(57)【要約】【課題】  高分子フィルム上にリソグラフィーにより電気的接点等の配線回路を形成する方法であって、高分子フィルムのたわみ等に起因するパターンの再現精度の低下の問題がなく、かつ、高分子フィルムと基板との剥離が困難となる等、生産効率を低下させる問題もないフィルム状配線回路の製造方法、及びこの方法により製造されるフィルム状配線回路を提供する。【解決手段】  剛体基板の平滑な表面上に、ガスによりドライエッチングされる物質層を形成する工程、該物質層に高分子フィルムを接着して該高分子フィルム上に配線回路を形成する工程、及び配線回路の形成後、該物質層をドライエッチングにより除去して該基板から高分子フィルムを剥離する工程、を有することを特徴とするフィルム状配線回路の製造方法、及びこの方法により製造されるフィルム状配線回路。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
剛体基板の平滑な表面上に、ガスによりドライエッチングされる物質層を形成する工程、該物質層に高分子フィルムを接着して該高分子フィルム上に配線回路を形成する工程、及び配線回路の形成後、該物質層をドライエッチングにより除去して該基板から高分子フィルムを剥離する工程、を有することを特徴とするフィルム状配線回路の製造方法。
【請求項２】
該高分子フィルム上に配線回路を形成する工程が、該高分子フィルム上にベースメタル層を形成し、該ベースメタル層上にレジスト層を形成し、該レジスト層上に所定のパターンのマスクを施して露光し、現像により配線となる部分を除去してレジスト層上に開口部を形成し、該開口部に電気めっきにより金属層を形成した後レジスト層を除去する工程であることを特徴とする請求項１に記載のフィルム状配線回路の製造方法。
【請求項３】
該ドライエッチングが、ＸｅＦ２により行われることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフィルム状配線回路の製造方法。
【請求項４】
該物質層が、Ｓｉ、ｐｏｌｙ−Ｓｉ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｉｒ、Ａｕ及びＴａからなる群から選ばれる材質からなる薄膜であることを特徴とする請求項３に記載のフィルム状配線回路の製造方法。
【請求項５】
Ｓｉ、ｐｏｌｙ−Ｓｉ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｉｒ、Ａｕ及びＴａからなる群から選ばれる材質からなる薄膜が、スパッタリング、蒸着又はＣＶＤにより形成されたものであることを特徴とする請求項４に記載のフィルム状配線回路の製造方法。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のフィルム状配線回路の製造方法により製造されるフィルム状配線回路。
【請求項７】
フィルム状電気的接点であることを特徴とする請求項６に記載のフィルム状配線回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高分子フィルム上に電気配線又は電気的接点が設けられたフィルム状配線回路の製造方法及びこの方法により製造されるフィルム状配線回路に関する。特に、高分子フィルム上に多数の電気的接点が設けられ、ＩＣチップや液晶等の電気的なテストに好適に用いられるフィルム状配線回路の製造方法及びこの方法により製造されるフィルム状配線回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣチップや液晶の各端子に接触して電気的なテストを行うため、テスト用コンタクトピン（電気的接点）が用いられている。そして、多数の端子を有するＩＣチップや液晶のテストのために、多数の電気的接点を、高分子フィルム上に、各端子の位置に適合するように配置したフィルム状配線回路が用いられている。
【０００３】
近年のＩＣチップや液晶の高集積化に伴い、フィルム状配線回路についても多ピン化、狭ピッチ化が求められている。そこでこのような多数の電気的接点を有するフィルム状配線回路を精度よくかつ生産性よく製造する方法として、リソグラフィーを用いた方法が使用されており、特開平６−０２７６６７号公報（特許文献１）等に開示されている。この方法は、高分子フィルム上にレジスト層を形成し、該レジスト層上に所定のパターンのマスクを施して露光し、現像することにより配線となる部分にレジスト層の開口部を形成し、該開口部に金属層を形成した後レジスト層を除去して、配線回路を形成する方法である。なお、通常、金属層の形成は電気めっきで行われるので、電気めっきに必要なベースメタル層（めっきシード層）の形成がレジスト層の形成前に行われる。
【０００４】
リソグラフィーによる配線回路の形成において、高分子フィルムにたわみ等があり平坦でないと、マスクのパターンが配線回路に精度よく再現されない（以後、マスクのパターンが配線回路に再現される精度を、パターンの再現精度と言う。）。又、リソグラフィーにおいて、パターンの再現精度の向上のためには、露光時のマスクとレジスト層間の間隔を小さくすることが望まれる。そこで、高分子フィルムを２つの固定手段や支持手段間に緊張し、この緊張された高分子フィルム上のレジスト層に、マスクを密着させて露光を行い、配線回路を形成する方法が考えられる。
【０００５】
この方法の一例の断面概念図を図５に示す。この例では、該固定手段や支持手段としてローラ９、１０を用い、レジスト層１２が形成された高分子フィルム１３を、該ローラ９、１０間に緊張し、マスク１４を施して露光している。露光後、ローラ９、１０の回転により高分子フィルムは移動して未露光部分がマスクの下方に来て、同じ工程の繰り返しにより次の露光が行われる。
【０００６】
この方法は、多数の配線回路についての露光を、簡易な操作により行うことができ、生産性の点では好ましい方法と考えられる。ローラを用いて、高分子フィルムを緊張しかつ移動させる方法としては、特開平５−２４１２４８号（特許文献２）や特開２００２−２０７２６１号（特許文献３）に記載の方法等が採用される。
【０００７】
しかし、高分子フィルムは重力により、該固定手段や支持手段の中間部分がたわみやすく、ローラ等の固定手段や支持手段による緊張では、このたわみを完全に除去することは困難である。特に、ローラを用いて、高分子フィルムを緊張するとともに移動させる方法の場合は、レジスト層とマスクとの間にギャップを設ける必要があり、その結果、露光時のマスクとレジスト層間の間隔が広がる。従って、前記の方法では、パターンの再現精度について満足する結果は得られにくい。
【０００８】
他の方法として、高分子フィルムを、ＳＵＳ等の剛体からなりその表面が平滑な基板に貼付け、該高分子フィルム上にレジスト層の形成、露光等を行い、配線回路を形成する方法が考えられる。しかし、この方法により、たわみ等を生じることなくリソグラフィーの全工程を行うためには、該高分子フィルムを該基板上に強固に貼付ける必要があり、その結果、配線回路の形成後、高分子フィルムと該基板との剥離が困難となり、生産効率の低下等の問題が生じる。
【特許文献１】特開平６−０２７６６７号公報
【特許文献２】特開平５−２４１２４８号公報
【特許文献３】特開２００２−２０７２６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、高分子フィルム上にリソグラフィーにより電気的接点等の配線回路を形成する方法であって、高分子フィルムのたわみ等に起因するパターンの再現精度の低下の問題がなく、かつ、高分子フィルムと基板との剥離が困難となる等の、生産効率を低下させる問題も生じない、フィルム状配線回路の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、鋭意検討の結果、剛体基板の平滑な表面上に、高分子フィルムを、ガスによりドライエッチングされる物質を用いて強固に接着することにより、高分子フィルムのたわみ等の問題が解決されパターンの再現精度が向上すること、又配線回路形成後は、ガスによるドライエッチングにより、容易に高分子フィルムと該基板との剥離をすることができることを見出し、本発明を完成した。
【００１１】
本発明は、剛体基板の平滑な表面上に、ガスによりドライエッチングされる物質層を形成する工程、該物質層に高分子フィルムを接着して該高分子フィルム上に配線回路を形成する工程、及び配線回路の形成後、該物質層をドライエッチングにより除去して該基板から高分子フィルムを剥離する工程、を有することを特徴とするフィルム状配線回路の製造方法を提供するものである。
【００１２】
本発明のフィルム状配線回路の製造方法においては、先ずその表面が平滑な剛体基板の表面上に、ガスによるドライエッチングが可能な物質層が形成され、その後該物質層に高分子フィルムが接着される。ガスによるドライエッチングが可能な物質層は、高分子フィルムと剛体基板との接着剤として機能するものであり、配線回路の形成工程中で、高分子フィルムの歪みやたわみ等を生じさせない接着力が求められる。
【００１３】
高分子フィルムとしては、柔軟性、機械的強度、耐熱性が優れる樹脂からなるフィルムが好ましく用いられ、このような樹脂としてはポリイミド樹脂が例示される。
【００１４】
剛体基板としては、金属製の基板、例えばＳＵＳ板が例示される。剛体とは、歪みやたわみが生じない材質からなるとの意味である。又、該表面上に貼付けられる高分子フィルム、さらにその上に形成されるレジスト層が平坦になりマスクと全露光面で充分に密着されるように、物質層が形成される該剛体基板の表面は平滑である。
【００１５】
すなわち剛体であってその表面が平滑な基板上に高分子フィルムは貼付けられ、その上に平坦で歪みやたわみがないレジスト層が形成される。又、ガスによるドライエッチングが可能な物質層により該高分子フィルムは、該剛体基板に強固に貼付けられているので、リソグラフィー工程（配線回路の形成工程）中で、高分子フィルムの歪みやたわみ等が生じない。高分子フィルムとレジスト層に歪みやたわみ等が生ぜず、マスクとレジスト層を充分密接して露光することが可能となるので、高いパターンの再現精度を達成することができる。
【００１６】
該高分子フィルム上に配線回路が形成された後は、ガスによるドライエッチングが行われる。ガスによるドライエッチングが可能な物質層は、その側面側からガスによりエッチングされ除去される。ガスによるドライエッチングは、プラズマ等のエネルギーの付与が必要でなく、ガスが到達すればエッチング可能であるので、エッチングされない材料で挟まれた薄膜のエッチングに適している。すなわち、高分子フィルムと剛体基板間の狭い間隔にある物質層を除去するためには、液体よりもガスの方が、回り込み性が良好であり、確実に除去できるので好ましい。物質層が除去された結果、高分子フィルムは該剛体基板から容易に剥離し、フィルム状配線回路を得ることができる。従って、高分子フィルムの該剛体基板からの剥離は容易であり、高い生産効率が達成される。
【００１７】
前記の本発明のフィルム状配線回路の製造方法において、配線回路の形成は、リソグラフィーにより行われるが、この方法としては、特に、該高分子フィルム上にベースメタル層を形成し、該ベースメタル層上にレジスト層を形成し、該レジスト層上に所定のパターンのマスクを施して露光し、現像により配線となる部分を除去してレジスト層上に開口部を形成し、該開口部に電気めっきにより金属層を形成した後レジスト層を除去する方法が好ましい。
【００１８】
すなわち、リソグラフィーにより、回路密度の大きい配線回路が精密に形成可能であるとともに、電気めっきにより、微小な金属層の形成が容易となる。電気めっきを施すためには該高分子フィルムを導電処理する必要がある。そこでレジスト層の形成前に、該高分子フィルム上にベースメタル層の形成が行われる。本発明の請求項２は、この好ましい態様に該当する構成を提供するものである。
【００１９】
ここで用いられるレジストとしては、ネガ型、ポジ型のいずれも用いることができる。
電気的接点を形成するために電気めっきされる金属としては、Ｎｉ、Ｎｉ−Ｍｎ、Ｎｉ合金、Ｃｕ、Ｃｕ合金等が挙げられる。ベースメタル層としては、Ｔｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｃｒ等が挙げられる。ベースメタル層は、例えば、金属をスパッタリングで成膜して形成される。又該ベースメタル層は、レジスト層除去後、必要によりエッチング等により除去される。
【００２０】
ドライエッチングに用いるガスとしては、ＸｅＦ２が特に好ましいものとして挙げられる。本発明の請求項３は、この好ましい態様に該当し、前記のフィルム状配線回路の製造方法であって、該ドライエッチングが、ＸｅＦ２により行われることを特徴とするフィルム状配線回路の製造方法を提供するものである。
【００２１】
ＸｅＦ２によりドライエッチングがされる物質としては、Ｓｉ、ｐｏｌｙ−Ｓｉ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｉｒ、Ａｕ及びＴａからなる群から選ばれる物質が挙げられ、このような物質層としては、Ｓｉ、ｐｏｌｙ−Ｓｉ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｉｒ、Ａｕ及びＴａからなる群から選ばれる材質からなる薄膜が好ましく例示される。本発明の請求項４は、この好ましい態様に該当し、ＸｅＦ２によりドライエッチングが行われるフィルム状配線回路の製造方法であって、該物質層が、Ｓｉ、ｐｏｌｙ−Ｓｉ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｉｒ、Ａｕ及びＴａからなる群から選ばれる材質からなる薄膜であることを特徴とするフィルム状配線回路の製造方法を提供するものである。中でも、Ｓｉ又はｐｏｌｙ−Ｓｉが、該物質層の材質として特に好ましい。
【００２２】
ＳｉはＸｅＦ２と接触して次ぎのように反応し、Ｓｉからなる薄膜は気体となり除去され、該薄膜により接着されていた高分子フィルムは容易に剥離される。
２ＸｅＦ２＋Ｓｉ→２Ｘｅ（気体）＋ＳｉＦ4（気体）
【００２３】
Ｓｉ、ｐｏｌｙ−Ｓｉ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｉｒ、Ａｕ及びＴａからなる群から選ばれる材質からなる薄膜は、スパッタリング、蒸着又はＣＶＤにより容易に形成することができる。従って、該薄膜の形成方法としてはこれらの方法が好ましい。本発明の請求項５は、この好ましい態様に該当し、Ｓｉ、ｐｏｌｙ−Ｓｉ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｉｒ、Ａｕ及びＴａからなる群から選ばれる材質からなる薄膜をＸｅＦ２によりドライエッチングがされる物質層として用いるフィルム状配線回路の製造方法であって、該薄膜が、スパッタリング、蒸着又はＣＶＤにより形成されたものであることを特徴とするフィルム状配線回路の製造方法を提供するものである。
【００２４】
本発明は、前記のフィルム状配線回路の製造方法に加えて、この製造方法により製造されるフィルム状配線回路を提供するものである（請求項６）。このフィルム状配線回路は柔軟性を有する高分子フィルム上に形成されたものであり、微細かつ精度の高い回路とすることができるので、ＩＣチップや液晶等の電気部品のテスト用に好ましく適用される。
【００２５】
特に、高分子フィルム上に多数の電気的接点が設けられたフィルム状電気的接点として好ましく用いられる。本発明の請求項７は、この好ましい態様に該当し、前記のフィルム状配線回路であって、フィルム状電気的接点であることを特徴とするフィルム状配線回路を提供するものである。
【発明の効果】
【００２６】
本発明のフィルム状配線回路の製造方法によれば、高分子フィルムとレジスト層に歪みやたわみ等が生ぜず、かつマスクとレジスト層を充分密接して露光することが可能となるので、高いパターンの再現精度を達成することができる。又、該高分子フィルム上に配線回路が形成された後は、ガスによるドライエッチングにより、高分子フィルムは該剛体基板から容易に剥離し、フィルム状配線回路を得ることができるので、高い生産効率が達成される。
【００２７】
又、本発明のフィルム状配線回路は、柔軟性を有する高分子フィルム上に形成されたものであり、微細かつ精度の高い回路とすることができるので、ＩＣチップや液晶等の電気部品のテスト用に好ましく適用され、特にフィルム状電気的接点として好ましく用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
次に、本発明を実施するための最良の形態を、図を用いて説明するが、本発明の範囲はこの形態に限定されるものではない。
【００２９】
図１〜４は、本発明のフィルム状配線回路の製造方法を概念的に示す図である。図１は露光時の基材、高分子フィルム等の配置の様子を示す断面概念図である。この例では、表面が平滑なＳＵＳ板１（基材）の上にＳｉからなる薄膜２（厚み：１〜２μｍ）がスパッタリングにより形成されており、その上から、ポリイミドフィルム（厚み：１２〜１００μｍ、熱硬化性ポリイミド及び熱可塑性ポリイミドいずれも使用可）が貼り付けられ、該薄膜２によりポリイミドフィルム３が、ＳＵＳ板１に接着されている。ポリイミドフィルム３上には、スパッタリングによりＴｉ（０．１μｍ）／Ｃｕ（１μｍ）からなるベースメタル層４が成膜されており、該ベースメタル層４の上には、レジスト層５（厚み：８０μｍ、ＪＳＲ社製：ＴＨＢ−１５１Ｎ（商標））が形成され、さらにその上にはマスク６が施され、マスク６上からＵＶが照射される。
【００３０】
この例では、レジスト層５を形成するレジストとしては、ネガ型フォトレジストが用いられている。レジスト層は、レジスト液をポリイミドフィルム３上に所望の厚さ塗布し、乾燥することにより形成される。なお、レジストとしては、ネガ型フォトレジストに限定されず、他のレジスト、例えばＸ線レジストを用いることも可能である。又ベースメタル層４の材質としては、Ｔｉ／Ｃｕ以外の金属でもかまわない。
【００３１】
レジスト層５が形成され、マスク６が施された後、露光光源としてＵＶを用いて露光を行い、その後現像を行う。図２は、現像後の様子を示す断面概念図であり、レジスト層５に開口部７が形成されている。必要により、開口部７の底部にあるベースメタル層４の表面の酸化膜（図示されていない。）の除去や密着性を向上させるためのめっき（図示されていない。）を施す。その後に、配線回路や電気的接点を形成するための電気めっきを行う。
【００３２】
図３は、めっき形成後の様子を示す断面概念図であり、開口部７にＮｉめっき８が形成されている。めっき形成後、レジスト層５及びベースメタル層４のめっき形成されていない部分が除去され、Ｎｉめっき８が配線回路や電気的接点を形成する。図４は、レジスト層等の除去後の様子を示す断面概念図である。
【００３３】
なお、前記の方法により、高分子フィルム上に平面状の配線回路や電気的接点を配置したフィルム状配線回路が製造されるが、このようなフィルム状配線回路では、テスト対象物の端子周囲に絶縁膜等のカバーがされているようなときは、電気的接点と該端子が充分に面接触できない場合がある。この場合は、接触部分（電気的接点部分）に凸型形状を形成することが望ましい。
【００３４】
凸型形状は、再度リソグラフィーを行うことで、該接点上にレジスト層の開口部を形成し、その開口部にめっきを施すことで形成することができる。凸型形状としては、角錐状、円錐状、矩形等も挙げられるが、これらはめっき後にエッチング等の後加工を施すことで形成可能である。又、電気的接点とテスト対象物のパッドとの接触抵抗を低減するために、接触部分に金、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ等の接点材料をめっきすることもできる。
【００３５】
配線回路や電気的接点が形成された後、薄膜２は、ＸｅＦ２ガスによりその側面側（図中の矢印ａ、ｂ）からドライエッチングされ除去される。その結果、ポリイミドフィルム３はＳＵＳ板１より容易に剥離され、フィルム状配線回路を得ることができる。前記のように、ＸｅＦ２ガスによるドライエッチングは、プラズマ等のエネルギーの付与が必要でなく、ガスが到達すればエッチング可能であるので、エッチングされない材料で挟まれた薄膜のエッチングに適している。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明のフィルム状配線回路の製造方法の一工程の例を示す断面概念図である。
【図２】本発明のフィルム状配線回路の製造方法の一工程の例を示す断面概念図である。
【図３】本発明のフィルム状配線回路の製造方法の一工程の例を示す断面概念図である。
【図４】本発明のフィルム状配線回路の製造方法の一工程の例を示す断面概念図である。
【図５】従来のフィルム状配線回路の製造方法の一工程の例を示す断面概念図である。
【符号の説明】
【００３７】
１    ＳＵＳ板
２    薄膜
３    ポリイミドフィルム
４    ベースメタル層
５、１２    レジスト層
６、１４    マスク
７    開口部
８    Ｎｉめっき
９、１０    ローラ
１３  高分子フィルム
【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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