(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトリソ法による積層セラミック基板の製造における、前記積層セラミック基板を構成するセラミック絶縁層となるセラミック層成形体に貫通孔を形成するための現像処理に用いられ、現像液が貯蔵されたタンクと、現像液を噴出する現像ノズルと、該現像ノズルに前記タンクの現像液を供給するポンプとを具備した現像領域と、前記現像液を洗浄する水が貯蔵されるタンクと、洗浄水を噴出する洗浄ノズルと、該洗浄ノズルに前記洗浄水を供給するポンプを具備した洗浄領域とを具備した現像装置であって、少なくとも前記現像領域を複数設け、前記現像ノズルの圧力が１ＭＰａ以下で、該現像ノズルから噴出される現像液の平均液滴径が１００μｍ以上である前段現像領域と、前記現像ノズルの圧力が１ＭＰａよりも高く、該現像ノズルから噴出される現像液の平均液滴径が１００μｍよりも小さい後段現像領域を具備することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記洗浄領域を複数設け、後段側の洗浄領域における洗浄ノズルの圧力を前段側の洗浄領域における洗浄ノズルの圧力よりも低くしたことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記洗浄ノズルの圧力が１ＭＰａ以上、該洗浄ノズルから噴出される平均液滴径が１００μｍ以下の前段洗浄領域と、前記洗浄ノズルの圧力が１ＭＰａより小さく、該洗浄ノズルから噴出される洗浄液の平均液滴径が１００μｍよりも大きい後段洗浄領域とを含むことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか記載の現像装置。
【請求項４】
前記セラミック層成形体における露光面が上になるように配置し、前記現像液及び洗浄水を前記セラミック層成形体の上部から噴射することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか記載の現像装置。
【請求項５】
フォトリソ法による積層セラミック基板の製造における、前記積層セラミック基板を構成するセラミック絶縁層となるセラミック層成形体に貫通孔を形成するための現像方法であって、少なくとも光硬化性樹脂を含有する前記セラミック層成形体を露光して一部を硬化させる工程と、現像液で前記セラミック層成形体の表面を濡らす工程と、平均粒径１００μｍ以下の現像液の液滴を１ＭＰａ以下の圧力で噴出して前記セラミック層成形体の未硬化部分を除去する第１の現像工程と、平均粒径１００μｍよりも小さい現像液の液滴を１ＭＰａよりも高い圧力で噴出して前記セラミック層成形体の未硬化部分を除去する第２の現像工程と、
前記セラミック層成形体に洗浄液を噴出して該セラミック層成形体を洗浄する洗浄工程とを具備することを特徴とする現像方法。
【請求項６】
前記洗浄工程が、平均粒径１００μｍ以下の洗浄液液滴を１ＭＰａ以上の圧力で噴出して洗浄する第１の洗浄工程と、平均粒径１００μｍよりも大きい洗浄液液滴を１ＭＰａよりも小さい圧力で噴出して洗浄する第２の洗浄工程とを具備することを特徴とする請求項５記載の現像方法。
【請求項７】
複数のセラミック層を積層してなる積層セラミック基板の製法であって、以下の（ａ）〜（ｇ）の工程を具備することを特徴とする積層セラミック基板の製法。
（ａ）少なくとも光硬化性樹脂及びセラミック材料を含有するスリップを作製する工程
（ｂ）前記スリップを所定の支持基板の表面に塗布、乾燥してセラミック層成形体を形成する工程
（ｃ）前記（ｂ）工程で形成したセラミック層成形体を露光し、セラミック層成形体の一部を硬化させる工程
（ｄ）露光処理後のセラミック層成形体に対して、請求項５または請求項６記載の現像方法によって現像処理を行い、前記未露光部を除去する工程と
（ｅ）前記セラミック層成形体の除去された部位に、金属、無機物、有機物の群から選ばれる少なくとも１種を充填する工程
（ｆ）必要に応じ、前記（ｂ）〜（ｄ）工程を繰り返し、積層成形体を作製する工程
（ｇ）前記積層成形体を焼成する工程
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、現像装置及び現像方法並びに積層セラミック基板の製法に関し、特に、絶縁層間の内部配線を接続するための微細な貫通孔の形成を可能とするための改良に関する。
【０００２】
【従来技術】
一般に積層セラミック基板は、セラミック、またはガラス−セラミックからなる絶縁層を複数積層してなり、絶縁層間には内部配線が形成され、この内部配線間を接続するために絶縁層にはビアホール導体が設けられている。
【０００３】
このような積層セラミック基板の製造方法として、以下の製造方法が一般に用いられている。その１つが、セラミック層となるガラス粉末やセラミック粉末を含有するスリップ材を形成し、ドクターブレード法などによってグリーンシートを作製する。そして、このグリーンシートにＮＣパンチや金型などで貫通孔を形成し、内部配線のパターン及びビアホール導体に応じてグリーンシート表面に導電性ペーストを印刷、及び貫通孔内に導電性ペーストを充填する。次に、これらのシートを複数積層して、この積層体を一括同時焼成するグリーンシート積層方式である。
【０００４】
しかしながら、この製造方法は、セラミック層となるグリーンシートを作製するためのテープ成形工程が必要であること、さらに内部配線間を接続するためのビアホールとなる貫通孔をグリーンシートに穿設する工程が必要となる。この穿設に際しては、金型やＮＣパンチを用いることが一般的であるが、ＮＣパンチの場合、１個づつの孔を開けなくてはならないため、工数がかかり高価になることが課題となっている。
【０００５】
これに対して、フォトリソ法に基づき、感光性スラリーを用いて積層セラミック基板を製造する方法が知られている。これは、セラミック材料やガラス材料に対して、光硬化可能なモノマー、有機バインダ及び有機溶剤とからなるスリップ材を調製し、このスリップ材を塗布し薄層化し乾燥してセラミック薄層成形体を形成する。その後、この薄層成形体に露光現像処理によりビアホール導体を形成するための微細な貫通孔を形成した後、導電性ペーストの充填、及び内部配線パターンの印刷を行う。その後、この上に再度スリップ材を塗布、露光現像、導電性ペースト塗布を繰り返し、積層成形体を作製した後、これを焼成して積層セラミック基板を形成するものである。
【０００６】
ここで、現像処理とは、薄層成形体に対してマスクを介して紫外線の露光処理を行い、紫外線が照射されなかった未硬化の部分を現像液で溶解、除去するものである。
【０００７】
このフォトリソ法は、製造方法が簡略化でき、精度よく微細なビアホール導体の貫通孔を形成でき、高密度の内部配線が可能であり、上記グリーンシート積層方式の問題点を解決するものである。
【０００８】
そして、この微細な貫通孔を高精度に且つ一括で形成することを可能とする現像方法については、従来から多くの方法が検討されている。例えば、特開平４−４８０８５号公報には、基板に現像液を付与する為の揺動する複数個のノズルと、搬送レールを備える現像装置を用い、その基板内の現像バラツキを低減する為に、ノズルの配置やノズル−基板間距離、液圧力を調整し、フレッシュな液の供給が難しい中央部の現像性を向上させる方法等が開示されており、使用されている現像装置は、現像液が収容されたタンクと、３００μｍ以上の現像液滴を噴出するノズルと、このノズルにタンクの現像液を０．２ＭＰａの圧力で供給するポンプとから構成されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記フォトリソ方式において、微細な貫通孔を形成する場合、セラミック層成形体に含まれる原料粉末等の影響の為、セラミック層成形体に紫外線を照射しても、内部まで十分に硬化することができず、特にセラミック層成形体の厚みが５０〜１００μｍの膜厚の場合、内部配線を接続するためのビアホール導体となる貫通孔以外の部分を十分に硬化させることができないという問題があった。
【００１０】
また、近年において、例えば、貫通孔の直径が、従来の１５０μｍから７０〜１００μｍ程度とさらに小さくなり、上述した従来のスプレー現像装置では、形成しようとする貫通孔径に対して、現像液滴が３００μｍ以上と大きく、また、圧力が０．２ＭＰａ以下と小さいため、深い貫通孔を理想的な形状に形成できないという問題があった。
【００１１】
即ち、図５に示すように、所定の基材４０の表面に感光性スラリーを塗布した薄層成形体４１に対する貫通孔４２の形状は、図５（ａ）に示すように、貫通孔４２の内壁は、テーパ状または垂直であることが理想的であるが、図５（ｂ）に示すように、現像液噴出方向に対して拡幅するような逆テーパ状の貫通孔が形成され、導体ペースト充填時にペーストが充填し切れず、空洞が形成されるという問題があった。
【００１２】
本発明は、微細な現像液滴を高圧で噴出し、高精度の現像が可能な現像装置を提供することを目的とし、また、このような微細な現像液滴を高圧で噴出して小径の貫通孔を深く理想的な形状にて精度よく形成するための現像方法及びそれを用いて微細なビアホール導体等を具備する高精度の安価な積層セラミック基板を製造する方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、フォトリソ法による積層セラミック基板の製造における、前記積層セラミック基板を構成するセラミック絶縁層となるセラミック層成形体に貫通孔を形成するための現像処理に用いられ、現像液が貯蔵されたタンクと、現像液を噴出する現像ノズルと、該現像ノズルに前記タンクの現像液を供給するポンプとを具備した現像領域と、前記現像液を洗浄する水が貯蔵されるタンクと、洗浄水を噴出する洗浄ノズルと、該洗浄ノズルに前記洗浄水を供給するポンプを具備した洗浄領域とを具備した現像装置であって、少なくとも前記現像領域を複数設け、前記現像ノズルの圧力が１ＭＰａ以下で、該現像ノズルから噴出される現像液の平均液滴径が１００μｍ以上である前段現像領域と、前記現像ノズルの圧力が１ＭＰａよりも高く、該現像ノズルから噴出される現像液の平均液滴径が１００μｍよりも小さい後段現像領域を具備することを特徴とする。
【００１４】
このように現像領域を複数の領域に分け、前段を低い圧力で、後段を高い圧力で現像液を噴出させることによって、前段領域で薄層のセラミック層成形体の未硬化部分の内部にまで現像液を浸透させることができ、さらに、その後、高圧力で、微粒な現像液滴で広い領域から微細な貫通孔まで未硬化部分を効率よく均一に除去することができる。
【００１５】
また、本発明においては、前記洗浄領域も複数設け、後段側の洗浄領域における洗浄ノズルの圧力を前段側の洗浄領域における洗浄ノズルの圧力よりも低くし、特に、前記洗浄ノズルの圧力が１ＭＰａ以上、該洗浄ノズルから噴出される平均液滴径が１００μｍ以下の前段洗浄領域と、前記洗浄ノズルの圧力が１ＭＰａよりも小さく、該洗浄ノズルから噴出される洗浄液の平均液滴径が１００μｍよりも大きい後段洗浄領域とを含むことが望ましい。
【００１６】
このように洗浄工程を多段とし、前段で微細な貫通孔の中に残っている現像液を効率よく除去し、後段の方で成形体全体から現像液を除去するとともに除去された端部の隆起の発生を抑えることができる。
【００１７】
また、前記セラミック層成形体における露光面が上になるように配置し、前記現像液及び洗浄水を前記セラミック層成形体の上部から噴射することによって、圧力を自由に変え、被処理物の様々な除去面積、形状に対応することができる。
【００１８】
また本発明は、フォトリソ法による積層セラミック基板の製造における、前記積層セラミック基板を構成するセラミック絶縁層となるセラミック層成形体に貫通孔を形成するための現像方法であって、少なくとも光硬化性樹脂を含有する前記セラミック層成形体を露光して一部を硬化させる工程と、現像液で前記セラミック層成形体の表面を濡らす工程と、平均粒径１００μｍ以下の現像液の液滴を１ＭＰａ以下の圧力で噴出して前記セラミック層成形体の未硬化部分を除去する第１の現像工程と、平均粒径１００μｍよりも小さい現像液の液滴を１ＭＰａよりも高い圧力で噴出して前記セラミック層成形体の未硬化部分を除去する第２の現像工程と、前記セラミック層成形体に洗浄液を噴出して該セラミック層成形体を洗浄する洗浄工程とを具備することを特徴とするものである。
【００１９】
また、さらには、前述した理由から、前記洗浄工程が、平均粒径１００μｍ以下の洗浄液液滴を１ＭＰａ以上の圧力で噴出して洗浄する第１の洗浄工程と、平均粒径１００μｍよりも大きい洗浄液液滴を１ＭＰａよりも小さい圧力で噴出して洗浄する第２の洗浄工程とを具備することを特徴とする。このような現像方法を採用することにより、光硬化性樹脂を含有するセラミック層成形体における微細な未硬化部分を効率的に精度よく除去することができるために、微細な貫通孔などを深く形成することができる。
【００２０】
さらに、本発明の複数のセラミック層を積層してなる積層セラミック基板の製造方法であって、（ａ）少なくとも光硬化性樹脂及びセラミック材料を含有するスリップを作製する工程、（ｂ）前記スリップを所定の支持基板の表面に塗布、乾燥してセラミック層成形体を形成する工程、（ｃ）前記（ｂ）工程で形成したセラミック層成形体を露光し、セラミック層成形体の一部を硬化させる工程、（ｄ）露光処理後のセラミック層成形体に対して、前記現像方法によって現像処理を行い、前記未露光部を除去する工程と、（ｅ）前記セラミック層成形体の除去された部位に、金属、無機物、有機物の群から選ばれる少なくとも１種を充填する工程と、（ｆ）必要に応じ、前記（ｂ）〜（ｄ）工程を繰り返し、積層成形体を作製する工程と、（ｇ）前記積層成形体を焼成する工程とを具備することを特徴とするものである。
【００２１】
かかる製造方法によれば、光硬化性樹脂、セラミック材料を含有するセラミック層成形体の微細な未硬化部分を、効率的に高精度に除去することができ、例えば、小径の貫通孔を深く理想的に形成できる。
【００２２】
以上のように、本発明によれば、フォトリソ方式を用いた５０〜１００μｍの膜厚の積層セラミック基板の製造において、貫通孔を形成する現像工程を改善し、特に、絶縁層内部が露光によって硬化しにくいセラミック層成形体に微細な貫通孔を形成する際、現像液のノズルからの噴出時の圧力（噴霧打力または噴出力）を利用することで、貫通孔の外周壁面の不要な溶解を引き起こすことが無く、微細な貫通孔の内壁を垂直に精度よく形成することができる。
【００２３】
また、１つの絶縁層に対する多数の貫通孔の形成工程が、露光・現像による一括処理で可能であり、また孔径の異なる数種の貫通孔も同時に形成でき、従来得ることができなかった孔径、例えば直径約７０〜５０００μｍ程度の任意の大きさにて、図５（ａ）に示すような壁面がテーパ状または垂直の貫通孔を形成することができる。また、その相対位置精度が極めて向上するため、高密度配線の積層セラミック基板が作製できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の現像装置の一例の概略図を図１に示した。この現像装置においては、パドル処理領域Ａ、現像領域Ｂ、洗浄領域Ｃの３つの処理領域を具備し、被処理物ｘは、コンベアにより各処理領域に順に搬送、処理される。
【００２５】
まず、投入されるパドル処理領域Ａでは、タンク１内に希釈濃度１〜１０質量％、好適には１〜５質量％の現像液を入れ、被処理物ｘの表面にノズル２によって現像液を放水し、表面張力により被処理物ｘ上に現像液を載置し約３０〜６０秒間浸漬させる処理領域であって、主に未露光部の溶解を行う処理領域である。
【００２６】
次に、現像領域Ｂには、図１に示すように、希釈濃度１〜２質量％の現像液が貯蔵されたタンク３と、現像液を噴出するノズル４と、ノズル４にタンク３の現像液を供給するポンプ５とが備えられており、被処理物ｘに現像液を霧状にして噴射する領域で、例えば被処理物の未露光部を除去する領域である。
【００２７】
本発明においては、この現像領域Ｂが、少なくとも２つの領域Ｂ１、Ｂ２を有し、この現像領域Ｂ１、Ｂ２に対して被処理物ｘは、コンベアによって搬送され、現像領域Ｂ１で処理された後、現像領域Ｂ２で現象処理が施される。そして、この２つの現象領域Ｂ１、Ｂ２のうち、後段の現像領域Ｂ２におけるノズル４ｂの噴出の圧力が現像領域Ｂ１におけるノズル４ａよりも高くなるように設定されている。
【００２８】
現像領域Ｂ１におけるノズル４ａからは、１ＭＰａ以下、特に０．５ＭＰａ以下の圧力で、平均液滴径が１００μｍ以上、特に２００μｍ以上の現像液が噴出されることが望ましく、これによって被処理物ｘ全体に対してまんべんなく被処理物ｘを現像液で濡らすことができる。その後、現像領域Ｂ２におけるノズル４ｂからは、１ＭＰａよりも高く、特には２〜７ＭＰａの圧力で、平均粒径が１００μｍよりも小さく、特には８０μｍ以下の現像液を噴出する。
【００２９】
かかる現像領域Ｂでは、被処理物ｘに対して延べ３０〜１００秒間現像液を噴出させることが適当であり、上記領域Ｂ１、Ｂ２とは、領域Ｂ１が１０〜４５秒間、領域Ｂ２が２０〜５５秒間であり、領域Ｂ１での処理時間を領域Ｂ２よりも短く）することが望ましい。それは貫通孔の必要以上の感光性樹脂の溶解を生じさせないためである。
【００３０】
続いて投入される洗浄領域Ｃは、図１に示すように、純水などの洗浄液が貯蔵されたタンク６と、洗浄液液滴を噴出するノズル７と、ノズル７にタンク６の洗浄液を供給するポンプ８とが備えられており、被処理物ｘに所定の圧力で洗浄液がスプレーされ、主に現像液を洗い流す処理領域である。
【００３１】
本発明によれば、この洗浄領域Ｃも複数の処理領域、例えば２つの領域Ｃ１、Ｃ２を有し、この洗浄領域Ｃ１、Ｃ２に対して被処理物ｘは、コンベアによって搬送され、洗浄領域Ｃ１で処理された後、洗浄領域Ｃ２で洗浄処理が施される。そして、この２つの洗浄領域Ｃ１、Ｃ２のうち、後段の洗浄領域Ｃ２におけるノズル７ｂの噴出の圧力が洗浄領域Ｃ１におけるノズル７ａよりも低くなるように設定されている。
【００３２】
洗浄領域Ｃ１におけるノズル７ａからは、１ＭＰａ以上、特に１．５ＭＰａ以上の圧力で、平均液滴径が１００μｍ以下、特に８０μｍ以下の洗浄液が噴出され、洗浄領域Ｃ２におけるノズル７ｂからは、１ＭＰａよりも小さく、特に０．５ＭＰａ以下の圧力で、平均液滴径が１００μｍよりも大きい、特に２００μｍ以上の洗浄液が噴出される。
【００３３】
このように洗浄領域を２つの領域に分離し上記のように圧力を変えることによって、前段では、貫通孔内に残った現像カスを除去し、後段では貫通孔内及び絶縁層表面の現像液を除去し、結果として、現像領域で生じる不要なカスなどを効果的に洗浄し、完全に除去することができる。
【００３４】
図１では、各領域でのノズルは１個しかないが、各領域では、同じ圧力で複数のノズルを等間隔に配置してもよい。このノズルは、被処理物ｘの搬送方向に対して直角に揺動するように設置される。また、被処理物ｘは、ノズルからの噴霧された現像液を受けながら、ノズルの下を一定速度で移動し、搬送速度に応じて設定された時間だけ処理が行われる。
【００３５】
また、各領域の終端には、必要に応じて、エアーシャワー（図示せず）などが設け、現像液や洗浄液を被処理物から除去することも可能である。
【００３６】
図２は、上記の現像装置を用いて作製される積層セラミック基板の斜視図を示すもので、符号１１は絶縁基板を示しており、入出力端子、電源端子、グランド端子等の端子が端面電極１２として示されている。端面電極１２は絶縁基板１の側面に露出して形成されている。
【００３７】
また、絶縁基体１１の上面には表面配線層１３が形成され、この表面配線層１３には抵抗器、コンデンサ、インダクタ等のチップ部品１４が接続されている。
【００３８】
また、絶縁基板１１にはキャビティ部１５が形成されており、このキャビティ部１５には半導体ベアチップ１６が収容され、ワイヤにより表面配線層１３と接続されている。
【００３９】
絶縁基板１は、図３に示すように、セラミック絶縁層１１ａ〜１１ｈから構成されており、セラミック絶縁層１１ａ〜１１ｈは、例えば、ガラスセラミックスなどの低温焼成セラミック材料からなり、それぞれ４０〜１５０μｍの厚みから構成されている。
【００４０】
また、このようなセラミック絶縁層１ｂとセラミック絶縁層１ｃ、セラミック絶縁層１ｄとセラミック絶縁層１ｅ、セラミック絶縁層１ｆとセラミック絶縁層１ｇ間に内部配線層１７が形成されている。また、内部配線層１７は、ビアホール導体１８によって接続されているものもあれば、容量結合等で分布定数的に接続される場合もある。この内部配線層１７やビアホール導体１８は、いずれも金系、銀系、銅系の導体材料から形成されている。
【００４１】
また絶縁基板１１の表面配線層１３は、ビアホール導体１８と接続されており、表面配線層１３には必要に応じて厚膜抵抗体膜や厚膜保護膜が形成されたり、メッキ処理される。
【００４２】
本発明の積層セラミック基板の製法を、図３に基いて説明する。まず、セラミック絶縁層１１ａ〜１１ｈとなるスリップ材を作製する。スリップ材は、例えば、セラミック粉末、ガラス粉末、あるいはそれらの混合粉末に、光硬化可能なモノマー、例えばポリオキシエチル化トリメチロールプロパントリアクリレートと、有機バインダ、例えばアルキルメタクリレートと、可塑剤とを、有機溶剤、例えばエチルカルビトールアセテートに混合し、ボールミルで混練して調製する。
【００４３】
尚、上述の実施例では溶剤系スリップ材を作製しているが、親水性の官能基を付加した光硬化可能なモノマー、例えば多官能基メタクリレートモノマー、有機バインダ、例えばカルボキシル変性アルキルメタクリレートを用いて、イオン交換水で混練した水系スリップ材であっても良い。
【００４４】
セラミック粉末としては、例えば、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3系、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ａｌ2Ｏ3系、ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3−アルカリ金属酸化物系、さらには、これらの系にアルカリ金属酸化物、ＺｎＯ、ＰｂＯ、Ｐｂ、ＺｒＯ2、ＴｉＯ2、等を配合した混合組成物や、ガラス組成物、さらには、ガラス組成物にＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、フォルステライト、コージェライト、ＡｌＮ、ＳｉＣ、Ｓｉ3Ｎ4などの骨材（フィラー）を混合したもので、８００〜１０５０℃の低温で焼成されるものであることが望ましい。
【００４５】
セラミック原料粉末としては、上記の他に、金属元素として少なくともＭｇ、Ｔｉ、Ｃａを含有する複合酸化物であって、その金属元素酸化物による組成式を（１−ｘ）ＭｇＴｉＯ3−ｘＣａＴｉＯ3（但し、式中ｘは重量比を表し、０．０１≦ｘ≦０．１５）で表される主成分１００重量部に対して、硼素含有化合物をＢ2Ｏ3換算で３〜３０重量部、アルカリ金属含有化合物をアルカリ金属炭酸塩換算で１〜２５重量部添加含有してなるものも好適に用いられる。
【００４６】
次に、ビアホール導体１８、内部配線層１７及び表面配線層１３を形成するための導電性ペーストを作製する。導電性ペーストは、低融点で且つ低抵抗の金属材料である例えば、銅粉末や銀粉末に、Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2−ＢａＯ、ＣａＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2、ＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2などの低融点ガラス、エチルセルロースなどの有機バインダ、トルエン、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタジオールモノイソブチレートなどの有機溶剤を混合し、３本ローラにより均質混練して調製される。
【００４７】
本発明の積層セラミック基板の製法は、まず、図４（ａ）に示すように、支持基板２５上に、上述のスリップ材をドクターブレード法によって塗布・乾燥して、セラミック絶縁層１１ａを形成するためのセラミック層成形体３１ａを形成する。ここで、支持基板２５としてはマイラーフイルムを用い焼成工程前に取り外される。
【００４８】
次に、セラミック層成形体３１ａに、図４（ｂ）に示すように、貫通孔３５ａの形成を行う。貫通孔３５ａの形成は、露光処理、現像処理、洗浄・乾燥処理により行う。
【００４９】
露光処理は、セラミック層成形体３１ａ上に、貫通孔３５ａが形成される領域が遮光されるようなフォトターゲットを載置して、例えば、超高圧水銀灯（１０ｍＷ／ｃｍ2）を光源として用いて露光を行う。
【００５０】
これにより、貫通孔３５ａが形成される領域のセラミック層成形体３１ａにおいては、光硬化可能なモノマーの光重合反応が起こらず、貫通孔３５ａが形成される領域以外のセラミック層成形体３１ａにおいては、光重合反応が起こる。ここで光重合反応が起こった部位を露光部といい、光重合反応が起こらない部位を非露光部という。
【００５１】
現像処理は、セラミック層成形体３１ａの非露光部を現像液で除去するもので、具体的には、例えば、トリエタノールアミン水溶液などの現像液をセラミック層成形体３１ａの表面に噴霧処理して行う。この現像処理により、セラミック層成形体３１ａにおける非露光部を溶解除去して貫通孔３５ａを形成する。
【００５２】
本発明によれば、この現像処理を図１〜図２で示したような現像装置を用いて、被処理物ｘとしてセラミック層成形体３１ａに対して処理を行う。即ち、被処理物ｘとなるセラミック層成形体３１ａに対して、パドル処理領域Ａ、現像処理Ｂ、純水洗浄処理Ｃの３つの処理を施す。被処理物となるセラミック層成形体３１ａがコンベアにより各処理領域に順に搬送され、処理される。
【００５３】
まず、初めに投入されるパドル処理で、希釈濃度５〜１０質量％の現像液を使用し、セラミック層成形体３１ａの表面にノズルを用いて放水し、表面張力によりセラミック層成形体３１ａ上に現像液を載置することにより３０〜６０秒間浸漬させ、未露光部の溶解を行う。
【００５４】
続いて投入される現像領域Ｂで、希釈濃度１〜２％の現像液を使用して現像領域Ｂ１、現像領域Ｂ２でそれぞれ処理が施され、セラミック層成形体３１ａ表面に、現像液をノズル４ａ、４ｂから前述したような圧力及び液滴の大きさの霧状にして３０〜６０秒間処理するものであって、これによって未露光部の溶解した部分を除去するものである。
【００５５】
続いてセラミック層成形体３１ａが投入される洗浄領域Ｃでは、純水を使用して現像後のセラミック層成形体３１ａの表面にノズル７ａ、７ａを用いて放水し、３０〜６０秒間洗浄処理を行う。これにより、セラミック層成形体３１ａに、所定の貫通孔３５ａが形成されるとともに、現像時に生じた不要なカスなどを完全に除去することができる。
【００５６】
本発明によれば、上記の現像方法によって、貫通孔３５ａとして、直径が５００μｍ以下、特に１００μｍ以下、深さが４０μｍ以上、特に５０μｍ以上の貫通孔を高い精度で形成することができる。
【００５７】
次に、図４（ｃ）に示すように、スクリーン印刷法等によって、貫通孔３５ａへ導電性ペーストを充填し、約６０〜９０℃で乾燥してビアホール導体３６ａを形成する。また、合わせて、セラミック層成形体３１ａの表面にも導電性ペーストを用いて回路パターン３８を形成する。
【００５８】
そして、上記（ｃ）工程後のセラミック層成形体３１ａを（ａ）の支持基板２５として、セラミック層成形体３１ａの表面に（ａ）（ｂ）（ｃ）の工程を複数回繰り返して積層成形体を作製する。
【００５９】
この後、スリップ材を積層成形体表面にドクターブレード法によって塗布・乾燥して、最表面のセラミック層成形体を形成する。この最表面のセラミック層成形体に上記した露光／現像処理を施し、導電性ペーストを充填、あるいは印刷塗布して表面配線層を形成する。そして、この積層体を必要に応じて、プレスで形状を整え、支持基板２５を除去し、積層体の底面に表面配線層を導電性ペーストを用いて印刷形成して図３に示すような積層成形体を作製する。
【００６０】
そして、必要に応じて、多数個の製品を作製するために、積層成形体の両面から、回路ブロックに分割される位置に鋭利な刃を押し付けて分割溝を形成する。
【００６１】
この後、この積層成形体を脱バインダ工程と、本焼成工程からなる焼成を行ない、脱バインダ工程において、含まれている有機バインダ、光硬化可能なモノマーを消失し、本焼成工程により焼結する。また、分割溝で分割して複数の製品基板を得ることができる。
【００６２】
その後、製品基板の表面処理として、さらに、厚膜抵抗膜や厚膜保護膜の印刷・焼きつけ、メッキ処理、さらにＩＣチップを含む電子部品１４、１６の接合を行うことによって回路基板を作製することができる。
【００６３】
尚、図２においては、絶縁基板１１の上面側のみに表面配線層１３、電子部品１４、１６が形成されているが、絶縁基体１１の下面側にも形成してもよい。
【００６４】
また、表面配線層１３は、絶縁層１１ａ〜１１ｈの焼成された積層体の表面に、印刷・乾燥し、所定雰囲気で焼きつけを行っても良い。例えば、内部配線１１にＡｇ系導体を用い、表面配線層１３としてＣｕ系導体を用いる場合、セラミック層１１ａ〜１１ｈと内部配線層１１の導体膜からなる積層体を、酸化性雰囲気又は中性雰囲気で焼成し、焼成された積層体の表面に、Ｃｕ系導体の印刷・乾燥を行い、中性雰囲気又は還元性雰囲気で７８０℃（ＡｇとＣｕの共晶点）以下の温度で焼成する。
【００６５】
また、上記態様では、貫通孔３５ａ内に上述の導電性ペーストを充填した例について説明したが、本発明では、必要に応じて露光／現像によって形成した貫通孔やその他の貫通孔を形成して、その孔内に誘電体ペーストや樹脂ペーストを充填しても良い。
【００６６】
【実施例】
まず、マイラーフィルム上に感光性スラリーを塗布乾燥し、セラミック層成形体を形成した。感光性スラリーは、セラミック原料粉末と、光硬化可能なモノマー（ポリオキシエチル化トリメチロールプロパントリアクリレート）と、有機バインダ（アルキルメタクリレート）と、可塑剤とを、有機溶剤（エチルカルビトールアセテート）に混合し、ボールミルで混練して作製した。
【００６７】
セラミック原料粉末は、０．９５ＭｇＴｉＯ3−５ＣａＴｉＯ3で表される主成分１００重量部に対して、ＢをＢ2Ｏ3換算で１０重量部、ＬｉをＬｉＣＯ3換算で５重量部添加したものを用いた。
【００６８】
次に、セラミック層成形体上に、フォトターゲットを載置して、超高圧水銀灯（照度３０ｍＷ／ｃｍ2）を光源として１０秒間露光した。
【００６９】
次に、本発明の図１に示した現像装置を用いて現像処理を行った。この現像装置は、パドル処理槽、スプレー処理槽、純水洗浄処理槽の３つの処理槽からなり、セラミック層成形体をコンベアにより各槽を順に搬送し、各槽の終端においてはエアーシャワーにより、現像液及び純水を十分に除去した。
【００７０】
現像処理においては、まず、トリエタノールアミンの希釈濃度５％の現像液を使用し、乾燥膜の表面にノズルを用いて放水し、表面張力によりワーク上に現像液を載置することにより３０秒間浸漬させ、パドル処理を行った。
【００７１】
次に、スプレー処理を行った。本実施例においてスプレー処理におけるスプレー噴霧圧力及び現像液液滴の平均粒径を代えて実験を行った結果を表１に示した。
【００７２】
即ち、表１に示す膜厚のセラミック層成形体に対し、表１に示す径の貫通孔の現像処理として、希釈濃度１質量％の現像液を、表１に示す現像液液滴の平均粒径、液噴霧圧力のスプレー噴霧条件にて領域Ｂ１、Ｂ２でそれぞれ３０秒間噴霧処理した。スプレーは０．０５ｍ間隔で等間隔に配置され、ワークの搬送方向に対して直角に揺動し、ワークはスプレーから噴霧された現像液を受けながら、ノズルの下を一定速度で移動し、搬送速度に応じて設定された時間だけ現像処理を行った。
【００７３】
続いて、純水洗浄領域では、純水を使用してノズルを用いて表１に示す液滴径、圧力で噴霧して各領域Ｃ１、Ｃ２で６０秒間洗浄した。この後、８０℃にて１０分間の乾燥を行った。この後、貫通孔の形状を観察し、貫通孔の形状については断面を観察した。また、洗浄性について貫通孔内の現像カスの残り状態を評価し、表１に示した。
【００７４】
【表１】
0004127368.tif 000002
【００７５】
この表１から、本発明の試料では、図５（ａ）に示すようにテーパ状または垂直の壁面の貫通孔が得られたが、比較例の試料では、図５（ｂ）に示すように貫通する前に逆テーパ形状となった。また、表１に示すように、形成する孔径が５０００μｍでも良好な貫通孔断面形状を形成することができた。また、試料Ｎｏ．１１に示すように、セラミック層成形体の厚み１００μｍまではこの現像条件にて良好な貫通孔断面形状を形成することができる。
【００７６】
尚、上記実施例では示さなかったが、スラリー塗布をセラミック層成形体上に行って形成したセラミック層成形体に、上記のような露光現像を行った場合でも、同様の結果が得られる。
【００７７】
また、洗浄性の点で、洗浄領域Ｃ１で洗浄ノズルの圧力が１ＭＰａ以上該ノズルから噴出される平均液滴径が１００μｍ以下、洗浄領域Ｃ２で洗浄ノズルの圧力が１ＭＰａよりも小さく、該ノズルから噴出される洗浄液の平均液滴径が１００μｍよりも大きくすることによって良好な洗浄性を示した。
【００７８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、光硬化性樹脂を含有するセラミック層成形体の微細な未硬化部分を、微細な現像液を高圧で噴出することにより除去でき、小径で深い貫通孔を高い精度で形成することができる。
【００７９】
このため、グリーンシートの積層方式やスリップ材と導電性ペーストを交互に印刷による印刷積層方式では、得ることができなっかったビアホール導体の孔径、例えば約７０μｍから５０００μｍ程度の任意の大きさにて、断面形状が露光方向に対してテーパ状または垂直の壁面を有する貫通孔を簡単に形成でき、高密度内部配線パターンの多層セラミック基板を容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の現像装置の一例を説明するための概略図である。
【図２】  本発明による積層セラミック基板の一例を説明するための斜視図である。
【図３】  図２の積層セラミック基板の概略断面図である。
【図４】  本発明による積層セラミック基板の製造工程図である。
【図５】  （ａ）本発明によって形成される理想的な貫通孔形状と、（ｂ）比較例による貫通孔形状を示す図である。
【符号の説明】
１、３、６  タンク
２、４ａ、４ｂ、７ａ、７ｂ  ノズル
５ａ、５ｂ、８ａ、８ｂ  ポンプ
Ａ  パドル領域
Ｂ  現像領域
Ｃ  洗浄領域
ｘ  被処理物
【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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