專利名稱：非電解鍍銅方法、印刷布線板、印刷布線板制造方法、半導(dǎo)體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種非電解鍍銅方法、印刷布線板、印刷布線板制造方法以及半導(dǎo)體
直O(jiān)
背景技術(shù)：
近年來，隨著電子部件、電子儀器等的多種多樣化、小型化、薄型化，對(duì)用于它們的 多層印刷布線板也提出了小型化、薄型化的要求，并開發(fā)出了各種各樣構(gòu)成的多層印刷布 線板。通常，多層印刷布線板是將電路與絕緣層相互進(jìn)行層疊來制造。具體而言，可以舉 出如下的方法。即，首先根據(jù)減成法等，通過覆銅層壓板的蝕刻進(jìn)行電路形成，接著，在該電 路上層疊絕緣層。接下來，在該絕緣層表面形成電路，再層疊絕緣層(例如，專利文獻(xiàn)1中 的記載)。此外，作為覆銅層壓板的銅箔，通過使用5μπι以下的薄銅箔，可使多層印刷布線 板更加微細(xì)化。但是，從近年來更高的微細(xì)布線化要求出發(fā)，基于半加成法的積層工藝(build-up process)受到關(guān)注。該工藝是，首先對(duì)樹脂表面進(jìn)行除膠渣處理后進(jìn)行粗化，利用鈀催化劑 在該粗化面上形成非電解鍍銅層。進(jìn)而，在該鍍銅層上形成感光性抗蝕劑層，并通過曝光、 顯影等工藝進(jìn)行圖案成形，然后通過電解鍍銅形成電路圖案。最后，剝離抗蝕劑，通過蝕刻 去除非電解鍍銅層，由此形成微細(xì)銅布線。但是，根據(jù)前述半加成法的積層工藝，通常是采用對(duì)上述工藝流程進(jìn)行設(shè)想的專 用積層樹脂膜。特別是，在除膠渣工序中，為了同時(shí)進(jìn)行形成于積層層的激光導(dǎo)通孔(laser via hole)內(nèi)的膠渣去除以及用于提高樹脂表面與非電解銅之間的界面粘附性的樹脂表面 的粗化，設(shè)計(jì)具有適度的除膠渣耐受性的樹脂。如此，前述根據(jù)半加成法的積層工藝，雖有 利于微細(xì)布線形成，但存在對(duì)材料的限制多的缺點(diǎn)。另一方面，作為在樹脂基材上形成良好的金屬層的方法，通常進(jìn)行樹脂基材的粗 化。即通過對(duì)樹脂基材進(jìn)行粗糙化，可對(duì)后面工序中形成的金屬層發(fā)揮固著效果，提高樹 脂基材與金屬層的粘附性。作為通常的樹脂基材表面的粗化方法，提出了下述方法對(duì)形成 樹脂基材的樹脂組合物，預(yù)先配合碳酸鈣等無機(jī)填充劑，通過使用堿性的高錳酸水溶液等， 可選擇性地溶解樹脂基材表面附近的該無機(jī)填充劑(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。但是，在上述方法中，當(dāng)所配合的無機(jī)填充劑的分布不均勻時(shí)，存在樹脂基材表面 的粗化程度在面內(nèi)不均勻，樹脂基材與金屬層的粘附性在局部不充分的問題。另外，作為無 機(jī)填充劑，當(dāng)采用二氧化硅時(shí)，不能進(jìn)行如上所述的選擇性溶解，因此難以在樹脂基材表面 形成粗面。進(jìn)而言之，當(dāng)將上述工藝適用于覆銅層壓板時(shí)，在蝕刻銅箔后顯露的樹脂表面上 已經(jīng)形成有粗化形狀，因此，本來就不需要過量的除膠渣處理?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開2002-305374號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開平11-186716號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題本發(fā)明的目的在于，提供一種在蝕刻覆銅層壓板的銅箔而成的樹脂表面上，具有 由半加成法形成的高粘附、高可靠性的微細(xì)銅布線的印刷布線板，本發(fā)明提供可制造該印 刷布線板的非電解鍍銅方法、采用該非電解鍍銅方法的印刷布線板的制造方法、由該制造 方法制造的印刷布線板以及具備該印刷布線板的半導(dǎo)體裝置。解決課題的方法如上所述目的是通過下述本發(fā)明的技術(shù)方案[1] [9]來實(shí)現(xiàn)。[1] 一種非電解鍍銅方法，其在選自樹脂基材表面、絕緣樹脂層表面、貫通孔 (through hole)壁面、導(dǎo)通孔(via hole)的底面以及導(dǎo)通孔的壁面中的樹脂表面上，采用 鈀催化劑形成非電解鍍銅層，其特征在于，作為進(jìn)行堿脫脂、鈀吸附、鈀還原以及非電解鍍銅處理的工序的預(yù)處理工序，采用 酸類溶液處理被鍍面。[2]如[1]所述的非電解鍍銅方法，其特征在于，前述酸類溶液是含有硫酸的水溶 液。[3] 一種印刷布線板制造方法，其特征在于，含有采用[1]或[2]的非電解鍍銅方 法形成非電解鍍銅層的工序。[4] 一種印刷布線板制造方法，其特征在于，含有對(duì)覆銅層壓板的銅箔進(jìn)行蝕刻， 并在轉(zhuǎn)印了銅箔的粗化形狀的樹脂基材表面上，采用[1]或[2]的非電解鍍銅方法形成非 電解鍍銅層的工序。[5]如[3]或[4]所述的印刷布線板制造方法，其特征在于，在非電解鍍銅后進(jìn)行 電解鍍銅，然后進(jìn)行熱處理。[6]如[5]所述的印刷布線板制造方法，其特征在于，所述熱處理溫度是200°C以上。[7]如[4]至[6]中任一項(xiàng)所述的印刷布線板制造方法，其特征在于，覆銅層壓板 的樹脂組合物和/或絕緣樹脂層，是采用至少含有氰酸酯樹脂和多官能環(huán)氧樹脂的樹脂組 合物而形成。[8] 一種印刷布線板，其中，采用[3]至[7]中任一項(xiàng)所述的制造方法進(jìn)行制造。[9] 一種半導(dǎo)體裝置，其中，在[8]所述的多層印刷布線板上安裝半導(dǎo)體元件而 成。發(fā)明的效果本發(fā)明的印刷布線板及其制造方法，在對(duì)蝕刻覆銅層壓板的銅箔而成的樹脂表面 上進(jìn)行酸處理之后，使用通常的半加成工藝，由此能夠確保與金屬層的良好粘附性。而且， 通過在電解鍍銅后進(jìn)行熱處理，能夠形成粘附性優(yōu)良的微細(xì)布線。
具體實(shí)施例方式下面，針對(duì)本發(fā)明的印刷布線板及其制造方法進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明的非電解鍍銅方法，其特征在于，在選自樹脂基材表面、絕緣樹脂層、貫通 孔壁面、導(dǎo)通孔底面和導(dǎo)通孔壁面中的樹脂表面，典型的是在蝕刻覆銅層壓板的銅箔所得 到的樹脂表面上，形成非電解鍍銅層的工序中，在蝕刻銅箔的后，用酸類溶液對(duì)被鍍面進(jìn)行 酸處理，然后，實(shí)施非電解鍍銅工序。即對(duì)通過蝕刻覆銅層壓板的銅箔而顯露出的樹脂基 板的表面、與在覆銅層壓板的表面形成電路的內(nèi)層進(jìn)行層疊的絕緣樹脂層的表面，進(jìn)而，對(duì) 設(shè)置于印刷布線板的制造面板上的貫通孔的壁面、導(dǎo)通孔的底面和壁面的樹脂表面上，在 實(shí)施包含堿脫脂、鈀吸附、鈀還原和非電解鍍銅處理的非電解鍍銅工序之前，采用酸類溶液 處理作為該非電解鍍銅處理的對(duì)象的被鍍面，這一點(diǎn)是本發(fā)明的大發(fā)明點(diǎn)。作為由酸類溶液進(jìn)行的酸處理，優(yōu)選將含有硫酸的水溶液作為酸類溶液使用的硫 酸處理，作為硫酸的濃度，優(yōu)選為1 20重量％。硫酸的濃度，更優(yōu)選為4 10重量％。若 硫酸水溶液的濃度超過50重量％，由于酸類溶液的酸性強(qiáng)，易于造成印刷布線板制造時(shí)的 成品率降低、制造后的可靠性降低。通過使硫酸水溶液濃度20重量％以下，易于在進(jìn)行了 酸處理的樹脂表面上，附著非電解電鍍時(shí)成為催化劑的鈀，能夠形成良好的非電解鍍銅層。在硫酸中，作為添加物可以含有硫酸羥胺。對(duì)硫酸處理時(shí)間，只要非電解鍍銅的分 布力(throwing power)與粘附性得以確保就沒有特別限制，優(yōu)選為1 10分鐘。作為酸， 除了硫酸以外，也可以是鹽酸、硝酸，還可以是有機(jī)酸。此外，作為具體的處理方法，只要能 夠使酸類溶液接觸被鍍面就沒有特別限定，例如，可以舉出使覆銅層壓板浸漬于酸類溶液 的方法等。此外，本發(fā)明中，所謂“選自樹脂基材表面、絕緣樹脂層表面、貫通孔的壁面、導(dǎo)通 孔的底面以及導(dǎo)通孔的壁面中的樹脂表面”，是指樹脂基材表面、絕緣樹脂層表面、貫通孔 的壁面、導(dǎo)通孔的底面、導(dǎo)通孔的壁面中的至少一個(gè)樹脂表面，意味著非電解鍍銅層形成的 對(duì)象，即意味著由酸類溶液進(jìn)行處理的對(duì)象，為該樹脂表面中的至少一個(gè)。本發(fā)明的印刷布線板制造方法，其特征在于，含有采用前述非電解鍍銅方法形成 非電解鍍銅層的工序。下面，針對(duì)本發(fā)明的印刷布線板制造方法，舉出代表性示例進(jìn)行說 明。首先，采用氯化鐵溶液或氯化銅溶液對(duì)雙面覆銅層壓板的銅箔整面進(jìn)行蝕刻，獲 得樹脂基材。即使樹脂基材的樹脂表面顯露出來。此時(shí)，由于在樹脂表面上轉(zhuǎn)印有銅箔的 粗化形狀，因此，根據(jù)原來的覆銅層壓板的銅箔的種類，能夠選擇所得到的樹脂基材的表面 粗糙度。作為銅箔的粗化，可根據(jù)微細(xì)布線的等級(jí)來區(qū)別使用。此時(shí)，為了基板上下的電連 接，可實(shí)施有貫通孔加工和/或?qū)准庸?。貫通孔加工、?dǎo)通孔加工，可采用機(jī)械鉆孔、激 光加工等。此外，貫通孔加工、導(dǎo)通孔加工，可以在蝕刻銅箔之前實(shí)施，也可以在蝕刻之后實(shí) 施。接著，在所得到的樹脂基材的樹脂表面上施以上述酸處理。酸處理，可以采用批次 式的浸漬處理，也可以采用噴射方式的連續(xù)工序。通過上述酸處理(采用酸類溶液進(jìn)行的 處理)，還可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)印有銅箔的粗化形狀的樹脂表面的表面粗糙度。即當(dāng)由蝕刻所得到的 樹脂表面的表面粗糙度過大時(shí)，通過酸處理，可減小表面粗糙度，可獲得具有適于后續(xù)的非 電解鍍銅的表面粗糙度的樹脂表面。
在酸處理工序后進(jìn)行水洗，進(jìn)行非電解鍍銅。非電解鍍銅，通常由清洗、鈀催化劑 的賦予(鈀催化劑的吸附)、鈀催化劑還原、非電解鍍銅處理的工序構(gòu)成。清洗的目的在 于，去除在樹脂表面附著的油脂成分、污染物，使表面活性劑吸附于樹脂表面以提高此后的 鈀催化劑的附著性。清洗中對(duì)油脂成分、污染物的去除，通常為采用堿性水溶液進(jìn)行的堿脫 脂。在清洗后接著進(jìn)行鈀催化劑的賦予、鈀催化劑的還原處理、非電解鍍銅處理，在樹脂基 材表面形成非電解鍍銅層。接著，為了形成電路圖案，在帶有該非電解鍍銅層的樹脂基材的表面上，形成感 光性抗蝕劑的圖案。通常，在該基材表面上層疊紫外線感光性的干膜抗蝕劑，采用負(fù)片 (negative film)等，進(jìn)行選擇性感光，此后通過進(jìn)行顯影可形成抗蝕劑圖案。接著，在通過 顯影去除了抗蝕劑的部分，由電解鍍銅形成銅電路之后，剝離抗蝕劑。最后，通過蝕刻去除 非電解鍍銅層，從而形成微細(xì)電路圖案。然后，在最外層形成阻焊層，通過曝光、顯影顯露出 連接用電極部以能夠安裝半導(dǎo)體元件，施以鎳金鍍覆處理，按規(guī)定的大小進(jìn)行切斷，由此能 夠獲得多層印刷布線板。此外，例如，在通過對(duì)上述覆銅層壓板上的非電解鍍銅層的蝕刻而形成的微細(xì)電 路上，形成絕緣樹脂層，進(jìn)而，經(jīng)過如上所述的非電解鍍銅層形成、抗蝕劑圖案形成、電解鍍 銅層形成等的工序形成微細(xì)電路，由此能夠獲得進(jìn)一步層疊了導(dǎo)體的多層印刷布線板。在本發(fā)明的多層印刷布線板的制造方法中，在前述非電解鍍銅后通過電解鍍銅 形成銅電路之后，優(yōu)選對(duì)于形成有該銅電路的基板進(jìn)行熱處理。其原因在于，能夠提高鍍 銅的剝離強(qiáng)度。對(duì)于熱處理的具體溫度，并沒有特別限定，但優(yōu)選為150°C以上，特別優(yōu)選 為180°C以上，更優(yōu)選為200°C以上。另一方面，從銅氧化的觀點(diǎn)出發(fā)，熱處理溫度優(yōu)選為 300°C以下，特別優(yōu)選為270°C以下，更優(yōu)選為250°C以下。本發(fā)明所使用的覆銅層壓板的樹脂基材和/或絕緣樹脂層，特別是覆銅層壓板的 樹脂基材，優(yōu)選采用含有氰酸酯樹脂的樹脂組合物而形成。由此，能夠減小覆銅層壓板的熱 膨脹系數(shù)。而且，通過使用含有氰酸酯樹脂的樹脂組合物，能夠獲得具有優(yōu)良機(jī)械強(qiáng)度的樹 脂基材(典型的是加入玻璃纖維布的樹脂基材)、絕緣樹脂層。此外，當(dāng)上述樹脂組合物含 有氰酸酯樹脂時(shí)，采用上述酸類溶液的酸處理所帶來的效果高。前述氰酸酯樹脂，例如，可通過使鹵化氰化物與酚類發(fā)生反應(yīng)，并根據(jù)需要采用加 熱等的方法進(jìn)行預(yù)聚化來獲得。具體而言，可以舉出酚醛清漆型氰酸酯樹脂、雙酚A型氰 酸酯樹脂、雙酚E型氰酸酯樹脂、四甲基雙酚F型氰酸酯樹脂等的雙酚型氰酸酯樹脂等。其 中，優(yōu)選酚醛清漆型氰酸酯樹脂。由此，可提高交聯(lián)密度增加所帶來的樹脂基材、絕緣樹脂 層的耐熱性與阻燃性。其原因在于，酚醛清漆型氰酸酯樹脂在固化反應(yīng)后形成三嗪環(huán)。作為前述酚醛清漆型氰酸酯樹脂，例如，能夠使用式(I)所示的氰酸酯樹脂。
權(quán)利要求
1.一種非電解鍍銅方法，其中，采用鈀催化劑，在選自樹脂基材表面、絕緣樹脂層表面、 貫通孔壁面、導(dǎo)通孔的底面以及導(dǎo)通孔的壁面中的樹脂表面上形成非電解鍍銅層，其特征 在于，作為進(jìn)行堿脫脂、鈀吸附、鈀還原以及非電解鍍銅處理的工序的預(yù)處理工序，采用酸類 溶液處理被鍍面。
2.如權(quán)利要求1所述的非電解鍍銅方法，其特征在于，前述酸類溶液是含有硫酸的水 溶液。
3.—種印刷布線板制造方法，其特征在于，含有采用權(quán)利要求1或2所述的非電解鍍銅 方法形成非電解鍍銅層的工序。
4.一種印刷布線板制造方法，其特征在于，含有對(duì)覆銅層壓板的銅箔進(jìn)行蝕刻，并在轉(zhuǎn) 印了銅箔的粗化形狀的樹脂基材表面，采用權(quán)利要求1或2所述的非電解鍍銅方法形成非 電解鍍銅層的工序。
5.如權(quán)利要求3或4所述的印刷布線板制造方法，其特征在于，在非電解鍍銅后進(jìn)行電 解鍍銅，然后進(jìn)行熱處理。
6.如權(quán)利要求5所述的印刷布線板制造方法，其特征在于，熱處理溫度是200°C以上。
7.如權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的印刷布線板制造方法，其特征在于，覆銅層壓板的 樹脂基材和/或絕緣樹脂層，是采用含有氰酸酯樹脂以及多官能環(huán)氧樹脂的樹脂組合物而 形成。
8.—種印刷布線板，其中，采用權(quán)利要求3至7中任一項(xiàng)所述的制造方法進(jìn)行制造。
9.一種半導(dǎo)體裝置，其中，在權(quán)利要求8所述的印刷布線板上安裝半導(dǎo)體元件而成。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于，提供一種采用半加成方法在樹脂基材上形成微細(xì)布線的印刷布線板，本發(fā)明提供了可制造該印刷布線板的非電解鍍銅方法、采用該非電解鍍銅方法的印刷布線板制造方法、由該制造方法制造的印刷布線板以及具備該印刷布線板的半導(dǎo)體裝置。一種非電解鍍銅方法，其特征在于，包括在非電解鍍銅工序(包括清洗、鈀催化、鈀還原、非電解鍍銅處理)之前進(jìn)行的酸處理的工序。采用該非電解鍍銅方法的印刷布線板制造方法，采用該印刷布線板制造方法制造的印刷布線板以及具有該印刷布線板的半導(dǎo)體裝置。
文檔編號(hào)C23C18/20GK102106195SQ200980129198
公開日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2009年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月30日
發(fā)明者伊藤哲平, 岡田亮一 申請(qǐng)人:住友電木株式會(huì)社