JP2002171066A - Method for manufacturing multilayer wiring board - Google Patents
Method for manufacturing multilayer wiring boardInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】特殊な電解方法やめっき液を使用することな
く、直流電解法によりブラインドビアホール内に金属導
体を充填した平滑な導体層を形成可能な多層配線基板の
製造方法を提供することにある。
【解決手段】樹脂フィルム10の片側に閉塞した構造を
有するブラインドビアホール12,13を形成する。ビ
アホール12,13の壁面を含む樹脂フィルム10の表
面に導電膜5を形成した後、この導電膜5を介して電気
めっきにより金属膜14を形成する。電気めっきに用い
る電気めっき液として、電気めっき工程の金属膜を析出
する電位にて還元分解し、金属膜の析出を抑制すると同
時に、拡散速度が遅く、ビアホール開口上部側面および
ビアホール閉塞下部底面にて金属膜の析出を抑制する効
果に差異を生じる物質,例えば、Janus Green(ヤスヌ
・グリーン)を添加した電気めっき液を用いる。
[PROBLEMS] To provide a method for manufacturing a multilayer wiring board capable of forming a smooth conductor layer filled with a metal conductor in a blind via hole by a direct current electrolysis method without using a special electrolysis method or a plating solution. Is to do. A blind via hole (12, 13) having a closed structure is formed on one side of a resin film (10). After the conductive film 5 is formed on the surface of the resin film 10 including the wall surfaces of the via holes 12 and 13, the metal film 14 is formed by electroplating through the conductive film 5. As an electroplating solution used for electroplating, it is reductively decomposed at the potential for depositing a metal film in the electroplating step, suppressing the deposition of the metal film, and at the same time, the diffusion speed is slow, and the upper side surface of the via hole opening and the lower bottom surface of the via hole closing lower portion. An electroplating solution to which a substance causing a difference in the effect of suppressing the deposition of the metal film, for example, Janus Green (Yasnu Green) is used.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、高密度な配線パタ
ーン形成を必要とする薄膜配線基板やビルトアップ基板
等の多層配線基板の製造方法に係り、特に、片側が閉塞
されたブラインドビアホール内に金属導体膜を充填する
のに好適な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 such as a thin-film wiring board or a built-up board which requires formation of a high-density wiring pattern, and more particularly to a method for manufacturing a blind via hole having one side closed. The present invention relates to a method for manufacturing a multilayer wiring board suitable for filling a metal conductor film.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年の電子機器の高性能化や小型化に対
応するには、基板上にLSI等を高密度に実装する技術
が必要であり、配線の微細化や多層化の検討が種々進め
られてきている。大型コンピュータ等の分野では、セラ
ミック−金属導体の多層焼結基板を用いたマルチチップ
実装が主流となっている。また、更なる高密度化に対応
するためには、セラミック多層基板上に半導体同様のフ
ォトリソ技術を用いた薄膜配線層を形成した薄膜配線基
板が用いられている。一方、パーソナルコンピュータ等
の民生品の分野では、ビルドアップ工法を用いた多層プ
リント基板であるビルトアップ基板が広く用いられてい
る。2. Description of the Related Art In recent years, in order to respond to high performance and miniaturization of electronic devices, a technology for mounting an LSI or the like on a substrate at a high density is required. It is being advanced. In the field of large computers and the like, multi-chip mounting using a multilayer sintered substrate of a ceramic-metal conductor has become mainstream. Further, in order to cope with higher densification, a thin film wiring substrate in which a thin film wiring layer using a photolithographic technique similar to a semiconductor is formed on a ceramic multilayer substrate is used. On the other hand, in the field of consumer products such as personal computers, built-up boards, which are multilayer printed boards using a build-up method, are widely used.
【0003】これらの薄膜配線基板やビルドアップ基板
では、順次積層した導体層間を電気的に接続するには、
下部導体層側に閉塞した構造のブラインドビアホールと
呼ばれるコンタクトスルーホールを用いている。ブライ
ンドビアホール(以下、「ビアホール」と称する)を用
いて導体層間を接続する方法としては、ビアホール内の
空孔部を導電体で充填するビアフィーリング方法が、下
層ビアホール上に重ねて上層ビアホールを形成し多層化
するビアオンビア接続構造が可能となり、配線パターン
領域の増加により設計自由度も向上するため、配線の多
層化や高密度化に有効である。導電体の充填方法として
は、金属導体を直接ビアホールに充填するめっき法が有
効である。ただし、電気めっき法では、ビアホール開口
上部では構造起因の電流集中が起こり易く、また拡散効
率の違いから、ビアホール開口上部と比較してビアホー
ル閉塞下部ではめっき金属イオン濃度が低下し易く、ビ
アホール内壁面でのめっき膜の成長速度は、ビアホール
開口上部で速く、ビアホール閉塞下部で遅くなるという
問題があった。[0003] In these thin film wiring boards and build-up boards, in order to electrically connect the conductor layers that are sequentially laminated,
A contact through hole called a blind via hole having a structure closed on the lower conductor layer side is used. As a method of connecting conductive layers using a blind via hole (hereinafter, referred to as a “via hole”), a via feeling method of filling a hole portion in the via hole with a conductor is to form an upper via hole by overlapping the lower via hole. A via-on-via connection structure can be formed and multilayered, and the degree of design freedom is improved by increasing the wiring pattern area, which is effective for multilayering and increasing the density of wiring. As a method of filling the conductor, a plating method of directly filling a via hole with a metal conductor is effective. However, in the electroplating method, current concentration due to the structure tends to occur in the upper portion of the via hole, and due to the difference in diffusion efficiency, the plating metal ion concentration tends to decrease in the lower portion of the via hole compared to the upper portion of the via hole. In this case, there is a problem that the growth rate of the plating film is high at the upper portion of the via hole opening and slow at the lower portion of the via hole closing portion.
【0004】そこで、例えば、特開平7−336017
号公報に記載されているように、パルス電解法や電流反
転電解法による電解エッチングや研磨を用いるものや、
特開平12−068651号公報に記載されているよう
に、電流反転電解法と特殊なめっき液組成を用いること
により、ビアフィーリング性を向上させることが知られ
ている。Therefore, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-336017
As described in the publication, those using electrolytic etching or polishing by pulse electrolysis or current reversal electrolysis,
As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 12-068651, it is known to improve via feeling by using a current reversal electrolysis method and a special plating solution composition.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の方法
は、何れも、特殊な電解法やめっき液組成が必要である
という問題があった。例えば、導電体として銅を用いる
場合、硫酸銅,硫酸,塩酸を含むハイスロー浴と呼ばれ
る一般的な硫酸銅めっき液を用いて、薄膜配線基板やビ
ルドアップ基板の様なビアホール径10〜100μm程
度の範囲で、直流電解法により充分なビアフィーリング
性を実現することが困難であるという問題があった。However, all of the conventional methods have a problem that a special electrolytic method and a plating solution composition are required. For example, when copper is used as a conductor, a common copper sulfate plating solution called high-throw bath containing copper sulfate, sulfuric acid, and hydrochloric acid is used to form a via hole having a diameter of about 10 to 100 μm such as a thin film wiring board or a build-up board. Within this range, there is a problem that it is difficult to realize sufficient via feeling by a DC electrolysis method.
【0006】本発明の目的は、特殊な電解方法やめっき
液を使用することなく、直流電解法によりブラインドビ
アホール内に金属導体を充填した平滑な導体層を形成可
能な多層配線基板の製造方法を提供することにある。An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a multilayer wiring board capable of forming a smooth conductor layer filled with a metal conductor in a blind via hole by a direct current electrolysis method without using a special electrolysis method or a plating solution. Is to do.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、樹脂膜絶縁層の片側に閉塞した構造を有
するブラインドビアホールを形成し、ビアホール壁面を
含む上記絶縁層の表面に導電膜を形成した後、この導電
膜を介して電気めっきにより金属膜を形成し、ベース基
材上に樹脂膜絶縁層と金属膜の導体層を交互に順次形成
する多層配線基板の製造方法において、上記電気めっき
に用いる電気めっき液として、電気めっき工程の金属膜
を析出する電位にて還元分解し、金属膜の析出を抑制す
ると同時に、拡散速度が遅く、ビアホール開口上部側面
およびビアホール閉塞下部底面にて金属膜の析出を抑制
する効果に差異を生じる物質を添加した電気めっき液を
用いるようにしたものである。かかる方法により、特殊
な電解方法やめっき液を使用することなく、直流電解法
によりブラインドビアホール内に金属導体を充填した平
滑な導体層を形成し得るものとなる。In order to achieve the above object, the present invention forms a blind via hole having a closed structure on one side of a resin film insulating layer, and forms a conductive film on the surface of the insulating layer including the wall surface of the via hole. After forming the film, a metal film is formed by electroplating through the conductive film, and a method for manufacturing a multilayer wiring board in which a resin film insulating layer and a conductive layer of the metal film are sequentially and alternately formed on a base material, As the electroplating solution used for the electroplating, the metal film of the electroplating step is reductively decomposed at a potential at which the metal film is deposited, and at the same time, the deposition rate of the metal film is suppressed. In this case, an electroplating solution to which a substance causing a difference in the effect of suppressing the deposition of the metal film is added is used. According to such a method, a smooth conductor layer filled with a metal conductor in a blind via hole can be formed by a direct current electrolysis method without using a special electrolysis method or a plating solution.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】以下、図1〜図9を用いて、本発
明の第1の実施形態による多層配線基板の製造方法につ
いて説明する。最初に、図1〜図7を用いて、本実施形
態による多層配線基板の製造方法について説明する。図
1〜図7は、本発明の第1の実施形態による多層配線基
板の製造方法を示す工程図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A method for manufacturing a multilayer wiring board according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. First, the method for fabricating the multilayer wiring board according to the present embodiment will be explained with reference to FIGS. 1 to 7 are process diagrams showing a method for manufacturing a multilayer wiring board according to the first embodiment of the present invention.
【0009】最初に、図1を用いて、銅箔パターン付き
シートの作製方法について説明する。銅箔パターン付き
シートの作製工程は、図2〜図7の工程とは独立して行
われる分離工程である。First, a method for producing a sheet with a copper foil pattern will be described with reference to FIG. The production process of the sheet with the copper foil pattern is a separation process performed independently of the processes of FIGS.
【0010】非熱可塑性樹脂フィルム10および銅箔1
1からなる積層膜シートの樹脂フィルム10の側を、接
着フィルムを介して、チタン(Ti)枠9にプレス圧着
により固着する。チタン(Ti)枠9は、例えば、外形
寸法約180mm角である。非熱可塑性樹脂フィルム1
0の厚さは、例えば、約15μmである。銅箔11の厚
さは、例えば、約15μmである。Non-thermoplastic resin film 10 and copper foil 1
The resin film 10 side of the laminated film sheet made of No. 1 is fixed to a titanium (Ti) frame 9 by press-compression through an adhesive film. The titanium (Ti) frame 9 has, for example, an outer dimension of about 180 mm square. Non-thermoplastic resin film 1
The thickness of 0 is, for example, about 15 μm. The thickness of the copper foil 11 is, for example, about 15 μm.
【0011】次に、銅箔11の表面にレジストパターン
を形成し、塩化第二鉄を用いて銅膜をエッチングした
後、レジスト剥離し、銅箔パターン付きシート1を作製
する。このとき、銅箔表面には樹脂膜と充分な接着性を
有する活性化処理が既に行われているものとする。Next, a resist pattern is formed on the surface of the copper foil 11, the copper film is etched using ferric chloride, and then the resist is peeled off to produce a sheet 1 with a copper foil pattern. At this time, it is assumed that an activation process having sufficient adhesiveness to the resin film has already been performed on the copper foil surface.
【0012】図1に示したシート作製工程は、分離工程
であるため、良品のみを図2以下の工程に提供すること
により、歩留り選別による検査工程時間の低減が可能で
あり、低コスト化を図ることができる。Since the sheet manufacturing process shown in FIG. 1 is a separation process, by providing only non-defective products to the processes shown in FIG. 2 and thereafter, it is possible to reduce the inspection process time by yield selection and to reduce the cost. Can be planned.
【0013】次に、図2に示すように、ベース基材2の
上に、樹脂膜絶縁層3を介して、図1において作製され
た銅箔パターン付きシート1の銅箔11の側を、プレス
圧着により固着する。ベース基材2は、例えば、外形寸
法約150mm角のガラス基板である。ベース基材2の
表面は、活性化処理される。ベース基材としては、シリ
コンウェハ,プリント基板,セラミック基板等を用いて
もよいものである。樹脂膜絶縁層3は、例えば、厚さ約
30μmの高流動性を有する耐熱性樹脂シートが用いら
れる。耐熱性樹脂としては、例えば、ポリイミド系樹
脂,ポリキノリン系樹脂があるが、本実施形態では、特
に硬化時の脱ガス成分の少ないポリキノリン系が有効で
あり、ハンドリングの観点から、シート状に成形したポ
リキノリン系樹脂シートを用いている。Next, as shown in FIG. 2, the copper foil 11 side of the copper foil-patterned sheet 1 produced in FIG. It is fixed by press bonding. The base substrate 2 is, for example, a glass substrate having an outer dimension of about 150 mm square. The surface of the base substrate 2 is activated. As the base material, a silicon wafer, a printed circuit board, a ceramic substrate, or the like may be used. As the resin film insulating layer 3, for example, a heat-resistant resin sheet having a high fluidity and a thickness of about 30 μm is used. Examples of the heat-resistant resin include a polyimide resin and a polyquinoline resin. In the present embodiment, a polyquinoline resin having a small degassing component at the time of curing is particularly effective, and is formed into a sheet from the viewpoint of handling. A polyquinoline-based resin sheet is used.
【0014】このとき、第1導体層となる銅箔11は、
ポリキノリン系樹脂からなる樹脂膜絶縁層3内に埋め込
まれるため、銅箔パターン段差が充分に平坦化され、研
磨工程は不要となる。At this time, the copper foil 11 serving as the first conductor layer is
Since it is embedded in the resin film insulating layer 3 made of a polyquinoline-based resin, the step of the copper foil pattern is sufficiently flattened, and the polishing step is not required.
【0015】固着した後、チタン枠9の内周側の部分
で、樹脂フィルム10を切断することにより、チタン枠
9を除去し、また、銅箔パターン付きシート1の周辺不
要部を切断する。銅箔パターン付きシート1の樹脂フィ
ルム10は、以下の工程で、第2絶縁層として用いられ
る。After the fixing, the titanium film 9 is removed by cutting the resin film 10 on the inner peripheral side of the titanium frame 9, and unnecessary portions of the sheet 1 with the copper foil pattern are cut off. The resin film 10 of the sheet 1 with a copper foil pattern is used as a second insulating layer in the following steps.
【0016】次に、図3に示すように、メタルマスク4
を介して、エキシマレーザにて加工し、開口上径約50
μmの貫通ビアホール12と、非貫通ビアホール13を
同時に形成する。貫通ビアホール12は、銅箔11のパ
ターン開口径約40μmを貫通して、第1絶縁層の下層
にあるベース基板12に達する深さ約45μmのビアホ
ールである。レーザ加工時に、ベース基板12が停止膜
として機能する。また、非貫通ビアホール13は、深さ
約15μmのビアホールであり、銅箔11がレーザ加工
の停止膜として機能する。Next, as shown in FIG.
Through the excimer laser, the upper diameter of the opening is about 50
A μm through via hole 12 and a non-through via hole 13 are simultaneously formed. The through via hole 12 is a via hole having a depth of about 45 μm that penetrates the pattern opening diameter of the copper foil 11 about 40 μm and reaches the base substrate 12 under the first insulating layer. During laser processing, the base substrate 12 functions as a stop film. The non-penetrating via hole 13 is a via hole having a depth of about 15 μm, and the copper foil 11 functions as a stop film for laser processing.
【0017】次に、図4に示すように、ビアホールの形
成された樹脂フィルム10の表面に、めっき導電膜5を
形成する。めっき導電膜5は、例えば、クロム(Cr)
膜が厚さ約0.05μmおよびCu膜が厚さ約0.5μ
mからなる積層膜であり、スパッタ成膜する。次に、め
っき導電膜5の表面に、フィルムレジストをラミネート
した後、露光,現像,ポストベークを行い、めっき形成
用のレジストパターン6を形成する。レジストパターン
6の厚さは、例えば、約20μmである。Next, as shown in FIG. 4, a plated conductive film 5 is formed on the surface of the resin film 10 in which the via holes are formed. The plating conductive film 5 is made of, for example, chromium (Cr).
The film is about 0.05μm thick and the Cu film is about 0.5μm thick
m, and is formed by sputtering. Next, the surface of the plating conductive film 5, after laminating a film resist, exposure, development, was post-baked to form a resist pattern 6 for plating. The thickness of the resist pattern 6 is, for example, about 20 μm.
【0018】次に、図5に示すように、めっき導電膜5
の表面に、電気Cuめっき装置を用いて、第2導体層と
なる充填されたビアホールパッド14Aおよび配線14
Bを同時に形成する。Next, as shown in FIG.
Of the filled via hole pad 14A to be the second conductor layer and the wiring 14
B is simultaneously formed.
【0019】ここで、図8を用いて、図5に示した工程
に用いる電気Cuめっき装置の構成について説明する。
図8は、本発明の第1の実施形態による多層配線基板の
製造方法に用いる電気Cuめっき装置の構成を示す断面
図である。Here, the configuration of the electric Cu plating apparatus used in the process shown in FIG. 5 will be described with reference to FIG.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a configuration of an electric Cu plating apparatus used in the method for manufacturing a multilayer wiring board according to the first embodiment of the present invention.
【0020】陰極となる被めっき基板22は、給電部を
有した基板治具23に固定し、めっき液29中に垂直方
向に挿入する。このとき、図5に示しためっき導電膜5
が、給電部側となるように基板治具23に固定される。
陽極には、含リン銅板24を用いる。基板治具23の近
傍には、遮蔽板25を挿入し、めっき膜厚の均一化を図
る。めっき液29は、ポンプによって循環しており、め
っき液流27は液出し部26より被めっき基板22の表
面を基板下側から基板上側方向ヘ流れ、オーバフロー部
28よりポンプに戻る構造となっている。The substrate 22 to be a cathode is fixed to a substrate jig 23 having a power supply portion, and is inserted vertically into a plating solution 29. At this time, the plating conductive film 5 shown in FIG.
Are fixed to the substrate jig 23 so as to be on the power supply unit side.
A phosphorous copper plate 24 is used for the anode. A shielding plate 25 is inserted in the vicinity of the substrate jig 23 to achieve a uniform plating film thickness. The plating solution 29 is circulated by the pump, and the plating solution flow 27 flows from the liquid discharging portion 26 on the surface of the substrate to be plated 22 from the substrate lower side to the substrate upper direction, and returns to the pump from the overflow portion 28. I have.
【0021】ここで、本実施形態で用いる電気Cuめっ
き液29の組成は、次のように成っている。 ・硫酸銅五水和物(和光純薬製)……75g/L ・硫酸(和光純薬製)……100ml/L ・塩酸(和光純薬製)……0.17ml/L ・スルカップAC90(上村工業製)……5ml/L ・Janus Green(アルドリッチ製)……10
mg/L ここで、Janus Green(ヤヌス・グリーン)
以外の組成は、従来の電気Cuめっき液と同じものであ
る。Janus Green(ヤヌス・グリーン)は、
有機物の色素であり、例えば、染色体の染料等として用
いられるものである。Janus Green(ヤヌス
・グリーン)は、めっき金属膜を析出する電位にて還元
分解するため金属膜の析出を抑制し、めっき時に分解消
費され吸着による等方的めっき成長を阻害し、拡散速度
が遅いため著しい濃度勾配を生じる物質である。この物
質を充填成分として通常の電気めっき液に添加すること
で、ビアホール閉塞下部底面よりめっき膜を優先的に成
長させる性質を発現させ、ビアフィーリング性を向上さ
せている。このような性質を有するものであれば、Ja
nus Green(ヤヌス・グリーン)以外の物質を
用いることができるものである。なお、スルカップAC
90は、めっき表面を平滑化する光沢剤である。Here, the composition of the electric Cu plating solution 29 used in the present embodiment is as follows. -Copper sulfate pentahydrate (manufactured by Wako Pure Chemical) ... 75 g / L-Sulfuric acid (manufactured by Wako Pure Chemical) ... 100 ml / L-Hydrochloric acid (manufactured by Wako Pure Chemical) ... 0.17 ml / L-Sulcup AC90 ( 5 ml / L ・ Janus Green (manufactured by Aldrich) 10
mg / L where Janus Green (Janus Green)
Other compositions are the same as the conventional electric Cu plating solution. Janus Green is
An organic pigment, for example, used as a chromosome dye or the like. Janus Green (Janus Green) suppresses the deposition of the metal film because it undergoes reductive decomposition at the potential at which the plated metal film is deposited, is decomposed and consumed during plating, inhibits isotropic plating growth by adsorption, and has a low diffusion rate. Therefore, it is a substance that produces a remarkable concentration gradient. By adding this substance as a filling component to a normal electroplating solution, the property of preferentially growing a plating film from the bottom surface of the lower portion of the via hole block is developed, and the via feeling is improved. If it has such properties, Ja
A substance other than nus Green (Janus Green) can be used. In addition, Surcup AC
90 is a brightening agent for smoothing the plating surface.
【0022】図8に示した電気Cuめっき装置におい
て、電気Cuめっき液29の液量は約40Lであり、流
量は本発明を実現できる装置条件の約15L/minに
設定する。上述した電気Cuめっき液29を用いて、電
流密度1A/dm2、めっき時間約68min処理し、
第2導体層となる充填されたビアホールパッド14Aお
よび配線14Bの電気Cuめっき膜を同時に形成する。
配線14Bの厚さは、約15μmである。このとき、貫
通ビアホール12および非貫通ビアホール13内もCu
めっき膜によって充填され、ビアホールパッド14Aに
同時に形成される。Janus Green(ヤヌス・
グリーン)のビアホール閉塞下部底面よりめっき膜を優
先的に成長させる性質を用いることにより、ビアホール
段差が充分に平坦化されるため、研磨工程は不要とな
る。In the electric Cu plating apparatus shown in FIG. 8, the amount of the electric Cu plating solution 29 is about 40 L, and the flow rate is set to about 15 L / min, which is an apparatus condition for realizing the present invention. Using the above-described electric Cu plating solution 29, a current density of 1 A / dm 2 and a plating time of about 68 minutes are processed.
An electric Cu plating film for the filled via hole pad 14A and the wiring 14B to be the second conductor layer is simultaneously formed.
The thickness of the wiring 14B is about 15 μm. At this time, the inside of the through-hole 12 and the non-through-hole 13 is also Cu.
It is filled with a plating film and formed simultaneously with the via hole pad 14A. Janus Green
(Green) By using the property of preferentially growing the plating film from the bottom surface of the via hole closing lower portion, the via hole step is sufficiently flattened, so that the polishing step becomes unnecessary.
【0023】ここで、図9を用いて、本実施形態による
ビアフィーリング性について説明する。図9は、本発明
の第1の実施形態による多層配線基板の製造方法におけ
るビアフィーリング性の説明図である。Here, the via feeling according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 is an explanatory diagram of the via feeling in the method for manufacturing the multilayer wiring board according to the first embodiment of the present invention.
【0024】図9において、横軸はビアホールの開口上
径(μm)を示し、縦軸はビアフィーリング性を示して
いる。また、黒丸を結ぶ実線Aは、本実施形態による電
気Cuめっき液を用いた場合のビアフィーリング性を示
している。ビアフィーリング性とは、配線めっき厚に相
当する平坦部めっき厚に対するビアホール内めっき厚比
を算出したものである。また、白丸を結ぶ実線Bは、上
述した本実施形態による電気Cuめっき液から、Jan
us Green(ヤヌス・グリーン)を除いた従来の
電気Cuめっき液を用いた場合のビアフィーリング性を
示している。In FIG. 9, the horizontal axis represents the upper diameter (μm) of the opening of the via hole, and the vertical axis represents the via feeling. The solid line A connecting the black circles indicates the via feeling when the electric Cu plating solution according to the present embodiment is used. The via feeling is a value obtained by calculating a plating thickness ratio in a via hole with respect to a flat portion plating thickness corresponding to a wiring plating thickness. Further, the solid line B connecting the white circles indicates that the electric Cu plating solution according to the present embodiment described above indicates Jan Jan.
7 shows via feeling when a conventional electric Cu plating solution except for us green (Janus Green) is used.
【0025】ここでは、図1〜図4の工程により、実験
サンプルを作製した。このとき、実験サンプルには、異
なる開口径のメタルマスクを用いて、ビアホール開口上
径約20〜90μmのレーザビアホールを形成してい
る。Here, an experimental sample was prepared according to the steps shown in FIGS. At this time, in the experimental sample, laser via holes having upper diameters of about 20 to 90 μm were formed using metal masks having different opening diameters.
【0026】従来の電気Cuめっき液を用いたもので
は、実線Bに示すように、ビアフィーリング性が約1の
等方的なめっき成長である。それに対して、本実施形態
では、ビアフィーリング性が著しく向上しており、特に
ビアホール開口上径40μm以下ではビアフィーリング
性が3以上となる。そのため、図5に示したように、深
さ約45μmのビアホールを、配線めっき厚約15μm
にて充填することができる。In the case of using the conventional electric Cu plating solution, as shown by the solid line B, the via growth is isotropic plating growth of about 1. On the other hand, in the present embodiment, the via feeling is remarkably improved. In particular, the via feeling is 3 or more when the upper diameter of the via hole opening is 40 μm or less. Therefore, as shown in FIG. 5, a via hole having a depth of about 45 μm is formed with a wiring plating thickness of about 15 μm.
Can be filled.
【0027】次に、図5に戻り、Cuめっき膜の表面
に、例えば、硫酸ニッケル,塩化ニッケル,ホウ酸及び
光沢剤を含むワット浴を用いて、電気Niめっき膜を形
成する。電気Niめっき膜は、この上に積層される樹脂
膜との接着性を向上させるためのものであり、厚さは約
0.5μmに形成し、Cu/Niめっき膜14とする。Next, returning to FIG. 5, an electric Ni plating film is formed on the surface of the Cu plating film by using, for example, a Watt bath containing nickel sulfate, nickel chloride, boric acid and a brightener. The electric Ni plating film is for improving the adhesiveness with the resin film laminated thereon, and is formed to a thickness of about 0.5 μm to form the Cu / Ni plating film 14.
【0028】次に、レジスト剥離した後、Cu/Niめ
っき膜をマスクとし、めっき導電膜5をエッチングす
る。めっき導電膜5のエッチングは、例えば、過硫酸ナ
トリウムを用いてCu膜をエッチングし、過マンガン酸
カリウムを用いてCr膜をそれぞれエッチングする。こ
れによって、第2導体層となる充填されたビアホールパ
ッド14Aおよび配線14Bが同時に形成される。Next, after the resist is removed, the plated conductive film 5 is etched using the Cu / Ni plated film as a mask. In the etching of the plating conductive film 5, for example, a Cu film is etched using sodium persulfate, and a Cr film is etched using potassium permanganate. As a result, the filled via hole pad 14A and the wiring 14B serving as the second conductor layer are simultaneously formed.
【0029】同様にして、図2〜図5の工程を繰り返す
ことにより、順次積層により多層配線部15を形成す
る。即ち、図2と同様に、ビアホールパッド14Aおよ
び配線14Bの形成された樹脂フィルム10の上に、樹
脂膜絶縁層3’を介して、図1の分離工程で作製された
銅箔パターン付きシート1’の銅箔11’の側を、プレ
ス圧着により固着する。ここで、樹脂膜絶縁層3’の厚
さは、約45μmとしている。固着した後、チタン枠の
内周側の部分で、樹脂フィルム10’を切断することに
より、チタン枠を除去し、また、銅箔パターン付きシー
ト1’の周辺不要部を切断する。Similarly, by repeating the steps of FIGS. 2 to 5, the multilayer wiring portion 15 is formed by successive lamination. That is, similarly to FIG. 2, the sheet 1 with the copper foil pattern manufactured in the separation step of FIG. 1 is formed on the resin film 10 on which the via hole pads 14A and the wirings 14B are formed, via the resin film insulating layer 3 ′. The copper foil 11 'side is fixed by press bonding. Here, the thickness of the resin film insulating layer 3 ′ is about 45 μm. After fixation, the titanium frame is removed by cutting the resin film 10 'at the inner peripheral side of the titanium frame, and unnecessary peripheral portions of the copper foil-patterned sheet 1' are cut.
【0030】次に、図3と同様に、レーザ加工により、
貫通ビアホールと、非貫通ビアホールを同時に形成す
る。次に、図4と同様に、ビアホールの形成された樹脂
フィルム10’の表面に、めっき導電膜5’を形成す
る。次に、めっき導電膜5’の表面に、めっき形成用の
レジストパターンを形成する。さらに、図5と同様に、
めっき導電膜5’の表面に、電気Cuめっき装置を用い
て、第2導体層となる充填されたビアホールパッド14
A’および配線14B’を同時に形成する。Next, similarly to FIG. 3, by laser processing,
A through-hole and a non-through-hole are simultaneously formed. Next, similarly to FIG. 4, a plating conductive film 5 'is formed on the surface of the resin film 10' in which the via hole is formed. Next, a resist pattern for plating formation is formed on the surface of the plating conductive film 5 '. Further, as in FIG.
A filled via hole pad 14 serving as a second conductor layer is formed on the surface of the plated conductive film 5 'by using an electric Cu plating apparatus.
A ′ and the wiring 14B ′ are formed simultaneously.
【0031】次に、図7に示すように、ビアホールパッ
ド14A’および配線14B’の形成された樹脂フィル
ム10’の上に、最上層となる樹脂膜絶縁層3”を固着
し、図3と同様に、メタルマスクを介して、レーザ加工
により、非貫通ビアホールを形成する。樹脂膜絶縁層
3”の厚さは、約30μmである。そして、図4と同様
に、ビアホールの形成された絶縁層3”表面に、めっき
導電膜5”を形成する。めっき導電膜5”は、例えば、
クロム(Cr)膜が厚さ約0.05μmおよびCu膜が
厚さ約0.5μmからなる積層膜である。次に、めっき
導電膜5”の表面に、めっき形成用のレジストパターン
を形成する。レジストパターンの厚さは、例えば、約4
μmである。次に、ワット浴を用いて、電気Niめっき
膜を厚さ約2μm形成する。Ni膜の酸化による半田濡
れ性の低下を防止するため、亜硫酸金ナトリムを用い
て、電気Auめっき膜を厚さ約0.2μm形成し、Ni
/Auめっき膜8とする。レジスト剥離した後、Ni/
Auめっき膜8をマスクとし、めっき導電膜5”を構成
するCu膜,Cr膜をそれぞれエッチングし、LSI接
続端子層とする。Next, as shown in FIG. 7, an uppermost resin film insulating layer 3 ″ is fixed on the resin film 10 ′ on which the via hole pads 14A ′ and the wirings 14B ′ are formed. Similarly, a non-penetrating via hole is formed by laser processing through a metal mask, and the thickness of the resin film insulating layer 3 ″ is about 30 μm. Then, similarly to FIG. 4, a plated conductive film 5 ″ is formed on the surface of the insulating layer 3 ″ where the via hole is formed. The plating conductive film 5 ″ is, for example,
The chromium (Cr) film is a laminated film having a thickness of about 0.05 μm and the Cu film having a thickness of about 0.5 μm. Next, a resist pattern for forming a plating is formed on the surface of the plating conductive film 5 ″.
μm. Next, an electric Ni plating film having a thickness of about 2 μm is formed using a Watt bath. In order to prevent a decrease in solder wettability due to oxidation of the Ni film, an electric Au plating film is formed to a thickness of about 0.2 μm using gold sodium sulfite.
/ Au plating film 8. After removing the resist, Ni /
Using the Au plating film 8 as a mask, the Cu film and the Cr film constituting the plating conductive film 5 ″ are respectively etched to form LSI connection terminal layers.
【0032】以上のように、最下層の第1絶縁層3およ
び最上層の絶縁層3”は厚さ約30μmのポリキノリン
系樹脂シート、それ以外の内層の絶縁層3’は厚さ約4
5μmのポリキノリン系樹脂シートをそれぞれ用いる。
以上は3層の例であるが、3層以上の場合には、内層の
絶縁層の厚さを、約45μmとすることにより、貫通ビ
アホールの深さは、等しく45μmとすることができ
る。As described above, the lowermost first insulating layer 3 and the uppermost insulating layer 3 ″ are a polyquinoline-based resin sheet having a thickness of about 30 μm, and the other inner insulating layers 3 ′ are about 4 μm thick.
A 5 μm polyquinoline-based resin sheet is used.
The above is an example of three layers. In the case of three or more layers, the depth of the through via hole can be made equal to 45 μm by setting the thickness of the inner insulating layer to about 45 μm.
【0033】以上のようにして、優れたビアフィーリン
グ性を活かし、高アスペクト比なビアホール内への金属
導体の充填を行っている。図6に示した多層配線部を得
るには、図2〜図5の工程をほぼ2回繰り返せばよく、
後述する例よりは、ビアホール形成工程およびビアホー
ル内への金属導体の充填工程は1/2となり、工程時間
を著しく低減することができる。また、ビアフィーリン
グ性に応じて、三層以上の絶縁層のビアホールを同時に
形成すれば、更なる低コスト化を図ることも可能とな
る。As described above, the filling of the metal conductor into the via hole having a high aspect ratio is performed by utilizing the excellent via feeling. In order to obtain the multilayer wiring portion shown in FIG. 6, the steps of FIGS.
Compared with the example described later, the step of forming the via hole and the step of filling the via hole with the metal conductor are halved, and the processing time can be significantly reduced. Further, if via holes of three or more insulating layers are simultaneously formed according to the via feeling, further cost reduction can be achieved.
【0034】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、特殊な電解方法やめっき液を使用することなく、従
来から用いられれている電気めっき液に、ビアホール閉
塞下部底面よりめっき膜を優先的に成長させる性質を有
する物質を添加するだけで、直流電解法によりブライン
ドビアホール内に金属導体を充填した平滑な導体層を形
成することができる。したがって、直流電解法を用いた
従来めっき方法を大幅に変更する必要がないため、極め
て汎用性のあるものである。また、従来技術では必須と
されていた研磨等の平坦化工程を不要として、高密度な
配線パターンを形成したビアオンビア接続構造を実現で
きるため、高性能かつ低コストな多層配線基板を製造で
きる。As described above, according to the present embodiment, the plating film is preferentially applied to the conventionally used electroplating solution from the bottom bottom surface of the via hole without using a special electrolytic method or plating solution. By simply adding a substance having the property of growing a metal conductor, a smooth conductor layer filled with a metal conductor in a blind via hole can be formed by a direct current electrolysis method. Therefore, there is no need to significantly change the conventional plating method using the DC electrolysis method, so that the method is extremely versatile. Further, since a via-on-via connection structure in which a high-density wiring pattern is formed can be realized without the need for a planarization step such as polishing, which is essential in the prior art, a high-performance and low-cost multilayer wiring substrate can be manufactured.
【0035】さらに、ビアフィーリング性に優れている
ため、ビアホール内への金属導体の充填と配線パターン
形成を同時に行ったり、二層以上の絶縁層のビアホール
形成を同時に行った後、ビアホール内への金属導体の充
填を同時に行うことができ、種々の応用により、コスト
を低減することができる。Furthermore, because of excellent via feeling, the filling of the via hole with the metal conductor and the formation of the wiring pattern are performed at the same time, or the formation of the via hole of two or more insulating layers is performed at the same time. Can be simultaneously performed, and the cost can be reduced by various applications.
【0036】次に、図10〜図16を用いて、本発明の
第2の実施形態による多層配線基板の製造方法について
説明する。図10〜図16は、本発明の第2の実施形態
による多層配線基板の製造方法を示す工程図である。な
お、図1〜図7と同一符号は、同一部分を示している。Next, a method for manufacturing a multilayer wiring board according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 to 16 are process diagrams showing a method for manufacturing a multilayer wiring board according to the second embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIGS. 1 to 7 indicate the same parts.
【0037】図10に示すように、樹脂膜絶縁層である
ポリイミドシート16を用意する。ポリイミドシート1
6は、熱可塑性部と非熱可塑性部を有しており、厚さは
例えば約15μmである。As shown in FIG. 10, a polyimide sheet 16 which is a resin film insulating layer is prepared. Polyimide sheet 1
Reference numeral 6 has a thermoplastic portion and a non-thermoplastic portion, and has a thickness of, for example, about 15 μm.
【0038】次に、図11に示すように、ベース基材2
の表面をカップリング処理した後、第1絶縁層となるポ
リイミドシート16の熱可塑性部をベース基材2の側と
して固着する。ベース基材2は、外形寸法約150mm
角のガラス基板としている。次に、メタルマスク4を介
してエキシマレーザにて加工し、開口上径約50μm、
深さ約15μmのレーザビアホール17を形成する。Next, as shown in FIG.
Then, the thermoplastic portion of the polyimide sheet 16 serving as the first insulating layer is fixed to the base substrate 2 side. The base material 2 has an outer dimension of about 150 mm
It is a square glass substrate. Next, processing is performed with an excimer laser through a metal mask 4 to obtain an upper opening diameter of about 50 μm.
A laser via hole 17 having a depth of about 15 μm is formed.
【0039】次に、図12に示すように、ビアホール1
7を形成したポリイミドシート16の表面に、Cr膜が
厚さ約0.05μmおよびCu膜が厚さ約0.5μmか
らなる積層膜をスパッタ成膜し、めっき導電膜5とす
る。めっき導電膜5の表面にフィルムレジストをラミネ
ートした後、露光,現像,ポストベークを行い、めっき
形成用のレジストパターン6を厚さ約20μm形成す
る。Next, as shown in FIG.
On the surface of the polyimide sheet 16 on which the layer 7 is formed, a laminated film having a thickness of about 0.05 μm of a Cr film and a thickness of about 0.5 μm of a Cu film is formed by sputtering to form a plated conductive film 5. After laminating a film resist on the surface of the plating conductive film 5, exposure, development and post-baking are performed to form a resist pattern 6 for plating formation with a thickness of about 20 μm.
【0040】次に、図13に示すように、図5の工程と
同様にして、電気Cuめっき膜を厚さ約15μm形成す
る。このとき、ビアホール17内が充填されるため、ビ
アホール段差が充分に平坦化され、研磨工程は不要とな
る。更に、樹脂膜との接着性を向上させるため、Cuめ
っき膜の表面にワット浴を用いて電気Niめっき膜を厚
さ約0.5μm形成し、Cu/Niめっき膜14とす
る。レジスト剥離した後、Cu/Niめっき膜14をマ
スクとし、めっき導電膜5を構成するCu膜を過硫酸ナ
トリウムを用いてエッチングし、過マンガン酸カリウム
を用いてCr膜をそれぞれエッチングする。このとき、
第1導体層となる充填されたビアホールパッド14Aお
よび配線14Bを同時に形成する。Next, as shown in FIG. 13, an electric Cu plating film having a thickness of about 15 μm is formed in the same manner as in the step of FIG. At this time, since the inside of the via hole 17 is filled, the step of the via hole is sufficiently flattened, and the polishing step becomes unnecessary. Further, in order to improve the adhesiveness with the resin film, an electric Ni plating film is formed to a thickness of about 0.5 μm on the surface of the Cu plating film using a Watt bath to form a Cu / Ni plating film 14. After the resist is stripped, the Cu film forming the plated conductive film 5 is etched using sodium persulfate using the Cu / Ni plating film 14 as a mask, and the Cr film is etched using potassium permanganate. At this time,
The filled via hole pad 14A and the wiring 14B to be the first conductor layer are simultaneously formed.
【0041】次に、図14に示すように、第2絶縁層と
なる厚さ約30μmのポリキノリン系樹脂シート3を、
プレス圧着により第1導体層であるビアホールパッド1
4Aおよび配線14Bの上に固着する。このとき、第1
導体層は、ポリキノリン系樹脂シート3内に埋め込まれ
るため、導体パターン段差が充分に平坦化され、研磨工
程は不要となる。Next, as shown in FIG. 14, a polyquinoline-based resin sheet 3 having a thickness of about 30 μm serving as a second insulating layer was formed.
Via-hole pad 1 as first conductor layer by press bonding
4A and the wiring 14B. At this time, the first
Since the conductor layer is embedded in the polyquinoline-based resin sheet 3, the step of the conductor pattern is sufficiently flattened, and the polishing step is not required.
【0042】同様にして、図11〜図14の工程を繰り
返し、逐次積層により多層配線部15を形成する。但
し、最下層の第1絶縁層16以外の絶縁層3,3’,
3”,3'''は、全て厚さ約30μmのポリキノリン系
樹脂シートを用いる。Similarly, the steps of FIGS. 11 to 14 are repeated to form the multilayer wiring portion 15 by successive lamination. However, the insulating layers 3, 3 ', other than the lowermost first insulating layer 16,
3 ″ and 3 ′ ″ all use a polyquinoline-based resin sheet having a thickness of about 30 μm.
【0043】次に、図16に示すように、図7の工程と
同様にして、Ni/Auめっき膜8を形成し、LSI接
続端子層を形成する。Next, as shown in FIG. 16, in the same manner as in the step of FIG. 7, a Ni / Au plating film 8 is formed, and an LSI connection terminal layer is formed.
【0044】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、特殊な電解方法やめっき液を使用することなく、従
来から用いられれている電気めっき液に、ビアホール閉
塞下部底面よりめっき膜を優先的に成長させる性質を有
する物質を添加するだけで、直流電解法によりブライン
ドビアホール内に金属導体を充填した平滑な導体層を形
成することができる。また、従来技術では必須とされて
いた研磨等の平坦化工程を不要として、高密度な配線パ
ターンを形成したビアオンビア接続構造を実現できるた
め、高性能かつ低コストな多層配線基板を製造できる。
さらに、ビアフィーリング性に優れているため、ビアホ
ール内への金属導体の充填と配線パターン形成を同時に
行ったり、二層以上の絶縁層のビアホール形成を同時に
行った後、ビアホール内への金属導体の充填を同時に行
うことができ、種々の応用により、コストを低減するこ
とができる。As described above, according to the present embodiment, the plating film is preferentially applied to the conventionally used electroplating solution from the bottom surface under the via hole block without using a special electrolytic method or a plating solution. By simply adding a substance having the property of growing a metal conductor, a smooth conductor layer filled with a metal conductor in a blind via hole can be formed by a direct current electrolysis method. Further, since a via-on-via connection structure in which a high-density wiring pattern is formed can be realized without the need for a planarization step such as polishing, which is essential in the prior art, a high-performance and low-cost multilayer wiring substrate can be manufactured.
Furthermore, because of the excellent via feeling, the metal conductor is filled into the via hole and the wiring pattern is formed at the same time. Can be simultaneously performed, and the cost can be reduced by various applications.
【0045】次に、図17〜図23を用いて、本発明の
第3の実施形態による多層配線基板の製造方法について
説明する。図17〜図23は、本発明の第3の実施形態
による多層配線基板の製造方法を示す工程図である。な
お、図1〜図7,図11〜図16と同一符号は、同一部
分を示している。Next, a method for manufacturing a multilayer wiring board according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 17 to 23 are process diagrams showing a method for manufacturing a multilayer wiring board according to the third embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIGS. 1 to 7 and FIGS. 11 to 16 indicate the same parts.
【0046】最初に、図17に示すように、外形寸法約
150mm角のガラス基板を、ベース基材2とする。ベ
ース基材2の表面をカップリング処理した後、スピン塗
布,キュアベークを行い、第1絶縁層となるポリイミド
膜18を厚さ約6μm形成する。First, as shown in FIG. 17, a glass substrate having an outer dimension of about 150 mm square is used as the base substrate 2. After the surface of the base material 2 and the coupling treatment, spin coating, subjected to cure baking, to a thickness of about 6μm forming a polyimide film 18 serving as the first insulating layer.
【0047】次に、図18に示すように、ポリイミド膜
18の表面に、液状レジストをスピン塗布,ベークした
後、露光,現像,ポストベークを行い、ポリイミド加工
用のレジストパターン19を厚さ約5μm形成する。レ
ジストパターン19をマスクとし、ヒドラジンを用いて
エッチングした後、レジスト剥離し、深さ約6μmのフ
ォトビアホール21を形成する。Next, as shown in FIG. 18, a liquid resist is spin-coated on the surface of the polyimide film 18 and baked, and then exposed, developed and post-baked to form a polyimide processing resist pattern 19 having a thickness of about 5 μm is formed. The resist pattern 19 is used as a mask, and after etching using hydrazine, the resist is peeled off to form a photo via hole 21 having a depth of about 6 μm.
【0048】次に、図19に示すように、ビアホール2
1を形成したポリイミド膜18の表面にCr膜が厚さ約
0.05μmおよびCu膜が厚さ約0.5μmからなる
積層膜をスパッタ成膜し、めっき導電膜5とする。めっ
き導電膜5の表面に、めっき形成用のレジストパターン
20を厚さ約8μm形成する。Next, as shown in FIG.
On the surface of the polyimide film 18 on which 1 is formed, a laminated film having a thickness of about 0.05 μm of a Cr film and a thickness of about 0.5 μm of a Cu film is formed by sputtering to form a plated conductive film 5. A resist pattern 20 for forming a plating is formed on the surface of the plating conductive film 5 to a thickness of about 8 μm.
【0049】次に、図20に示すように、図5の工程と
同様にして、電気Cuめっき膜14を厚さ約5μm形成
する。このとき、電流密度1A/dm2、めっき時間約
22minとして処理し、狙い膜厚のみ変更している。
このとき、ビアホール内が充填されるため、ビアホール
段差が平坦化され、研磨工程は不要となる。更に、樹脂
膜18との接着性を向上させるため、Cuめっき膜14
の表面にワット浴を用いて電気Niめっき膜を厚さ約
0.5μm形成し、Cu/Niめっき膜14とする。レ
ジスト剥離した後、Cu/Niめっき膜14をマスクと
し、めっき導電膜5を構成するCu膜を過硫酸ナトリウ
ムを用いてエッチングし、過マンガン酸カリウムを用い
てCr膜をエッチングする。このとき、第1導体層とな
る充填されたビアホールパッド14Aおよび配線14B
を同時に形成する。Next, as shown in FIG. 20, an electric Cu plating film 14 having a thickness of about 5 μm is formed in the same manner as in the step of FIG. At this time, the processing was performed at a current density of 1 A / dm 2 and a plating time of about 22 min, and only the target film thickness was changed.
At this time, since the inside of the via hole is filled, the step of the via hole is flattened, and the polishing step becomes unnecessary. Further, in order to improve the adhesiveness with the resin film 18, the Cu plating film 14
An electric Ni plating film having a thickness of about 0.5 μm is formed on the surface of the substrate by using a Watt bath to form a Cu / Ni plating film 14. After the resist is stripped, the Cu film constituting the plated conductive film 5 is etched using sodium persulfate using the Cu / Ni plating film 14 as a mask, and the Cr film is etched using potassium permanganate. At this time, the filled via hole pad 14A and the wiring 14B serving as the first conductor layer are formed.
Are simultaneously formed.
【0050】次に、図18に示した工程と同様にして、
第2絶縁層となる厚さ約6μmのポリイミド膜18’を
形成する。このとき、ポリイミド膜18’は、第1導体
層を平坦化する充分な膜厚であるため、導体パターン段
差が平坦化され、研磨工程は不要となる。Next, similar to the process shown in FIG.
A polyimide film 18 'having a thickness of about 6 [mu] m to be a second insulating layer is formed. At this time, since the polyimide film 18 'has a thickness sufficient to flatten the first conductive layer, the step of the conductive pattern is flattened, and the polishing step becomes unnecessary.
【0051】同様にして、図18〜図21に示した工程
を繰り返し、逐次積層により多層配線部15を形成す
る。Similarly, the steps shown in FIGS. 18 to 21 are repeated to form a multilayer wiring portion 15 by successive lamination.
【0052】さらに、図7に示した工程と同様にして、
Ni/Auめっき膜8を形成し、LSI接続端子層を形
成する。Further, similarly to the process shown in FIG.
A Ni / Au plating film 8 is formed, and an LSI connection terminal layer is formed.
【0053】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、特殊な電解方法やめっき液を使用することなく、従
来から用いられれている電気めっき液に、ビアホール閉
塞下部底面よりめっき膜を優先的に成長させる性質を有
する物質を添加するだけで、直流電解法によりブライン
ドビアホール内に金属導体を充填した平滑な導体層を形
成することができる。また、従来技術では必須とされて
いた研磨等の平坦化工程を不要として、高密度な配線パ
ターンを形成したビアオンビア接続構造を実現できるた
め、高性能かつ低コストな多層配線基板を製造できる。
さらに、ビアフィーリング性に優れているため、ビアホ
ール内への金属導体の充填と配線パターン形成を同時に
行ったり、二層以上の絶縁層のビアホール形成を同時に
行った後、ビアホール内への金属導体の充填を同時に行
うことができ、種々の応用により、コストを低減するこ
とができる。As described above, according to the present embodiment, the plating film is preferentially applied to the conventionally used electroplating solution from the bottom bottom surface of the via hole without using a special electrolytic method or a plating solution. By simply adding a substance having the property of growing a metal conductor, a smooth conductor layer filled with a metal conductor in a blind via hole can be formed by a direct current electrolysis method. Further, since a via-on-via connection structure in which a high-density wiring pattern is formed can be realized without the need for a planarization step such as polishing, which is essential in the prior art, a high-performance and low-cost multilayer wiring substrate can be manufactured.
Furthermore, because of the excellent via feeling, the metal conductor is filled into the via hole and the wiring pattern is formed at the same time. Can be simultaneously performed, and the cost can be reduced by various applications.
【0054】[0054]
【発明の効果】本発明によれば、特殊な電解方法やめっ
き液を使用することなく、直流電解法によりブラインド
ビアホール内に金属導体を充填した平滑な導体層を形成
可能となる。According to the present invention, it is possible to form a smooth conductor layer in which metal conductors are filled in blind via holes by a direct current electrolysis method without using a special electrolysis method or a plating solution.
【図1】本発明の第1の実施形態による多層配線基板の
製造方法を示す工程図である。FIG. 1 is a process chart showing a method for manufacturing a multilayer wiring board according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1の実施形態による多層配線基板の
製造方法を示す工程図である。FIG. 2 is a process chart showing a method for manufacturing a multilayer wiring board according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第1の実施形態による多層配線基板の
製造方法を示す工程図である。FIG. 3 is a process chart showing a method for manufacturing a multilayer wiring board according to the first embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第1の実施形態による多層配線基板の
製造方法を示す工程図である。FIG. 4 is a process chart showing a method for manufacturing a multilayer wiring board according to the first embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第1の実施形態による多層配線基板の
製造方法を示す工程図である。FIG. 5 is a process chart showing a method for manufacturing a multilayer wiring board according to the first embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第1の実施形態による多層配線基板の
製造方法を示す工程図である。FIG. 6 is a process chart showing a method for manufacturing a multilayer wiring board according to the first embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第1の実施形態による多層配線基板の
製造方法を示す工程図である。FIG. 7 is a process chart showing a method for manufacturing the multilayer wiring board according to the first embodiment of the present invention.
【図8】本発明の第1の実施形態による多層配線基板の
製造方法に用いる電気Cuめっき装置の構成を示す断面
図である。FIG. 8 is a sectional view showing a configuration of an electric Cu plating apparatus used in the method for manufacturing a multilayer wiring board according to the first embodiment of the present invention.
【図9】本発明の第1の実施形態による多層配線基板の
製造方法におけるビアフィーリング性の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of via feeling in the method for manufacturing the multilayer wiring board according to the first embodiment of the present invention.
【図10】本発明の第2の実施形態による多層配線基板
の製造方法を示す工程図である。FIG. 10 is a process chart showing a method for manufacturing a multilayer wiring board according to the second embodiment of the present invention.
【図11】本発明の第2の実施形態による多層配線基板
の製造方法を示す工程図である。FIG. 11 is a process chart illustrating a method for manufacturing a multilayer wiring board according to a second embodiment of the present invention.
【図12】本発明の第2の実施形態による多層配線基板
の製造方法を示す工程図である。FIG. 12 is a process chart showing a method for manufacturing a multilayer wiring board according to the second embodiment of the present invention.
【図13】本発明の第2の実施形態による多層配線基板
の製造方法を示す工程図である。FIG. 13 is a process chart showing a method for manufacturing a multilayer wiring board according to the second embodiment of the present invention.
【図14】本発明の第2の実施形態による多層配線基板
の製造方法を示す工程図である。FIG. 14 is a process chart showing a method for manufacturing a multilayer wiring board according to the second embodiment of the present invention.
【図15】本発明の第2の実施形態による多層配線基板
の製造方法を示す工程図である。FIG. 15 is a process chart showing a method for manufacturing a multilayer wiring board according to the second embodiment of the present invention.
【図16】本発明の第2の実施形態による多層配線基板
の製造方法を示す工程図である。FIG. 16 is a process chart showing a method for manufacturing a multilayer wiring board according to the second embodiment of the present invention.
【図17】本発明の第3の実施形態による多層配線基板
の製造方法を示す工程図である。FIG. 17 is a process chart illustrating the method for manufacturing the multilayer wiring board according to the third embodiment of the present invention.
【図18】本発明の第3の実施形態による多層配線基板
の製造方法を示す工程図である。FIG. 18 is a process chart illustrating the method for manufacturing the multilayer wiring board according to the third embodiment of the present invention.
【図19】本発明の第3の実施形態による多層配線基板
の製造方法を示す工程図である。FIG. 19 is a process chart illustrating the method for manufacturing the multilayer wiring board according to the third embodiment of the present invention.
【図20】本発明の第3の実施形態による多層配線基板
の製造方法を示す工程図である。FIG. 20 is a process chart illustrating the method for manufacturing the multilayer wiring board according to the third embodiment of the present invention.
【図21】本発明の第3の実施形態による多層配線基板
の製造方法を示す工程図である。FIG. 21 is a process chart showing a method for manufacturing a multilayer wiring board according to the third embodiment of the present invention.
【図22】本発明の第3の実施形態による多層配線基板
の製造方法を示す工程図である。FIG. 22 is a process chart illustrating the method for manufacturing the multilayer wiring board according to the third embodiment of the present invention.
【図23】本発明の第3の実施形態による多層配線基板
の製造方法を示す工程図である。FIG. 23 is a process chart showing a method for manufacturing a multilayer wiring board according to the third embodiment of the present invention.
1…銅箔パターン付きシート 2…ベース基材 3…ポリキノリン系樹脂シート 4…メタルマスク 5…めっき導電膜 6…フィルムレジストパターン(めっき形成用) 8…Ni/Auめっき膜 9…Ti枠 10…樹脂フィルム 11…銅箔 12…貫通ビアホール 13…非貫通ビアホール 14…Cu/Niめっき膜 14A…ビアホールパッド 14B…配線 15…多層配線部 16…ポリイミドシート 17,21…ビアホール 18…ポリイミド膜 19,20…レジストパターン 22…被めっき基板 23…基板治具 24…含リン銅板 25…遮蔽板 26…液出し部 27…めっき液流 28…オーバフロー部 29…めっき液 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sheet with copper foil pattern 2 ... Base base material 3 ... Polyquinoline-based resin sheet 4 ... Metal mask 5 ... Plating conductive film 6 ... Film resist pattern (for plating formation) 8 ... Ni / Au plating film 9 ... Ti frame 10 ... Resin film 11 Copper foil 12 Through via hole 13 Non-through via hole 14 Cu / Ni plating film 14 A Via hole pad 14 B Wiring 15 Multilayer wiring portion 16 Polyimide sheet 17 21 21 Via hole 18 Polyimide film 19 20 ... resist pattern 22 ... substrate to be plated 23 ... substrate jig 24 ... phosphorus-containing copper plate 25 ... shielding plate 26 ... liquid discharge part 27 ... plating liquid flow 28 ... overflow part 29 ... plating liquid
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松山 治彦 神奈川県秦野市堀山下1番地 株式会社日 立製作所エンタープライズサーバ事業部内 Fターム(参考) 4K024 AA02 AA03 AA09 AA11 AB01 AB02 BA09 BB11 BC02 GA16 5E317 AA24 BB01 BB11 CC33 CC53 GG16 5E346 CC02 CC08 CC10 CC55 EE12 EE13 EE18 EE19 EE20 FF01 FF07 FF10 FF14 GG15 GG17 GG27 GG28 HH07 HH11 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Haruhiko Matsuyama 1st Horiyamashita, Hadano-shi, Kanagawa F-term in the Enterprise Server Division, Hitachi, Ltd. 4K024 AA02 AA03 AA09 AA11 AB01 AB02 BA09 BB11 BC02 GA16 5E317 AA24 BB01 BB11 CC33 CC53 GG16 5E346 CC02 CC08 CC10 CC55 EE12 EE13 EE18 EE19 EE20 FF01 FF07 FF10 FF14 GG15 GG17 GG27 GG28 HH07 HH11
Claims (4)
るブラインドビアホールを形成し、 ビアホール壁面を含む上記絶縁層の表面に導電膜を形成
した後、この導電膜を介して電気めっきにより金属膜を
形成し、 ベース基材上に樹脂膜絶縁層と金属膜の導体層を交互に
順次形成する多層配線基板の製造方法において、 上記電気めっきに用いる電気めっき液として、電気めっ
き工程の金属膜を析出する電位にて還元分解し、金属膜
の析出を抑制すると同時に、拡散速度が遅く、 ビアホール開口上部側面およびビアホール閉塞下部底面
にて金属膜の析出を抑制する効果に差異を生じる物質を
添加した電気めっき液を用いることを特徴とする多層配
線基板の製造方法。A blind via hole having a closed structure is formed on one side of an insulating layer of a resin film, a conductive film is formed on the surface of the insulating layer including the wall surface of the via hole, and a metal is formed by electroplating through the conductive film. In a method for manufacturing a multilayer wiring board, wherein a film is formed and a resin film insulating layer and a conductor layer of a metal film are alternately and sequentially formed on a base material, the metal film of the electroplating step is used as an electroplating solution used for the electroplating. Addition of a substance that reduces and decomposes at the potential at which the metal film is deposited, suppresses the deposition of the metal film and, at the same time, slows the diffusion rate and produces a difference in the effect of suppressing the deposition of the metal film on the upper side surface of the via hole opening and the lower bottom surface of the via hole closure. A method for manufacturing a multilayer wiring board, comprising using a prepared electroplating solution.
おいて、 上記ビアホール内に金属膜を充填する工程と、上記ビア
ホールの形成部以外の平滑面に上記絶縁層の上層に位置
する導体層の金属膜配線パターン形成する工程を同時に
行うことを特徴とする多層配線基板の製造方法。2. The method for manufacturing a multilayer wiring board according to claim 1, wherein a step of filling the via hole with a metal film, and a step of forming a conductive layer on the smooth layer other than the via hole forming portion, above the insulating layer. Forming a metal film wiring pattern at the same time.
あって、 上記絶縁層の下層の導体層を貫通する貫通ビアホール
と、この絶縁層の下層の導体層までの非貫通ビアホール
を同時に形成し、 この貫通ビアホールと非貫通ビアホールに、金属膜を同
時に充填することを特徴とする多層配線基板の製造方
法。3. The method for manufacturing a multilayer wiring board according to claim 1, wherein a through via hole penetrating a conductor layer below the insulating layer and a non-penetrating via hole up to the conductor layer below the insulating layer are simultaneously formed. Forming a through hole and simultaneously filling a metal film in the through-hole and the non-through-hole.
おいて、 上記絶縁層の下層に導体層を形成する工程を、分離工程
とすることを特徴とする多層配線基板の製造方法。4. The method for manufacturing a multilayer wiring board according to claim 1, wherein the step of forming a conductor layer below the insulating layer is a separation step.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7004760B2 (en) | 2002-12-24 | 2006-02-28 | Hitachi, Ltd. | Connector and an electronic apparatus having electronic parts connected to each other by the connector |
| JP2008112993A (en) * | 2006-10-30 | 2008-05-15 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | Manufacturing method of circuit board |
| WO2010001554A1 (en) * | 2008-06-30 | 2010-01-07 | 株式会社日立製作所 | Electronic circuit component and method for manufacturing same |
-
2000
- 2000-11-30 JP JP2000365480A patent/JP2002171066A/en active Pending
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