JPH09227703A

JPH09227703A - パターン形成用フィルム

Info

Publication number: JPH09227703A
Application number: JP8038021A
Authority: JP
Inventors: Tomohiko Ogata; 知彦尾形; Keiji Iwanaga; 慶二岩永; Yoshiki Masaki; 孝樹正木
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1996-02-26
Filing date: 1996-02-26
Publication date: 1997-09-02
Anticipated expiration: 2016-02-26
Also published as: JP3586957B2

Abstract

(57)【要約】【課題】フィルム上に線幅８０μｍ以下の微細かつ矩形
断面のパターンを形成し、セラミックグリーンシート、
またはセラミック焼成基板上に転写してパターン形成す
る方法を提供する。【解決手段】剥離強度が３〜７Ｎ／２４ｍｍであること
を特徴とするパターン形成用フィルム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は焼成セラミックス多
層基板などの形成に好適に用いられるセラミックグリー
ンシート、またはセラミックス焼成基板等の上に回路パ
ターンを作成するために用いる転写用フィルムに関する
ものであり、さらに詳しくは半導体素子を搭載し、かつ
それら相互に配線した高密度実装などに好適に用いられ
る焼成セラミックス基板、特に多層セラミック基板に好
適に用いるセラミックで作製したグリーンシート、また
はセラミックス焼成基板上に回路パターンを作成するた
めに用いる転写用フィルムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子部品の高速化、高周波化、小
型化が進むにつれ、それらを実装するためのセラミック
ス基板にも微細かつ高密度な配線パターンを形成するこ
とが要求されている。本発明は、セラミックグリーンシ
ート、またはセラミック焼成基板等の上にパターンを形
成する方法に関するものである。

【０００３】従来は、ビアホールを形成したグリーンシ
ートに、導体を充填し、スクリーン印刷法により導体ペ
ースト、絶縁体ペースト、誘電体ペーストにより回路パ
ターンを形成する方法がとられている。半導体装置用の
セラミックパッケージの内部配線である導体回路は、
銅、銀、金パラジウム、ニッケル、タングステン、モリ
ブデンおよびこれらの合金からなる導体ペーストをセラ
ミック基板にスクリーン印刷し、次いで、各層を熱圧着
して積層品とした後、６００〜１６００℃で焼成して形
成される。近年特に、コンピュータープロセシングユニ
ット（ＣＰＵ）を搭載するパッケージの小型化、高集積
化の要求が高く、従来のスクリーン印刷では、内部配線
のライン・アンド・スペースには微細化の限界があっ
た。

【０００４】さらに、スクリーン印刷法で形成された配
線の断面形状は、凸型あるいは凹型となり頂部に平らな
部分の少ない傾向がある。そのため、半導体素子を搭載
してワイヤボンディングするセラミックパッケージでは
配線幅が狭いと、頂部の平らな部分がほとんどなくなり
ワイヤボンディングする際、滑りの不具合が生じる問題
があった。

【０００５】これに対して、特開昭６３−２６５９７９
号公報、特開平５−６７４０５号公報および特開平５−
２０４１５１号公報に記載のようにフォトリソグラフィ
（写真製版技術）法を利用して微細なパターン形成がで
きる感光性ペースト法が提案されている。この感光性ペ
ーストは導体、誘電体または絶縁体粉末に、感光性樹
脂、光開始剤および溶剤などを含んだ組成物のペースト
からなる。このペーストを焼成後のセラミック基板など
にスクリーン印刷法で塗布した膜を乾燥後、回路パター
ンを有するフォトマスクを用いて紫外線を照射、露光部
を硬化する。この方法によれば、スクリーン印刷法に対
して、微細かつ矩形形状のパターンが得られる。しかし
ながら、焼成していない従来のグリーンシートに感光性
ペーストを用いてパターンを形成しようとする場合に
は、グリーンシートの耐薬品性や耐溶解性が劣るために
ペーストに含有する有機溶媒とグリーンシート中のポリ
マーバインダーとが反応し、グリーンシートの耐久性が
低下すること、現像時に未露光部の除去が非常に難しい
ことなどの問題があった。

【０００６】また、上記のパターン形成において、ビア
形成、ビアへの導体埋込、パターンの積層など加工度の
高いグリーンシートやセラミック基板にさらにパターン
形成する場合は、失敗した場合、大きな歩留まり低下と
コスト高をひき起こすという問題もあった。

【０００７】一方で、歩留まり低下を防ぐ方法として、
フィルム転写法が知られている。フィルム転写法は、ま
ず、あらかじめ表面を離型処理したフィルム表面にペー
ストによりパターン形成を行った後、これをグリーンシ
ートまたはセラミック焼成基板上に熱圧着により転写す
る方法である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、通常の
離型剤による処理を行ったフィルムは、ペーストとの反
発性が高く、良好なパターン形成が難しいこと、また、
離型処理を行わないフィルムでは剥離性が悪く、形成し
たパターン通りの転写が難しいなどの問題があった。

【０００９】本発明の目的は、グリーンシート、または
セラミックス焼成基板上に、回路パターンを作成する場
合において、歩留まりを向上させ、配線設計が容易で、
かつ微細パターンの形成が可能になる方法を提供するこ
とにあり、そのためにフィルム転写法において、微細パ
ターンの形成および転写が可能でグリーンシート、セラ
ミック基板にダメージを与えることのない転写用フィル
ムを提供することにある。これにより、８０μｍ以下の
微細かつ矩形断面のパターンを歩留り良く形成すること
が可能となる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
剥離強度が３００〜７００ｇｆ／２４ｍｍであることを
特徴とするパターン形成用フィルムにより達成される。

【００１１】また、かかる本発明の目的は、プラスチッ
クフィルム表面が１０ｎｍ以下の厚みの離型剤により被
覆されることを特徴とするパターン形成用フィルムによ
り達成される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明のパターン転写用フ
ィルム、およびこれを用いて基板上にパターンを形成す
る方法について述べる。基板は、グリーンシート、セラ
ミック焼成基板等を用いるが、ここではグリーンシー
ト、特に微細で矩形断面が得られる感光性グリーンシー
トを用いた場合について詳述する。

【００１３】本発明におけるセラミックグリーンシート
基板としては、通常のセラミックグリーンシート、感光
性グリーンシートまたはこれらの焼成基板を使用でき
る。すなわち、セラミックス粉末、有機バインダー、可
塑剤、溶媒および必要に応じて分散剤などを適宜配合し
た後、混合してスラリーとした後、該スラリーをドクタ
ーブレード法などの公知の方法によってシートとしたも
のである。通常、セラミックグリーンシートの厚みは５
０〜３００μｍ程度である。セラミックグリーンシート
基板に含有されるセラミック粉末としては特に限定され
ず、低温あるいは高温焼成用などの公知のセラミック絶
縁原料がいずれも適用できる。通常、低温用は８５０〜
１０００℃、高温用は１４００〜１６５０℃で焼結でき
るセラミック絶縁材料である。

【００１４】本発明において使用されるセラミックス粉
末としては、セラミックス粉末単独、ガラス−セラミッ
クス複合系、結晶化ガラスなどがあげられる。

【００１５】セラミックス粉末単独で用いる場合の例と
しては、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、ムライト（３Ａｌ₂
Ｏ₃・２ＳｉＯ₂）、コーディライト（５ＳｉＯ₂・２
Ａｌ₂Ｏ₃・２ＭｇＯ）、シリカ（ＳｉＯ₂）、窒化ア
ルミ（ＡｌＮ）などの粉末あるいは低温焼成用ガラスセ
ラミックス粉末があげられる。これらのセラミックス粉
末の純度は９０重量％以上のものが好ましく用いられ
る。

【００１６】ガラス／セラミックス複合系の例として
は、例えばＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＣａＯ、Ｂ₂Ｏ₃お
よび必要に応じてＭｇＯおよびＴｉＯ₂などを含むガラ
ス組成粉末と、アルミナ、ジルコニア、マグネシア、ベ
リリア、ムライト、コーディライト、スピネル、フォル
ステライト、アノーサイト、セルジアン、シリカおよび
窒化アルミの群から選ばれる少なくとも一種の無機フィ
ラー粉末との原料混合物があげられる。

【００１７】また、本発明に感光性グリーンシートを用
いる場合は、例えば以下のような組成のものを用いる。

【００１８】（ａ）セラミックス粉末；７０〜９５重量％（ｂ）側鎖にカルボキシル基とエチレン性不飽和基を有するアクリル系共重合体と光反応性化合物；３０〜５重量部（ｃ）光重合開始剤；（ｂ）に対して２〜２５重量％（ｄ）紫外線吸光剤；（ａ）に対して０．０１〜５重量％上記においてより好ましくは、セラミックス粉末
（ａ）、（ｂ）および（ｄ）成分のそれぞれを７５〜９
０重量％、２５〜１０重量％、および０．０５〜１重量
％の範囲に選択するのがよい。この範囲にあると露光時
において紫外線が良く透過し、光硬化の機能が十分発揮
され、後の現像時における未露光部の残膜の発生をほと
んどなくすことができ、高い真円度を有するビアホール
の形成ができる。また特に（ｂ）成分であるアクリル系
共重合体と光反応性化合物の合計量をこの範囲にするこ
とにより焼成後の焼結体が緻密になり、高強度のセラミ
ックス基板が得られる利点がある。感光性樹脂組成物中
には、必要に応じて安定化剤、増感剤、可塑剤、消泡
剤、レベリング剤、分散剤、有機あるいは無機の沈殿防
止剤などを添加することもできる。感度を向上させるた
めに、２，４−ジエチルチオキサントン、イソプロピル
チオキサントンなどの増感剤を用いてもよい。増感剤の
中には光重合開始剤としても使用できるものがある。可
塑剤の具体的な例としては、ジブチルフタレート、ジオ
クチルフタレート、ポリエチレングリコール、グリセリ
ンなどがあげられる。レベリング剤の具体的な例として
は、特殊ビニル系重合物、特殊アクリル系重合物、アニ
オン系界面活性剤、、特殊変性シリコン系などがあげら
れる。

【００１９】次に、アルミナシート、窒化アルミシー
ト、低温焼成用ガラス／セラミックスシートを例にシー
ト成形方法について述べる。

【００２０】アルミナシートは、酸化アルミニウム（Ａ
ｌ₂Ｏ₃）９２％以上、無水珪酸（ＳｉＯ₂）２〜１０
％、酸化マグネシウムおよび酸化カルシウムをそれぞれ
０．５〜５％添加した混合粉末をアトライターを用いて
湿式で、平均粒子径１〜５μｍになるまで混合、粉砕し
た。この混合粉末１００部にさらにバインダー、溶媒、
可塑剤、および分散剤としてアクリル系樹脂５〜２０
部、トルエンとイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）の混
合溶媒１０〜３０部、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）１
〜５部、カチオン系分散剤０．５〜３部を加えて十分攪
拌混合した後、真空脱泡し、粘度を３０００ｃｐｓ以下
に調整したスラリーを用いてドクターブレード法により
厚み５０〜３００μｍのセラミックス・グリーンシート
基板を作製した。成形は紫外線を遮断した室内でポリエ
ステルのキャリアフィルムとブレードとの間隔を０．１
〜１．０ｍｍとし、成形速度０．１〜１．０ｍ／ｍｉｎ
でドクターブレード法によって行う。

【００２１】窒化アルミシートは、比表面積１〜１０ｍ
²／ｇの窒化アルミ（ＡｌＮ）粉末に焼結助剤として、
酸化イットリウムを１〜５％、酸化アルミニウムを０．
５〜２％、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ₃）を０．５〜３
％添加して、アトライターで平均粒子径１〜５μｍにな
るまで混合、粉砕した。この混合粉末１００部にさらに
バインダ、溶媒、可塑剤成分として、アクリル樹脂を５
〜２０部、１，１，１−トリクロルエタン２０〜３０
部、ｎ−ブタノール１５〜２５部、テトラクロルエチレ
ン１０〜２０部、ジブチルフタレート３〜１０部を加え
て十分混合した後、真空脱泡し、粘度３０００ｃｐｓ以
下に調整したスラリーをドクタブレード法により厚み５
０〜３００μｍのセラミックス・グリーンシート基板を
作製する。

【００２２】ガラス／セラミックスシートは、ガラス／
セラミックス粉末の組成は９６％以上の高純度アルミナ
粉末２０〜８０％と硼硅酸塩ガラス２０〜８０％であ
る。ガラス組成は、ＳｉＯ₂；３０〜９０％、ＢａＯ；
１〜５％、Ａｌ₂Ｏ₃；５〜１５％、Ｂ₂Ｏ₃；１０〜
３０％、Ｎａ₂Ｏ；０．５〜５％である。ガラス粉末は
予めアトライターにて微粉末した平均粒子径、１〜３μ
ｍ、比表面積、０．５〜５ｍ²／ｇの粉末を使用した。
次にこの粉末１００部にさらにバインダ、溶媒、可塑
剤、分散剤としてポリビニルブチラール５〜１５部、ト
ルエン、メチルエチルケトンおよびイソプロピルアルコ
ールの混合溶媒１５〜３０部、可塑剤１〜５部、カチオ
ン系分散剤０．５〜３部を加えて十分混合した後、真空
脱泡し、粘度１５００ｃｐに調整したスラリーをドクタ
ーブレード法で厚み５０〜５００μｍのセラミックグリ
ーンシート基板を作製した。

【００２３】上記基板は、いずれも金型プレス、数値制
御（ＮＣ）ドリル、レーザー法等によって、所定のビア
加工を行う。感光性グリーンシートの場合は、フォトリ
ソ法により、露光、現像して、より微細なパターンのビ
アが得られるので好ましい。ビア加工後、アルミナシー
トは大気中、１５００〜１６００℃にて１〜５時間、ガ
ラス／セラミックスシートは大気中、６００〜１０００
℃にて１〜５時間、窒化アルミシートの場合は、還元雰
囲気または不活性ガス雰囲気下で１４００〜１６００
℃、１〜５時間焼成することにより、セラミック焼成基
板が得られる。フィルム転写は、このようにして得られ
たセラミック焼成基板上にも適用できる。焼成基板の場
合は、上記のアルミナ、窒化アルミまたは低温焼成用セ
ラミックなどが用いられるが、焼成後の基板中に残存す
る炭素量は２５０ｐｐｍ以下であることが好ましい。そ
うでないと多層基板の気孔率の低下、強度低下、誘電率
の増加、誘電損失の増加、リーク電流の増加あるいは絶
縁抵抗の低下などの問題を生ずる。また残存炭素量はよ
り好ましくは１００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは５０
ｐｐｍ以下である。

【００２４】転写用のベースフィルムとしては、たとえ
ばポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ナ
イロンフィルムなどが用いられる。本目的のフィルムと
しては転写や露光・現像時のハンドリング性に優れ、適
度な離型性を有するフィルムが好ましい。とりわけ、ベ
ースフィルムとして、耐熱性、耐久性に優れ、パンチン
グ性がよく、汎用で安価なポリエステルフィルムを用い
るのが好ましい。この様な転写フィルムの物性としては
次の範囲で選択するのが好ましい（ａ）フィルム厚み；２５〜３００μｍ（ｂ）引張強度；３０００〜５０００ＭＰａ（ｃ）表面状態；０．０２〜０．１５μｍ上記のフィルムには、表面にワックスコート、メラミン
コートあるいはシリコンコートなどの離型処理が施され
ることが必要である。

【００２５】塗布方法は、塗布液をフィルム上にバーコ
ート、ディップコート、スピンコートなどの一般的な方
法で塗布し、乾燥を９０〜１６０℃、１０〜６０秒で行
う。一定厚みに塗布された溶液は乾燥後、溶媒部分が揮
発して離型剤による剥離層が形成される。剥離層の厚み
は、離型剤溶液の濃度と、塗布膜の厚みに依存する。た
とえば、濃度０．１％の離型剤溶液をフィルム上に、厚
さ１０μｍで均一に塗布した後、乾燥により溶媒を揮発
させると、約１０ｎｍの剥離層が形成されることにな
る。

【００２６】剥離層は１０ｎｍ以下が望ましく、上記に
おいて離型剤溶液の濃度は０．１〜０．０５％の範囲に
することによって、この厚みを得ることができる。剥離
層があまり厚いとペーストを塗布する際に反発性が高す
ぎて良好なパターンが形成できない。

【００２７】感光性ペーストを用いてグリーンシート上
にパターンを形成する場合には、まず、通常のスクリー
ン印刷法あるいはドクターブレード法でフィルム上に塗
布する。次に回路パターンを有するフォトマスクを用い
て紫外線を照射して露光し、感光性ペーストを光硬化す
る。次に未露光部を現像液で除去してマスク通りの微細
なパターンを得る。

【００２８】露光に用いられる紫外線の光源としては、
たとえば低圧水銀灯、高圧水銀灯、ハロゲンランプ、殺
菌灯などが使用できる。これらのなかでも超高圧水銀灯
が好適である。露光条件は感光性樹脂の塗布膜の厚みに
よっても異なるが、５〜１００ｍＷ／ｃｍ²の出力の超
高圧水銀灯を用いて１〜３０分間露光を行なうことが好
ましい。

【００２９】露光後、現像液を使用して現像を行なう
が、この場合、浸漬法やスプレー法で行なう。現像液と
しては前記の側鎖または分子末端にエチレン性不飽和基
を有するアクリル系共重合体、光反応性化合物および光
重合開始剤の混合物が溶解可能である有機溶媒を使用で
きる。また該有機溶媒にその溶解力が失われない範囲で
水を添加してもよい。またアクリル系共重合体の側鎖に
カルボキシル基が存在する場合、アルカリ水溶液で現像
できる。アルカリ水溶液として水酸化ナトリウムや水酸
化カルシウム水溶液などのような金属アルカリ水溶液を
使用できるが、有機アルカリ水溶液を用いた方が焼成時
にアルカリ成分を除去しやすいので好ましい。有機アル
カリの具体例としては、テトラメチルアンモニウムヒド
ロキサイド、トリメチルベンジルアンモニウムヒドロキ
サイド、モノエタノールアミン、ジエタノールアミンな
どが挙げられる。アルカリ水溶液の濃度は通常０．０１
〜５重量％、より好ましくは０．１〜１重量％である。
アルカリ濃度が低すぎれば未露光部が除去されずに、ア
ルカリ濃度が高すぎれば、露光部の剥離を引き起こし、
また腐食させるおそれがあり良くない。

【００３０】こうして得た転写フィルムをセラミックグ
リーンシート、またはセラミック焼成基板に重ね合わせ
た後、１００℃〜１５０℃に加熱した加圧用ローラーで
１〜１．５ＭＰａで加圧して導体パターンをセラミック
グリーンシートに転写する。

【００３１】グリーンシートのヴィアホールに導体を埋
め込む場合に、超硬ドリルでヴィアホールを形成したグ
リーンシートが使用されるが、埋め込みの仕方は銅、
銀、銀−パラジウム、タングステン、モリブデンあるい
は金導体ペーストを充填してヴィアホール内に配線用の
層間接続用の導体を形成する。このグリーンシートのヴ
ィアホールに対する導体ペーストの埋め込みは層数ごと
に繰り返し行う。

【００３２】このようにグリーンシート表面に所定の導
体、抵抗体、誘電体あるいは絶縁体パターンを印刷す
る。またヴィアホールを形成するのと同様の方法でガイ
ド穴をあける。次に必要な枚数のシートをガイド孔を用
いて積み重ね、９０〜１３０℃の温度で５〜２０ＭＰａ
の圧力で接着し、多層基板からなるシートを作製する。

【００３３】次に、焼成炉にて上記のシートを焼成し、
ビアホールへの導体充填およびパターン形成されたセラ
ミックス多層基板が作製される。焼成雰囲気や温度はセ
ラミックス基板や導体の種類によって異なる。セラミッ
クスあるいはガラス／セラミックスからなる低温焼成多
層基板の場合は、６００〜１０００℃の温度で数時間保
持して絶縁層を焼成する。アルミナや窒化アルミやムラ
イト基板では、１４５０〜１６００℃の温度で数時間か
けて焼成する。Ｃｕ、Ｗ、Ｍｏ、Ｗ−Ｍｏ、Ｍｎ−Ｍｏ
などの導体では、窒素などの中性や水素を含む還元性雰
囲気で焼成する必要がある。焼成時に感光性ペーストお
よびセラミックグリーンシート中に含まれる側鎖または
分子末端にエチレン性不飽和基を有するアクリル系共重
合体、光反応重合性化合物、非感光性樹脂バインダ、有
機染料、可塑剤あるいは溶媒などの有機物の酸化、蒸発
を可能にする雰囲気であればよい。そのようなものとし
て導体がＣｕ、Ｗ、Ｍｏ、Ｗ−Ｍｏ、Ｍｎ−Ｍｏでは酸
素を３〜１００ｐｐｍ含有し、残部が窒素あるいはアル
ゴンなどの中性ガスまたは水蒸気で制御した雰囲気中で
焼成できる。焼成温度は有機バインダー完全に酸化、蒸
発させる温度として３００〜６００℃で５分〜数時間保
持した後、８５０〜１６００℃の温度で数時間保持して
からセラミックス多層基板を作製する。

【００３４】フィルム転写は図１に示すように、ペース
ト原料粉末、感光性樹脂、溶剤を所定量調合して混合
し、離型処理したフィルム上に塗布する。この時のフィ
ルムは離型剤の塗布によって剥離強度が３〜７Ｎ／２４
ｍｍに調製されたものを用いる。剥離強度の測定方法
は、２４ｍｍ幅の接着テープを剥離処理したフィルム表
面に貼りつけ、引張試験機により引き剥がしを行う。こ
の時の引き剥がし荷重を剥離強度とする。３Ｎ／２４ｍ
ｍ未満では剥離性が強すぎて導体ペーストをはじくた
め、フィルム上に均一にパターン形成ができない。ま
た、７Ｎ／２４ｍｍを越えると剥離性が弱すぎて、フィ
ルム上にパターン形成した後転写むらが生じる問題があ
る。このため、剥離強度は３〜７Ｎ／２４ｍｍの範囲が
好ましく、より好ましくは４〜６．５Ｎ／２４ｍｍがよ
い。

【００３５】つぎに、パターン形成に用いるペーストの
作製方法について述べる。

【００３６】感光性導電ペーストの作製に用いる導電粉
末は、銅、銀、金、パラジウム、ニッケル、モリブデン
およびタングステンがある。いずれも多面体形状の平均
粒子径１〜１０μｍ、比表面積０．１〜６ｍ²／ｇであ
る粉末が好ましい。

【００３７】これに、４０％のメタアクリル酸（ＭＡ
Ａ）、３０％のメチルメタアクリレート（ＭＭＡ）およ
び３０％のスチレン（Ｓｔ）からなる共重合体のカルボ
キシル基（ＭＡＡ）に対して０．４当量（４０％に相当
する）のグリシジルメタアクリレート（ＧＭＡ）を付加
反応させたポリマーとトリメチロール・プロパン・トリ
アクリラートを添加したモノマーを加える。

【００３８】さらに、溶媒として、γ−ブチロラクト
ン、光重合開始剤として、２−メチル−１−［４−（メ
チルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパノン−１
と２，４−ジエチルチオキサントンを添加した（ポリマ
ーとモノマーとの総和に対してそれぞれ２０％）が用い
る。

【００３９】基板との接着性を向上させるために、ガラ
スフリットが添加される。その成分は、ＲｕＯ₂−ガラ
ス粉末、ＬａＯ₆−ガラス粉末、ＳｎＯ₂添加品−ガラ
ス粉末あるいは珪素化物−ガラス粉末に使用されるガラ
ス粉末である。これらの総量は９０〜３０重量％で、そ
の組成は、Ａｌ₂Ｏ₃１０〜３０重量％、Ｂ₂Ｏ₃６〜
３０重量％、ＳｉＯ₂１０〜４５重量％、ＣａＯ５〜４
０重量％、ＺｎＯ１５〜５０重量％であり、残部が１０
〜７０重量％のＲｕＯ₂、ＬａＢ₆、ＳｎＯ₂添加品あ
るいは珪化物である。

【００４０】誘電体粉末としては、鉛を基準とした粉
末、チタン酸バリウムを基準とした粉末が挙げられる
が、ＴｉＯ₂を除けばほとんどがペロブクカイト構造と
呼ばれるＡＢＯ₃型からなっており、組成を化学量論比
で常に一定に制御できる特徴がある。

【００４１】絶縁体粉末としては、セラミックグリーン
シート基板に用いられるセラミックス粉末と同様の絶縁
体粉末が好ましく用いられる。

【００４２】上記の感光性誘電体ペーストおよび感光性
絶縁体ペーストを用いてフォトリソグラフィ法でパター
ン形成する場合は、紫外線によって効果的に硬化させる
ために、ペースト組成物に紫外線（ＵＶ）吸光剤を添加
することが好ましい。紫外線吸光効果の高い吸光剤を添
加することによって高解像度を有するパターンやヴィア
ホール形成ができる。

【００４３】すなわち、誘電体粉末や絶縁体粉末だけで
は、紫外線がこれらの粉末によって散乱されて余分な部
分まで光硬化し、現像してもヴィアホールやパターンが
殆ど形成できなかったりまた良好なものができない。こ
の原因について本発明者らが鋭意検討を行った結果、散
乱された紫外線光が吸収されてあるいは弱められて露光
マスクによる遮光部分にまでまわり込むことおよび誘電
体膜や絶縁体膜の下部まで光硬化できないのが原因であ
ることが判明した。したがって紫外線吸光剤を添加する
ことによって散乱光のまわり込みがほぼ回避され、マス
ク部分の感光性樹脂の硬化を防ぎ、露光マスクに相当し
たパターンが形成されるようになる。また誘電体膜や絶
縁体膜の下部まで光が吸収されることなく透過し、光硬
化の機能を十分満足し、高精度なヴィアホールが形成で
きる。

【００４４】紫外線吸光剤としては３５０〜４５０ｎｍ
の波長範囲で高ＵＶ吸光度を有する有機染料が好ましく
用いられる。有機染料としては、高い吸光度を有する種
々の染料が使用できる。有機染料としてアゾ系染料、ア
ミノケトン系染料、キサンテン系染料、キノリン系染
料、アミノケトン系染料、アントラキノン系染料などが
使用できる。これらの中でも特にアゾ系染料が好まし
い。有機染料は、吸光剤として添加した場合にも焼成時
に蒸発するため焼成後の基板中に残存しないので吸光剤
による絶縁抵抗の低下がないので好ましい。

【００４５】アゾ系染料としての代表的なものとして、
スダンブルー（ＳｕｄａｎＢｌｕｅ、Ｃ₂₂Ｈ₁₈Ｎ₂Ｏ
₂＝３４２．４）、スダンＲ（Ｃ₁₇Ｈ₁₄Ｎ₂Ｏ₂＝２７
８．３１）、スダンII（Ｃ₁₈Ｈ₁₄Ｎ₂Ｏ＝２７６．３
４）、スダンIII （Ｃ₂₂Ｈ₁₆Ｎ₄Ｏ＝３５２．４）、ス
ダンIV（Ｃ₂₄Ｈ₂₀Ｎ₄Ｏ＝３８０．４５）などがある
が、２５０〜５２０ｎｍで吸収することができる染料が
使用できる。

【００４６】有機染料の添加量は、Ｌ（線幅）／Ｓ
（幅間隔）＝３０μｍ／３０μｍの微細なパターン形成
ができること、ヴィアホールの真円度が高くヴィアホ
ール形成した後の上部と下部とのヴィアホール孔径差が
少ないことの条件を満たす範囲で決定する。

【００４７】このようにグリーンシート表面に所定の導
体、抵抗体、誘電体あるいは絶縁体パターンを印刷す
る。またヴィアホールを形成するのと同様の方法でガイ
ド穴をあける。次に必要な枚数のシートをガイド孔を用
いて積み重ね、９０〜１３０℃の温度で５０〜２００ｋ
ｇ／ｃｍ²の圧力で接着し、多層基板からなるシートを
作製する。

【００４８】次に、焼成炉にて上記のシートを焼成して
ヴィアホールに導体および導体などのパターンが形成さ
れたセラミックス多層基板を作製する。焼成雰囲気や温
度はセラミックス基板や導体の種類によって異なる。セ
ラミックスあるいはガラス／セラミックスからなる低温
焼成多層基板の場合は、８５０〜１０００℃の温度で数
時間保持して絶縁層を焼成する。アルミナや窒化アルミ
やムライト基板では、１４５０〜１６００℃の温度で数
時間かけて焼成する。Ｃｕ、Ｗ、Ｍｏ、Ｗ−Ｍｏ、Ｍｎ
−Ｍｏなどの導体では、窒素などの中性や水素を含む還
元性雰囲気で焼成する。焼成時に感光性ペーストおよび
セラミックグリーンシート中に含まれる側鎖または分子
末端にエチレン性不飽和基を有するアクリル系共重合
体、光反応重合性化合物、非感光性樹脂バインダ、有機
染料、可塑剤あるいは溶媒などの有機物の酸化、蒸発を
可能にする雰囲気であればよい。そのようなものとして
導体がＣｕ、Ｗ、Ｍｏ、Ｗ−Ｍｏ、Ｍｎ−Ｍｏでは酸素
を３〜１００ｐｐｍ含有し、残部が窒素あるいはアルゴ
ンなどの中性ガスまたは水蒸気で制御した雰囲気中で焼
成できる。焼成温度は有機バインダー完全に酸化、蒸発
させる温度として３００〜６００℃で５分〜数時間保持
した後、８５０〜１６００℃の温度で数時間保持してか
らセラミックス多層基板を作製する。

【００４９】次にフォトマスクを介して露光し、その後
現像を行いパターン形成する。続いてビアに導体を充填
したグリーンシート上に熱圧着法によりパターンを転写
させ、フィルムを除去する。このようにしてパターン形
成したグリーンシートを積層して、焼成しセラミック焼
成基板が得られる。

【００５０】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。なお、以下の説明で濃度は特に断らない限りすべて
重量％で表わす。

【００５１】実施例１〜３＜フィルムの表面処理＞ポリエステルフィルム（東レ
製”ルミラーＴ６０＃１００”を使用）表面に、トル
エン溶媒により０．０５〜０．００５重量％に希釈した
離型剤塗布液を塗布する。

【００５２】塗布液は、離型剤、硬化剤、溶媒を調合し
用いた。離型剤はシリコン樹脂（東レダウコーニングシ
リコーン社製”ＳＲＸ３７０”）、硬化剤は同社”ＳＲ
Ｘ２１２”を用いた。また溶媒はトルエンを用いた。離
型剤と硬化剤の調合比率は９９：１とした。

【００５３】塗布条件は、メタバーの＃６を用いバーコ
ートを行った。この方法で溶液を塗布する場合９μｍの
塗布が可能である。乾燥は１４０℃、３０秒とした。乾
燥後の離型剤からなる剥離層の厚みは、約１ｎｍであ
る。

【００５４】巾２４ｍｍのセロハンテープ（ニットー製
”テープ３１Ｂ”を使用）を１０ｃｍの長さに切り、
表面処理したフィルム面に貼りつける。引張り試験機を
用いて５ｍｍ／ｓｅｃの速度にて、セロハンテープをフ
ィルム面から引き剥がす。この際の荷重を剥離強度とし
た。離型剤溶液濃度０．１〜０．００５重量％の範囲
で、パターン形成が良好で、かつ、パターン剥離性の良
好な剥離強度３〜７Ｎ／２４ｍｍが得られた。

【００５５】＜セラミックグリーンシート基板の作製＞
アルミナシート；酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）９２
％、無水珪酸（ＳｉＯ₂）５％、酸化マグネシウムおよ
び酸化カルシウムをそれぞれ１．５％添加した混合粉末
をアトライターを用いて湿式で、平均粒子径１．８μｍ
になるまで混合、粉砕した。この混合粉末１００部にさ
らにバインダー、溶媒、可塑剤、および分散剤としてア
クリル系樹脂１３部、トルエンとイソプロピルアルコー
ル（ＩＰＡ）の混合溶媒２２部、ジブチルフタレート
（ＤＢＰ）３．１部、カチオン系分散剤１．２部を加え
て十分攪拌混合した後、真空脱泡し、粘度を１５００ｃ
ｐに調整したスラリーを用いてドクターブレード法によ
り厚み２００μｍのセラミックス・グリーンシート基板
を作製した。成形は紫外線を遮断した室内でポリエステ
ルのキャリアフィルムとブレードとの間隔を０．５ｍｍ
とし、成形速度０．２ｍ／ｍｉｎでドクターブレード法
によって行った。

【００５６】＜導体パターン形成＞上記フィルム上に感
光性タングステンペーストにより微細パターンを形成し
た。感光性タングステンペーストの作製およびこのペー
ストによるパターン形成は下記の方法によった。感光性
タングステンペーストの作製について以下に記す。

【００５７】タングステン粉末は、多面体形状の平均粒
子径２．２μｍ、比表面積０．４２ｍ²／ｇを有する粉
末を用いた。これに、４０％のメタアクリル酸（ＭＡ
Ａ）、３０％のメチルメタアクリレート（ＭＭＡ）およ
び３０％のスチレン（Ｓｔ）からなる共重合体のカルボ
キシル基（ＭＡＡ）に対して０．４当量（４０％に相当
する）のグリシジルメタアクリレート（ＧＭＡ）を付加
反応させたポリマーを用いた。モノマーとして、トリメ
チロール・プロパン・トリアクリラートを添加した。溶
媒は、γ−ブチロラクトン、光重合開始剤には、２−メ
チル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モル
ホリノプロパノン−１と２，４−ジエチルチオキサント
ンを添加した（ポリマーとモノマーとの総和に対してそ
れぞれ２０％）ものを用いた。

【００５８】これら調合し、３本ローラーにて混練して
ペーストを作製する。このペーストを２５０メッシュの
ポリエステル製スクリーンを用いて、上記離型処理を施
したポリエステルフィルム上に７０ｍｍ角の大きさに全
面塗布し、８０℃、４０分にて乾燥した。乾燥後のペー
ストの塗布厚みは、２２μｍであった。印刷は紫外線を
遮断した室内で行った。

【００５９】上記で作製した塗布膜を１０〜６０μｍの
範囲で５μｍ間隔のファインパターンを形成したクロム
マスクを用いて、上面から５００ｍＪ／ｃｍ²の出力の
超高圧水銀灯で紫外線露光した。次に２５℃に保持した
モノエタノールアミンの０．５重量％の水溶液に浸漬し
て現像し、その後スプレーを用いて光硬化していない部
分を水洗浄した。

【００６０】＜転写＞形成したパターンを感光性グリー
ンシート上に、１００℃、１ＭＰａの条件にて熱圧着に
より転写を行った。その結果、印刷パターンににじみも
なく良好な剥離性が確認できた。結果を表１に示す。

【００６１】比較例１実施例で用いたポリエステルフィルム上に、離型剤処理
なしの塗布膜を実施例と同様の方法で形成した。パター
ン形成性は良好であったが、パターンの３０％近くが転
写されずにフィルム上に残った。

【００６２】比較例２実施例で用いたポリエステルフィルム上に、離型剤溶液
濃度１重量％の塗布膜を実施例と同様の方法で形成し
た。フィルム上でペーストがはじかれて矩形断面を得る
ことができず、パターン形成が不可能であった。剥離層
の厚みは９０ｎｍである。

【００６３】

【表１】

【００６４】

【発明の効果】本発明のパターン形成用フィルムによ
り、転写法を用いて、グリーンシート、セラミックス焼
成基板等の上に、微細かつ矩形断面のパターンを歩留り
良く形成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】フィルム転写の方法を示すフロー図である。

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【手続補正書】

【提出日】平成８年４月２５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】

【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
剥離強度が３〜７Ｎ／２４ｍｍであることを特徴とする
パターン形成用フィルムにより達成される。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】剥離強度が３〜７Ｎ／２４ｍｍであること
を特徴とするパターン形成用フィルム。
【請求項２】プラスチックフィルム表面が１０ｎｍ以下
の厚みの離型剤により被覆されることを特徴とするパタ
ーン形成用フィルム。