专利名称：非电解镀铜方法、印刷布线板、印刷布线板制造方法、半导体装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种非电解镀铜方法、印刷布线板、印刷布线板制造方法以及半导体
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背景技术：
近年来，随着电子部件、电子仪器等的多种多样化、小型化、薄型化，对用于它们的 多层印刷布线板也提出了小型化、薄型化的要求，并开发出了各种各样构成的多层印刷布 线板。通常，多层印刷布线板是将电路与绝缘层相互进行层叠来制造。具体而言，可以举 出如下的方法。即，首先根据减成法等，通过覆铜层压板的蚀刻进行电路形成，接着，在该电 路上层叠绝缘层。接下来，在该绝缘层表面形成电路，再层叠绝缘层(例如，专利文献1中 的记载)。此外，作为覆铜层压板的铜箔，通过使用5μπι以下的薄铜箔，可使多层印刷布线 板更加微细化。但是，从近年来更高的微细布线化要求出发，基于半加成法的积层工艺(build-up process)受到关注。该工艺是，首先对树脂表面进行除胶渣处理后进行粗化，利用钯催化剂 在该粗化面上形成非电解镀铜层。进而，在该镀铜层上形成感光性抗蚀剂层，并通过曝光、 显影等工艺进行图案成形，然后通过电解镀铜形成电路图案。最后，剥离抗蚀剂，通过蚀刻 去除非电解镀铜层，由此形成微细铜布线。但是，根据前述半加成法的积层工艺，通常是采用对上述工艺流程进行设想的专 用积层树脂膜。特别是，在除胶渣工序中，为了同时进行形成于积层层的激光导通孔(laser via hole)内的胶渣去除以及用于提高树脂表面与非电解铜之间的界面粘附性的树脂表面 的粗化，设计具有适度的除胶渣耐受性的树脂。如此，前述根据半加成法的积层工艺，虽有 利于微细布线形成，但存在对材料的限制多的缺点。另一方面，作为在树脂基材上形成良好的金属层的方法，通常进行树脂基材的粗 化。即通过对树脂基材进行粗糙化，可对后面工序中形成的金属层发挥固着效果，提高树 脂基材与金属层的粘附性。作为通常的树脂基材表面的粗化方法，提出了下述方法对形成 树脂基材的树脂组合物，预先配合碳酸钙等无机填充剂，通过使用碱性的高锰酸水溶液等， 可选择性地溶解树脂基材表面附近的该无机填充剂(例如，参照专利文献2)。但是，在上述方法中，当所配合的无机填充剂的分布不均勻时，存在树脂基材表面 的粗化程度在面内不均勻，树脂基材与金属层的粘附性在局部不充分的问题。另外，作为无 机填充剂，当采用二氧化硅时，不能进行如上所述的选择性溶解，因此难以在树脂基材表面 形成粗面。进而言之，当将上述工艺适用于覆铜层压板时，在蚀刻铜箔后显露的树脂表面上 已经形成有粗化形状，因此，本来就不需要过量的除胶渣处理。现有技术文献
专利文献专利文献1 日本特开2002-305374号公报专利文献2 日本特开平11-186716号公报
发明内容
发明要解决的课题本发明的目的在于，提供一种在蚀刻覆铜层压板的铜箔而成的树脂表面上，具有 由半加成法形成的高粘附、高可靠性的微细铜布线的印刷布线板，本发明提供可制造该印 刷布线板的非电解镀铜方法、采用该非电解镀铜方法的印刷布线板的制造方法、由该制造 方法制造的印刷布线板以及具备该印刷布线板的半导体装置。解决课题的方法如上所述目的是通过下述本发明的技术方案[1] [9]来实现。[1] 一种非电解镀铜方法，其在选自树脂基材表面、绝缘树脂层表面、贯通孔 (through hole)壁面、导通孔(via hole)的底面以及导通孔的壁面中的树脂表面上，采用 钯催化剂形成非电解镀铜层，其特征在于，作为进行碱脱脂、钯吸附、钯还原以及非电解镀铜处理的工序的预处理工序，采用 酸类溶液处理被镀面。[2]如[1]所述的非电解镀铜方法，其特征在于，前述酸类溶液是含有硫酸的水溶 液。[3] 一种印刷布线板制造方法，其特征在于，含有采用[1]或[2]的非电解镀铜方 法形成非电解镀铜层的工序。[4] 一种印刷布线板制造方法，其特征在于，含有对覆铜层压板的铜箔进行蚀刻， 并在转印了铜箔的粗化形状的树脂基材表面上，采用[1]或[2]的非电解镀铜方法形成非 电解镀铜层的工序。[5]如[3]或[4]所述的印刷布线板制造方法，其特征在于，在非电解镀铜后进行 电解镀铜，然后进行热处理。[6]如[5]所述的印刷布线板制造方法，其特征在于，所述热处理温度是200°C以上。[7]如[4]至[6]中任一项所述的印刷布线板制造方法，其特征在于，覆铜层压板 的树脂组合物和/或绝缘树脂层，是采用至少含有氰酸酯树脂和多官能环氧树脂的树脂组 合物而形成。[8] 一种印刷布线板，其中，采用[3]至[7]中任一项所述的制造方法进行制造。[9] 一种半导体装置，其中，在[8]所述的多层印刷布线板上安装半导体元件而 成。发明的效果本发明的印刷布线板及其制造方法，在对蚀刻覆铜层压板的铜箔而成的树脂表面 上进行酸处理之后，使用通常的半加成工艺，由此能够确保与金属层的良好粘附性。而且， 通过在电解镀铜后进行热处理，能够形成粘附性优良的微细布线。
具体实施例方式下面，针对本发明的印刷布线板及其制造方法进行详细说明。本发明的非电解镀铜方法，其特征在于，在选自树脂基材表面、绝缘树脂层、贯通 孔壁面、导通孔底面和导通孔壁面中的树脂表面，典型的是在蚀刻覆铜层压板的铜箔所得 到的树脂表面上，形成非电解镀铜层的工序中，在蚀刻铜箔的后，用酸类溶液对被镀面进行 酸处理，然后，实施非电解镀铜工序。即对通过蚀刻覆铜层压板的铜箔而显露出的树脂基 板的表面、与在覆铜层压板的表面形成电路的内层进行层叠的绝缘树脂层的表面，进而，对 设置于印刷布线板的制造面板上的贯通孔的壁面、导通孔的底面和壁面的树脂表面上，在 实施包含碱脱脂、钯吸附、钯还原和非电解镀铜处理的非电解镀铜工序之前，采用酸类溶液 处理作为该非电解镀铜处理的对象的被镀面，这一点是本发明的大发明点。作为由酸类溶液进行的酸处理，优选将含有硫酸的水溶液作为酸类溶液使用的硫 酸处理，作为硫酸的浓度，优选为1 20重量％。硫酸的浓度，更优选为4 10重量％。若 硫酸水溶液的浓度超过50重量％，由于酸类溶液的酸性强，易于造成印刷布线板制造时的 成品率降低、制造后的可靠性降低。通过使硫酸水溶液浓度20重量％以下，易于在进行了 酸处理的树脂表面上，附着非电解电镀时成为催化剂的钯，能够形成良好的非电解镀铜层。在硫酸中，作为添加物可以含有硫酸羟胺。对硫酸处理时间，只要非电解镀铜的分 布力(throwing power)与粘附性得以确保就没有特别限制，优选为1 10分钟。作为酸， 除了硫酸以外，也可以是盐酸、硝酸，还可以是有机酸。此外，作为具体的处理方法，只要能 够使酸类溶液接触被镀面就没有特别限定，例如，可以举出使覆铜层压板浸渍于酸类溶液 的方法等。此外，本发明中，所谓“选自树脂基材表面、绝缘树脂层表面、贯通孔的壁面、导通 孔的底面以及导通孔的壁面中的树脂表面”，是指树脂基材表面、绝缘树脂层表面、贯通孔 的壁面、导通孔的底面、导通孔的壁面中的至少一个树脂表面，意味着非电解镀铜层形成的 对象，即意味着由酸类溶液进行处理的对象，为该树脂表面中的至少一个。本发明的印刷布线板制造方法，其特征在于，含有采用前述非电解镀铜方法形成 非电解镀铜层的工序。下面，针对本发明的印刷布线板制造方法，举出代表性示例进行说 明。首先，采用氯化铁溶液或氯化铜溶液对双面覆铜层压板的铜箔整面进行蚀刻，获 得树脂基材。即使树脂基材的树脂表面显露出来。此时，由于在树脂表面上转印有铜箔的 粗化形状，因此，根据原来的覆铜层压板的铜箔的种类，能够选择所得到的树脂基材的表面 粗糙度。作为铜箔的粗化，可根据微细布线的等级来区别使用。此时，为了基板上下的电连 接，可实施有贯通孔加工和/或导通孔加工。贯通孔加工、导通孔加工，可采用机械钻孔、激 光加工等。此外，贯通孔加工、导通孔加工，可以在蚀刻铜箔之前实施，也可以在蚀刻之后实 施。接着，在所得到的树脂基材的树脂表面上施以上述酸处理。酸处理，可以采用批次 式的浸渍处理，也可以采用喷射方式的连续工序。通过上述酸处理(采用酸类溶液进行的 处理)，还可调节转印有铜箔的粗化形状的树脂表面的表面粗糙度。即当由蚀刻所得到的 树脂表面的表面粗糙度过大时，通过酸处理，可减小表面粗糙度，可获得具有适于后续的非 电解镀铜的表面粗糙度的树脂表面。
在酸处理工序后进行水洗，进行非电解镀铜。非电解镀铜，通常由清洗、钯催化剂 的赋予(钯催化剂的吸附)、钯催化剂还原、非电解镀铜处理的工序构成。清洗的目的在 于，去除在树脂表面附着的油脂成分、污染物，使表面活性剂吸附于树脂表面以提高此后的 钯催化剂的附着性。清洗中对油脂成分、污染物的去除，通常为采用碱性水溶液进行的碱脱 脂。在清洗后接着进行钯催化剂的赋予、钯催化剂的还原处理、非电解镀铜处理，在树脂基 材表面形成非电解镀铜层。接着，为了形成电路图案，在带有该非电解镀铜层的树脂基材的表面上，形成感 光性抗蚀剂的图案。通常，在该基材表面上层叠紫外线感光性的干膜抗蚀剂，采用负片 (negative film)等，进行选择性感光，此后通过进行显影可形成抗蚀剂图案。接着，在通过 显影去除了抗蚀剂的部分，由电解镀铜形成铜电路之后，剥离抗蚀剂。最后，通过蚀刻去除 非电解镀铜层，从而形成微细电路图案。然后，在最外层形成阻焊层，通过曝光、显影显露出 连接用电极部以能够安装半导体元件，施以镍金镀覆处理，按规定的大小进行切断，由此能 够获得多层印刷布线板。此外，例如，在通过对上述覆铜层压板上的非电解镀铜层的蚀刻而形成的微细电 路上，形成绝缘树脂层，进而，经过如上所述的非电解镀铜层形成、抗蚀剂图案形成、电解镀 铜层形成等的工序形成微细电路，由此能够获得进一步层叠了导体的多层印刷布线板。在本发明的多层印刷布线板的制造方法中，在前述非电解镀铜后通过电解镀铜 形成铜电路之后，优选对于形成有该铜电路的基板进行热处理。其原因在于，能够提高镀 铜的剥离强度。对于热处理的具体温度，并没有特别限定，但优选为150°C以上，特别优选 为180°C以上，更优选为200°C以上。另一方面，从铜氧化的观点出发，热处理温度优选为 300°C以下，特别优选为270°C以下，更优选为250°C以下。本发明所使用的覆铜层压板的树脂基材和/或绝缘树脂层，特别是覆铜层压板的 树脂基材，优选采用含有氰酸酯树脂的树脂组合物而形成。由此，能够减小覆铜层压板的热 膨胀系数。而且，通过使用含有氰酸酯树脂的树脂组合物，能够获得具有优良机械强度的树 脂基材(典型的是加入玻璃纤维布的树脂基材)、绝缘树脂层。此外，当上述树脂组合物含 有氰酸酯树脂时，采用上述酸类溶液的酸处理所带来的效果高。前述氰酸酯树脂，例如，可通过使卤化氰化物与酚类发生反应，并根据需要采用加 热等的方法进行预聚化来获得。具体而言，可以举出酚醛清漆型氰酸酯树脂、双酚A型氰 酸酯树脂、双酚E型氰酸酯树脂、四甲基双酚F型氰酸酯树脂等的双酚型氰酸酯树脂等。其 中，优选酚醛清漆型氰酸酯树脂。由此，可提高交联密度增加所带来的树脂基材、绝缘树脂 层的耐热性与阻燃性。其原因在于，酚醛清漆型氰酸酯树脂在固化反应后形成三嗪环。作为前述酚醛清漆型氰酸酯树脂，例如，能够使用式(I)所示的氰酸酯树脂。
权利要求
1.一种非电解镀铜方法，其中，采用钯催化剂，在选自树脂基材表面、绝缘树脂层表面、 贯通孔壁面、导通孔的底面以及导通孔的壁面中的树脂表面上形成非电解镀铜层，其特征 在于，作为进行碱脱脂、钯吸附、钯还原以及非电解镀铜处理的工序的预处理工序，采用酸类 溶液处理被镀面。
2.如权利要求1所述的非电解镀铜方法，其特征在于，前述酸类溶液是含有硫酸的水 溶液。
3.—种印刷布线板制造方法，其特征在于，含有采用权利要求1或2所述的非电解镀铜 方法形成非电解镀铜层的工序。
4.一种印刷布线板制造方法，其特征在于，含有对覆铜层压板的铜箔进行蚀刻，并在转 印了铜箔的粗化形状的树脂基材表面，采用权利要求1或2所述的非电解镀铜方法形成非 电解镀铜层的工序。
5.如权利要求3或4所述的印刷布线板制造方法，其特征在于，在非电解镀铜后进行电 解镀铜，然后进行热处理。
6.如权利要求5所述的印刷布线板制造方法，其特征在于，热处理温度是200°C以上。
7.如权利要求4至6中任一项所述的印刷布线板制造方法，其特征在于，覆铜层压板的 树脂基材和/或绝缘树脂层，是采用含有氰酸酯树脂以及多官能环氧树脂的树脂组合物而 形成。
8.—种印刷布线板，其中，采用权利要求3至7中任一项所述的制造方法进行制造。
9.一种半导体装置，其中，在权利要求8所述的印刷布线板上安装半导体元件而成。
全文摘要
本发明的目的在于，提供一种采用半加成方法在树脂基材上形成微细布线的印刷布线板，本发明提供了可制造该印刷布线板的非电解镀铜方法、采用该非电解镀铜方法的印刷布线板制造方法、由该制造方法制造的印刷布线板以及具备该印刷布线板的半导体装置。一种非电解镀铜方法，其特征在于，包括在非电解镀铜工序(包括清洗、钯催化、钯还原、非电解镀铜处理)之前进行的酸处理的工序。采用该非电解镀铜方法的印刷布线板制造方法，采用该印刷布线板制造方法制造的印刷布线板以及具有该印刷布线板的半导体装置。
文档编号C23C18/20GK102106195SQ200980129198
公开日2011年6月22日 申请日期2009年7月17日 优先权日2008年7月30日
发明者伊藤哲平, 冈田亮一 申请人:住友电木株式会社