JPH02303086A - プリント配線板の製造方法及びそれに用いるスパッタデポジション装置及び銅張積層板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高速大型コンピュータ、通信機器等製作に用
いられる高密度プリント配線板のＩｌ造方法及びそれに
用いるスパッタデポジション装置及びそれにより得られ
る銅張積層板に関する。

（従来の技術〕 プリント配線板の製造法は、例えば「電子材料」、１９
８６年６月別冊、１５７〜１６７頁に記載されているよ
うに、一般にサブトラクティブ法（エツチング法）とア
ディティブ法（めっき法）に大別される。

近年、微細パターンで高密度のプリント板には。

アディティブ法が採用される傾向にある。このアディテ
ィブ法には全体アディティブ法と部分アディティブ法が
ある。全体アディティブ法は出発材料として接着剤付積
層板を用い、スルーホールを含む全配線を無電解銅めっ
きで形成する方法である。一方１部分アディティブ法は
、出発材料として銅張積層板を用い、平面部回路をエツ
チングで形成後、めっきマスクを付与し、スルーホール
部のみを無電解銅めっき導体化する方法である。

この部分アディティブ法の考え方を平面回路の形成に適
用して絶縁基板の両面に銅配線を形成する技術は、例え
ば特開平１−１３７９４号公報に開示されている。第２
図はその処理工程を示したもので、以下、これにより従
来のプリント配線板の製造法を説明する。

第２図において、まず、あらかじめ絶縁基材７と銅箔８
とからなる銅張積層板を用意しく工程ａ）、その銅表面
９を粗化して（工程ｂ）、感光性樹脂膜のパターン１０
を形成する（工程ｃ）０次にパターン１０の間隙１１に
のみ選択的に銅めっき箔１２を形成する（工程ｄ）。こ
の銅めっきパターン１２上に、更にマスクとなる金属、
例えば半田１３をめっき法で形成する（工程ｅ）、この
時。

半田１３は銅パターン１２の上面のみならず側面にも堆
積するように半田めっき条件を調整する。

半田めっき後、不要となった感光性樹脂膜１０を除去し
く工程ｆ）、更に銅張積層板の銅ｉ８をエツチング除去
する（工程ｇ）、このとき、めっき銅パターン１２の上
面と側面がマスクである半田１３により被覆されている
ならば、基材鋼８のエツチング時のアンダーカット１４
は基材鋼８のみに発生する。しかし、めっき銅パターン
１２の側面に半田めっきが付着していない箇所１５では
。

基材鋼８のエツチング時にめっき銅１２のアンダーカッ
ト１６も発生する。最後に不要となった半田を除去する
（工程ｈ）。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記従来法では、第２図の工程ｅで施こされるマスク材
としての半田のめっき１３が銅配線パターン１２の側面
に均一に、かつ確実に被着されない為に、工程ｇで施こ
される銅箔エツチング時に、めっき銅１２にアンダーカ
ット１６が発生するという問題がある。半田めっき１３
が銅配線パターン１２の側面に付着している場合でも、
少なくとも基材鋼８の厚さに相当するアンダーカット１
４は発生する。

基材鋼の厚さは銅張積層板の銅箔をエツチングして薄く
することが可能であるが、エツチングのばらつきの為に
、せいぜい４〜５μ−が限界である。それゆえに、基材
鋼８のエツチング時のアンダーカット１４の軽減には限
界がある。このようにして発生したアンダーカットは、
銅配線パターンの電気抵抗の増大、製作した多層プリン
ト配線板の電気導通不良や信頼性の劣化という問題を発
生させる。

本発明の目的は、微細パターンで高密度の銅配線（一般
には金属配線）からなるプリント配線板の製作において
、下地銅箔のエツチング時に、めっき銅配線がアンダー
カットを被らないプリント配線板の製造方法及びそれに
用いるスパッタデポジション装置、更には銅張積層板を
提供することにある。

【課題を解決するための手段〕

本発明のプリント配線板の製造方法は、絶縁基材の表面
をスパッタリングにより粗化し、その上に蒸着又はスパ
ッタデポジション法によって銅膜を堆積する工程と、上
記銅膜を堆積した基材表面に感光性樹脂（ホトレジスト
）パターンを形成する工程と、上記感光性樹脂パターン
間にめっき法により銅を堆積する工程と、上記鋼を堆積
後、感光性樹脂パターンを除去し、さらに全体をエツチ
ングしてめっき銅部分の銅配線を形成する工程とからな
ることを特徴とする。

また、蒸着法により銅膜を形成する場合は、そのエツチ
ングをスフ（ツ・タエッチングにより行うことを特徴と
する。

さらに、粗化した絶縁材上に銅化合物を堆積した後に銅
膜を堆積することを特徴とする。

スパッタデポジション装置は、絶縁材を送給する送給機
構と、該送給される絶縁材の表面をスパッタリングで粗
化する真空の第１反応室と、該粗化された絶縁材の表面
に蒸着又はスパッタデポジション法で銅膜を堆積する真
空の第２反応室とからなる。

この装置で得られる銅張積層板は、絶縁材の表面が粗化
され、その上に銅膜が形成されている。

【作　用〕

本発明によれば、下地銅膜は蒸着又はスパッタデポジシ
ョン法により、絶縁基材上に堆積される。

このため、銅膜は極めて簿く、例えば数ｎｍ〜数μ層の
厚さで、絶縁基材上に形成することが可能である。他の
方法１例えば１０４ｍ前後の銅箔を絶縁基材に接着した
後、エツチング法で銅箔を数ｎ−〜数μ論の厚さにまで
薄くする方法は、エツチング時のばらつきの為に局部的
に銅がなくなるので実用的でない、一方、本発明の蒸着
又はスパッタデポジション法による銅膜は、凹凸のある
絶縁基板上に均一に、また欠損なく堆積することが可能
である。この絶縁基材上に極薄に形成された銅膜は、め
っき銅配線形成後にエツチングして除去するとき、短時
間で除去可能であるので、めっき銅配線にアンダーカッ
トを発生することがなく、また、銅配線の上面と側面の
エツチング量も少ない、その為に、銅配線抵抗の増大、
銅配線の切断、信頼性の低下等の改善が図れる。

次に１本発明によれば、銅膜の蒸着前に絶縁基材表面を
スパッタリングにより粗化する（微細な凹凸を形成する
）ので、基材と蒸着銅膜との接触面積が増大して１両材
料の接着力が大きくできる。

更に、銅蒸着前に絶縁基材表面に銅の有機化合物を形成
すると、１７４化合物を介して基材と銅との接着力は更
に増大できる。

次に、本発明によれば、蒸着法で極薄に形成した下地銅
膜のエツチングを、方向のそろった加速イオンのスパッ
タリング法によりおこなうので。

めっき銅配線の側壁のエツチング及びめっき銅配線下の
アンダーカットが発生せず、寸法精度のよい銅配線が形
成できる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例について図面により説明する。

第１図は本発明によるプリント配線板製造方法の処理工
程の一実施例を示したものである。基材の樹脂板１を用
意しく工程ａ）、まず、その両面２と２′にスパッタエ
ツチング法を用いて微細な凹凸を形成する゛（工程ｂ）
、スパッタエツチングには例えばアルゴルガスを用いる
１次に、樹脂板ｌの両面２と２′に、銅膜３，３１を蒸
着又はスパッタデポジション法を用いて堆積する（工程
ｃ）。

この堆積する銅膜３，３′の厚さは、樹脂板１の表面２
と２′の微細な凹凸を確実に被覆するように数十ｎ■〜
数μ鳳の間で調整する０次に、銅膜３゜３′を堆積した
樹脂板ｌの両面にレジストパターン４と４１を形成する
（工程ｄ）、レジスタ４と４１の膜厚は次工程でめっき
する銅膜の厚さよす大きくする。このレジストパターン
形成後、銅めっきパターン５と５′の形成を行う（工程
ｅ）。

銅めっき前処理でスパッタデポジション銅膜３と３′が
なくならないためには、銅膜３と３′は数十ｎ■の膜厚
が必要である。銅めっきパターン５と５′形成後、レジ
ストパターン４と４′は剥離剤を用いて除去する（工程
ｆ）、レジスト除去後、スパッタデポジション銅膜３と
３′は、スパッタエツチングによりエツチングして除去
する（工程ｇ）・ スパッタエツチングでエツチングする場合、銅配線パタ
ーンもエツチングされるが、銅膜３と３′の膜厚は薄い
ので、銅配線パターンのエツチング量は小さい、また、
スパッタエツチングでのエツチング速度は数＋ｎｍ１分
であるので１作業性がらち銅ｗＡ３と３′の膜厚は薄い
方が有利である。そこで銅膜３と３′の膜厚は厚くても
数μ−以下に設定する。

上記銅ｗＡ３と３′の堆積に用いる設備（スパッタリン
グ装置）の一実施例を第３図に示す０本実施例では樹脂
板の片面に銅膜を形成する場合を示している。

真空容器１８は、樹脂板ロール２３の投入室１．９．樹
脂板１表面のスパッタエツチング室２０゜樹脂板１に銅
膜を堆積するスパッタデポジション室２１及び樹脂板１
に銅膜を堆積した銅張積層板ロール２４の取り出し室２
２からなっている。まず、スパッタエツチング室２０に
おいて１円筒陰極電極２５．高周波電源２６及び陽極２
７から成る高周波プラズマ放電システムによりアルゴン
ガスプラズマを形成して、樹脂板１の表面にアルゴンイ
オンのスパッタエツチングを作用させる０次に、スパッ
タデポジション室２１において、銅板ターゲット２９を
有する陰極電極３０と高周波電極３１及び円筒陽極電極
３２からなる高周極プラズマ放電システムによりアルゴ
ンガスプラズマを形成し、樹脂板１の表面にターゲット
の銅を堆積させる。

本実施例においては、樹脂板ｌを巻き付けたロール２３
から樹脂板に銅膜を堆積した銅張積層板を巻き付けたロ
ール２４まで連続して処理することができる。樹脂板１
の表面の微細な凹凸の形状は、スパッタエツチング室２
０において、アルゴンガス圧力、高周波電源２６の電力
値、樹脂板の滞在時間により調整される。また、樹脂板
上への銅膜の堆積厚さは、スパッタデポジション室２１
のアルゴル圧力、高周波電源３１の電力値、樹脂板の滞
在時間により調整される。

第１図の工程ｇ、即ち、銅配線パターン５と５′をめっ
き法で形成した後に銅膜３と３′をエツチングする工程
に用いるスパッタエツチング装置の一実施例を第４図に
示す０本実施例においては、真空容器３５内に陰極電極
３６と陽極３８が設置され、陰極３６上に銅配線パター
ンを形成した試料３９を載荷し、試料周辺をサセプター
４０で押さえる構造となっている。また陰極３６には高
周波型ＷＸ３７が接続されている。真空容器３５には。

アルゴンガスをガス導入口４１から導入して、ガス排気
口４２から排出し、真空容器３５内の圧力を一定に保持
している。陰極３６と陽１１３８の間に形成されたプラ
ズマ中のアルゴンイオン−Ａｒφの作用により、試料３
９の銅表面がスパッタエツチングされる。

なお、第１図において、基材の樹脂板１とスパッタデポ
ジション銅膜３との接着力の更に向上を図る場合には、
工程す後に、銅の有機化合物、例えば、キレート化合物
を樹脂板上に蒸気清洗で薄膜として形成する工程を付加
すればよい。

また、実施例では、銅配線パターンを形成するとして説
明したが、一般に金属配線パターンの形成に適用できる
。

〔発明の効果〕

本発明によれば、基材樹脂板上の銅膜（一般には金属膜
）はスパッタリング等により極薄で均一に形成され、ま
たパターンめっき銅配線形成後のエツチング時にスパッ
タエツチングにより、異方性にエツチングされるので、
銅配線パターンにアンダーカットを発生しない、銅配線
パターン寸法の縮少がない、銅配線の高さの減少が少な
いなどの効果がある。その為に、銅配線の微細化への対
応が可能となる、銅配線の抵抗値の増大・信願性の低下
がない、などの効果が得られる。

４、図面の簡単な説明　　　　− 第１図は本発明による処理工程の一実施例を示す図、第
２図は従来の銅張積層板を用いた場合の処理工程を示す
図、第３図は本発明に用いる銅膜のスパッタデポジショ
ン装置の一実施例の概略図５第４図は本発明に用いる銅
膜のスパッタエツチング装置の一実施例の概略図である
。

ｌ・・・基板の樹脂板、　２・・・粗化された樹脂板表
面、　　３．３・・・スパッタデポジションで堆積され
た極薄の銅膜、　４，４′・・・レジストパターン、　
　５．５′・・・パターンめっき銅配線。

第１図 （（社）　　口＝＝＝＝＝＝＝＝トロＩ墳仮第２図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁基材の表面をスパッタリングにより粗化し、
   その上に蒸着又はスパッタデポジション法によって金属
   膜を堆積する工程と、 上記金属膜を堆積した基材表面に感光性樹脂（ホトレジ
   スト）パターンを形成する工程と、上記感光性樹脂パタ
   ーン間にめっき法により金属を堆積する工程と、 上記金属を堆積後、感光性樹脂パターンを除去し、さら
   に全体をエッチングしてめっき金属部分の配線を形成す
   る工程と、 を有することを特徴とするプリント配線板の製造方法。
2. （２）蒸着法により金属膜を形成する場合、そのエッチ
   ングをスパッタエッチングにより行うことを特徴とする
   請求項（１）記載のプリント配線板の製造方法。
3. （３）粗化した絶縁材上に金属化合物を堆積した後に金
   属膜を堆積することを特徴とする請求項（１）記載のプ
   リント配線板の製造方法。
4. （４）絶縁材を送給する送給機構と、該送給される絶縁
   材の表面をスパッタリングで粗化する真空の第１反応室
   と、該粗化された絶縁材の表面に蒸着又はスパッタデポ
   ジション法で金属膜を堆積する真空の第２反応室とから
   なることを特徴とするスパッタデポジション装置。
5. （５）絶縁材の表面が粗化され、その上に銅膜が形成さ
   れている銅張積層板。