JPH03203394A - 金属薄層付絶縁基板の製造法及びその金属薄層付絶縁基板を使用した配線板の製造法 - 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、高密度配線板の製造に使用される金属薄層付
絶縁基板の製造法及びその金属薄層付絶縁基板を使用し
た配線板の製造法に関する。

（従来の技術） 配線板の製造に使用される銅張り積層板としては、ステ
ンレススチールの回転ドラム上に電解析出させた銅箔と
紙やガラス基材に熱硬化樹脂を含浸させたプリプレグと
を積層したものがある。

またフレキシブル配線板の製造に使用される銅箔付フィ
ルムとしては、例えばポリイミドフィルムと圧延銅箔と
を接着剤を介して熱圧着したものがある。これらの場合
、銅箔の厚さとしては、１８μｍ１３５μｍ１５０μｍ
程度と厚いものが主流である。

上記のような銅張り積層板あるいは銅箔付フィルムを使
った配線板の製造法としては、銅張り積層板等をエツチ
ングして回路加工を行うエツチドフォイル法や、銅箔を
レジスト形成用表面処理を施した後、レジスト形成−厚
付けめっき−レジスト除去−クイックエツチングによる
回路加工を行うセミアデイティブ法等がある。

エツチドフォイル法は、サイドエツチングの問題があり
高密度配線の形成は困難である。

セミアデイティブ法に於ける配線の微細・高密度化は下
地金属層（銅箔）の厚さに依存している。

すなわち、エツチングする下地金属層の厚さが薄い程エ
ツチング精度が高くなる。そこで高密度配線を形成する
場合には、５〜９μｍの薄い銅箔を用いた銅張り積層板
をベースとしているが、銅箔のキャリアーであるアルミ
箔（厚さ約５０μｍ）を物理的あるいは化学的に除去す
る際に、アルミ箔の機械的強度がないために引き剥がす
途中でアルミ箔が破れたり、アルカリ系のエツチング液
でエツチング除去する際に多量の水素ガスが発生する問
題がある。更にプリプレグとの接着力を確保するために
銅箔を粗化する必要があり、そのためには最低でも厚さ
３μｍ程度の厚さにしなければならず、配線幅が２０μ
ｍ程度の超高密度配線を対象とした場合、配線のサイド
エツチングが問題となる。

薄い下地金属層を形成する方法としては他に無電解めっ
き法、真空蒸着法、スパッタリング法などがある。

無電解めっき法は絶縁基板表面を物理的又は化学的な方
法で処理してその表面を親水化・粗面化する工程を必要
とするうえ、生成した金属層〜基板間の接着力も低い。

このため、銅張り積層板の銅箔をエツチングした粗化面
に無電解めっきを施し接着力を確保する方法も提案され
ているが、レジスト形成時露光工程に於いて粗化面で露
光光が乱反射しレジストとなるべきでない箇所が露光さ
れるため、多量の現像残りが発生するという欠点がある
。

真空蒸着法及びスパッタリング法等の真空成膜法は平滑
な基板上にも安定して１μｍ以下の金属層を形成できる
が、基板として例えば、ガラス布−エポキシ積層板やガ
ラス布−ポリイミド積層板等を用いる場合、ガラス布に
吸着している水分及び樹脂層に残存している溶剤分のた
めに、蒸着やスパッタなどで必要となる高真空下では水
分や溶剤分がガス化し、ガラス布〜樹脂界面での剥離や
ボイドが生じてしまう。

こうした理由から、蒸着やスパッタリング工程を別工程
で行い、金属箔層を形成後、配線板用有機基材と積層す
る方法が提案されている（特開昭５３−１１４０７４号
公報）。

（発明が解決しようとする課題） しかしこの方法に於いても、金属薄層を形成する転写フ
ィルムが粗化されているため、前述のようにレジスト形
成時のレジスト現像残りが問題となる。

セミアデイティブ法を用いて、配線幅が２０μｍ程度の
超高密度配線を安定的に形成するためには、（１）下地
金属が１μｍ程度に薄いこと、（２）レジスト露光時に
下地金属表面での乱反射ができるだけ小さいこと、（３
）下地金属と絶縁基板間の接着力が大きいことなどが必
要である。本発明は、これらの要因を満足し、高密度配
線板を安定的に製造することを可能にする、金属箔層付
絶縁基板の製造法及びその金属薄層付絶縁基板を使用し
た配線板の製造法を提供するものである。

（問題を解決するための手段） 本発明は、仮基板上に真空成膜法により仮基板に対する
引きはがし強さが０．２ｋｇｆ／ｃｍ以下となるように
銅の第一の薄層を形成する工程と、銅の第一の薄層上に
真空成膜法によりクロム、チタン、バナジウム、ニッケ
ル、マンガン、モリブデン及びタングステンから選ばれ
る少なくとも一種の第二の薄層を形成する工程と、第二
の薄層を内側にして絶縁基板と積層一体化する工程と、
積層体から仮基板を剥離する工程により金属薄層付絶縁
基板をの製造するものである。

本発明の実施例を図面によって詳細に説明する。

第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例を説明する断
面図である。

第１図（ａ）の１は仮基板であり、例えば表面粗さか１
μｍ以下に調整された厚さ３０μｍのステンレス箔（新
日本製鉄（株）製の極薄ステンレス箔）であり、その片
側表面にエレクトロンビーム蒸着装置（日本真空（株）
社製、型式ＥＢＶ−６ＤＡ）を用いて、次の条件で厚さ
５０００Ａの銅薄層２、続いて厚さ２００Ａのクロム層
３を連続して形成する（第１図（ｂ））。

銅 加速電圧　　　１ 圧　　　力　　　　　１ 基板温度　　　２ 製膜速度　　　１ ＫＶ Ｘ　１　０−５ ００℃ ＯＡ／秒 クロム 加速電圧　　　８ＫＶ 圧　　　力　　　　８　Ｘ　１０−’ 基板温度　　　２００℃ 製膜速度　　　２Ａ／秒 仮基板として、ステンレス箔の代りに、厚さ２５〜２０
０μｍの高分子フィルムを用いても良い。適用可能な高
分子フィルムとしては、ポリイミドフィルム、テフロン
フィルム、ポリエチレンフィルム等が挙げられるが耐熱
性及び銅薄層との剥離性などの点からポリイミドフィル
ムが最も好ましい（ポリイミドフィルムの場合、銅とフ
ィルム間の引きはがし強さは約０　、１ｋｇｆ／Ｃｍ　
）。

仮基板と銅薄層間の引きはがし強さは０．２ｋｇｆ／ｃ
ｍ以下となるようにする。引きはがし強さが０２ｋｇｆ
／ｃｍを越えると後工程で積層体から仮基板を剥離する
段階で剥離しにくくなる。

仮基板と銅薄層間の剥離性は、銅薄層を形成する際の銅
粒子のエネルギーに依存し、エネルギーが高い場合は仮
基板と銅薄層の接着性が向上するため剥離性が悪くなる
傾向がある。銅粒子のエネルギーは１ｅＶ〜５０ｅＶの
範囲にあれば良好な剥離性を示す。

成膜法としては、エレクトロンビーム蒸着法の他に、抵
抗加熱方式を用いた蒸着法、スパッタリング法、イオン
クラスタービーム法等が適用可能である。

仮基板のステンレス箔上に形成する銅薄層の厚さはその
後に形成する微細配線の配線幅を考慮して設定すること
が望ましく、配線幅が２０〜３０μｍ程度では、銅薄層
の厚さは２μｍ以下が良い。

次にクロム薄層を内側にしてガラス布−エポキンプリブ
レグ４（日立化成工業（株）社製、商品名ＧＥＡ−６７
−Ｎ）と１７０°Ｃ，４０ｋｇｆ／ｃｍ２で４０分間加
熱圧着後（第１図（ｃ））、ステンレス箔を引き剥がし
、金属薄層付ガラスエポキシ基板を得た（第１図 （ｄ））。この場合、エポキシ基板〜金属薄層間の引き
はがし強さは約０　、８ｋｇｆ／ｃｍと良好な値を示し
た。　クロムの他に使用できる金属としてはチタン、ニ
ッケル、バナジウム、モリブデン、タングステン等が挙
げられる。なお、これらの金属のうち少なくとも一種を
含む化合物を使用することもできる。例えば、窒化クロ
ムを用いた場合の接着力は約０　、７ｋｇｆ／ｃｍであ
った。

ステンレス箔等の仮基板１上に形成された二層金属薄層
２．３をアクリル系、ゴム系及び熱可塑性樹脂シートを
介して、セラミックス基板やアルミニウム等の金属基板
に接着しても良い。また、本発明は、多層配線板の表面
層作製だけでなく、内層基板の作製にも適用できる。

次に、本発明の金属薄層付絶縁基板を用いた高密度配線
板の製造法の一実施例を説明する。

金属薄層表面にポジ型液状レジストＴＦ−２０（Ｓｈｉ
ｐｌｅｙ社製、商品名）を両面ロールコートし、８０℃
で２０分間プリベークを施した。更に大日本スクリーン
（株）社製ＭＡＰ−１２００大型マスクアライメント露
光機を用いて、マスクを介して露光１ｔ５００ｍＪ／ｃ
ｍ２でコンタクト露光を行った。次に、５ｉｐｌｅｙ社
製４５０デベロッパー（液温度＝２５℃、濃度：１７％
）で３分間現像して最小ライン幅、スペースが２０μｍ
の微細レジストパターンを形成後、セミアデイティブ法
を適用して所望する配線パターンを形成した。

この場合、下地金属層はクロムと銅の二層２．３である
ため、それぞれのエツチング液として、銅が過硫酸アン
モニウム溶液（液温度：４５℃、濃度；３０ｇ／ｌ）　
、クロムがフェリシアン化カリウムと水酸化カリウムの
混合溶液（液温度：５０℃、濃度：フェリシアン化カリ
ウムが１５０ｇ／ｌ、水酸化カリウムが５０ｇ／ｌ）を
用いた。

（発明の効果） 本発明により、１μｍ以下の金属薄層を生産性良く配線
板用絶縁基板上に形成可能になるとともに、従来からの
問題点であったレジストパターン形成工程でのレジスト
の現像残りが激減し、かつ、基板と金属層間の接着性が
向上した。また、本発明による金属薄層付絶縁基板を配
線板に適用すれば、配線形成工程に於けるエツチング厚
さが１μｍ程度と非常に薄いため、エツチング精度が著
しく向上し、ライン幅とスペースが２０μｍの微細配線
を容易に形成できる。

製造工程を説明する断面図である。

（符号の説明） １、ステンレス箔（仮基板） ２、銅薄層（第１の金属薄層） ３、クロム層（第２の金属薄層） ４、プリプレグ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．仮基板上に真空成膜法により仮基板に対する引きは
   がし強さが０．２ｋｇｆ／ｃｍ以下となるように銅の第
   一の薄層を形成する工程と、銅の第一の薄層上に真空成
   膜法によりクロム、チタン、バナジウム、ニッケル、マ
   ンガン、モリブデン及びタングステンから選ばれる少な
   くとも一種の第二の薄層を形成する工程と、第二の薄層
   を内側にして絶縁基板と積層一体化する工程と、積層体
   から仮基板を剥離する工程とを含むことを特徴とする金
   属薄層付絶縁基板の製造法。
2. ２．銅の第一の薄層を形成する真空成膜法に於いて、銅
   粒子のエネルギー範囲が１ｅＶ〜５０ｅＶである請求項
   １記載の金属薄層付絶縁基板の製造法。
3. ３．仮基板が、表面粗さが２．０μｍ以下に調整された
   厚さ２０〜５０μｍのステンレス箔または厚さ２５〜２
   ００μｍの高分子フィルムである請求項１または２記載
   の金属箔層付絶縁基板の製造法。
4. ４．銅の第一の薄層上の第二の薄層がニッケル、クロム
   、チタン、バナジウム、マンガン、モリブデンおよびタ
   ングステンから選ばれる少なくとも一種を含む金属化合
   物からなる請求項１、２または３記載の金属薄層付絶縁
   基板の製造法。
5. ５．請求項１記載の金属薄層付絶縁基板表面に所定のレ
   ジストパターンを形成し、所定の部分にめっきを施し、
   レジストパターンを剥離した後、銅の第一の薄層及び第
   二の薄層をエッチングすることを特徴とする配線板の製
   造法。