專利名稱：配線基板的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及配線基板的制造方法，特別是涉及利用增層法(build-up process)形成印刷電路板或半導體組件的多層配線基板等配線基板時在通孔中進行填埋(embedding) 的配線基板制造方法。本申請是以2007年6月29日在日本提出的日本專利申請?zhí)?007-172133號為基 礎主張有優(yōu)先權的專利申請，該申請的內容被援用于本申請。
背景技術：
隨著電子工業(yè)的飛躍發(fā)展，印刷電路配線基板也對高密度化、高性能化提出了 越來越高的要求，需要大大增加。其中，為了實現(xiàn)高密度化，對于多層印刷電路配線基板 (PCBs =Printed Circuit Boards)的制造技術，做了各種工作。特別是在PCBs的制造工藝中，將銅作為配線材料使用，層間連接采用通孔的增層 法(build-up process)在當前很引人注目。所謂增層(build-up)法是導電層與絕緣層交互疊層，利用通孔進行層間連接的 PCBs制造方法。是借助于該通孔，以實現(xiàn)配線高密度化為目的，為了在通孔上重疊上層通 孔，在通孔內部用電鍍方法充填金屬，實現(xiàn)導電層之間的層間連接的方法。現(xiàn)在作為這種使用電鍍的增層法，往往采用半加成法和全加成法(the semi-additive process and the full-additive process)。圖3表示采用半加成法形成的配線基板的剖面圖。該半加成法是對形成通孔47 的基體賦予催化劑后，形成無電鍍膜(electrolessplating film) 44作為電解電鍍通電用 的底層，以使作為配線圖案的部位露出的抗鍍劑(plating resist)45為掩模，利用電鍍實 現(xiàn)通孔47的填埋并且形成作為配線圖案的電解電鍍膜46的方法。又，圖4表示利用全加成法形成的配線基板的剖面圖。該全加成法是對形成通孔 54的基體賦予催化劑后，利用抗鍍劑55使得形成為配線圖案的部位露出，只用無電鍍銅 (electroless copper plating)的方法，形成無電鍍膜56構成的電路的方法。非專利文獻1 阿部真二、藤波知之、青野隆之、本間英夫r向微小通孔的無電鍍銅 的均勻析出性」表面技術協(xié)會Vol. 48 No4 p433-p438(1997)專利文獻1 日本特公平4-3676號公報專利文獻2 日本特開平5-335713號公報但是，如圖3所示，在半加成法中，由于電解電鍍時電流流動的關系，造成電路的 膜厚不均勻，形成的金屬電路變粗糙，因此進行電鍍處理必須經常考慮電流分布的調整。而 且電鍍之后必須利用蝕刻方法去除為了通電而作為電鍍的底層形成的無電鍍膜，這種蝕刻 處理容易造成需要的電路部分發(fā)生斷線。這個問題隨著布線的細化而變得越來越嚴重。另一方面，全加成法由于是只要利用無電鍍形成電路的方法，的確不必考慮在電 鍍時受到重視的電流分布，在半加成法中電流的流動造成電路的厚度差異的情況沒有了， 有可能形成具有均勻的膜厚分布的配線基板，而且也不存在蝕刻引起的電路斷線問題。但是，如圖4所示，在全加成法的情況下，雖然配線基板的鍍膜的膜厚分布均勻，但是由于包 括通孔54內的鍍膜56a的全部鍍膜厚度變得均勻，不能夠將通孔54完全填埋，在通孔54上 會產生凹坑57，不能夠疊層上層的通孔。也有能夠完全填埋通孔54的無電鍍的報告提出， 但是能夠填埋的通孔為亞微米(例如直徑0.5微米)以下。限于半導體晶片，對于通孔直 徑為數(shù)微米 100微米左右的印刷電路板，則不能夠實現(xiàn)通孔的填埋。全加成法也是，如果加大鍍膜厚度，則有時候也能夠填埋通孔54，但是當前使用的 印刷電路板要求的數(shù)微米 數(shù)十微米厚度的情況下畢竟是不能夠實現(xiàn)通孔的填埋，由于這 樣將膜厚加大，會發(fā)生鍍膜的厚度不均勻的問題。還有，這種全加成法，也有如下所述問題，即由于在被賦予催化劑的基板上利用無 電鍍方法形成鍍膜，從被賦予催化劑的通孔內壁也生長出鍍膜，在通孔的開口部附近，生長 出來的鍍膜相互重疊，在通孔54的開口部附近發(fā)生空洞(void)，成為導通不良和斷線的原 因，使連接可靠性降低。

發(fā)明內容
本發(fā)明是鑒于上述情況而作出的，其目的在于，提供不發(fā)生空洞，能夠用金屬鍍膜 完全填埋通孔，而且具有均勻的膜厚分布的配線基板的制造方法。為了解決上述課題，本發(fā)明的配線基板的制造方法，是形成配線圖案的多個導電 層夾著絕緣層疊層，所述導體層間利用灌孔(via fill)可導通地加以連接的配線基板的 制造方法，其特征在于，具有使在所述絕緣層上形成的通孔的底部露出的配線圖案的表面 與無電鍍液接觸，從所述通孔底部到所述通孔開口部疊層金屬鍍膜，形成所述灌孔(via fill)的灌孔形成工序、以及在形成所述灌孔的基板上形成作為配線圖案的無電鍍金屬膜 的配線圖案形成工序。


圖1是用本實施形態(tài)的制造方法形成的配線基板的剖面圖的一個示例。圖2A 圖2E是本實施形態(tài)的制造工序的大概說明圖。圖3是采用已有的制造方法形成的配線基板的剖面圖。圖4是采用其他已有的制造方法形成的配線基板的剖面圖。
具體實施例方式本實施形態(tài)的配線基板的制造方法，是形成配線圖案的多個導電層夾著絕緣層疊 層，所述導體層間利用灌孔可導通地加以連接的配線基板的制造方法，具有使在絕緣層上 形成的通孔的底部露出的配線圖案的表面與無電鍍液接觸，從所述通孔底部到通孔開口部 疊層金屬鍍膜，形成灌孔，在形成灌孔的基板上，使作為配線圖案的無電鍍金屬膜析出，形 成配線圖案。下面參照附圖詳細說明本發(fā)明的理想的實施形態(tài)。圖1是用本實施形態(tài)的制造方法形成的配線基板的剖面圖的一個示例。如該圖所 示，配線基板包含第1絕緣層1S、第1導電層2S、第2絕緣層3S、第2導電層8S，各層交互 疊層構成。而且第1絕緣層1S由作為基底(base)的內層樹脂1構成，第1導電層2S由形成配線圖案的內層金屬電路(金屬焊盤(metallic land)) 2、在形成配線基板的配線圖 案的導體層之間起絕緣作用的絕緣樹脂3、內層金屬電路(金屬焊盤)2的露出的表面、即 作為無電鍍的開始點的活性化區(qū)域4構成。而第2絕緣層3S由用于導體層間的絕緣的絕 緣樹脂3、以及在通孔5內填埋金屬鍍膜的灌孔6構成，而第2導電層8S由使在基板上露 出作為配線圖案的部位的抗鍍劑7、利用無電鍍形成的用于形成配線圖案的無電鍍金屬膜 8 (electroless plating metallic film)構成。內層樹脂1由具有電絕緣性的樹脂構成，形成作為配線圖案的內層金屬電路 (metallic land ；金屬焊盤)2粘貼在其表面上的結構，構成第1絕緣層IS。粘貼著該內層 金屬電路(金屬焊盤)2的內層樹脂1形成印刷電路板的底板。還可以以該內層樹脂1為 基底(base)，只在一面上進行疊層，形成多層配線基板，但是也可以從內層樹脂1的兩個面 上進一步疊層絕緣層和導電層，形成多層配線基板。使用為該內層樹脂1的樹脂沒有特別 限定，可以使用公知的樹脂，與下述絕緣樹脂3的樹脂一樣，可以使用各種樹脂。內層金屬電路(金屬焊盤)2是形成多層配線基板的內層配線圖案的金屬層，構成 第1導電層2S，粘貼或鍍在基底(base)層的內層樹脂1上而形成。使用于該內層金屬電路 (金屬焊盤)2的金屬層可以使用銅、鋁、鐵、鎳、鉻、鉬等的金屬箔，或這些金屬的合金箔、例 如將鋁青銅、磷青銅、黃青銅(bronze yellow)等銅合金、或不銹鋼、因瓦合金、鎳合金、錫合 金等單層使用或多層疊層使用，但是從鍍膜的緊貼性、電導率、成本等方面考慮，最好是采 用銅或銅合金。絕緣樹脂3被形成多層配線基板的配線圖案的導電層夾著，構成第1絕緣層和第2 絕緣層3S，使導體層間相互絕緣。該絕緣樹脂3沒有特別限定，可以采用公知的樹脂材料。 例如可以使用環(huán)氧樹脂(EP樹脂)、作為熱固化性樹脂膜的聚酰亞胺樹脂(PI樹脂)、雙馬 來酰亞胺三嗪樹脂(BT樹脂)、聚苯醚(PPE樹脂)等，或作為熱可塑性樹脂膜的液晶聚合物 (LCP)、聚醚醚酮樹脂(PEEK樹脂)、聚醚亞胺樹脂(PEI樹脂)、以及聚醚砜(PES樹脂)等 各種樹脂?；蛘咭部梢允褂眠B續(xù)多孔性PTFE等三維網狀含氟樹脂基體中含浸EP樹脂等熱 固化性樹脂的樹脂-樹脂復合材料構成的板材等。還可以使用可撓性薄膜等。其中特別理 想的樹脂是在進行無電鍍處理時不產生對鍍液有害的物質，不發(fā)生界面剝離等情況，能夠 耐受工序實施過程，同時在進行固化形成電路之后，與電路面以及上下面的層充分緊貼，在 冷熱循環(huán)等試驗中不發(fā)生剝離或龜裂等情況的材料，這是很重要的?；钚曰瘏^(qū)域4是由于內層金屬電路2的通孔5的形成而露出的表面區(qū)域。該活性 化區(qū)域4成為以灌孔6的形成為目的的無電鍍析出的開始點，從作為通孔5的底部的活性 化區(qū)域4向通孔5的開口部疊層地填埋金屬鍍膜。在本實施形態(tài)的制造方法中，對于通孔5 用鍍膜填埋、即灌孔6的形成中，對包括底部和內壁的整個通孔5不施加催化劑，只對該通 孔5的底部的活性化區(qū)域4進行活性化處理，利用無電鍍進行填埋。還有，所謂該通孔5的 底部是指內層金屬電路2露出的部位。對于該活性化區(qū)域4進行活性化處理的方法是使基板與酸性溶液接觸進行處理 的方法。酸性溶液可以采用硫酸、硝酸、鹽酸等的溶液，但是在用銅箔作為內層金屬電路2 的情況下，最好是用過硫酸鹽或包含硫酸與雙氧水的混合溶液那樣的氧化性高的溶液。還 可以增加使用10%左右的硫酸清除氧化物殘渣的工序。還有，活性化處理也可以使用含有 福爾馬林等還原劑以及含聚醚的化合物等界面活性劑的處理液進行。
灌孔6是在形成于第2絕緣層3S的通孔5中疊層金屬鍍膜而形成的，是用于使形 成埋入內層樹脂層的配線圖案的內層金屬電路2與利用下述金屬鍍膜形成的配線圖案導 通的導體間連接材料。該灌孔6如上所述，不對通孔5施加催化劑，也就是只利用無電鍍液， 以通孔5的底部的活性化區(qū)域4作為開始點，從通孔5的底部向開口部疊層無電鍍金屬膜 地填埋通孔而形成。作為形成該灌孔6用的無電鍍，從導電性以及鍍膜的緊貼性考慮最好 是采用無電鍍銅，但是并不限于此。例如也能夠采用鍍液中樹脂的穩(wěn)定性高，容易操作的無 電鍍鎳來形成。這樣，灌孔6可以通過如下方法形成，即不施加催化劑，只對通孔5底部的活 性化區(qū)域4進行酸處理等處理使其活性化，借助于此，從通孔5的底部向開口部疊層金屬鍍 膜進行充填形成灌孔6，因此與對包括通孔5的壁面的整個通孔全體施加催化劑形成的灌 孔相比，在灌孔上部不會發(fā)生金屬鍍膜重疊引起的鼓脹，也不會發(fā)生造成導通不良的空洞。 關于這個問題將在下面詳細敘述?？瑰儎?是在第2導電層8S中存在于形成配線圖案的無電鍍金屬膜8之間，使成 為配線圖案的部位露出的抗鍍劑。該抗鍍劑7在灌孔6形成后無電鍍處理之前作為用于遮 蔽不使金屬鍍膜析出的部分的遮蔽劑(masking agent)而形成。該抗鍍劑7在電路形成后 作為阻焊劑起作用，在不需要釬焊的地方起著阻止釬焊的作用。該抗鍍劑7沒有特別限定， 可以使用公知的材料。無電鍍金屬膜8是在灌孔6形成后在形成有抗鍍劑7的圖案的基板上利用無電鍍 方法形成的金屬鍍膜。該無電鍍金屬膜8由在第2導電層8S上，在形成抗鍍劑7的部位以 外的部位析出的金屬鍍膜構成，形成配線圖案。該金屬鍍膜8由膜厚均勻的金屬鍍膜形成， 不存在隨著電鍍電流分布不均勻而造成的鍍膜厚度不均勻情況，形成沒有導通不良的、連 接可靠性高的電路。下面參照圖2A 圖2E對配線基板的制造方法的各工序進行說明。圖2A 圖2E 是本實施形態(tài)的配線基板的制造工序的大概說明圖。在各圖中只圖示一個面，但是并不意 味著排除對兩側的面進行處理的情況。又，下面對作為第1導電層2S的內層金屬電路2采 用鍍膜貼緊性能優(yōu)異的銅箔形成內層銅電路(銅焊盤)，利用無電鍍銅形成銅電路的實施 形態(tài)進行具體說明。還有，作為金屬并不限于銅，如上所述，也可以使用金、鎳等各種金屬實 施。樹脂層形成工序首先對形成本實施形態(tài)的多層印刷電路基板的層的各樹脂層的形成工序進行說 明。如圖2A 圖2E所示，本實施形態(tài)的基板10具備作為芯材的樹脂基體，銅箔作為金屬 層形成于內部。具體地說，在作為基底的內層樹脂的表面上重疊具有數(shù)微米 25微米厚度 的銅箔，形成粘貼著形成配線圖案的銅焊盤13的覆銅疊層板11，在該覆銅疊層板11上重疊 對導電層間進行絕緣的樹脂基體12，利用加溫加壓等方式，或使用粘結材料等將其固定，形 成樹脂層。作為形成絕緣層的樹脂基體12，可以使用環(huán)氧樹脂、作為樹脂膜的聚酰亞胺樹 脂(PI樹脂)、雙馬來酰亞胺三嗪樹脂(BT樹脂)、液晶聚合物(LCP)、PEEK樹脂、聚醚亞胺 樹脂(PEI樹脂)、聚酰胺樹脂等，還可以使用可撓性薄膜等作為基體。還有，上述覆銅疊層 板11也可以通過將銅箔鍍在作為基底的內層樹脂上形成。通孔的形成及鍍前處理接著，對以作為配線圖案的銅焊盤13為內層，將樹脂基體12疊層形成的基板10，如圖2A所示，在樹脂基體12上形成通孔14。該通孔14是形成為使作為配線圖案設置于基 板內層的銅焊盤13露出，為了充填用于與該銅焊盤13連接導通的金屬鍍膜而形成的有底 通孔。通孔14的大小，其長寬比、直徑的尺寸、深度都沒有限于特定范圍，但是本實施形態(tài) 的配線基板的制造方法，也可以使用于具有較大直徑的通孔，例如對于在以往的方法中不 能夠完全充填金屬鍍膜的直徑1微米 100微米大小的通孔，能夠發(fā)揮特別好的效果。如 果采用本實施形態(tài)的的制造方法，首先具有借助于無電鍍在通孔14中疊層銅鍍膜填埋通 孔的灌孔17形成工序，因此即使是具有直徑1微米 100微米左右的大直徑的通孔14，也 能夠用銅鍍膜完全加以填埋，能夠形成不會發(fā)生導通不良和斷線的配線基板。該通孔14可以用激光器15形成。所采用的激光器15的種類可以是二氧化碳激 光器或YAG激光器。也可以采用作為氣體激光器的氬氣激光器或氦氖激光器、作為固體激 光的藍寶石激光器、此外還可以使用準分子激光器、色素激光器、半導體激光器、自由電子 激光器等。這些激光器的使用最好是根據(jù)形成的通孔的大小而改變，例如在形成微細通孔 的情況下，最好是使用作為400nm以下的短波長激光的YAG三次諧波、四次諧波以及準分子 激光。還可以不使用激光器而使用鉆孔機形成通孔。利用激光器15在基板10上形成通孔14時，接著進行去除表面玷污(desmear)的 處理。該表面玷污處理是為了去除形成通孔14時發(fā)生的污染或殘留樹脂而進行的。作為 表面玷污處理溶液，可以使用例如高錳酸鉀、氫氧化鈉、離子交換水構成的堿性過錳酸鹽的 混合液等公知的處理液，在50 80°C的溫度條件下將基板10浸漬于表面玷污處理溶液中 10 20分鐘以進行處理。通過這樣清除通孔14形成時發(fā)生的污染或殘留樹脂，能夠防止 充填于通孔14內的銅鍍膜與銅焊盤13之間的導通不良情況和連接性的惡化的發(fā)生，還能 夠防止斷線等情況的發(fā)生。還有，該表面玷污處理也可以是采用等離子體或準分子激光器 的物理方法的表面玷污處理。又，借助于通孔14的形成，在通孔14內部有空氣滯留的情況下，也可以適當進行 脫氣處理。該脫氣處理是為了防止在其后的工序中由于空氣的滯留而妨礙藥液浸透到通孔 14內的情況發(fā)生。從基板表面用水洗掉表面玷污處理液后，對該基板10進行中和處理和脫脂處理， 對通孔14底部的銅焊盤13的表面、即活性化區(qū)域16進行清洗。具體地說，中和處理是在 中和溶液中，將基板10在例如45°C的溫度下浸漬5分鐘，對銅焊盤13表面進行中和。作為 該中和溶液，可以使用含有硫酸、硫酸羥胺、活性劑、有機酸以及離子交換水的中和溶液等。 脫脂處理是在浸漬于中和溶液中的基板10經過水洗后，將基板10浸漬于例如65°C的脫脂 溶液中5分鐘，對銅焊盤13的表面的油脂等進行脫脂，作為脫脂溶液，可以使用酸性溶液， 也可以使用堿性溶液。借助于這些中和處理、脫脂處理工序，將露出的銅焊盤13表面的活 性區(qū)域16清洗干凈。然后，接著使通孔14的底部露出的形成配線圖案的銅焊盤13表面的活性化區(qū)域 16活性化。活性化處理采用硫酸或鹽酸的10%溶液構成的酸性溶液等，將基板10浸漬于 酸性溶液中5 10秒鐘。酸性溶液可以采用硫酸或鹽酸的10%溶液，但是在本實施形態(tài) 中，由于金屬采用銅，以銅焊盤作為導體層形成內層，因此最好是采用過硫酸鹽或硫酸以及 雙氧水的混合溶液等進行處理。通過這樣將其浸漬于酸性溶液中(進行酸處理)，將殘留于 銅焊盤13表面的活性區(qū)域16上的堿加以中和，將薄氧化膜溶解，又可以對去除了氧化膜的活性化區(qū)域16進行蝕刻(軟蝕刻)，使后續(xù)工序中形成的銅鍍膜提高緊貼性能，使活性化區(qū) 域16處于活性化狀態(tài)。于是，該活性化的通孔14的底部的活性化區(qū)域16就成為其后的無 電鍍銅膜填入的開始點。還有，所謂通孔14的底部，即使在從例如基板的下表面利用激光 器等開孔而銅焊盤13位于上方情況下，也是指通孔14的銅焊盤13露出的部位。以上工序是無電鍍的前處理工序，但是并不限于以上說明的前處理，當然也可以 采用適當不同的前處理方法，當然又可以根據(jù)采用的金屬的種類改變處理時間和化學藥品 的液體濃度等。灌孔的形成接著，如圖2B所示，以實施了前處理的銅焊盤13的表面的活性化區(qū)域16為開始 點在通孔14內埋入銅鍍膜，形成灌孔17。在這里所謂灌孔(via fill)是指充填金屬鍍膜， 其內部被金屬鍍膜填埋的狀態(tài)下的通孔。灌孔17的形成是將基板10浸漬于無電鍍銅的鍍液中，以此在通孔14中充填銅鍍 膜。這時，對通孔14不施加催化劑，即只利用無電鍍銅的鍍液使銅鍍膜充填于其中，形成灌 孔17。具體地說，以活性化的銅焊盤13的表面活性化區(qū)域16為開始點，從通孔14的底部 向開口部疊層銅鍍膜進行充填，將通孔14完全填埋形成灌孔17。還有，在該通孔14內填埋 銅鍍膜，也可以利用在活性化的活性化區(qū)域16噴射無電鍍銅液等方法，使鍍液與通孔14的 底部的活性化區(qū)域16接觸，從通孔14的底部向開口部疊層金屬鍍膜以進行通孔的填埋。如果采用本實施形態(tài)的配線基板制造方法的灌孔17的形成方法，由于對包含底 部和內壁的整個通孔14不施加催化劑，而只使其接觸無電鍍液，因此只能夠從活性化的銅 焊盤13表面的活性化區(qū)域16生長出鍍膜，這樣就能夠避免以往的方法存在的、被施加催化 劑的通孔內壁產生鍍膜的情況，能夠抑制由于在通孔開口部附近鍍膜相互之間的重疊而造 成空洞(void)的發(fā)生。其結果是，能夠避免由于空洞的發(fā)生而造成的導通不良或斷線等情 況，能夠提高連接可靠性。又，這樣，首先作為第1階段對沒有施加催化劑的基板10，通過無電鍍銅，使銅鍍 膜與底部活性化的通孔14內接觸，形成灌孔17，因此能夠形成在通孔14內完全填埋鍍液的 灌孔17。作為無電鍍銅用的鍍銅液，可以采用例如EDTA作為絡合劑的鍍液。作為該鍍銅液 的組成的一個例子，可以采用至少包含硫酸銅(10g/L)、EDTA(30g/L)，并且利用氫氧化鈉調 整為PH12.5的無電鍍銅液。又，也可以使用以羅謝爾鹽為絡合劑的無電鍍銅液。而且在例 如60 80°C溫度下將基板10浸漬于該無電鍍銅液中30 600分鐘，從通孔14的底部向 開口部疊層以使銅依序析出，用銅鍍膜填埋通孔形成灌孔17。還有，在實施該無電鍍銅時， 充分攪拌液體對通孔14內充分提供離子即可。作為攪拌方法有空氣攪拌和泵循環(huán)攪拌等 方法。又，在實施長時間的鍍的情況下，鍍槽中積蓄硫酸鈉，有時候會成為鍍膜異常析出的 原因，為此只要適當強制性地吸出鍍液中的一部分即可。還有，如上所述，無電鍍也可以采用無電鍍鎳的工藝。鍍鎳液的組成可以采用例如 至少含有硫酸鎳(20g/L)、次亞磷酸鈉(15g/L)、檸檬酸鹽(30g/L)，調整為pH8 9的鍍液。又，在灌孔17的形成工序中，有發(fā)生無電鍍銅也在通孔14以外的部位析出的情 況，因此在形成灌孔17后，也可以根據(jù)需要進行去除各種銅析出物的處理。具體地說，借助 于上述表面玷污處理、從基板10的一個面或兩面噴射50 70kg/cm2的高壓水，去除作為鍍銅殘渣的銅的高壓水洗處理、或利用刷子或振動等進行機械研磨、或利用雙氧水和硫酸 的混合溶液、過硫酸銨等進行的化學研磨等研磨處理，能夠去除作為鍍銅殘渣的銅。還有，為了提高后續(xù)工序形成的無電鍍銅膜與基板10表面的緊貼性能，也可以在 形成灌孔17后，在下面說明的處理之前實施使基板10表面變粗的粗化處理。該粗化處理 可以使用一般公知的粗化處理方法進行。施加催化劑，并且利用無電鍍銅形成電路接著，如圖2C所示，對形成灌孔17的基板10賦予催化劑18，在灌孔17以及作為 絕緣層的樹脂基體12上，使形成配線圖案的無電鍍銅膜20(electroless copper plating film)析出形成。首先，使用于催化劑施加工序的催化劑18最好是使用含有2價鈀離子(Pd2+) 的催化劑液。作為這種催化劑液可以使用含有例如氯化鈀(PdCl2*2H20)、氯化亞錫 (SnCl2 2H20)、鹽酸(HC1)的混合溶液。作為催化劑液濃度的一個例子，可以使用具有Pd 濃度100 300mg/L、Sn濃度10 20g/L、HCl濃度150 250mL/L的各濃度組成的催化劑 18。然后將基板10浸漬于該催化劑液中，在例如30 40°C的溫度條件下浸漬1 3分鐘， 首先使Pd-Sn膠體吸附于基板10的表面。然后在常溫條件下將其浸漬于50 100mL/L的 硫酸或鹽酸構成的促進劑(accelerator)中，進行催化劑的活性化。借助于該活性化處理， 去除絡合物中的錫，形成鈀吸附顆粒，最終作為鈀催化劑促進其后的無電鍍銅中銅的析出。 還有，也可以將氫氧化鈉或氨溶液作為促進劑使用。又，賦予該催化劑18時，也可以使用護 理液或預浸液實施強固作為絕緣層的樹脂基體12與鍍銅膜的緊貼性的預處理，又可以實 施使催化劑18適應基板10的表面的預處理。還有，催化劑液不限于上面所述，也可以采用 含有銅的催化劑液。又，可以使用不含錫的酸性膠體型或堿離子型的催化劑液。接著，在這樣對基板10施加催化劑18之后，如圖2D所示，形成使作為配線圖案的 部位露出的抗鍍劑19。也就是形成將在接著的工序中形成圖案的使無電鍍銅析出的地方以 外的地方加以遮蔽的抗鍍劑圖案。也可以在鍍銅處理后不去除該抗鍍劑圖案，而作為抗焊 接劑起作用。在形成抗鍍劑19后，用10%硫酸和還原劑將附著于基板表面的催化劑的鈀吸附 顆粒還原使其活性化，增加基板10上的無電鍍銅的析出。而且，如圖2E所示，在形成抗鍍劑圖案的基板10上形成構成配線圖案的無電鍍銅 膜20，形成銅構成的配線電路。使用于無電鍍銅的鍍銅液可以采用例如以EDTA為絡合劑 的鍍液。該鍍銅液可以使用含有例如硫酸銅(10g/L)、EDTA(30g/L)，利用氫氧化鈉調整為 PH12. 5的鍍銅液。然后在例如60 80°C的溫度條件下將基板10浸漬于該無電鍍銅液中 約20 300分鐘，利用無電鍍銅膜20形成電路。還有，鍍液也可以采用以羅謝爾鹽為絡合 劑的無電鍍銅鍍液，該絡合劑的選擇也可以根據(jù)使其析出的銅鍍膜的厚度進行。還有，在該無電鍍銅處理中，也和上述灌孔17形成中的無電鍍銅處理一樣，利用 空氣攪拌或泵循環(huán)等方法充分進行鍍液的攪拌，對基板10的表面充分提供離子。又，在長 時間施鍍的情況下，在鍍槽中積蓄硫酸鈉，為了避免鍍膜的異常析出，適當強制性地吸出鍍 液的一部分。還有，在本實施形態(tài)中，對賦予催化劑18后形成使作為配線圖案的部位露出的抗 鍍劑19，在該處使無電鍍銅析出的鍍法進行說明，但是并不限于此，例如也可以用噴墨方式直接涂布催化劑或種子顆粒(金或銅等的金屬)形成圖案，在該處使無電鍍銅析出。又可 以用抗鍍劑對種子圖案以外部分進行遮蔽。如果采用本實施形態(tài)的電路形成方法，利用無電鍍銅形成灌孔17后，只利用無電 鍍銅在基板上形成電路，因此能夠避免像以往那樣利用電鍍形成電路時產生的、由于銅電 路表面的粗密等造成的鍍膜厚度(電路高度)不均勻的情況發(fā)生，能夠形成膜厚分布均勻 的電路。又，如果采用本實施形態(tài)的電路形成方法，不必利用蝕刻方法去除在用電鍍形成 電路的情況下所需要的無電鍍膜構成的通電用底層，可以防止蝕刻引起的斷線，能夠提高 連接可靠性。對以上各工序進行了說明，但是經過各工序形成的圖2E所示的基板10對應于圖1 所示的配線基板，由構成絕緣層形成基底基板的覆銅疊層板11、構成導電層形成配線圖案 的銅焊盤13、在導體層間起絕緣作用的樹脂基體12、在灌孔17形成中作為鍍銅的疊層開始 點的活性化區(qū)域16、在通孔14中填埋銅鍍膜，使得形成配線圖案的導電層間能夠導通的連 接用灌孔17、構成作為導電層的銅鍍層21的一部分，使作為配線圖案的部位露出的抗鍍劑 19、以及借助于無電鍍銅形成銅析出的配線圖案的無電鍍銅膜20構成。本實施形態(tài)的配線基板制造方法，如上所述主要由借助于無電鍍形成灌孔17的 工序、以及在借助于無電鍍形成灌孔17的基板10上形成金屬鍍膜的電路的工序這兩階段 的工序構成，因此能夠在導通連接用的通孔14中完全地充填鍍膜，制造不發(fā)生空洞，連接 可靠性得到提高的配線基板、即具有防止導電不良或斷線的均勻膜厚的配線基板。而且這樣不發(fā)生空洞，具有均勻膜厚的配線基板，對于流通高速信號的印刷電路 配線基板的制造是極其有利的，而且能夠提供與配線基板的高密度化要求、復雜化的流相 對應的技術。還有，根據(jù)需要反復進行以上工序，能夠形成具有所希望的層數(shù)的增層 (build-up)多層印刷電路配線基板。實施例下面對本發(fā)明的具體實施例進行說明。實施例1在絕緣層和導電層構成的增層(build-up)基板上用YAG激光器形成通孔，去除通 孔內滯留的空氣后，為了使露出的內層銅焊盤表面活性化，進行酸處理。具體地，在35 44°C條件下，添加酸性清潔劑(上村工業(yè)株式會社制造的Thru-cup MSC)和硫酸系蝕刻添 加劑(上村工業(yè)株式會社制造的Thru-cup MSE)后，在10%的硫酸中浸漬約10秒鐘，使內 層銅焊盤活性化。將銅焊盤得以活性化的基板水洗之后，在60 80°C條件下將基板在全加成 (full-additive)無電鍍銅液(上村工業(yè)株式會社制造的SP2)中浸漬約600分鐘，進行無 電鍍。為了加強絕緣樹脂基體與銅鍍膜的緊貼性，在用清潔劑(上村工業(yè)株式會社制造 的Thru-cup ACL-009)對基板表面進行處理后，首先為了幫助Pd_Sn催化劑的吸附，在預浸 液(上村工業(yè)株式會社制造的Thru-cup PED-104)中浸漬3 4分鐘，然后對其提供Pd-Sn 催化劑(上村工業(yè)株式會社制造的Thru-cup AT-105)，為使該提供的催化劑活化，在促進劑(上村工業(yè)株式會社制造的Thru-cup AL-106)中浸漬5 10分鐘。接著在被賦予催化劑的基板上形成使成為配線圖案的部位露出的抗鍍劑。然后對形成抗鍍劑的基板用酸性清洗劑(上村工業(yè)株式會社制造的Thru-cup MSC以及上村工業(yè)株式會社制造的Thru-cup MSE)、10%硫酸以及還原劑(上村工業(yè)株式會 社制造的Thru-cup還原劑MAB)使Pd催化劑活性化。然后用全加成無電鍍銅液(上村工業(yè)株式會社制造的Thru-cupSP-2)形成抗鍍劑 圖案，在活性化的基板上只用無電鍍銅形成電路。比較例1比較例1不同于實施例1，對含有通孔的基板賦予催化劑，形成作為通電用底層的 無電鍍膜，在形成抗鍍劑圖案后，包括填埋通孔，利用電鍍銅形成電路。也就是說，在絕緣層和導電層構成的增層基板上利用YAG激光器形成通孔后，用 清洗劑(上村工業(yè)株式會社制造的Thru-cup ACL-009)對基板表面進行處理，然后在預浸 液(上村工業(yè)株式會社制造的Thru-cup PED-104)中浸漬3 4分鐘，賦予Pd-Sn催化劑 (上村工業(yè)株式會社制造的Thru-cup AT-105)。其后在促進劑(上村工業(yè)株式會社制造的 Thru-cup AL-106)中浸漬5 10分鐘，再執(zhí)行賦予催化劑的工藝。接著將被賦予催化劑的基板浸漬于以羅謝爾鹽為絡合劑的半加成無電鍍銅液 (上村工業(yè)株式會社制造的Thru-cup PEA)中30分鐘，形成作為電鍍通電用的底層的無電 鍍銅膜。然后在該無電鍍膜上形成抗鍍劑圖案，將該基板浸漬于灌孔用電鍍銅液(上村工 業(yè)株式會社制造的Thru-cup EVF)中，進行電鍍形成電路。還有，利用蝕刻方法去除形成抗鍍劑的部位上的無電鍍銅膜。比較例2比較例2不同于實施例1，對含有通孔的基板賦予催化劑后，用無電鍍銅液在含有 通孔的基板表面形成無電鍍銅膜構成的電路。也就是說，在絕緣層和導電層構成的增層基板上，同樣利用YAG激光器形成通孔， 用清潔劑(上村工業(yè)株式會社制造的Thru-cup ACL-009)對基板表面進行處理后，在預浸 液(上村工業(yè)株式會社制造的Thru-cup PED-104)中浸漬3 4分鐘，然后賦予Pd-Sn催 化劑(上村工業(yè)株式會社制造的Thru-cup AT-105)，其后在促進劑(上村工業(yè)株式會社制 造的Thru-cup AL-106)中浸漬5 10分鐘，然后實施催化劑賦予工藝。接著，在該被賦予催化劑的基板上形成作為配線圖案的抗鍍劑圖案，然后用酸性 清洗劑(上村工業(yè)株式會社制造的Thru-cup MSC以及上村工業(yè)株式會社制造的Thru-cup MSE)、10%硫酸、以及還原劑(上村工業(yè)株式會社制造的Thru-cup還原劑MAB)使Pd催化 劑活性化。然后，在催化劑經過活性化的基板上用全加成無電鍍銅液(上村工業(yè)株式會社制 造的Thru-cup SP-2)只用無電鍍銅形成電路。對上述實施例1、比較例1、比較例2得到的各配線基板，分別測定膜厚， 調查通孔填埋狀況、空洞發(fā)生狀況。還有，膜厚的測定采用熒光X射線微膜厚計 (SII-nanotechnology Company,即精工納米技術公司制造)進行，通孔填埋狀況以及空洞 發(fā)生狀況通過在橫截面上觀察通孔斷面進行調查。
表 1 在表1中，關于「有無空洞」的調查，表中的「〇」表示沒有發(fā)生空洞。而關于「通 孔填埋狀況」的調查，表中的「〇」表示鍍膜完全填埋通孔。從表1的結果可知，使用本實施形態(tài)的制造方法的實施例1形成的配線基板中，形 成了具有均勻的鍍膜厚度的電路。又，通孔完全被鍍銅膜填埋，完全沒有發(fā)生空洞。與其相比，如比較例1所示，已有的方法形成的配線基板中，雖然能夠將鍍膜完全 填埋于通孔中，但是鍍膜厚度不均勻，也產生成為斷線等發(fā)生的原因的空洞。而且在比較例 2所示的已有的方法形成的配線基板中，鍍膜厚度雖然能夠保持均勻性，但是不能把鍍膜完 全填埋于通孔，也觀察到產生空洞的情況。根據(jù)該結果可知，本實施形態(tài)的配線基板的制造方法不同于已有的制造方法，能 夠將金屬鍍膜完全填入通孔內，也沒有發(fā)生空洞，能夠形成具有均勻膜厚的配線基板。還有，本發(fā)明不限于上述實施形態(tài)，即使有不超出本發(fā)明的要旨的范圍內的設計 變更等也包含在本發(fā)明中。又，本發(fā)明不僅適用于利用上述實施形態(tài)的配線基板的制造方法、增層工藝制造 高密度多層配線基板，也適用于例如晶片級CSP(ChipSiz epoxy ackage or Chip Seal epoxypackage)或 TCP (Tape CarrierPackage)等多層配線層的制造工序。如上所述，如果采用本發(fā)明的配線基板制造方法，由于具有利用無電鍍在通孔內 充填金屬鍍膜的灌孔形成工序，因此能夠避免空洞發(fā)生，形成利用鍍膜完全充填的灌孔，而 且其后只利用無電鍍形成電路，因此能夠制造膜厚均勻的配線基板。
權利要求
一種配線基板的制造方法，是形成配線圖案的多個導電層夾著絕緣層疊層，所述導體層間利用灌孔可導通地加以連接的配線基板的制造方法，其特征在于，具有使在所述絕緣層上形成的通孔的底部露出的配線圖案的表面與無電鍍液接觸，從所述通孔底部到所述通孔開口部疊層金屬鍍膜，形成所述灌孔的灌孔形成工序、以及在形成所述灌孔的基板上形成作為配線圖案的無電鍍金屬膜的配線圖案形成工序。
2.根據(jù)權利要求1所述的配線基板的制造方法，其特征在于，所述鍍金屬為銅。
3.根據(jù)權利要求1所述的配線基板的制造方法，其特征在于，在所述灌孔形成工序中， 不使用催化劑地使金屬鍍膜疊層。
4.根據(jù)權利要求1所述的配線基板的制造方法，其特征在于，所述通孔的直徑為1 100微米。
5.一種配線基板，是形成配線圖案的多個導電層夾著絕緣層疊層，所述導體層間利用 灌孔可導通地加以連接的配線基板，其特征在于，具有所述灌孔是使在所述絕緣層上形成的通孔的底部露出的配線圖案的表面與無電鍍液 接觸，從所述通孔底部到所述通孔開口部疊層金屬鍍膜而形成的。
全文摘要
本發(fā)明涉及配線基板的制造方法及其配線基板，其中配線基板是形成配線圖案的多個導電層夾著絕緣層疊層，所述導體層間利用灌孔可導通地加以連接，該方法具有使在絕緣層上形成的通孔(14)的底部露出的配線圖案的表面與無電鍍液接觸，從通孔(14)底部到通孔(14)的開口部疊層電鍍金屬膜，形成灌孔(17)的灌孔(17)形成工序、以及在形成灌孔的基板(10)上形成作為配線圖案的無電鍍金屬膜(20)的配線圖案形成工序。
文檔編號H05K3/46GK101849448SQ20088010476
公開日2010年9月29日 申請日期2008年4月22日 優(yōu)先權日2007年6月29日
發(fā)明者堀田輝幸, 山本久光, 森本修史, 石崎隆浩 申請人:上村工業(yè)株式會社