(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無電解メッキ層上に電解メッキ層を形成した構造を有する配線基板において、
前記基板表面に、無電解メッキにより無電解メッキ層を形成する工程と、
前記無電解メッキ層上に、所定パターンの開口部を有するメッキレジスト層を形成する工程と、
前記パターンの開口部に対応した無電解メッキ層上に、電解メッキにより電解メッキ層を形成する工程と、
前記メッキレジスト層を除去する工程と、
前記無電解メッキ層に加熱処理を施す加熱工程と、
前記メッキレジスト層を除去した箇所に対応する余分な無電解メッキ層を除去するエッチング工程と、
前記電解メッキ層による配線の表面を粗化する工程と、
前記無電解メッキ層のエッチング工程において露出した下地層をなす樹脂の表面をエッチングする樹脂エッチング工程と、
をこの順番で行なうことを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項２】
前記無電解メッキ層の厚さが、０．３〜０．９μｍであることを特徴とする請求項１に記載の配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば基板表面に無電解メッキ層および電解メッキ層からなる配線層を有する配線基板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば樹脂製配線基板の表面に配線層を形成する場合には、通常、無電解メッキや電解メッキによって配線層を形成しており、この配線層の形成方法として、セミアディティブ法と呼ばれる方法が知られている。
【０００３】
このセミアディティブ法によれば、例えば、以下のような手法で例えば銅からなる銅配線層が形成される（図３参照）。
▲１▼基板表面全体にパラジウム（Ｐｄ）のメッキ触媒核をつける。
▲２▼無電解銅（Ｃｕ）メッキにより、基板表面全体に１〜２μｍ厚の無電解銅（Ｃｕ）メッキ層を形成する。
▲３▼感光性フィルムを貼り、露光・現像を行う。
▲４▼基板端に電極をつけて、露出した無電解銅（Ｃｕ）メッキ層上に電解銅メッキ（硫酸銅メッキ）を行って、無電解銅（Ｃｕ）メッキ層上に１５μｍ厚の電解銅（Ｃｕ）メッキ層を形成する。
▲５▼感光性フィルムを剥がし、ソフトエッチングでフィルム下の無電解銅（Ｃｕ）メッキ層を除去し、銅配線層（Ｃｕ配線）を完成する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記したセミアディティブ法では、配線層を形成する場合には、余分な無電解メッキ層を除去するために、エッチング（ソフトエッチング）を行うが、このとき、エッチングが不足すると配線層間にエッチング残りが生じ、ショートの原因となる。
【０００５】
また、余分な無電解メッキ層を完全に除去するために。過剰にエッチングを行うと、オーバーエッチングが生じ、配線層の細り、断線、剥がれ等の不具合が発生してしまう。
【０００６】
また、このようなエッチング残りはオーバーエッチングは、同じ配線基板内で同時に発生することもある。すなわち、一つの配線基板内でも、ある部分においてはオーバーエッチングが生じ、他の部分ではエッチング残りが生じることがある。これは、無電解メッキ層内の金属粒子の配列が、配線基板内では必ずしも一様ではなく、微妙な相違があるため、それが影響してエッチング速度が基板内でも差を生じるものと推察される。
【０００７】
そのため、従来では、このような問題を回避するため、例えば下記に示すような対策を施す必要があった（図４参照）。
▲１▼基板表面全面に、無電解銅（Ｃｕ）メッキ層を形成する。
▲２▼無電解メッキ層の表面に、レジストパターンを形成する。
▲３▼レジストパターンの開口部の無電解銅（Ｃｕ）メッキ層上に電解銅（Ｃｕ）メッキ層を形成する。
▲４▼電解銅（Ｃｕ）メッキ層上に、エッチングガード用のマスキングを施す。
▲５▼レジストパターンを除去する。
▲６▼エッチングにより、無電解銅（Ｃｕ）メッキ層を除去する。
▲７▼マスキング（層）を除去して、銅配線層（Ｃｕ配線）を完成する。
▲８▼銅配線層（Ｃｕ配線）に黒化処理を施す。
【０００８】
つまり、この方法は、銅配線層を保護するためのオーバーエッチング対策として、電解銅メッキ層の上にマスキングやガードメッキを施してエッチングを行うものである。しかし、この方法では、マスキングやガードメッキを施す必要があり、配線層を形成する工程が非常に複雑化し、コスト高を招くという問題があった。
【０００９】
本発明は、前記課題に鑑み、配線基板を製造する場合に、作業が容易で、しかも、オーバーエッチングやエッチング残り等の不具合を効果的に防止できる配線基板の製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための請求項１の発明は、無電解メッキ層上に電解メッキ層を形成した構造を有する配線基板において、前記基板表面に、無電解メッキにより無電解メッキ層を形成する工程と、前記無電解メッキ層上に、所定パターンの開口部を有するメッキレジスト層を形成する工程と、前記パターンの開口部に対応した無電解メッキ層上に、電解メッキにより電解メッキ層を形成する工程と、前記メッキレジスト層を除去する工程と、前記無電解メッキ層に加熱処理を施す加熱工程と、前記メッキレジスト層を除去した箇所に対応する余分な無電解メッキ層を除去するエッチング工程と、を有することを特徴とする配線基板の製造方法を要旨とする。
【００１１】
本発明によれば、加熱処理を施すことにより、後のエッチング工程におけるエッチング速度のバラツキがなくなり、基板全体にわたってほぼ均一な速度でエッチングされるので、基板内で局部的にオーバーエッチングになったり、あるいはエッチング残りが生じることがなくなる。
この理由は、加熱処理によって、無電解メッキ層中の金属粒子の配列が均一になり、エッチング速度も均一化されるものと推察される。
【００１２】
さらに、請求項２の発明は、前記無電解メッキ層の厚さが、０．３〜０．９μｍであることを特徴とする請求項１に記載の配線基板の製造方法を要旨とする。
本発明は、オーバーエッチングやエッチング残り、さらにはピンホールのない好適な配線基板を製造する方法を示している。
【００１３】
具体的には、まず、基板表面に厚さ０．３〜０．９μｍの厚さの無電解メッキ層を形成し、その無電解メッキ層上にメッキレジスト層（感光性レジスト）を形成する。そして、メッキレジスト層の開口部における無電解メッキ層上に電解メッキ層を形成し、メッキレジスト層を除去した後に、無電解メッキ層に加熱処理を施し、その後、エッチングにより余分な無電解メッキ層を除去する。
【００１４】
つまり、本発明では、無電解メッキ層にはエッチング前に加熱処理が施されており、さらに、無電解メッキ層の厚みが０．９μｍ以下と薄いので、わずかの時間のエッチングを施すだけで、マスキングやガードメッキを施さずとも、電解メッキ層を損なうことなく、速やかに電解メッキ層を除去できる。しかも、配線基板全体にわたって均一なエッチング速度でエッチングされるので、エッチング条件を厳しくコントロールしなくても、オーバーエッチング（図２（ａ）参照）やエッチング残りの恐れがないので、その点からも作業能率は大きく向上する。また、マスキングやガードメッキを施す必要がないので製造工程を単純化することができる。また、無電解メッキ層の厚みを０．９μｍと薄くしたので、無電解メッキ層を形成する時間を短くすることができ、製造コストの低減にも寄与することができる。
【００１５】
さらに、無電解メッキ層の厚さは、０．３μｍ以上であるので、無電解メッキにより、基板表面を確実に覆うことができる。その為、後に電解メッキを行っても、形成される配線層にピンホール（図２（ｂ）参照）を生じることがない。
【００１７】
本発明では、エッチング工程の後に、基板表面をエッチングするので、基板表面に残存した無電解メッキ層が点在していても、これを基板表面の樹脂と一緒に除去できる。基板表面のエッチング液は、基板表面の材質に応じて、適宜選定して用いればよいが、例えば過マンガン酸カリウム溶液などが用いられる。
【００１８】
本発明のメッキレジスト層の材料としては、例えば、感光性エポキシ樹脂等の感光性樹脂が好適である。すなわち、この感光性樹脂に対して、露光現像等の処理を行うことにより、所望のレジストパターン、すなわち、形成する配線パターンの周囲を形成するいわゆるネガパターンを形成することができる。
【００１９】
なお、感光性樹脂を基板表面に配置する方法としては、感光性樹脂をスクリーン印刷やスピンコート等により塗布する方法や、感光性樹脂からなる感光性フィルムを貼り付ける方法が採用できる。
【００２０】
前記配線層の種類としては、銅、ニッケル、金、銀等の導電性を有する金属からなる配線層が挙げられるので、無電解メッキ層や電解メッキ層は、これらの配線に用いられる金属から構成されている。
また、前記無電解メッキを行う場合には、その前処理として、無電解メッキ層を形成する場所（開口部）に対して、無電解メッキの成長核（Ｐｄ、Ａｕ等）を付着させておく方法が採用できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の配線基板の製造方法の実施の形態の例（実施例）について、図１および図２を参照して、順次説明する。なお、本実施例の配線基板の製造方法は、いわゆるセミアディティブ法を改良したものである。
【００２２】
（１）最初に、下地を形成するために、ＢＴ基板３の表面にエポキシ樹脂（プロビコート；商品名）を塗布し、１５０℃で１時間加熱して硬化させ、下地層５を形成する。
（２）次に、形成する銅配線層７との密着性を高めるために、前記下地のエポキシ樹脂を過マンガン酸カリウム水溶液により樹脂エッチングして、表面を粗化する処理を行う。これにより、図１（ａ）に示すようにＢＴ基板３と下地層５からなる基板Ｓを作成しておく。
【００２３】
（３）次に、図１（ｂ）に示すように、無電解メッキの前処理として、周知のキャタリスト処理およびアクセラレーター処理で、基板Ｓの表面全体にＰｄ核を付着させる。
（４）次に、図１（ｃ）に示すように、無電解銅メッキ材料（メルテックス社製のエンプレートＣｕ４０６Ａ；商品名）を用いて、Ｐｄ核を付着させた部分（つまり基板Ｓの表面全体）に周知の無電解メッキを行い、厚さ０．３〜０．９μｍの範囲の（例えば、厚さ０．７μｍ）の無電解銅メッキ層９を形成する。
【００２４】
つまり、このときに、無電解銅メッキ層９の厚さを０．７μｍに制御するのであるが、具体的には、メッキ時間をコントロールし、更にメッキ液の組成を安定させるために自動分析補充装置によるメッキ液管理を行うことにより、無電解銅メッキ層９の厚さを調節する。
【００２５】
（５）次に、図１（ｄ）に示すように、無電解銅メッキ層９上にドライフィルムを２０μｍの厚みで貼り付け、感光性エポキシ樹脂層１３を形成する。
（６）次に、フォトマスク（図示しない）を用いて、前記感光性エポキシ樹脂層１３に対してＵＶ露光を行い、銅配線層７を形成する部分以外の箇所を硬化させる。
【００２６】
（７）次に、図１（ｅ）に示すように、炭酸ナトリウム１％水溶液で、未露光部分（つまり、銅配線層７形成部分）のエポキシ樹脂を溶解させて除去する。したがって、前記感光性エポキシ樹脂層１３のうち、溶解除去されない部分が、後述するメッキ処理におけるメッキレジスト層１５となる。
【００２７】
（８）次に、図１（ｆ）に示すように、無電解銅メッキ層９に対して電流を流して、電解銅メッキ液（ワールドメタル社製の硫酸銅メッキ液  ＡＣＢ−９０；商品名）を用いて、周知の電解メッキを行い、１５μｍの厚さの電解銅メッキ層１１を、無電解銅メッキ層９上に形成する。
【００２８】
なお、上述したメッキ方法は、周知の多層プリント配線板のメッキ方法と同様であるので詳述しない（例えば、「多層プリント配線板ステップ３６５」；藤平・藤森共著；工業調査会；１９８９年発行参照）。
【００２９】
（９）次いで、周知の水酸化ナトリウム水溶液を用いて、図１（ｇ）に示すように、メッキレジスト層１５を除去し、メッキレジスト層１５を除去した箇所の無電解銅メッキ層９を露出させ、１５０℃で１２０分間の加熱処理を施す。
【００３０】
（１０）次に、硫酸ナトリウム系のエッチング液（荏原ユージーライトＰＢ−２２８：商品名）を用いてメッキレジスト層１５を除去した箇所の無電解銅メッキ層９を除去する（図１（ｈ）参照）。その後、エッチング液（メックエッチボンド  ＣＺ−８１００：商品名）を用いて、電解銅メッキ層１１の表面を粗化処理する。
（１１）その後、上記無電解銅メッキ層９のエッチング工程において露出した下地層５の表面を過マンガン酸カリウム溶液により樹脂エッチングを行い、下地層５の表面の不要な付着物を下地層５の表面の樹脂とともに除去し、銅配線層７を完成する。
このようにして形成された銅配線層７は、銅配線層７上にさらに積層される樹脂絶縁層（図示しない）と、従来の黒化処理と比べて同等以上の密着強度を得ることができる。
【００３１】
このように、本実施例では、無電解銅メッキ層９のエッチング処理前に、１５０℃で１２０分間の加熱処理を施したので、無電解銅メッキ層９のエッチング工程でのエッチング速度を基板全面にわたりほぼ均一とすることができる。したがって、局部的に無電解メッキ層９のエッチング残りが発生したりすることがない。
【００３２】
また、本実施例では、銅配線層７以外の箇所にて露出した無電解銅メッキ層９が、０．９μｍ以下と薄いので、その無電解銅メッキ層９をエッチングにより短時間でしかも十分に除去することができる。また、マスキングやガードメッキも不要であるので、作業工程を簡易化でき、製造コストを低減できる。
【００３３】
なお、前記実施例では、基板Ｓの表面に配線層を形成した例を示したが、以下の（１２）〜（１８）の工程を適宜繰り返すことにより、所望の多層配線基板をえることができる。
（１２）銅配線層７（図１（ｈ）参照）上に感光性を有する樹脂絶縁層を形成する。
（１３）周知のフォトリソグラフィ技術により、この樹脂絶縁層にビアホールを形成し、銅配線層７の一部を露出させる。
（１４）露出した銅配線層７上面、ビアホール内周面、および樹脂絶縁層上に０．３〜０．９μｍの無電解銅メッキ層を形成する。
（１５）前記無電解銅メッキ層上に、所定パターンの開口部を有するメッキレジスト層を形成する。
（１６）前記パターンの開口部に対応した無電解メッキ層上に、電解銅メッキにより電解銅メッキ層を形成する。
（１７）前記メッキレジスト層を除去する。
（１８）前記電解銅メッキ層の表面を粗化するとともに、前記メッキレジスト層を除去した箇所に対応する余分な無電解銅メッキ層を除去し、銅配線層を形成する。
【００３４】
なお、本実施例の配線層表面粗化処理で用いられるエッチング液としては、前記したメック社製のメックエッチボンド（商品名）の他、荏原電産社製のネオブラウン（商品名）なども用いることができる。エッチング液の材料としては、オキソ酸として硫酸を、過酸化物として過酸化水素あるいはペルオキソ（一）酸（塩）を、助剤として塩素を塩化ナトリウムにより、また、アゾールとして、ピロロール、オキサゾール、チアゾール等を配合したものを用いることができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上、詳述したように、本発明の配線基板の製造方法によれば、無電解メッキ層のエッチング速度のバラツキが低減し、したがって、無電解メッキ層のエッチング残りや、電解メッキ層のオーバーエッチングの発生率を大幅に低減できる。
【００３６】
さらに、配線層の表面の粗化処理と不要な無電解メッキ層の除去処理とを同一の工程で行うことができ、さらに、マスキングやガードメッキも不要であるので、作業工程を簡易化でき、製造コストを低減できる。
【００３７】
また、配線層の表面の粗化処理の後で、下地層５の表面を樹脂エッチングするので、表面の不要な付着物（点在して残存する無電解銅メッキ層（金属粒子）やパラジウム等のメッキ触媒核、さらには配線層の表面粗化処理時に配線層より溶出し下地層５の上に付着した金属粒子など）を、その下の樹脂と一緒に確実に除去できる。
さらに、無電解メッキ層の厚さが０．３μｍ以上と十分厚いため、ピンホールの発生を防止でき、しかも、０．９μｍ以下と薄いので、オーバーエッチング、エッチング残り等の不具合を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の配線基板の製造方法を示す説明図である。
【図２】従来の配線基板の欠陥を示し、（ａ）はオーバーエッチングによる配線層の欠陥を示す説明図、（ｂ）はピンホールによる配線層の欠陥を示す説明図である。
【図３】従来技術を示す説明図である。
【図４】従来技術を示す説明図である。
【符号の説明】
３：ＢＴ基板
５：下地層
７：銅配線層
９：無電解銅メッキ層
１１：電解銅メッキ層
１３：感光性エポキシ樹脂層
１５：メッキレジスト層
Ｓ：基板
【図１】
0003760396.tif 000002
【図２】
0003760396.tif 000003
【図３】
0003760396.tif 000004
【図４】
0003760396.tif 000005