(57)【要約】    【課題】  線幅の狭い配線が形成できるプリント配線板の製造方法を提供する。    【解決手段】  予め銅に対して選択エッチングできるＴｉ膜４８付き層間樹脂絶縁層５０を形成し、導体層が形成された絶縁層上にＴｉ膜４８付き層間樹脂絶縁層５０積層し、電解銅めっき膜非形成部の無電解銅めっき膜５２を除去した後、Ｔｉ膜４８を選択エッチングする。このため、無電解銅めっき膜５２のオーバーエッチングが無くなり、無電解銅めっき膜のアンダーカットによる線幅の狭い導体層（配線）５８の浮き上がりが防げる。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体層及び層間樹脂絶縁層が交互に積層されるプリント配線板の製造方法であって、
支持部材上に離型材を介して銅に対して選択エッチングできる金属膜を形成することと、層間樹脂絶縁層上に、前記支持材に形成された金属膜を積層することと、
導体層が形成された絶縁層上に、前記層間樹脂絶縁層を積層することと、
前記支持部材を剥離することと、
レーザで前記金属膜及び前記層間樹脂絶縁層を貫通し、前記導体層に至るビア用開口を形成することと、
前記ビア用開口を形成する前、又は、後に前記離型材を剥離することと、
前記ビア用開口内及び前記金属膜の表面に無電解銅めっき膜を形成することと、
前記無電解銅めっき膜上に所定パターンのめっきレジストを形成することと、
前記めっきレジスト非形成部に電解銅めっき膜を形成することと、
前記めっきレジストを剥離することと、
前記電解銅めっき膜非形成部の前記無電解銅めっき膜を除去することと、
前記電解銅めっき膜非形成部の前記金属膜を銅との選択エッチングで除去すること、を備える。
【請求項２】
請求項１のプリント配線板の製造方法であって、
前記金属膜は、スパッタにより形成されるＴi、ＴiＮ、Ｎi膜、又は、Ｔi／ＴiＮ、ＴiＮ／Ｔi、Ｔi／Ｎi、Ｎi／Ｔi膜である。
【請求項３】
請求項２のプリント配線板の製造方法であって、
前記金属膜が、Ｎ2とＨ2との混合雰囲気中で、マイクロプラズマ処理で形成される。
【請求項４】
請求項１のプリント配線板の製造方法であって、
前記金属膜の厚みは１０ｎｍ〜５００ｎｍである。
【請求項５】
請求項１のプリント配線板の製造方法であって、
前記金属膜の積層される層間樹脂絶縁層の表面粗さがＲａ０．０１μｍ〜０．１０μｍである。
【請求項６】
請求項１のプリント配線板の製造方法であって、
前記金属膜が形成される離型材の表目粗さがＲａ０．０１μｍ〜０．１０μｍである。
【請求項７】
請求項１のプリント配線板の製造方法であって、
前記支持部材はＰＥＴフィルムである。
【請求項８】
請求項６のプリント配線板の製造方法であって、
前記層間樹脂絶縁層は第２のＰＥＴフィルムにより支持され、
前記層間樹脂絶縁層上に前記支持材に形成された金属膜を積層した後、該層間樹脂絶縁層を導体層が形成された絶縁層上に積層する前に、前記層間樹脂絶縁層から前記第２のＰＥＴフィルムを剥離する。
【請求項９】
請求項１のプリント配線板の製造方法であって、
前記離型材はアルカリ溶液により除去される。
【請求項１０】
請求項１のプリント配線板の製造方法であって、
前記導体層の配線の幅とスペース（L/S）は8/8um以下である。
【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り配線パターンを形成するプリント配線板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント配線板において、ファインピッチな配線パターンの形成にセミアディティブ法が用いられる。特許文献１には、セミアディティブ法による配線パターンの形成が開示されている。特許文献１では、ビア用開口を設けた層間樹脂絶縁層上に無電解めっき膜を形成し、無電解めっき膜上に所定パターンのめっきレジストを形成し、めっきレジスト非形成部分に電解めっき膜を形成した後、めっきレジストを剥離し、電解めっき膜の非形成部分の無電解めっき膜をライトエッチングで除去することで、無電解めっき膜と電解めっき膜からなる配線パターンを形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２１２８５８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ファインピッチ化のため、配線の幅を狭くすると、上述したセミアディティブ法による配線パターンが剥離し易くなるという課題が生じる。これは、上述した電解めっき膜の非形成部分の無電解めっき膜をライトエッチングで除去する際に、配線パターンを形成する部位の無電解めっき膜までオーバーエッチングされ、層間樹脂絶縁層と無電解めっき膜との接触面積が狭くなるためであると考えられる。
【０００５】
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、線幅の狭い配線が形成できるプリント配線板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明のプリント配線板の製造方法は、支持部材上に離型材を介して銅に対して選択エッチングできる金属膜を形成することと、層間樹脂絶縁層上に、前記支持材に形成された金属膜を積層することと、導体層が形成された絶縁層上に、前記層間樹脂絶縁層を積層することと、前記支持部材を剥離することと、前記離型材を剥離することと、レーザで前記金属膜及び前記層間樹脂絶縁層を貫通し、前記導体層に至るビア用開口を形成することと、前記ビア用開口内及び前記金属膜の表面に無電解銅めっき膜を形成することと、前記無電解銅めっき膜上に所定パターンのめっきレジストを形成することと、前記めっきレジスト非形成部に電解銅めっき膜を形成することと、前記めっきレジストを剥離することと、前記電解銅めっき膜非形成部の前記無電解銅めっき膜を除去することと、前記電解銅めっき膜非形成部の前記金属膜を銅との選択エッチングで除去すること、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本願発明のプリント配線板の製造方法では、銅に対して選択エッチングできる金属膜を層間樹脂絶縁層に積層し、無電解銅めっき膜、電解銅めっき膜を形成し、電解銅めっき膜非形成部の無電解銅めっき膜を除去した後、金属膜を選択エッチングする。このため、無電解銅めっき膜のオーバーエッチングが無くなり、無電解銅めっき膜のアンダーカットによる配線の浮き上がりが防げる。このため、配線と層間樹脂絶縁層との密着性が高く、線幅の狭い配線を高い信頼性で形成できる。また、金属膜を直接層間樹脂絶縁層に形成するのでは無く、支持部材を用いて転写するので、製造が容易で、製造コストを抑えることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態のプリント配線板の製造方法を示す工程図。
【図２】第１実施形態のプリント配線板の製造方法を示す工程図。
【図３】第１実施形態のプリント配線板の製造方法を示す工程図。
【図４】第１実施形態のプリント配線板の製造方法を示す工程図。
【図５】第１実施形態のプリント配線板の製造方法を示す工程図。
【図６】第１実施形態の改変例に係るプリント配線板の製造方法を示す工程図。
【図７】第２実施形態のプリント配線板の製造方法を示す工程図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
[第１実施形態]
本発明の第１実施形態に係るプリント配線板１０の断面図が図５（Ｃ）に示されている。第１実施形態のプリント配線板１０は、第１面Ｆと第１面と反対側の第２面Ｓとを有する絶縁基板３０ｚと絶縁基板の第１面上に形成されている第１導体層３４Ｆと第２面Ｓ上に形成されている第２導体層３４Ｓと第１導体層３４Ｆと第２導体層３４Ｓとを接続しているスルーホール導体３６とで形成されているコア基板３０を有する。絶縁基板３０ｚはガラスクロスや有機繊維などの補強材を有する。
【００１０】
コア基板３０の第１面Ｆと第１導体層３４Ｆ上に上側のビルドアップ層が形成されている。上側のビルドアップ層は少なくとも層間樹脂絶縁層５０と層間樹脂絶縁層上の導体層５８と層間樹脂絶縁層を貫通し最上の導体層とコア基板の第１導体層３４Ｆを電気的に接続しているビア導体６０とを有する。ビア導体はビアランド６０Ｒを備える。
【００１１】
導体層５８及びビアランド６０Ｒは、Ｔｉ膜４８と、無電解銅めっき膜５２と、電解銅めっき膜５６との３層構造から成る。
【００１２】
プリント配線板１０の製造方法が以下に説明される。
（１）ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート：Polyethylene terephthalate）フィルム２６が用意される（図１（Ａ））。
【００１３】
（２）ＰＥＴフィルム２６上に２％のＮaＯＨ溶液に可溶性の離型材２８が積層される（図１（Ｂ））。離型材２８の表面粗さがＲａ０．０１μｍ〜０．１０μｍであることが、後述する金属膜（Ｔｉ膜）との密着性を高めるため好ましい。表面粗さを調整するため、プラズマ処理、マイクロプラズマ処理を加えることも可能である。
【００１４】
（３）スパッタリングにより、銅に対して選択エッチングが可能な金属膜（Ｔi膜）４８が形成される（図１（Ｃ））。ここでは、Ｔi膜が形成されたが、Ｔi膜の代わりにＴiＮ、Ｎi、Ｃr、又は、Ｔi／ＴiＮ、ＴiＮ／Ｔi、Ｔi／Ｎi、Ｎi／Ｔi膜を形成することもできる。Ｔｉ膜の厚みは１０ｎｍ〜５００ｎｍであるが、均一厚みに形成できると共に、剥離が容易なように５０ｎｍ〜１００ｎｍ程度が更に好ましい。
【００１５】
（４）裏面にＰＥＴフィルム２４が積層された層間樹脂絶縁層５０が用意される（図１（Ｄ）。層間樹脂絶縁層は無機粒子を有するが補強材を有していないことも、補強材と樹脂を有することも可能である。補強材として、例えばガラスクロス、アラミド繊維、ガラス繊維、有機繊維などが挙げられる。ガラスクロスが好適である。層間樹脂絶縁層は樹脂と補強材以外にガラスなどの無機粒子を含むことが好ましい。層間樹脂絶縁層の表面粗さがＲａ０．０１μｍ〜０．１０μｍであることが、Ｔｉ膜との密着性を高めるため好ましい。表面粗さを調整するため、プラズマ処理、マイクロプラズマ処理を加えることも可能である。
【００１６】
（５）層間樹脂絶縁層５０に、ＰＥＴフィルム２６、離型材２８に担持されたＴｉ膜４８が積層される（図２（Ａ））。そして、層間樹脂絶縁層５０の裏面側のＰＥＴフィルム２４が剥離される（図２（Ｂ））。
【００１７】
（６）コア基板３０が用意される（図２（Ｃ））。コア基板３０は、第１面Ｆと第１面と反対側の第２面Ｓとを有する絶縁基板３０ｚと絶縁基板の第１面上に形成されている第１導体層３４Ｆと第２面Ｓ上に形成されている第２導体層３４Ｓと第１導体層３４Ｆと第２導体層３４Ｓとを接続しているスルーホール導体３６とで形成されている。コア基板は、例えば、特開２０１２−０６９９２６号公報に示される方法で製造される。
【００１８】
（７）コア基板３０に層間樹脂絶縁層５０が積層され、加熱され硬化される（図２（Ｄ））。そして、離型材２８からＰＥＴフィルム２６が剥離される（図３（Ａ））。
【００１９】
（８）離型材２８が２％のＮaＯＨ溶液（アルカリ溶液）により除去される（図３（Ｂ））。
【００２０】
（９）ＣＯ２ガスレーザ（ダイレクトレーザ）にて、Ｔｉ膜４８に開口４８ａが形成されると共に層間樹脂絶縁層５０にビア導体用の開口５１が形成される（図３（Ｃ））。
【００２１】
（１０）無電解銅めっき処理により、Ｔｉ膜４８上と開口５１内に無電解銅めっき膜５２が形成される（図４（Ａ））。
【００２２】
（１１）無電解めっき膜５２上に所定パターンのめっきレジスト５４が形成される（図４（Ｂ））。
【００２３】
（１２）無電解銅めっき膜をシード層として、電解めっき処理によりめっきレジスト５４から露出する無電解銅めっき膜５２上に、電解銅めっき膜５６が形成される（図４（Ｃ））。これにより、開口５１内にビア導体６０が形成される。
【００２４】
（１３）めっきレジスト５４が除去される（図５（Ａ））。電解銅めっき膜５６間の無電解めっき膜５２がエッチングで除去される（図５（Ｂ））。
【００２５】
（１４）電解銅めっき膜５６間のＴｉ膜４８が、Ｔｉを溶解するが銅を溶解しない選択エッチング液で除去され、Ｔｉ膜４８と、無電解銅めっき膜５２と、電解銅めっき膜５６との３層構造から成る導体層５８及びビアランド６０Ｒが形成される（図５（Ｃ））。
【００２６】
第１実施形態のプリント配線板の製造方法では、銅に対して選択エッチングできる金属膜（Ｔｉ膜）４８を層間樹脂絶縁層５０に積層し、無電解銅めっき膜５２、電解銅めっき膜５６を形成し、電解銅めっき膜非形成部の無電解銅めっき膜５２を除去した後、金属膜４８を選択エッチングする。このため、無電解銅めっき膜５２のオーバーエッチングが無くなり、無電解銅めっき膜のアンダーカットによる導体層（配線）５８の浮き上がりが防げる。このため、配線５８と層間樹脂絶縁層５０との密着性が高く、線幅の狭い配線を高い信頼性で形成できる。また、金属膜を直接層間樹脂絶縁層に形成するのでは無く、ＰＥＴフィルム２６を用いて転写するので、製造が容易で、製造コストを抑えることが可能になる。更に、ビア導体の底部、即ち、ビア導体６０と第１導体層３４Ｆとの接触部分には高抵抗な金属膜４８が存在せず、銅と銅とで接続するため、電気抵抗の問題が生じない。このため、ビルドアップ積層構造で小径のビア導体を用いることができ、ビア導体に関してもファインピッチ化が可能である。
【００２７】
図６に第１実施形態の改変例に係るプリント配線板の製造方法が示される。
第１実施形態の図１〜図２と同様にして、（７）コア基板３０に層間樹脂絶縁層５０が積層され、加熱され硬化される（図２（Ｄ））。そして、離型材２８からＰＥＴフィルム２６が剥離される（図６（Ａ））。
【００２８】
ＣＯ２ガスレーザ（ダイレクトレーザ）にて、離型材２８に開口２８ａが、Ｔｉ膜４８に開口４８ａが形成されると共に層間樹脂絶縁層５０にビア導体用の開口５１が形成される（図６（Ｂ））。
【００２９】
離型材２８が２％のＮaＯＨ溶液（アルカリ溶液）により除去されると共に、開口５１内がデスミヤ処理される（図６（Ｃ））。以降の工程は、図４〜図５を参照し上述された第１実施形態と同様である。
【００３０】
[第２実施形態]
第２実施形態のプリント配線板１０が図７（Ｂ）に示されている。プリント配線板は、コア基板３０を有する。そのコア基板は第１面Ｆとその第１面と反対側の第２面Ｓとを有する絶縁基板２０ｚと絶縁基板の第１面Ｆ上に形成されている第１導体層３４Ｆと絶縁基板の第２面上に形成されている第２導体層３４Ｓと第１導体層と第２導体層を接続しているスルーホール導体３６を有する。第１導体層３４Ｆはスルーホール導体のランド３６ＦＲを含み、第２導体層３４Ｓはスルーホール導体のランド３６ＳＲを含む。
【００３１】
コア基板３０の第１面Ｆ上に層間樹脂絶縁層（最上の層間樹脂絶縁層）５０Ｆが形成されている。この層間樹脂絶縁層５０Ｆ上に導体層（最上の導体層）５８Ｆが形成されている。最上の導体層５８Ｆと第１導体層３４Ｆやスルーホール導体は、最上の層間樹脂絶縁層５０Ｆを貫通するビア導体（最上のビア導体）６０Ｆで接続されている。層間樹脂絶縁層５０Ｆと導体層５８Ｆとビア導体６０Ｆで上側のビルドアップ層５５Ｆが形成されている。第２実施形態では、上側のビルドアップ層は１層であるが、２層以上設けることも可能である。
【００３２】
コア基板３０の第２面Ｓ上に層間樹脂絶縁層（最下の層間樹脂絶縁層）５０Ｓが形成されている。この層間樹脂絶縁層５０Ｓ上に導体層（最下の導体層）５８Ｓが形成されている。最下の導体層５８Ｓと第２導体層３４Ｓやスルーホール導体は、最下の層間樹脂絶縁層５０Ｓを貫通するビア導体（最下のビア導体）６０Ｓで接続されている。層間樹脂絶縁層５０Ｓと導体層５８Ｓとビア導体６０Ｓで下側のビルドアップ層５５Ｓが形成されている。第２実施形態では、下側のビルドアップ層は１層であるが、２層以上設けることも可能である。
【００３３】
上側のビルドアップ層上に上側のソルダーレジスト層７０Ｆが形成され、下側のビルドアップ層上に下側のソルダーレジスト層７０Ｓが形成されている。ソルダーレジスト層７０Ｆは、導体層５８Ｆやビア導体６０Ｆの上面を露出する開口７１Ｆを有する。開口７１Ｆから露出している導体層５８Ｆやビア導体６０Ｆはパッド７１ＦＰである。特に、最上の導体層に形成されているパッド７１ＦはＣ４パッドとして機能し、半田バンプ７６Ｆが形成されている。ソルダーレジスト層７０Ｓは、導体層５８Ｓやビア導体６０Ｓの上面を露出する開口７１Ｓを有する。開口７１Ｓから露出している導体層５８Ｓやビア導体６０Ｓはパッド７１ＳＰである。最下の導体層に形成されているパッド７１ＳＰはＢＧＡパッドとして機能し、半田バンプ７６Ｓが形成されている。パッド７１ＦＰ、パッド７１ＳＰ上には、ニッケル層７２、金層７４が形成されている。
【００３４】
導体層５８Ｆ、５８Ｓ及びビアランド６０ＦＲ、６０ＳＲは、Ｔｉ膜４８βと、無電解銅めっき膜５２と、電解銅めっき膜５６との３層構造から成る。
【００３５】
図７（Ａ）に示されるようにＰＥＴフィルム２６上に離型材２８が積層され、マイクロプラズマ処理により銅に対して選択エッチングが可能な金属膜（Ｔi膜）４８βが形成される。ここでは、Ｔi膜が形成されたが、Ｔi膜の代わりにＴiＮ、Ｎi、Ｃr、又は、Ｔi／ＴiＮ、ＴiＮ／Ｔi、Ｔi／Ｎi、Ｎi／Ｔi膜を形成することもできる。Ｔｉ膜の厚みは１０ｎｍ〜５００ｎｍであるが、均一厚みに形成できると共に、剥離が容易なように５０ｎｍ〜１００ｎｍ程度が更に好ましい。導体層５８Ｆ、５８Ｓ及びビアランド６０ＦＲ、６０ＳＲの形成には、図７（Ａ）に示される金属膜（Ｔi膜）４８βが用いられ、第１実施形態と同様に形成される。その他は、図７（Ｂ）に示されるプリント配線板は、例えば、特開２０１２−０６９９２６号公報に示される方法で製造される。
【００３６】
μ波プラズマ（マイクロプラズマ）処理は、μ波プラズマ処理装置の真空チャンバー内に離型材２８が積層されたＰＥＴフィルム２６を収容して行われる。真空チャンバー内は、窒素ガスと水素ガスとの混合雰囲気にされる。μ波プラズマ処理は、発生するラジカル濃度が非常に高く、反応性が高い。即ち、周波数が高く、常に新しい電子を加速させるため、プラズマ濃度が高く、且つ、プラズマ発生部位から基板（離型材２８）までの距離が長いため、プラズマ中のイオン・電子は再結合消失し、化学修飾やアッシングに効果の高いラジカルだけ残る。また、μ波プラズマ処理は、低温で化学修飾でき基板（離型材２８）への損傷が低い。即ち、プラズマは誘電体を通過させて真空チャンバー内へ導かれるため、誘電体を通過する際にエネルギーが吸収され、真空チャンバー内にマイクロ波が入ってこないため、基板上のプラズマは電子エネルギーが低く、基板温度の上昇が抑制される。
【００３７】
μ波プラズマ処理で、窒素ガスと水素ガスとの混合雰囲気中の水素ガス濃度は、体積比で０．１〜５％の範囲であり、圧力は２５〜１００Ｐａ、ガス流量は、３００〜１２００sccm（Ｎ2）、１０〜５０sccm（Ｈ2）である。マイクロ波の周波数は２．５６ＧＨｚ、投入電力は３ＫＷ、処理時間は２０〜６０秒、処理温度は１５０℃以下３０℃以上である。
【符号の説明】
【００３８】
１０  プリント配線板
３０  コア基板
３４Ｆ  第１導体層
３４Ｓ  第２導体層
３６  スルーホール導体
４８、４８β  Ｔｉ膜
５０  層間樹脂絶縁層
５２  無電解銅めっき膜
５６  電解銅めっき膜
５８  導体層
６０  ビア導体
６０Ｒ  ビアランド
【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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