照射を行った場合は後述する実施例に示すように、有機防錆皮膜は分解除去されないで改質されるのである。
【００１４】
そこで本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、有機防錆皮膜を形成することで銅や銅合金の表面酸化を防止し、ドライフィルムをラミネートする前にＵＶ照射によりその有機防錆皮膜を改質し、有機防錆皮膜による銅や銅合金の防錆効果を維持した状態でドライフィルムレジストの密着性を改善するとともに、テープ状の基板材料でも巻取りを可能として、従来の製造装置を使用して歩留まりを向上させた半導体実装基板の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明による半導体実装基板の製造方法は、絶縁性基材の表面にめっきにより形成された導体層を有するテープ状の基板材料を用いて、前記導体層表面に有機防錆皮膜を形成し、次に前記有機防錆皮膜にＵＶ光を照射して前記有機防錆皮膜を改質処理し、次に前記有機防錆皮膜上に感光性レジストをラミネートし、前記感光性レジストを所定のパターンのレジスト層に形成した後、前記所定のパターンのレジスト層を用いて必要な回路パターンを形成するようにしたことを特徴としている。
【００１６】
あるいは、本発明による半導体実装基板の製造方法は、絶縁性基材の表面にめっきにより形成された導体層を有するテープ状の基板材料を用いて、前記導体層表面に有機防錆皮膜を形成し乾燥後に前記基板材料を巻取り、次に前記基板材料を巻出しながら前記有機防錆皮膜にＵＶ光を照射して前記有機防錆皮膜を改質処理した後前記基板材料を再び巻取り、次に巻き取った前記基板材料を再び巻出しながら前記有機防錆皮膜上に感光性レジストをラミネートし、前記感光性レジストを所定のパターンのレジスト層に形成した後、前記所定のパターンのレジスト層を用いて必要な回路パターンを形成するようにしたことを特徴としている。
【００１７】
また、本発明においては前記導体層は銅層であることが好ましい。
【００１８】
また、本発明においては前記有機防錆皮膜はアジミドベンゼン系であることが好ましい。
【００１９】
また、本発明においては前記ＵＶ光の照射は大気中で行うことが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、テープ状の半導体実装基板の製造工程で、基板材料巻取り後に発生する導体層の表面酸化を有機防錆皮膜により防止し、ＵＶ照射による有機防錆皮膜の改質によりめっき面と形成するレジスト層との密着性を向上させることができるため、微細なパターンの製品であっても、歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の概略工程を示すフロー図である。また比較例１の工程を一点鎖線で、比較例２の工程を二点鎖線により示してある。
【図２】本発明の半導体実装基板の製造方法の途中工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
まず、本発明の実施の形態についての説明に先立ち、有機防錆皮膜をＵＶ照射により改質処理することについて説明する。基本的には、特許文献１に示されているような有機防錆皮膜を分解除去するために行うＵＶ照射と同じような処理を行う。しかし、有機防錆皮膜が分解除去されてしまったのでは、テープ状の基板材料を巻き取ったときに導体層の酸化が進行してしまい、有機防錆皮膜を形成した意義が損なわれてしまう。
【００２３】
そこで、本発明においては、ＵＶ照射により有機防錆皮膜の改質のみを目的とし、分解除去しないところに特徴がある。そのためには、第一にＵＶ照射はめっきにより形成された導体層を対象とすることが必要である。第二に、少なくとも１０秒間以上の浸漬により有機防錆皮膜を形成し、また少なくとも３０秒間以上、好ましくは１分間以上のＵＶ照射を行って改質された有機防錆皮膜を形成する。なお、有機防錆皮膜を改質することによりレジスト層と導体層（銅層）の密着性が高まるのは、レジスト密着メカニズムは水素結合であり、銅表面の酸素との結合よりも、防錆皮膜のベンゼン骨格が酸化開環して生成された、カルボニルまたはカルボキシルとの結合が強く作用するためであると考えられる。
【００２４】
次に、本発明の実施の形態について説明する。
絶縁性基材の表面に導体層としてめっきにより銅層が形成されたテープ状の基板材料を準備する。そして、前処理工程によって、導体層表面に付着している異物や酸化膜をアルカリ脱脂処理や酸洗処理により除去を行うが、この工程は任意であり必須ではない。
【００２５】
次にアジミドベンゼン系の有機防錆皮膜を導体層表面に形成し、乾燥後テープ状の基板材料を巻き取る。
【００２６】
次に基板材料を巻出しながら、大気中でＵＶ光を照射し有機防錆皮膜の改質処理を行い、処理したテープ状の基板材料を再び巻取る。そして、巻取った基板材料を真空ラミネーターに投入し、導体層表面に感光性ドライフィルムをラミネートして張り付ける。そしてこの感光性ドライフィルムに所定のパターンで露光し現像することで、所定のパターンのレジスト層を形成する。
【００２７】
次に、形成したレジスト層を用いて、電解銅めっきを行って銅層を形成し、その後レジスト層を除去し、エッチング加工により不要な導体層を除去する。これにより、絶縁性基材上に回路パターンが形成された半導体実装基板を得ることができる。
【実施例】
【００２８】
次に、本発明の半導体実装基板の製造方法の一実施例を図１及び図２に基づいて説明する。
本実施例では、テープ状の基板材料として厚さ０．０３８ｍｍ、幅１５０ｍｍのポリイミドフィルム製の絶縁性基材１の片面に銅めっきにより厚さ０．０００３ｍｍの導体層２（銅層）が形成されたものを用い、まず位置決め孔形成工程によって、両縁部に孔間距離１４０ｍｍで一対の位置決め孔として直径０．５ｍｍの位置決め孔を材料送りピッチ２８．５ｍｍで連続的に開口し基板材料を巻き取った。
【００２９】
次に、基板材料を巻出しながら２Ｎ硫酸により常温で１０秒酸洗を行った後水洗し、アジミドベンゼン系の有機防錆剤（奥野製薬工業製：商品名ＯＰＣデフェンサー）を５ｃｃ／Ｌで建浴した防錆槽で浸漬した。なお、比較実験を行うために１０秒間浸漬させたところを４区分と、２０秒間浸漬させたところを４区分の、合計８区分に分けて有機防錆皮膜を形成した。その後水洗し液切りを行い、１００℃の温風乾燥炉にて連続乾燥し、基板材料を再び巻き取った。
【００３０】
次に、ＵＶ炉（センエンジニアリング製：商品名ＳＳＰ−２６）内を基板材料を搬送させながらこの基板材料の導体層２側に、ＵＶ照射ランプ（２００Ｗ）を２０ｍｍの距離から、前記１０秒間浸漬させた４区分について３０秒間、１分間、２分間、５分間と各区ごとに時間を変えて照射し、また前記２０秒間浸漬させた４区分ついても３０秒間、１分間、２分間、５分間と各区ごとに時間を変えて照射するようにして連続してＵＶ照射処理をして改質した有機防錆皮膜３とし、このＵＶ照射処理したテープ状の基板材料を再び巻取った。
【００３１】
次に、この基板材料の導体層２の表面に幅１４５ｍｍのドライフィルムレジスト（日立化成工業製：商品名ＲＹ−３３１９ＳＧ（レジスト厚さ０．０１９ｍｍ））を真空中でラミネートした。
【００３２】
次の露光工程では、形成した位置決め孔を基準として位置合わせし、投影露光機を用いてレジスト上に所定のパターンを照射した。このとき２０μｍピッチの回路パターンを形成するためのマスクを用いた。
【００３３】
次に、１ｗｔ％炭酸ナトリウム溶液にて現像を行い、未硬化部分のレジストを除去することにより、所定のパターンに形成されたレジスト層４を得た。
【００３４】
次に、硫酸銅水溶液による電気めっきにより、レジスト層４から露出した導体層２の上に、間に改質した有機防錆皮膜３を介して銅層５を厚さ１０μｍとなるよう形成した（図２参照）。
【００３５】
その後２％水酸化ナトリウム溶液によりレジスト層４を剥離し、レジスト層４の下にあっためっき時のカソードとなった導体層２を、硫酸過酸化水素系のエッチング液により除去し、所望の半導体実装基板を得た。
【００３６】
得られた半導体実装基板を、７５℃×９０％の恒温高湿雰囲気での酸化加速試験で２４時間放置した結果、いずれの条件のものも全て材料表面の変色は確認されなかったため、いずれの条件のものも全て防錆の効果は維持されていることが確認できた。また、電気めっきにより回路パターンを形成したが、いずれの条件のものも全てレジストの密着不良による回路パターンの形状不良も確認されなかったことから、いずれの条件のものも全てレジスト層の剥がれも発生しなかったと判断できた。
【００３７】
比較例１
実施例と同じ基板材料に位置決め孔を開口し、２Ｎ硫酸により常温で１０秒間酸洗を行った後水洗し、液切りを行い、１００℃の温風乾燥炉にて連続乾燥し、基板材料を巻き取った。
【００３８】
次に、図１の一点鎖線で示すように、有機防錆皮膜形成とＵＶ処理は行わず、実施例と同様にしてドライフィルムレジストを真空中でラミネートし、実施例と同じパターンで露光し、現像してレジスト層を形成した。
【００３９】
次に、実施例と同様にして硫酸銅水溶液による電気めっきにより銅層を厚さ１０μｍになるよう形成し、レジスト層を除去し、不要な導体層をエッチング除去して半導体実装基板を得た。
【００４０】
得られた半導体実装基板を、７５℃×９０％の恒温高湿雰囲気での酸化加速試験で２４時間放置した結果、表面の酸化が見られた。更に電気めっきによる回路パターン時の形状不良が複数個所で確認されたことからレジスト層の剥がれが発生していたと判断できた。
【００４１】
比較例２
実施例と同じ基板材料に位置決め孔を開口し、酸洗を行った後水洗し、実施例と同じ防錆槽で１０秒間浸漬して銅層に有機防錆皮膜を形成し、その後水洗し液切りを行い、連続乾燥し、基板材料を巻き取った。
【００４２】
次に、図１の二点鎖線で示すように、有機防錆皮膜形成後ＵＶ照射を行なわず、実施例と同様にしてドライフィルムレジストを真空中でラミネートし、実施例と同じパターンで露光し、現像してレジスト層を形成した。
【００４３】
次に、実施例と同様にして硫酸銅水溶液による電気めっきにより銅層を厚さ１０μｍになるよう形成し、レジスト層を除去し、不要な導体層をエッチング除去して半導体実装基板を得た。
【００４４】
得られた半導体実装基板を、７５℃×９０％の恒温高湿雰囲気での酸化加速試験で２４時間放置した結果、変色は確認されなかった。しかし、形成した回路パターンの形状不良が複数個所で発生していたことからレジスト層の剥がれが発生していたと判断した。
【符号の説明】
【００４５】
１      絶縁性基材
２      導体層
３      改質した有機防錆皮膜
４      レジスト層
５      銅層
【要約】
【課題】有機防錆皮膜を形成することで銅や銅合金の表面酸化を防止し、ドライフィルムをラミネートする前にＵＶ照射によりその有機防錆皮膜を改質し、有機防錆皮膜による銅や銅合金の防錆効果を維持した状態でドライフィルムレジストの密着性を改善するとともに、テープ状の基板材料でも巻取りを可能として、従来の製造装置を使用して歩留まりを向上させた半導体実装基板の製造方法を提供すること。
【解決手段】絶縁性基材の表面にめっきにより形成された導体層を有するテープ状の基板材料を用いて、前記導体層表面に有機防錆皮膜を形成し、次に前記有機防錆皮膜にＵＶ光を照射して前記有機防錆皮膜を改質処理し、次に前記有機防錆皮膜上に感光性レジストをラミネートし、前記感光性レジストを所定のパターンのレジスト層に形成した後、前記所定のパターンのレジスト層を用いて必要な回路パターンを形成するようにした。
【選択図】  図１【図１】
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【図２】
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