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JP2919644B2 - Method for manufacturing multilayer wiring board - Google Patents
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JP2919644B2 - Method for manufacturing multilayer wiring board - Google Patents

Method for manufacturing multilayer wiring board

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JP2919644B2
JP2919644B2 JP15714291A JP15714291A JP2919644B2 JP 2919644 B2 JP2919644 B2 JP 2919644B2 JP 15714291 A JP15714291 A JP 15714291A JP 15714291 A JP15714291 A JP 15714291A JP 2919644 B2 JP2919644 B2 JP 2919644B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は多層配線基板の製造方
法、特に第2の配線層を無電界メッキにより形成する多
層配線基板の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a multilayer wiring board, and more particularly to a method for manufacturing a multilayer wiring board in which a second wiring layer is formed by electroless plating.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の多層配線基板の製造方法を図10
乃至図15を参照して説明する。図10においては、ガ
ラスエポキシ等の絶縁基板(11)の一主面に銅箔を貼
り付けて所望のパタ−ンにエッチングして形成した第1
の導電層(12)が形成されている。
2. Description of the Related Art A conventional method for manufacturing a multilayer wiring board is shown in FIG.
This will be described with reference to FIGS. In FIG. 10, a first surface formed by attaching a copper foil to one main surface of an insulating substrate (11) made of glass epoxy or the like and etching it into a desired pattern.
Of the conductive layer (12) is formed.

【0003】図11においては、基板全面にソルダ−レ
ジスト層(13)を塗布する。ソルダ−レジスト層(1
3)は、多管能エポキシ樹脂(20〜30重量%)、エ
ポキシアクリレ−ト樹脂(10〜15重量%)、熱硬化
性アクリル樹脂(40〜50重量%)、重合開始剤、溶
剤および無機フィラーで組成され(特開昭62−253
613号公報参照)、所望のパタ−ンに露光、現像する
ことにより任意の場所にコンタクト孔(14)を形成し
ている。無機フィラー(15)としては、結晶性あるい
は非晶性シリカ(SiO2)、タルク(Mg3(Si
10)(OH)2)、沈降性硫酸バリウム(BaSO4
などが用いられるが、シリカは酸不溶性のため後の2つ
が酸可溶性の無機フィラー(15)として用いられる。
In FIG. 11, a solder-resist layer (13) is applied to the entire surface of a substrate. Solder resist layer (1
3) is a multitubular epoxy resin (20 to 30% by weight), an epoxy acrylate resin (10 to 15% by weight), a thermosetting acrylic resin (40 to 50% by weight), a polymerization initiator, a solvent and It is composed of an inorganic filler (JP-A-62-253).
No. 613), a contact hole (14) is formed at an arbitrary position by exposing and developing a desired pattern. As the inorganic filler (15), crystalline or amorphous silica (SiO 2 ), talc (Mg 3 (Si
O 10 ) (OH) 2 ), precipitated barium sulfate (BaSO 4 )
Although silica is used, the latter two are used as an acid-soluble inorganic filler (15).

【0004】図12においては、ソルダ−レジスト層
(13)表面から露出した無機フィラ−(15)を塩酸
あるいは硫酸などの酸を用いて溶かす。この結果、溶け
た無機フィラー(15)の後にくぼみ(16)が形成さ
れ、ソルダ−レジスト層(13)の表面の粗化が行われ
る。図13においては、ソルダ−レジスト層(13)表
面に銅の無電界メッキにより第2の配線層(17)を形
成する。本工程では、第2の配線層(17)がくぼみ
(16)内に入り込み、アンカ−効果により第2の配線
層(17)の接着強度を強くしている。
In FIG. 12, an inorganic filler (15) exposed from the surface of a solder resist layer (13) is dissolved using an acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid. As a result, a depression (16) is formed after the dissolved inorganic filler (15), and the surface of the solder-resist layer (13) is roughened. In FIG. 13, a second wiring layer (17) is formed on the surface of the solder-resist layer (13) by electroless plating of copper. In this step, the second wiring layer (17) penetrates into the depression (16), and the adhesive strength of the second wiring layer (17) is increased by the anchor effect.

【0005】なお斯上した多層配線基板の製造方法とし
ては、例えば特開昭52−44882号公報(B05D
5/00)等で知られている。
A method for manufacturing such a multilayer wiring board is disclosed in, for example, JP-A-52-44882 (B05D).
5/00).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
多層配線基板の製造方法では、図14に示すようにソル
ダ−レジスト層(13)に混入した無機フィラー(1
5)は形状が粒形のため、大部分がソルダ−レジスト層
(13)内に沈み、その表面に露出している無機フィラ
ー(15)の密度が低下する。このため酸で溶かしても
図15に示すように、ソルダ−レジスト層(13)表面
に形成されるくぼみ(16)が少なく、第2の配線層
(17)の接着強度が十分でない問題点を有していた。
However, in the conventional method of manufacturing a multilayer wiring board, as shown in FIG. 14, the inorganic filler (1) mixed in the solder-resist layer (13) is used.
In 5), since the shape is granular, most of the particles sink into the solder-resist layer (13), and the density of the inorganic filler (15) exposed on the surface is reduced. For this reason, as shown in FIG. 15, there is little depression (16) formed on the surface of the solder-resist layer (13), and the bonding strength of the second wiring layer (17) is not sufficient, as shown in FIG. Had.

【0007】また無機フィラー(15)として、タル
ク、沈降性硫酸バリウムを用いた場合、酸への溶け込み
が十分でなく、くぼみ(16)の形成が不十分となり、
第2の配線層(17)の接着強度が十分に得られない問
題点も有していた。
[0007] When talc or precipitated barium sulfate is used as the inorganic filler (15), it does not sufficiently dissolve into the acid, and the formation of the depression (16) becomes insufficient.
There is also a problem that the adhesive strength of the second wiring layer (17) cannot be sufficiently obtained.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は斯る問題点に鑑
みてなされ、ソルダ−レジスト層表面をプラズマアッチ
ングした後、無機フィラーを酸で溶かすことにより、従
来の問題点を大幅に解決した多層配線基板の製造方法を
実現するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and greatly solves the conventional problems by dissolving an inorganic filler with an acid after plasma etching the surface of a solder-resist layer. And a method for manufacturing a multilayer wiring board.

【0009】[0009]

【作用】本発明に依れば、プラズマアッシングにより無
機フィラーを残存させてソルダ−レジスト層表面をエッ
チングするので、ソルダ−レジスト層表面近くの無機フ
ィラーがほとんど露出され、次の酸処理で酸と良く反応
して高密度にくぼみを形成できる点に特徴を有する。
According to the present invention, since the surface of the solder-resist layer is etched by leaving the inorganic filler by plasma ashing, the inorganic filler near the surface of the solder-resist layer is almost exposed, and the acid is removed by the next acid treatment. It is characterized in that it can react well and form pits at high density.

【0010】[0010]

【実施例】本発明による多層配線基板の製造方法を図1
乃至図9を参照して説明する。図1おいて、ガラスエポ
キシ、表面をアルマイト処理したアルミニウム等の絶縁
基板(1)の一主面に銅箔を貼り付けて所望のパタ−ン
にエッチングして形成した第1の導電層(2)が形成さ
れている。
FIG. 1 shows a method of manufacturing a multilayer wiring board according to the present invention.
This will be described with reference to FIGS. In FIG. 1, a first conductive layer (2) formed by attaching a copper foil to one main surface of an insulating substrate (1) made of glass epoxy, aluminum whose surface is anodized, or the like and etching it to a desired pattern. ) Is formed.

【0011】図2において、基板全面にソルダ−レジス
ト層(3)を塗布する。ソルダ−レジスト層(3)は、
多管能エポキシ樹脂(20〜30重量%)、エポキシア
クリレ−ト樹脂(10〜15重量%)、熱硬化性アクリ
ル樹脂(40〜50重量%)、重合開始剤、溶剤および
無機フィラーで組成されている(特開昭62−2536
13号公報参照)。このソルダ−レジスト層(3)はベ
−クされた後、所望のパタ−ンに露光、現像することに
より任意の場所にコンタクト孔(4)が形成される。こ
のコンタクト孔(4)はバイアホ−ル形状、すなわち上
方のみに開口し、下面には第1の導電層(2)を選択的
に露出している。
In FIG. 2, a solder-resist layer (3) is applied to the entire surface of the substrate. The solder-resist layer (3)
Composition with multitubular epoxy resin (20-30% by weight), epoxy acrylate resin (10-15% by weight), thermosetting acrylic resin (40-50% by weight), polymerization initiator, solvent and inorganic filler (Japanese Patent Laid-Open No. 62-2536)
No. 13). After the solder resist layer (3) is baked, a contact hole (4) is formed at an arbitrary position by exposing and developing a desired pattern. The contact hole (4) has a via hole shape, that is, it is opened only upward, and the first conductive layer (2) is selectively exposed on the lower surface.

【0012】図3において、ソルダ−レジスト層(3)
表面をO2プラズマアッシングする。本工程は、本発明
のもっとも特徴とする工程であり、O2プラズマアッシ
ングにより選択的に無機フィラー(5)を除くソルダ−
レジスト層(3)を表面から削っている。さらに図6か
ら図7を参照して詳述すると、図6に示すように無機フ
ィラー(5)がソルダ−レジスト層(3)内に混入され
ている。無機フィラー(5)としては、炭酸カルシュウ
ム(CaCO3)を用い、その粒径は最大5μmの範囲
内で、平均粒径は0.2μm以下とする。また無機フィ
ラー(5)は30〜55重量%の範囲内で混入してい
る。従って、無機フィラー(5)の大部分は図6のよう
にソルダ−レジスト層(3)内に存在し、ソルダ−レジ
スト層(3)の表面より露出しているものは少ない。次
に、図7に示すようにソルダ−レジスト層(3)の表面
からO2プラズマアッシングを行うので、無機フィラー
(5)は残存したままで、ソルダ−レジスト層(3)の
有機材料のみがアッシングされて削られていく。このた
めソルダ−レジスト層(3)のアッシング面には表面近
くにある無機フィラー(5)が必ず露出された状態とな
り、ソルダ−レジスト層(3)表面全面に高密度でかつ
均一に無機フィラー(5)が露出される。この状態で次
工程へ移る。
In FIG. 3, a solder-resist layer (3)
The surface is subjected to O 2 plasma ashing. This step is the most characteristic step of the present invention, and the solder is selectively removed by O 2 plasma ashing to remove the inorganic filler (5).
The resist layer (3) is shaved from the surface. More specifically, referring to FIGS. 6 and 7, the inorganic filler (5) is mixed in the solder-resist layer (3) as shown in FIG. As the inorganic filler (5), calcium carbonate (CaCO 3 ) is used, and its particle size is within a maximum of 5 μm, and its average particle size is 0.2 μm or less. The inorganic filler (5) is mixed in the range of 30 to 55% by weight. Therefore, most of the inorganic filler (5) is present in the solder-resist layer (3) as shown in FIG. 6, and few are exposed from the surface of the solder-resist layer (3). Next, as shown in FIG. 7, since the O 2 plasma ashing is performed from the surface of the solder-resist layer (3), only the organic material of the solder-resist layer (3) remains while the inorganic filler (5) remains. Ashing and shaving. For this reason, the inorganic filler (5) near the surface is always exposed on the ashing surface of the solder-resist layer (3), and the inorganic filler (3) is densely and uniformly distributed over the entire surface of the solder-resist layer (3). 5) is exposed. In this state, the process proceeds to the next step.

【0013】なお本工程では、O2プラズマアッシング
と同時にコンタクト孔(4)内の有機物残査を除去でき
るので、コンタクト孔(4)の洗浄工程を兼用できる。
図4において、ソルダ−レジスト層(3)表面から露出
した無機フィラ−(5)を塩酸あるいは硫酸などの酸を
用いて溶かす。この結果、溶けた無機フィラー(5)の
後にくぼみ(6)が形成され、ソルダ−レジスト層
(3)の表面の粗化が行われる。
In this step, since the organic residue in the contact hole (4) can be removed at the same time as the O 2 plasma ashing, the step of cleaning the contact hole (4) can also be used.
In FIG. 4, the inorganic filler (5) exposed from the surface of the solder resist layer (3) is dissolved using an acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid. As a result, the depression (6) is formed after the dissolved inorganic filler (5), and the surface of the solder-resist layer (3) is roughened.

【0014】図8を参照すると、本工程の酸処理で、前
工程で露出された表面近くの無機フィラー(5)は溶か
されて、ソルダ−レジスト層(3)の表面には多くの無
機フィラー(5)の溶けて形成されたくぼみ(6)がで
きる。またO2プラズマアッシング時にソルダ−レジス
ト層(3)表面も無機フィラー(5)のために凹凸に削
られるので、表面の粗化に協力することになる。さらに
無機フィラー(5)として炭酸カルシュウムを用いた場
合、一般的に炭酸カルシュウムが炭酸ガスの発生源とし
て良く利用されることから、酸と良く反応して
Referring to FIG. 8, in the acid treatment of this step, the inorganic filler (5) near the surface exposed in the previous step is dissolved, and a large amount of inorganic filler is formed on the surface of the solder-resist layer (3). The melt-formed depression (6) of (5) is formed. Also, during the O 2 plasma ashing, the surface of the solder-resist layer (3) is also shaved into irregularities due to the inorganic filler (5), so that it cooperates with the surface roughening. Furthermore, when calcium carbonate is used as the inorganic filler (5), calcium carbonate generally reacts well with an acid since calcium carbonate is often used as a source of carbon dioxide gas.

【0015】[0015]

【数1】 (Equation 1)

【0016】となる。CaOは酸に良く溶け出して、表
面に露出した無機フィラー(5)の部分に確実にくぼみ
(6)を形成する利点を有する。図5において、ソルダ
−レジスト層(3)表面に銅の無電界メッキにより第2
の配線層(7)を形成する。本工程では、第2の配線層
(7)がくぼみ(6)内に入り込み、アンカ−効果によ
り第2の配線層(7)の接着強度を強くしている。
## EQU1 ## CaO has the advantage of being well dissolved in the acid and reliably forming the depression (6) in the portion of the inorganic filler (5) exposed on the surface. In FIG. 5, the surface of the solder-resist layer (3) is secondly formed by electroless plating of copper.
The wiring layer (7) is formed. In this step, the second wiring layer (7) enters the recess (6), and the adhesive strength of the second wiring layer (7) is increased by the anchor effect.

【0017】次に本発明を用いたときの接着強度の特性
について、図9を参照して説明する。図9では、無機フ
ィラー(5)として炭酸カルシュウムを用い、X軸にソ
ルダ−レジスト層(3)の固形成分に対する炭酸カルシ
ュウムの混入量を取り、Y軸に第2の配線層(7)の接
着強度を取っている。具体的には、1cm幅の第2の配線
層(7)がどれくらいの力でソルダ−レジスト層(3)
から剥がれるかを実験している。また無機フィラ−
(5)の混入量は55重量%を越えると、ソルダ−レジ
スト自体が膜を形成できなくなるので、それ以上の混入
は図9には示さない。ここで、図9から明白な点は、炭
酸カルシュウムの混入量が30重量%のとき接着強度は
0.5Kg/cmであり、50重量%のときは0.7K
g/cmであり、無機フィラ−(5)を多く混入すれば
確実にくぼみ(6)が増加していることが分かる。
Next, the characteristics of the adhesive strength when the present invention is used will be described with reference to FIG. In FIG. 9, calcium carbonate is used as the inorganic filler (5), the mixing amount of calcium carbonate with respect to the solid component of the solder-resist layer (3) is plotted on the X axis, and the adhesion of the second wiring layer (7) is plotted on the Y axis. Has taken strength. Specifically, the 1 cm width second wiring layer (7) is applied to the solder-resist layer (3).
I'm experimenting with whether it comes off. Also inorganic filler
If the mixing amount of (5) exceeds 55% by weight, the solder resist itself cannot form a film, so that no further mixing is shown in FIG. Here, it is apparent from FIG. 9 that the adhesive strength is 0.5 kg / cm when the amount of calcium carbonate mixed is 30% by weight, and 0.7 Kg / cm when the amount of calcium carbonate is 50% by weight.
g / cm, and it can be seen that when the inorganic filler (5) is mixed in a large amount, the depression (6) is surely increased.

【0018】[0018]

【発明の効果】本発明に依れば、ソルダ−レジスト層
(3)表面をO2プラズマアッシングするので、表面近
くにある無機フィラー(5)を確実に露出することがで
き、次の酸処理でくぼみ(6)を高密度でかつ均一に形
成できるので、第2の配線層(7)の接着強度を大幅に
増加できる利点を有する。
According to the present invention, the solder - since the resist layer (3) surface O 2 plasma ashing, it is possible to reliably expose the inorganic filler (5) near the surface, the following acid treatment Since the depressions (6) can be formed with high density and uniformity, there is an advantage that the adhesive strength of the second wiring layer (7) can be greatly increased.

【0019】また本発明では、ソルダ−レジスト層
(3)を接着強度の強い層間絶縁膜として利用可能とす
るので、多層の配線構造を容易に実現できる利点を有す
る。さらに本発明では、O2プラズマアッシング時にコ
ンタクト孔(4)の有機物残査も除去できるので、コン
タクト孔(4)の洗浄工程を省略できる利点も有する。
Further, in the present invention, since the solder-resist layer (3) can be used as an interlayer insulating film having high adhesive strength, there is an advantage that a multilayer wiring structure can be easily realized. Further, according to the present invention, since the organic matter residue in the contact hole (4) can be removed at the time of O 2 plasma ashing, there is an advantage that the step of cleaning the contact hole (4) can be omitted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に依る多層配線基板の製造方法を説明す
る断面図である。
FIG. 1 is a sectional view illustrating a method for manufacturing a multilayer wiring board according to the present invention.

【図2】本発明に依る多層配線基板の製造方法を説明す
る断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a multilayer wiring board according to the present invention.

【図3】本発明に依る多層配線基板の製造方法を説明す
る断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a multilayer wiring board according to the present invention.

【図4】本発明に依る多層配線基板の製造方法を説明す
る断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a multilayer wiring board according to the present invention.

【図5】本発明に依る多層配線基板の製造方法を説明す
る断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a multilayer wiring board according to the present invention.

【図6】本発明に依る多層配線基板の製造方法のプラズ
マアッシングを説明する断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating plasma ashing in the method for manufacturing a multilayer wiring board according to the present invention.

【図7】本発明に依る多層配線基板の製造方法のプラズ
マアッシングを説明する断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating plasma ashing in the method for manufacturing a multilayer wiring board according to the present invention.

【図8】本発明に依る多層配線基板の製造方法のプラズ
マアッシングを説明する断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating plasma ashing in the method for manufacturing a multilayer wiring board according to the present invention.

【図9】本発明に依る多層配線基板の製造方法により形
成した第2の配線層の接着強度を説明する特性図であ
る。
FIG. 9 is a characteristic diagram illustrating the adhesive strength of a second wiring layer formed by the method for manufacturing a multilayer wiring board according to the present invention.

【図10】従来の多層配線基板の製造方法を説明する断
面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a conventional method for manufacturing a multilayer wiring board.

【図11】従来の多層配線基板の製造方法を説明する断
面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a conventional method for manufacturing a multilayer wiring board.

【図12】従来の多層配線基板の製造方法を説明する断
面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a conventional multilayer wiring board.

【図13】従来の多層配線基板の製造方法を説明する断
面図である。
FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a conventional multilayer wiring board.

【図14】従来の多層配線基板の製造方法のプラズマア
ッシングを説明する断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating plasma ashing in a conventional method for manufacturing a multilayer wiring board.

【図15】従来の多層配線基板の製造方法のプラズマア
ッシングを説明する断面図である。
FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating plasma ashing in a conventional method for manufacturing a multilayer wiring board.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 絶縁基板 2 第1の導電層 3 ソルダ−レジスト層 4 コンタクト孔 5 無機フィラー 6 くぼみ 7 第2の導電層 REFERENCE SIGNS LIST 1 insulating substrate 2 first conductive layer 3 solder-resist layer 4 contact hole 5 inorganic filler 6 depression 7 second conductive layer

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−252698(JP,A) 特開 昭58−39099(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H05K 3/46 H05K 3/10 - 3/26 H05K 3/38 Continuation of the front page (56) References JP-A-61-252698 (JP, A) JP-A-58-39099 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H05K 3 / 46 H05K 3/10-3/26 H05K 3/38

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 第1の配線層が形成された基板に無機フ
ィラーが混入されたレジスト層を被覆し、 前記第1の配線層が露出する接続孔を形成し、 前記無機フィラーを残し、前記レジスト層を除去するよ
うに表面をプラズマアッシングすると同時に前記接続孔
内の不純物を除去し、 前記レジスト層より露出された前記無機フィラーを取り
除くことで、前記レジスト層表面の粗化を行い、 前記レジスト層上に金属より成る第2の配線層を形成す
る事を特徴とした多層配線基板の製造方法。
An inorganic film is provided on a substrate on which a first wiring layer is formed.
Filler is coated with a resist layer which is mixed, the first wiring layer to form a contact hole exposing, leaving the inorganic filler, the resist layer is removed
Plasma ashing the surface as well as the connection holes
And removing the inorganic filler exposed from the resist layer.
By removing, the surface of the resist layer is roughened to form a second wiring layer made of metal on the resist layer.
A method for manufacturing a multilayer wiring board, characterized in that:
【請求項2】 前記レジスト層は、露光、現像が可能な
材料より成る請求項1に記載の多層配線基板の製造方
法。
2. The method according to claim 1, wherein the resist layer is made of a material that can be exposed and developed.
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Cited By (1)

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