(57)【要約】【課題】ファインピッチ回路トレースの作成方法を提供する。【解決手段】ファインピッチ回路トレースの作成方法は、まず絶縁基板１０を用意し、絶縁基板１０上に金属導電層２０を配置する。続いてエッチング率が金属導電層２０より小さい異質層３０を金属導電層２０の表面全体または一部分に配置する。続いて異質層３０上に回路トレースパターンを有するマスク４０を形成し、そののちウエットエッチングを進める。最後にマスク４０および異質層３０を除去すると高エッチファクタを有するファインピッチ回路トレースが完成する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板を用意するステップと、
前記絶縁基板上に金属導電層を配置するステップと、
エッチング率が前記金属導電層より小さい異質層を前記金属導電層の表面全体または一部分に配置するステップと、
回路トレースパターンを有するマスクを前記異質層上に形成するステップと、
エッチング液によって前記異質層および前記金属導電層をエッチングするステップと、
前記マスクおよび前記異質層を除去するステップと、
を含むことを特徴とするファインピッチ回路トレースの作成方法。
【請求項２】
前記金属導電層は、金属銅を含有することを特徴とする請求項１に記載のファインピッチ回路トレースの作成方法。
【請求項３】
前記金属導電層は、銅合金を含有することを特徴とする請求項１に記載のファインピッチ回路トレースの作成方法。
【請求項４】
前記異質層は、金属ニッケルを含有することを特徴とする請求項２または３に記載のファインピッチ回路トレースの作成方法。
【請求項５】
前記異質層は、金属スズを含有することを特徴とする請求項２または３に記載のファインピッチ回路トレースの作成方法。
【請求項６】
前記異質層の厚さは、前記金属導電層の厚さより小さいことを特徴とする請求項１に記載のファインピッチ回路トレースの作成方法。
【請求項７】
前記異質層は、めっき法、化学方法またはスパッタリング法によって金属導電層上に生成されることを特徴とする請求項４に記載のファインピッチ回路トレースの作成方法。
【請求項８】
前記エッチング液は、塩化第二鉄を含む溶液であることを特徴とする請求項４に記載のファインピッチ回路トレースの作成方法。
【請求項９】
絶縁基板を用意するステップと、
金属導電層の上にエッチング率が前記金属導電層より小さい異質層を配置して基材を製作し、前記基材上の前記金属導電層を有する面と前記絶縁基板の板面とを向かい合わせることによって前記基材を前記絶縁基板上に配置するステップと、
回路トレースパターンを有するマスクを前記基材上の前記異質層に形成するステップと、
エッチング液によって前記異質層および前記金属導電層をエッチングするステップと、
前記マスクおよび前記異質層を除去するステップと、
を含むことを特徴とするファインピッチ回路トレースの作成方法。
【請求項１０】
前記金属導電層は、金属銅を含有することを特徴とする請求項９に記載のファインピッチ回路トレースの作成方法。
【請求項１１】
前記金属導電層は、銅合金を含有することを特徴とする請求項９に記載のファインピッチ回路トレースの作成方法。
【請求項１２】
前記異質層は、金属ニッケルを含有することを特徴とする請求項１０または１１に記載のファインピッチ回路トレースの作成方法。
【請求項１３】
前記エッチング液は、塩化第二鉄を含む溶液であることを特徴とする請求項１２に記載のファインピッチ回路トレースの作成方法。
【請求項１４】
前記異質層は、金属スズを含有することを特徴とする請求項１０または１１に記載のファインピッチ回路トレースの作成方法。
【請求項１５】
前記異質層の厚さは、前記金属導電層の厚さより小さいことを特徴とする請求項９に記載のファインピッチ回路トレースの作成方法。
【請求項１６】
絶縁基板を用意するステップと、
前記絶縁基板上に金属導電層を配置するステップと、
エッチング率が前記金属導電層より小さい異質層を前記金属導電層の表面に配置するステップと、
回路トレースパターンを有するマスクを前記異質層上に形成するステップと、
前記導電金属層上のエッチング予定部位上の前記異質層を除去するステップと、
エッチング液によって前記導電金属層上の前記エッチング予定部位をエッチングするステップと、
前記マスクおよび前記異質層を除去するステップと、
を含むことを特徴とするファインピッチ回路トレースの作成方法。
【請求項１７】
絶縁基板を用意するステップと、
前記絶縁基板上に金属導電層を配置するステップと、
回路トレースパターンを有するマスクを前記金属導電層上に形成するステップと、
エッチング率が前記金属導電層より小さい異質層を前記導電金属層上のエッチング不要な部位の表面上に配置するステップと、
前記マスクを除去するステップと、
エッチング液によってエッチングを進めるステップと、
前記異質層を除去するステップと、
を含むことを特徴とするファインピッチ回路トレースの作成方法。
【請求項１８】
前記エッチング液は、過酸化水素および硫酸を含有することを特徴とする請求項１７に記載のファインピッチ回路トレースの作成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント回路基板の製造工程に関し、詳しくはプリント回路基板にファインピッチ（ｆｉｎｅ−ｐｉｔｃｈ）回路トレースを作成する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路は、通常プリント回路基板またはパッケージ基板に半導体チップまたは別の電子部品を搭載することによって構成されるため、チップまたは電子部品を接続して電気的に導通させるには、プリント回路基板またはパッケージ基板に回路トレースを配置することが必要である。現今、大部分の回路トレースは、エッチング技術によって作成される。従来のエッチング技術の中では、ウエットエッチング方式が最も早く採用された。ウエットエッチング方式は、経済的で利便性があるため、未だに大部分の業者に採用されている。ウエットエッチング方式とは、絶縁基板上に導電層をあらかじめ配置し、そののち導電層上の回路トレース予定部分の表面にエッチング阻止層を被せ、続いて強酸性または強アルカリ性のエッチング液によって導電層上のエッチング阻止層に覆われていない部分を除去することにより、所定の回路トレースが基板上に生成される。
【０００３】
周知のとおり、前述したウエットエッチング方式に使用されるエッチング液は、等方性のエッチング力を有するため、下向きのエッチングを進める過程においてアンダーカット現象（ＵｎｄｅｒＣｕｔ）が発生する。詳しく言えば、導電層が銅、エッチング液がＦｅＣｌ3である場合、水平面から真下の部分がエッチングされるだけでなく、トレースの両側の銅面までエッチング液によって攻撃されてしまうため、きのこ状のエッチング欠陥が発生する。
【０００４】
現今、大部分の業界は、エッチファクタ（Ｅｔｃｈ  Ｆａｃｔｏｒ）をエッチングの品質の基準として採用する。エッチファクタが高い値を示す場合、回路トレースの間隔を縮小することが可能である。つまり高エッチファクタによって回路トレースの微細化または超微細化を達成することが可能である。図１に示すように、エッチファクタは１／Ｆであり、Ｆは（Ｄ１−Ｄ２）／２Ｈである。エッチファクタが低い値を示す場合、回路トレースは頂部の幅Ｄ２が比較的小さく、底部の幅Ｄ１が比較的大きい、即ちアンダーカット現象が非常に深刻であるため、二つの隣り合う回路トレースの間隔を減少させ、電子遷移（ｍｉｇｒａｔｉｏｎ）を引き起こす。同時に回路トレースは断面が不完全な矩形を呈するため、精密な回路トレースを配置することが不可能である。
【０００５】
上述した欠点を改善するために、特許文献１により掲示された方法は、銅箔層と絶縁基板との間に粒状（ｇｒａｎｕｌａｒ）の銅積層を付加することであるが、改善した後の効果は限られ、エッチファクタの数値を４まで増大させることしかできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５，５４５，４６６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したとおり、回路基板にファインピッチ回路トレースを確実に配線可能な方法は、未だに開示されておらず、本発明の主な目的は、従来の方法より高いエッチファクタによってプリント回路基板またはパッケージ基板上にファインピッチ回路トレースを作成する方法を提供することである。
【０００８】
本発明のもう一つの目的は、従来のエッチング液下で高エッチファクタを維持することを可能にするファインピッチ回路トレースの作成方法を提供することである。
【０００９】
本発明のまたもう一つの目的は、エッチング時間を短縮することを可能にするファインピッチ回路トレースの作成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の目的を達成するために、本発明によるファインピッチ回路トレースの作成方法は、まず絶縁基板を用意し、絶縁基板上に金属導電層を配置する。続いてエッチング率が金属導電層より小さい異質層を金属導電層の表面全体または一部分に配置する。続いて異質層上に回路トレースパターンを有するマスクを形成し、そののちウエットエッチングを進める。最後にマスクおよび異質層を除去すると高エッチファクタを有するファインピッチ回路トレースが完成する。
【００１１】
本発明によるファインピッチ回路トレースの作成方法のもう一つの特徴は、異質層および金属導電層を基材に結合させ、そののち基材を基板上に配置することが可能である。
【００１２】
本発明によるファインピッチ回路トレースの作成方法のまたもう一つの特徴は、金属導電層の表面全体に異質層を配置し、そののち回路トレースパターンを有するマスクが形成された後、エッチング予定部位上の異質層を除去し、続いてエッチング工程を進めることが可能である。
【００１３】
本発明によるファインピッチ回路トレースの作成方法のまたもう一つの特徴は、回路トレースパターンを有するマスクが金属導電層の表面上に形成された後、金属導電層上のエッチング不要な表面に異質層を配置し、そののちマスクを除去し、続いてエッチング工程を進めることが可能である。
【００１４】
本発明によるファインピッチ回路トレースの作成方法のまたもう一つの特徴は、異質層の厚さが金属導電層の厚さより小さいことである。例えば金属導電層の厚さが８μｍである場合、異質層の厚さが約０．４μｍから１．２μｍの間である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】エッチファクタの計算方法を説明する模式図である。
【図２】本発明の第一実施形態によるファインピッチ回路トレースの作成方法によって絶縁基板上に金属導電層および異質層が配置された後の状態を示す断面図である。
【図３】本発明の第一実施形態によるファインピッチ回路トレースの作成方法によって回路トレースパターンを有するマスクにウエットエッチングを進める過程を示す模式図である。
【図４】従来のファインピッチ回路トレースの作成方法によって完成した回路トレースの断面を示す画像である。
【図５】本発明の第一実施形態によるファインピッチ回路トレースの作成方法によって完成した回路トレースの断面を示す画像である。
【図６】本発明の第二実施形態によるファインピッチ回路トレースの作成方法によって絶縁基板上に金属導電層および異質層が配置された後の状態を示す断面図である。
【図７】本発明の第二実施形態によるファインピッチ回路トレースの作成方法によって金属導電層上のエッチング不要な部位の表面に異質層が配置された状態を示す模式図である。
【図８】本発明の第二実施形態によるファインピッチ回路トレースの作成方法によってマスクを除去した後、エッチングを進める過程を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明によるファインピッチ回路トレースの作成方法を図面に基づいて説明する。
【００１７】
（第一実施形態）
図２、図３及び図５に示すように、本発明の第一実施形態によるファインピッチ回路トレースの作成方法は、まずポリイミドから構成された絶縁基板１０を用意し、絶縁基板１０上に厚さが約７．９７μｍの金属導電層としての銅金属導電層２０を配置する。続いてめっき法、化学方法またはスパッタリング法によって銅金属導電層２０の表面上に厚さが０．７９２μｍの異質層３０を生成する。本実施形態において、異質層３０は、金属ニッケルまたは金属スズから構成することが可能である。銅金属導電層２０および異質層３０はあらかじめ基材として結合し、そののち絶縁基板１０上に配置されることが可能である。
【００１８】
続いて異質層３０の表面にフォトレジスト層（図中未表示）をコーティングし、そののちフォトレジスト層に露光工程および現像工程を行なうことによって回路トレースパターンを有するマスク４０を生成する。マスク４０の生成方法は従来の技術であるため、詳細な説明を省略する。
【００１９】
続いて一定温度、例えば１５℃から４５℃下で塩化第二鉄（ＦｅＣｌ3）エッチング液５０によって銅金属導電層２０および異質層３０をエッチングする。回路トレースが生成された後、続いてマスク４０を剥離し、そののち適切なエッチング剤によって異質層３０を除去する。
【００２０】
上述したとおり、本発明によるファインピッチ回路トレースの作成方法は、従来のＦｅＣｌ3エッチング液５０によってエッチングを進める際、金属ニッケルまたは金属スズから構成される異質層３０のエッチング率が銅金属導電層２０のエッチング率より小さいため、異質層３０によってエッチングされた両側の銅金属面を保護し、アンダーカット現象を大いに減少させることが可能である。従って本実施形態はエッチング液を水平面に集中させることによってエッチング時間を短縮することが可能となるだけでなく、回路トレースの頂部の幅Ｄ２と底部の幅Ｄ１との差を減少させ、エッチファクタを増大させることが可能となる。
【００２１】
図５に示すように、本実施形態によって作成された回路トレースは、Ｄ１が８．４μｍ、Ｄ２が７．２９μｍ、銅金属導電層２０の厚さであるＨが７．９７μｍであるため、エッチファクタは約１４．４であると推算される。従来の銅箔を導電層として使用する場合、作成された回路トレースは図４に示したとおり、Ｄ１が１４．１４μｍ、Ｄ２が７．４１μｍ、銅金属導電層の厚さであるＨが７．０９μｍであるため、エッチファクタは約２．２であると推算される。
【００２２】
本発明は、上述した作成方法を実施する際、回路トレースパターンを有するマスク４０が異質層３０の表面上に形成された後、エッチング予定部位上の異質層３０を除去し、続いてエッチング工程を進めることが可能である。
【００２３】
（第二実施形態）
図６から図８に示すように、本発明の第二実施形態によるファインピッチ回路トレースの作成方法は、まず絶縁基板６０を用意し、絶縁基板６０上に所定の厚さを有する銅金属導電層６２を配置する。続いて銅金属導電層６２の表面上に回路トレースパターンを有するマスク６４を形成する。続いて銅金属導電層６２上のエッチング不要な部位の表面６６に異質層７０を配置し、そののち回路トレースパターンを有するマスク６４を除去し、最後に過酸化水素および硫酸から組成されたエッチング液８０によってエッチング工程を進める。本実施形態は、上述したステップにより同様に高エッチファクタを有するファインピッチ回路トレースを作成することが可能である。
【００２４】
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００２５】
１０：絶縁基板、２０：銅金属導電層（金属導電層）、３０：異質層、４０：マスク、５０：塩化第二鉄エッチング液、６０：絶縁基板、６２：銅金属導電層（金属導電層）、６４：回路トレースパターンを有するマスク、６６：エッチング不要な部位の表面、７０：異質層、８０：エッチング液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図４】
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【図５】
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