JPS6058599B2 - Photo-etching method of glass-ceramic layer of multilayer circuit board - Google Patents
Photo-etching method of glass-ceramic layer of multilayer circuit boardInfo
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- JPS6058599B2 JPS6058599B2 JP3812678A JP3812678A JPS6058599B2 JP S6058599 B2 JPS6058599 B2 JP S6058599B2 JP 3812678 A JP3812678 A JP 3812678A JP 3812678 A JP3812678 A JP 3812678A JP S6058599 B2 JPS6058599 B2 JP S6058599B2
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- Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はガラスセラミック多層回路基板に関するもの
であり、より詳細に述べるならば、多層回路基板のガラ
スセラミック層のフォトエッチング法に関するものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a glass-ceramic multilayer circuit board, and more particularly to a method for photoetching a glass-ceramic layer of a multilayer circuit board.
LSIの高性能化・高集積化の傾向は近年ますます加
速的になつてきており、これに伴つて、LSIを実装す
るセラミック多層基板の多層構造及びファイン配線によ
る高密度化が図られている。The trend toward higher performance and higher integration of LSIs has been accelerating in recent years, and with this trend, the multilayer structure and fine wiring of ceramic multilayer substrates on which LSIs are mounted are being used to increase density. .
このような高密度多層セラミック回路基板の一つにガ
ラスセラミック多層回路基板があり、次のような方法で
製造されている。焼結したセラミック基板上に導体ペー
ストをスクリーン印刷法で全面に塗布し、焼成後フォト
エッチングによつて導体回路を形成し、この回路及びセ
ラミック基板の全面にガラスセラミックのペーストスク
リーン印刷法で塗布し、焼成後フォトエッチングによつ
てバイヤホールとなる孔を形成することを繰り返して多
層化する。この方法においてはフォトエッチング法を利
用することによつて導体回路並びにガラスセラミック層
内のバイヤホールのファイン化及び精度を向上させて高
密度化が図られている。 しカルながら、ガラスセラミ
ック層のエッチングはフッ化水素酸系エッチング液を用
いて20〜40μmと深いエッチングを行なうためには
、フォトレジストの耐エッチング性ガラスセラミック層
に対する密着性及びサイドエッチ(アンダカツト)が問
題となる。すなわち、ネガ型のフォトレジスト(例えば
、半導体素子製造におけるSiO2のエッチングに使用
されるフォトレジスト)はフッ化水素酸系のエッチング
液に耐えるが、このフォトレジストをガラスセラミック
層に単に塗布した場合には、ガラスセラミックとの密着
性が十分でないためにエッチング中あるいはエッチング
後の水洗中にガラスセラミックから剥離してしまうこと
がある。エッチング後、水洗中に剥離すると下記のよう
な不都合が生じる。エッチング速度が明らかで、絶縁層
の厚さが明らかであつても、厚さにバラツキが生じるた
め、エッチングされない部分が生じる恐れがあり、水洗
後の検査により不完全エッチングが確認されても、レジ
ストが剥離していては再エッチングができない。また、
バイヤホールの導体ペーストによる孔埋めはレジストを
付けたまま行なう方が有利である。さらに、エッチング
液とサイドエッチとの関係において、一般にSiO2の
エッチングに用いられているフッ化水素酸−フッ化アン
モニア系エッチング液ではエッチ〉゛グ速度が遅くかつ
サイドエッチが大きくなるために、20〜40μmもの
厚さのガラスセラミック層のエッチングには適していな
い。One such high-density multilayer ceramic circuit board is a glass ceramic multilayer circuit board, which is manufactured by the following method. A conductor paste is applied to the entire surface of the sintered ceramic substrate using a screen printing method, a conductor circuit is formed by photo-etching after firing, and a glass-ceramic paste is applied to this circuit and the entire surface of the ceramic substrate using a screen printing method. , forming a via hole by photo-etching after firing is repeated to form a multilayer structure. In this method, photo-etching is utilized to improve the fineness and accuracy of conductor circuits and via holes in the glass ceramic layer, thereby achieving high density. However, in order to perform deep etching of 20 to 40 μm using a hydrofluoric acid-based etching solution for the glass-ceramic layer, the adhesion of the photoresist to the etching-resistant glass-ceramic layer and side etching (undercut) are required. becomes a problem. That is, a negative photoresist (for example, a photoresist used for etching SiO2 in semiconductor device manufacturing) can withstand hydrofluoric acid-based etching solutions, but when this photoresist is simply applied to a glass-ceramic layer, may peel off from the glass ceramic during etching or during washing with water after etching because of insufficient adhesion to the glass ceramic. If it peels off during washing after etching, the following problems will occur. Even if the etching rate is clear and the thickness of the insulating layer is clear, there will be variations in the thickness, so there is a risk that some parts will not be etched. If it has peeled off, re-etching cannot be performed. Also,
It is advantageous to fill the via holes with conductive paste while the resist is still attached. Furthermore, regarding the relationship between the etching solution and side etching, the etching rate is slow and the side etching becomes large with the hydrofluoric acid-ammonium fluoride based etching solution that is generally used for etching SiO2. It is not suitable for etching glass-ceramic layers as thick as ~40 μm.
サイドエッチが大きいことはファイン化と反する。本発
明の目的は、フォトレジストのガラスセラミックに対す
る密着性を向上させ、かつ、サイドエッチを大きくする
ことなくガラスセラミック層をフォトエッチングする方
法を提供することである。Large side etch is contrary to refinement. An object of the present invention is to provide a method for photoetching a glass-ceramic layer without increasing the adhesion of a photoresist to a glass-ceramic and without increasing side etching.
前述した目的が次のような多層回路基板の焼成したガラ
スセラミック層をフォトエッチングする方法によつて達
成できる。The aforementioned objects can be achieved by the following method of photoetching fired glass ceramic layers of a multilayer circuit board.
すなわち、焼成したガラスセラミック層を軽くエッチン
グし、該ガラスセラミック層にステアリン酸を接触させ
てからフォトレジストを塗布することによつてフォトレ
ジストとガラスセラミックとの密着性を向上させ、そし
て、前述のフォトレジストをマスクとしてフッ化水素酸
一硫酸系エッチング液でガラスセラミック層をエッチン
グすることによつてサイドエッチを抑えた所定エッチン
グができる。ガラスセラミックは、一般に多層回路基板
の製造に使用されているフッ化水素酸でエッチング可能
な結晶化ガラスおよびガラスとセラミックを混合したガ
ラス−セラミックを使用することができ,る。That is, the baked glass-ceramic layer is lightly etched, the glass-ceramic layer is brought into contact with stearic acid, and then a photoresist is applied to improve the adhesion between the photoresist and the glass-ceramic. By etching the glass ceramic layer with a hydrofluoric acid monosulfuric acid based etching solution using a photoresist as a mask, a desired etching can be performed with suppressed side etching. The glass-ceramic can be a hydrofluoric acid-etchable crystallized glass or a glass-ceramic mixture of glass and ceramic, which are commonly used in the manufacture of multilayer circuit boards.
フォトレジストを塗布する前にガラスセラミック層を軽
くエッチングするとは、焼成したガラスセラミック層の
表面を1〜2μmlほど適当なエッチング液でエッチン
グすることであつて、ガラス−セラミックの表面あらさ
を焼成したままの状態(Rmax3μm以下)よりもや
や大きくする(Rnlax3〜3.5μTrL)ことで
ある。Lightly etching the glass-ceramic layer before applying the photoresist means etching the surface of the fired glass-ceramic layer with about 1 to 2 μml of an appropriate etching solution, so that the surface roughness of the glass-ceramic layer remains unchanged after firing. (Rnlax 3 to 3.5 μTrL) is slightly larger than the state (Rmax 3 μm or less).
ステアリン酸をガラスセラミック層に接触させることに
よるフォトレジストとガラスセラミック層との密着性の
向上は、接触方法(浸漬法、スピンナー法)による差は
なく、ステアリン酸を溶剤に溶解しその濃度が0.5%
以上であれば効果がある。ステアリン酸をキシレンに溶
解させた場合には、その好ましい濃度は1.5〜2.0
%である。上述した軽くエッチングすること及びステア
リン酸の接触のそれぞれはフォトレジストの密着性を向
上させるが、組合せずにそれぞれ単独のみでは密着性の
向上は不充分であり、組合せる必要がある。エッチング
液について研究した結果、46%汀(フッ化水素)と濃
H2SO,(硫酸)とを1゜1(容量比)で混合し、こ
れにH2O(水)を添加したエッチング液はサイドエッ
チが小さくガラスセラミックのエッチングに適している
とわかつた。The adhesion between the photoresist and the glass-ceramic layer is improved by bringing stearic acid into contact with the glass-ceramic layer, regardless of the contact method (immersion method, spinner method). .5%
If it is above, it is effective. When stearic acid is dissolved in xylene, its preferred concentration is 1.5-2.0
%. Each of the above-mentioned light etching and contact with stearic acid improves the adhesion of the photoresist, but the improvement of adhesion is insufficient if each is used alone without being combined, so it is necessary to combine them. As a result of research on etching solutions, an etching solution made by mixing 46% sulfur (hydrogen fluoride) and concentrated H2SO, (sulfuric acid) at a ratio of 1°1 (volume ratio) and adding H2O (water) to this was found to be effective in side etching. It turned out to be small and suitable for etching glass ceramics.
水を添加するのはエッチング速度を制御するためであり
、水が少ないとエッチング速度が速過ぎ、多いと遅過ぎ
るので、フッ化水素と濃硫酸との1対1の混合液に対し
て水の混合比が容量で3:2〜7:3が好ましい。以下
、本発明を実施例に基づいて説明する。The purpose of adding water is to control the etching rate; if there is too little water, the etching rate will be too fast, and if there is too much water, it will be too slow. The mixing ratio by volume is preferably 3:2 to 7:3. Hereinafter, the present invention will be explained based on examples.
実施例1ポリシリケイト粉末とアルミナ粉を1:1(重
量比)で混合し、バインダー、分散剤、溶剤等を添加し
混練してガラスセラミツクペーストを形成した。Example 1 Polysilicate powder and alumina powder were mixed at a ratio of 1:1 (weight ratio), and a binder, dispersant, solvent, etc. were added and kneaded to form a glass-ceramic paste.
このペーストをアルミナ基板上全面に約50μmの厚さ
になるようにスクリーン印刷し、900℃で1紛間焼成
してガラスセラミック層を形成した。焼成したガラスセ
ラミック層の表面に第1表の処理を施こした後に、フォ
トレジスト(0MR−83SS)を約5μm塗布し、5
0μmφのバイヤホールを有するパターンで露光し、現
象後170℃で3紛ポストベイクした。さらに下記のよ
うなエッチング及び洗浄操作:エツチング(46%HF
:COnCH2SO4:H2O=1.5:1.5:2、
浸漬法、5分間) ↓
水洗(流水中、1分間)
↓
超音波洗浄(水中、2分間)
を行なつてフォトレジストの剥離の有無を調べた。This paste was screen printed on the entire surface of the alumina substrate to a thickness of about 50 μm, and one powder was fired at 900° C. to form a glass ceramic layer. After the surface of the fired glass ceramic layer was subjected to the treatments shown in Table 1, a photoresist (0MR-83SS) was applied to a thickness of approximately 5 μm.
It was exposed to light using a pattern having a via hole of 0 μmφ, and after the phenomenon was completed, it was post-baked at 170°C. Further etching and cleaning operations as follows: Etching (46% HF
:CONCH2SO4:H2O=1.5:1.5:2,
(Immersion method, 5 minutes) ↓ Water washing (under running water, 1 minute) ↓ Ultrasonic cleaning (underwater, 2 minutes) The presence or absence of peeling of the photoresist was examined.
この結果も第1表に示す。注、処理における「エッチン
グ後ステアリン酸塗布」とは次のような工程をいう。The results are also shown in Table 1. Note: "Post-etching stearic acid application" in the process refers to the following process.
エッチング(46%HF:COnCH2SO4:H2O
=1.5:1.5:2、10秒間)→水洗(流水中、1
分間)→乾燥(120℃、2紛)→ステアリン酸塗布(
2%ステアリン酸含有のキシレン溶液、1000rpm
スピナー)→熱処理(120℃、3吟間)→フォトレジ
スト塗布。実施例2実施例1と同様にガラスセラミック
層を形成し、第1表の注で述べたように軽くエッチング
しステアリン酸を塗布し、さらに、実施例1と同様にフ
ォトレジスト処理を行なつた。Etching (46% HF:COnCH2SO4:H2O
= 1.5:1.5:2, 10 seconds) → Washing (under running water, 1
minutes) → Drying (120℃, 2 powders) → Stearic acid coating (
Xylene solution containing 2% stearic acid, 1000 rpm
Spinner) → Heat treatment (120℃, 3 minutes) → Photoresist coating. Example 2 A glass ceramic layer was formed in the same manner as in Example 1, lightly etched and coated with stearic acid as described in the notes to Table 1, and then photoresist treated as in Example 1. .
得られたフォトレジストの載つたガラスセラミック層を
第2表の組成のエッチング液を用いて、浸漬法により5
分間エッチングし、エッチング速度及びエッチングファ
クターを測定した。その結果を第2表に示す。なお、エ
ッチファクターとはガラスセラミック層の横方向へのサ
イドエッチ(アンダカツト)長さで該層の縦方向のエッ
チ深さを除した値であり、この値が大きいほどサイドエ
ッチが小さいことを示す。第2表から明らかなようにフ
ッ化水素酸一硫酸系エッチング液のエッチング速度は他
の2例より速く、しかも、サイドエッチが小さい。The resulting glass-ceramic layer with the photoresist placed thereon was etched by a dipping method using an etching solution having the composition shown in Table 2.
Etching was performed for minutes, and the etching rate and etching factor were measured. The results are shown in Table 2. Note that the etch factor is the value obtained by dividing the etch depth in the vertical direction of the glass ceramic layer by the length of the side etch (undercut) in the lateral direction of the layer, and the larger this value is, the smaller the side etch is. . As is clear from Table 2, the etching rate of the hydrofluoric acid monosulfuric acid based etching solution is faster than the other two examples, and the side etch is small.
Claims (1)
トエッチングする方法において、フォトレジストを前記
ガラスセラミック層上に形成する前に、前記ガラスセラ
ミック層を軽くエッチングし、そして、該ガラスセラミ
ック層にステアリン酸を接触させることを特徴とする多
層回路基板のガラスセラミック層のフォトエッチング法
。 2 多層回路基板の焼成したガラスセラミック層をフォ
トエッチングする方法において、前記ガラスセラミック
層を軽くエッチングし、そして、該ガラスセラミック層
にステアリン酸を接触させてからフォトレジストを塗布
し、該フォトレジストをマスクとしてフッ化水素酸−硫
酸系エッチング液で前記ガラスセラミック層をエッチン
グすることを特徴とする多層回路基板のガラスセラミッ
ク層のエッチング法。Claims: 1. A method of photoetching a fired glass-ceramic layer of a multilayer circuit board, comprising: lightly etching the glass-ceramic layer before forming a photoresist on the glass-ceramic layer; A method for photoetching a glass-ceramic layer of a multilayer circuit board, characterized by contacting the ceramic layer with stearic acid. 2. A method of photoetching a fired glass-ceramic layer of a multilayer circuit board, in which the glass-ceramic layer is lightly etched, the glass-ceramic layer is brought into contact with stearic acid, and then a photoresist is applied, and the photoresist is A method for etching a glass ceramic layer of a multilayer circuit board, characterized in that the glass ceramic layer is etched using a hydrofluoric acid-sulfuric acid based etching solution as a mask.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3812678A JPS6058599B2 (en) | 1978-04-03 | 1978-04-03 | Photo-etching method of glass-ceramic layer of multilayer circuit board |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3812678A JPS6058599B2 (en) | 1978-04-03 | 1978-04-03 | Photo-etching method of glass-ceramic layer of multilayer circuit board |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54131770A JPS54131770A (en) | 1979-10-13 |
| JPS6058599B2 true JPS6058599B2 (en) | 1985-12-20 |
Family
ID=12516753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3812678A Expired JPS6058599B2 (en) | 1978-04-03 | 1978-04-03 | Photo-etching method of glass-ceramic layer of multilayer circuit board |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6058599B2 (en) |
-
1978
- 1978-04-03 JP JP3812678A patent/JPS6058599B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54131770A (en) | 1979-10-13 |
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