JP2002161391A - 電気めっき方法及びそれを用いた配線基板の製造方法 - Google Patents
電気めっき方法及びそれを用いた配線基板の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】微細なビア用穴に導体を完全に埋め込む電気め
っき方法及びそれを用いた配線基板の製造方法を提供す
ることを目的とする。 【解決手段】絶縁層の一方の側に導体層が形成され、該
絶縁層には、所定の箇所に直径が１μｍ乃至１００μ
ｍ、深さが１μｍ乃至１００μｍで、かつアスペクト比
が３以下であるビア用穴が形成されており、少なくとも
ビア用穴内に薄膜導電層を形成した後に、前記薄膜導電
層を電極として電気めっきを行い、前記ビア用穴内に導
体を埋め込む電気めっき方法において、前記電気めっき
時における電気めっき液の動粘度を１．５×１０-6ｍ2
／Ｓ以上とし、前記動粘度の調整は粘度を増加させる添
加剤を添加する方法または液の温度を下げる方法のいず
れかで行う。
っき方法及びそれを用いた配線基板の製造方法を提供す
ることを目的とする。 【解決手段】絶縁層の一方の側に導体層が形成され、該
絶縁層には、所定の箇所に直径が１μｍ乃至１００μ
ｍ、深さが１μｍ乃至１００μｍで、かつアスペクト比
が３以下であるビア用穴が形成されており、少なくとも
ビア用穴内に薄膜導電層を形成した後に、前記薄膜導電
層を電極として電気めっきを行い、前記ビア用穴内に導
体を埋め込む電気めっき方法において、前記電気めっき
時における電気めっき液の動粘度を１．５×１０-6ｍ2
／Ｓ以上とし、前記動粘度の調整は粘度を増加させる添
加剤を添加する方法または液の温度を下げる方法のいず
れかで行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、微細なビア用穴内
に導体を埋め込むことが可能な電気めっき方法及びそれ
を用いた配線基板の製造方法に関する。
に導体を埋め込むことが可能な電気めっき方法及びそれ
を用いた配線基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子機器の小型化により、使用されるプ
リント基板等の配線基板では、配線の高密度化が急速に
進められている。このため片面配線よりも、両面配線あ
るいは多層配線が行われるようになってきている。そし
て、両面配線あるいは多層配線となると配線層間を電気
的に接続するビアが必須であり、しかも高密度化のため
に、ビアは小さい穴径となってきている。
リント基板等の配線基板では、配線の高密度化が急速に
進められている。このため片面配線よりも、両面配線あ
るいは多層配線が行われるようになってきている。そし
て、両面配線あるいは多層配線となると配線層間を電気
的に接続するビアが必須であり、しかも高密度化のため
に、ビアは小さい穴径となってきている。
【０００３】上述のような配線基板の例として、ビルド
アップ基板と呼ばれる形態の多層配線基板が大量に生産
されるようになってきている。これは、コア基板となる
プリント基板の表面に絶縁層（樹脂層）と配線層を積み
上げて形成していくものであり、配線層間の導通はビア
用穴を形成してその内部に導体めっき、例えば銅めっき
を行うことによって行われる。従来は、ビア用穴の壁面
に無電解銅めっきと電気銅めっきの技術を適用してビア
を形成していたが、この方法では、ビア上にさらにビア
を形成することができないため、パターンの設計の自由
度が損なわれるという問題がある。そこで、ビア上にビ
アを積み上げることも可能となるよう、ビア用穴内を銅
で埋めてしまうフィルドビアと呼ばれる方法が注目され
るようになった。
アップ基板と呼ばれる形態の多層配線基板が大量に生産
されるようになってきている。これは、コア基板となる
プリント基板の表面に絶縁層（樹脂層）と配線層を積み
上げて形成していくものであり、配線層間の導通はビア
用穴を形成してその内部に導体めっき、例えば銅めっき
を行うことによって行われる。従来は、ビア用穴の壁面
に無電解銅めっきと電気銅めっきの技術を適用してビア
を形成していたが、この方法では、ビア上にさらにビア
を形成することができないため、パターンの設計の自由
度が損なわれるという問題がある。そこで、ビア上にビ
アを積み上げることも可能となるよう、ビア用穴内を銅
で埋めてしまうフィルドビアと呼ばれる方法が注目され
るようになった。
【０００４】また、他の配線基板の例として、フィルム
キャリアがあげられる。製造方法の一例をあげると、ポ
リイミドフィルム等の絶縁材料の両面に銅箔を貼着し、
一方の面の銅箔のビア部分をエッチング等で除去し、レ
ーザー加工によりビア部分の絶縁フィルムを除去する。
続いて無電解めっきを施して、ビアを形成した後に、両
面の銅箔をエッチングによりパターニングし、配線層を
形成するというものである。この場合にも、ビア用穴内
が導体で埋められていないと、製造時の各種処理液が残
存し、経時的に腐食の原因となる恐れがあるために、ビ
ア用穴内を導体で完全に埋めることが望まれていた。
キャリアがあげられる。製造方法の一例をあげると、ポ
リイミドフィルム等の絶縁材料の両面に銅箔を貼着し、
一方の面の銅箔のビア部分をエッチング等で除去し、レ
ーザー加工によりビア部分の絶縁フィルムを除去する。
続いて無電解めっきを施して、ビアを形成した後に、両
面の銅箔をエッチングによりパターニングし、配線層を
形成するというものである。この場合にも、ビア用穴内
が導体で埋められていないと、製造時の各種処理液が残
存し、経時的に腐食の原因となる恐れがあるために、ビ
ア用穴内を導体で完全に埋めることが望まれていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このフィル
ドビアを高密度な配線基板に求められる直径が１μｍ乃
至１００μｍ、深さが１μｍ乃至１００μｍで、かつア
スペクト比が３以下であるようなビア用穴に対して電気
めっきにより導体を形成する場合には、めっき条件の管
理が難しく、めっきにより析出した導体で完全に埋め込
まれない場合が多かった。
ドビアを高密度な配線基板に求められる直径が１μｍ乃
至１００μｍ、深さが１μｍ乃至１００μｍで、かつア
スペクト比が３以下であるようなビア用穴に対して電気
めっきにより導体を形成する場合には、めっき条件の管
理が難しく、めっきにより析出した導体で完全に埋め込
まれない場合が多かった。
【０００６】電気銅めっきの場合を例にとると、めっき
液中の各成分の濃度、電流密度および電流密度分布、さ
らには、銅イオンや液中成分の拡散速度など、管理され
なければならない因子が多数あり、それらが互いに影響
しあっている。特に、工業的に大量生産を行う場合に
は、めっき液の疲労等でそれらの因子の変動は避けられ
ない。このわずかのめっき条件の変動によりビア用穴内
を導体で完全に埋めることができないために、この穴埋
めめっきの実用化は困難となっていた。
液中の各成分の濃度、電流密度および電流密度分布、さ
らには、銅イオンや液中成分の拡散速度など、管理され
なければならない因子が多数あり、それらが互いに影響
しあっている。特に、工業的に大量生産を行う場合に
は、めっき液の疲労等でそれらの因子の変動は避けられ
ない。このわずかのめっき条件の変動によりビア用穴内
を導体で完全に埋めることができないために、この穴埋
めめっきの実用化は困難となっていた。
【０００７】本発明は上記の問題点に鑑み考案されたも
ので、電気銅めっき液の動粘度を調整することにより、
ビア用穴に導体を確実に埋めこむことができる電気めっ
き方法とそれを用いた配線基板の製造方法を提供するこ
とを目的とする。
ので、電気銅めっき液の動粘度を調整することにより、
ビア用穴に導体を確実に埋めこむことができる電気めっ
き方法とそれを用いた配線基板の製造方法を提供するこ
とを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明において上記問題
を解決するため、まず請求項１においては、絶縁層の一
方の側に導体層が形成され、該絶縁層には、所定の箇所
に直径が１μｍ乃至１００μｍ、深さが１μｍ乃至１０
０μｍで、かつアスペクト比が３以下であるビア用穴が
形成されており、少なくともビア用穴内に薄膜導電層を
形成した後に、前記薄膜導電層を電極として電気めっき
を行い、前記ビア用穴内に導体を埋め込む電気めっき方
法において、前記電気めっき時における電気めっき液の
動粘度を１．０ｃＳｔ以上とすることを特徴とする電気
めっき方法としたものである。
を解決するため、まず請求項１においては、絶縁層の一
方の側に導体層が形成され、該絶縁層には、所定の箇所
に直径が１μｍ乃至１００μｍ、深さが１μｍ乃至１０
０μｍで、かつアスペクト比が３以下であるビア用穴が
形成されており、少なくともビア用穴内に薄膜導電層を
形成した後に、前記薄膜導電層を電極として電気めっき
を行い、前記ビア用穴内に導体を埋め込む電気めっき方
法において、前記電気めっき時における電気めっき液の
動粘度を１．０ｃＳｔ以上とすることを特徴とする電気
めっき方法としたものである。
【０００９】また、請求項２においては、前記電気めっ
き液の動粘度を、粘度を増加させる添加剤を添加する方
法または液の温度を下げる方法のいずれかで調整するこ
とを特徴とする請求項１記載の電気めっき方法としたも
のである。
き液の動粘度を、粘度を増加させる添加剤を添加する方
法または液の温度を下げる方法のいずれかで調整するこ
とを特徴とする請求項１記載の電気めっき方法としたも
のである。
【００１０】また、請求項３においては、前記電気めっ
き液として、硫酸銅、硫酸、塩素及び電気化学的に銅の
析出反応を抑制する効果を有する添加剤を含有する銅め
っき液を用いることを特徴とする請求項１または請求項
２記載の電気めっき方法としたものである。
き液として、硫酸銅、硫酸、塩素及び電気化学的に銅の
析出反応を抑制する効果を有する添加剤を含有する銅め
っき液を用いることを特徴とする請求項１または請求項
２記載の電気めっき方法としたものである。
【００１１】さらにまた、請求項４においては、絶縁層
の一方の側に導体層が形成されている基板を用意する工
程と、絶縁層の所定の箇所に直径が１μｍ乃至１００μ
ｍ、深さが１μｍ乃至１００μｍで、かつアスペクト比
が３以下であるビア用穴を形成する工程と、少なくとも
ビア用穴内に薄膜導電層を形成する工程と、前記薄膜導
電層を電極として電気めっきを行い、前記ビア用穴内に
導体を埋め込む工程と、前記導体層をパターニングして
配線層を形成する工程とからなる配線基板の製造方法に
おいて、前記ビア用穴内に導体を埋め込む前記電気めっ
きとして、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載
の電気めっき方法を用いることを特徴とする配線基板の
製造方法としたものである。
の一方の側に導体層が形成されている基板を用意する工
程と、絶縁層の所定の箇所に直径が１μｍ乃至１００μ
ｍ、深さが１μｍ乃至１００μｍで、かつアスペクト比
が３以下であるビア用穴を形成する工程と、少なくとも
ビア用穴内に薄膜導電層を形成する工程と、前記薄膜導
電層を電極として電気めっきを行い、前記ビア用穴内に
導体を埋め込む工程と、前記導体層をパターニングして
配線層を形成する工程とからなる配線基板の製造方法に
おいて、前記ビア用穴内に導体を埋め込む前記電気めっ
きとして、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載
の電気めっき方法を用いることを特徴とする配線基板の
製造方法としたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につき
説明する。本発明の電気めっき法は絶縁層に形成された
直径が１μｍ乃至１００μｍ、深さが１μｍ乃至１００
μｍで、かつアスペクト比が３以下のビア用穴に前記薄
膜導電層を電極として電気めっきを行い、前記ビア用穴
内を導体で埋め込む電気めっき方法において、電気めっ
き時における電気めっき液の動粘度を１．５×１０ -6ｍ
2／Ｓ以上で電気めっきを行うようにしたものである。
電気めっき液の動粘度を１．５×１０-6ｍ2／Ｓ以上と
することにより、電気めっき液の流れを容易に作ること
が可能となり、好ましくはめっきされる基板の表面に平
行となる電気めっき液の流れを作ることであるが、その
ような流れも作りやすくなる。この電気めっき液の動粘
度を調整するには、粘度を増加させる添加剤を電気めっ
き液に添加するか、または電気めっき液の温度を下げる
かのいずれかの方法で調整する。
説明する。本発明の電気めっき法は絶縁層に形成された
直径が１μｍ乃至１００μｍ、深さが１μｍ乃至１００
μｍで、かつアスペクト比が３以下のビア用穴に前記薄
膜導電層を電極として電気めっきを行い、前記ビア用穴
内を導体で埋め込む電気めっき方法において、電気めっ
き時における電気めっき液の動粘度を１．５×１０ -6ｍ
2／Ｓ以上で電気めっきを行うようにしたものである。
電気めっき液の動粘度を１．５×１０-6ｍ2／Ｓ以上と
することにより、電気めっき液の流れを容易に作ること
が可能となり、好ましくはめっきされる基板の表面に平
行となる電気めっき液の流れを作ることであるが、その
ような流れも作りやすくなる。この電気めっき液の動粘
度を調整するには、粘度を増加させる添加剤を電気めっ
き液に添加するか、または電気めっき液の温度を下げる
かのいずれかの方法で調整する。
【００１３】本発明の電気めっき法に使用する電気めっ
き液としては、液中の成分として、硫酸銅、硫酸、塩
素、および電気化学的に銅の析出反応を抑制する効果を
有する添加剤を含有するものがあげられる。動粘度を上
記の方法により調整することで、液中に含まれている添
加剤は、ビア用穴内よりも表面に対して作用し易くなる
ため、表面のめっき析出を抑制し、相対的にビア用穴内
の導体析出を優先させる。このような作用は、直径が１
μｍ乃至１００μｍ、深さが１μｍ乃至１００μｍで、
かつアスペクト比が３以下である場合に顕著に現れる。
き液としては、液中の成分として、硫酸銅、硫酸、塩
素、および電気化学的に銅の析出反応を抑制する効果を
有する添加剤を含有するものがあげられる。動粘度を上
記の方法により調整することで、液中に含まれている添
加剤は、ビア用穴内よりも表面に対して作用し易くなる
ため、表面のめっき析出を抑制し、相対的にビア用穴内
の導体析出を優先させる。このような作用は、直径が１
μｍ乃至１００μｍ、深さが１μｍ乃至１００μｍで、
かつアスペクト比が３以下である場合に顕著に現れる。
【００１４】これは、液の流れが電気めっきでのビア用
穴内への導体埋め込み性に影響するのは、ビア用穴の大
きさとの関係があるためと考えられる。ビア用穴の穴
径、深さが１００μｍよりも大きい場合には、ビア用穴
内にめっき液が進入して抑制剤が作用するため、ビア用
穴内の析出が優先される効果は現れにくくなる。
穴内への導体埋め込み性に影響するのは、ビア用穴の大
きさとの関係があるためと考えられる。ビア用穴の穴
径、深さが１００μｍよりも大きい場合には、ビア用穴
内にめっき液が進入して抑制剤が作用するため、ビア用
穴内の析出が優先される効果は現れにくくなる。
【００１５】本発明の電気めっき方法に使用する電気銅
めっき液の組成の一例を示す。 硫酸銅（硫酸銅５水和物） ４０〜２３０ｇ／Ｌ 硫酸 （９８％） ５０〜２００ｇ／Ｌ ポリエチレングリコール 10〜1000ppm ＳＰＳ（ヒ゛ス（3-スルフォフ゜ロヒ゜ル）シ゛スルフィト゛２ナトリウム塩） 0.1〜10ppm ヤヌスグリーンＢ 1〜100ppm 塩素 30〜100ppm 粘度を増加させる添加剤 適量 ここで、硫酸銅は、液中に銅イオンを供給するために含
有されている。硫酸は、液の電導度を向上させる。ポリ
エチレングリコールは、電気化学的に銅の析出反応を抑
制する効果のある添加剤であり、平均分子量は２００〜
３００００が適当である。ＳＰＳは、光沢剤であり、析
出した銅の結晶を微細化させる。ヤヌスグリーンＢは、
液の流れの効果を強調する作用があり、液の流れが強い
表面での析出反応を強く抑制し、相対的にビア用穴内部
での析出反応を優先させる。塩素は、アノードである含
リン銅の電気化学的溶解を促進する。
めっき液の組成の一例を示す。 硫酸銅（硫酸銅５水和物） ４０〜２３０ｇ／Ｌ 硫酸 （９８％） ５０〜２００ｇ／Ｌ ポリエチレングリコール 10〜1000ppm ＳＰＳ（ヒ゛ス（3-スルフォフ゜ロヒ゜ル）シ゛スルフィト゛２ナトリウム塩） 0.1〜10ppm ヤヌスグリーンＢ 1〜100ppm 塩素 30〜100ppm 粘度を増加させる添加剤 適量 ここで、硫酸銅は、液中に銅イオンを供給するために含
有されている。硫酸は、液の電導度を向上させる。ポリ
エチレングリコールは、電気化学的に銅の析出反応を抑
制する効果のある添加剤であり、平均分子量は２００〜
３００００が適当である。ＳＰＳは、光沢剤であり、析
出した銅の結晶を微細化させる。ヤヌスグリーンＢは、
液の流れの効果を強調する作用があり、液の流れが強い
表面での析出反応を強く抑制し、相対的にビア用穴内部
での析出反応を優先させる。塩素は、アノードである含
リン銅の電気化学的溶解を促進する。
【００１６】粘度を増加させる添加剤としては、アルギ
ン酸プロピレングリコールエーテル、メチルセルロー
ス、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリビニルアルコー
ル、デキストリンなどが使用できる。添加量は、使用温
度における液の動粘度が１．５×１０-6ｍ2／Ｓ以上と
なる量とし、上限は溶解度により決められる。これら
は、一般的には、０．００１〜１ｇ／Ｌが適量である。
ン酸プロピレングリコールエーテル、メチルセルロー
ス、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリビニルアルコー
ル、デキストリンなどが使用できる。添加量は、使用温
度における液の動粘度が１．５×１０-6ｍ2／Ｓ以上と
なる量とし、上限は溶解度により決められる。これら
は、一般的には、０．００１〜１ｇ／Ｌが適量である。
【００１７】また、本発明では、市販の穴埋め用電気銅
めっき液に粘度を増加させる添加剤を加えることでも、
同様の効果を得ることができる。市販の液としては、例
えば、キュプロナールＶＦ（メルテックス）、キューブ
ライトＶＦ（荏原ユージライト）が用いられる。
めっき液に粘度を増加させる添加剤を加えることでも、
同様の効果を得ることができる。市販の液としては、例
えば、キュプロナールＶＦ（メルテックス）、キューブ
ライトＶＦ（荏原ユージライト）が用いられる。
【００１８】本発明の電気めっき方法が適用可能な配線
基板としては、両面の配線基板として、ガラスエポキシ
樹脂等の材料を用いた両面プリント配線板、フィルムキ
ャリア等があげられ、多層の配線基板として、ガラスエ
ポキシ樹脂等の材料を用いた多層プリント配線板や、エ
ポキシ樹脂等を絶縁層として用いたビルドアップ多層プ
リント配線板等があげられる。以下本発明の電気めっき
方法を適用してビア用穴に導体を埋め込んでビアを作製
する配線基板の製造方法について述べる。図１（ａ）〜
（ｄ）に発明の電気めっき方法を適用してビア用穴に導
体を埋め込んでビアを作製する配線基板の製造方法の一
実施例を示す構成部分断面図を示す。
基板としては、両面の配線基板として、ガラスエポキシ
樹脂等の材料を用いた両面プリント配線板、フィルムキ
ャリア等があげられ、多層の配線基板として、ガラスエ
ポキシ樹脂等の材料を用いた多層プリント配線板や、エ
ポキシ樹脂等を絶縁層として用いたビルドアップ多層プ
リント配線板等があげられる。以下本発明の電気めっき
方法を適用してビア用穴に導体を埋め込んでビアを作製
する配線基板の製造方法について述べる。図１（ａ）〜
（ｄ）に発明の電気めっき方法を適用してビア用穴に導
体を埋め込んでビアを作製する配線基板の製造方法の一
実施例を示す構成部分断面図を示す。
【００１９】まず、ガラスエポキシ基板からなる絶縁基
板１１の両面に導体層をパターニングして配線層１２ａ
及び１２ｂを形成する（図１（ａ）参照）。
板１１の両面に導体層をパターニングして配線層１２ａ
及び１２ｂを形成する（図１（ａ）参照）。
【００２０】次に、絶縁基板１１の両面に樹脂溶液をロ
ールコーター、スクリーン印刷等により塗布し、加熱硬
化して絶縁層１３を形成し、絶縁層１３の所定位置にビ
ア用穴１４ａ及び１４ｂを形成し、ビア用穴１４ａ及び
１４ｂの壁面及び絶縁層１３上に薄膜導電層を形成する
（図１（ｂ）参照）。絶縁層としては、エポキシ樹脂、
ポリイミド樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂等が
あげられる。ビア用穴の穿孔手段としては、レーザー加
工法や、絶縁性の感光性樹脂を用いてフォトリソグラフ
ィーを行う方法等があげられる。なお、前記のレーザー
加工法の場合は、絶縁層が感光性を有する必要がなく、
材料選択上の自由度が高いこと、そして微小なビア用穴
を加工することができ、好ましい。使用可能なレーザー
としては、ＵＶ−ＹＡＧレーザー、炭酸ガスレーザー、
エキシマレーザー等があげられる。ビア用穴内及び絶縁
層１３上に薄膜導電層を形成する方法としては、無電解
めっきやスパッタリング、スズ−パラジウムコロイドや
パラジウム粉末を付着させる方法があげられる。なお、
薄膜導電層はビア用穴内だけに形成することに限定され
ず、絶縁層の他方の側にも形成するようにしてもよい。
ールコーター、スクリーン印刷等により塗布し、加熱硬
化して絶縁層１３を形成し、絶縁層１３の所定位置にビ
ア用穴１４ａ及び１４ｂを形成し、ビア用穴１４ａ及び
１４ｂの壁面及び絶縁層１３上に薄膜導電層を形成する
（図１（ｂ）参照）。絶縁層としては、エポキシ樹脂、
ポリイミド樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂等が
あげられる。ビア用穴の穿孔手段としては、レーザー加
工法や、絶縁性の感光性樹脂を用いてフォトリソグラフ
ィーを行う方法等があげられる。なお、前記のレーザー
加工法の場合は、絶縁層が感光性を有する必要がなく、
材料選択上の自由度が高いこと、そして微小なビア用穴
を加工することができ、好ましい。使用可能なレーザー
としては、ＵＶ−ＹＡＧレーザー、炭酸ガスレーザー、
エキシマレーザー等があげられる。ビア用穴内及び絶縁
層１３上に薄膜導電層を形成する方法としては、無電解
めっきやスパッタリング、スズ−パラジウムコロイドや
パラジウム粉末を付着させる方法があげられる。なお、
薄膜導電層はビア用穴内だけに形成することに限定され
ず、絶縁層の他方の側にも形成するようにしてもよい。
【００２１】次に、薄膜導電層を電極にして本発明の電
気めっき方法ににて導体をめっきして、ビア１５ａ、ビ
ア１５ｂ及び導体層１６を形成する（図１（ｃ）参
照）。本発明の電気めっき方法に使用する電気銅めっき
液の組成の一例は、以下の通りである。 硫酸銅（硫酸銅５水和物） ４０〜２３０ｇ／Ｌ 硫酸 （９８％） ５０〜２００ｇ／Ｌ ポリエチレングリコール 10〜1000ppm ＳＰＳ（ヒ゛ス（3-スルフォフ゜ロヒ゜ル）シ゛スルフィト゛２ナトリウム塩） 0.1〜10ppm ヤヌスグリーンＢ 1〜100ppm 塩素 30〜100ppm 粘度を増加させる添加剤 適量
気めっき方法ににて導体をめっきして、ビア１５ａ、ビ
ア１５ｂ及び導体層１６を形成する（図１（ｃ）参
照）。本発明の電気めっき方法に使用する電気銅めっき
液の組成の一例は、以下の通りである。 硫酸銅（硫酸銅５水和物） ４０〜２３０ｇ／Ｌ 硫酸 （９８％） ５０〜２００ｇ／Ｌ ポリエチレングリコール 10〜1000ppm ＳＰＳ（ヒ゛ス（3-スルフォフ゜ロヒ゜ル）シ゛スルフィト゛２ナトリウム塩） 0.1〜10ppm ヤヌスグリーンＢ 1〜100ppm 塩素 30〜100ppm 粘度を増加させる添加剤 適量
【００２２】上記電気めっき用の電気銅めっき液を用い
て電気めっきを行う電気めっき条件の一例は、以下の通
りである。 電流密度 ０．１〜５Ａ／ｄｍ2 温度 ０〜２５℃ アノード 含リン銅（Ｐ：0.04〜0.06％） 液攪拌 空気攪拌または基板面に平行な液噴流 基板の動き 基板面に平行な方向へ動き（上下or左右） ビア用穴内に銅の導体を埋め込むのに最適な電流密度の
値は、０．１〜５Ａ／ｄｍ2の範囲内で諸条件により変
化するが、一般的には、低い方が埋め込み性が高い。電
気めっき液の温度は、従来の電気銅めっき液では２０〜
３０℃であるが、本発明においては、０〜２５℃で使用
することが好ましい。温度を低い温度で使用することで
粘度が増加する。これと、上記の粘度を増加させる添加
剤により、めっき時の液の動粘度を１．５×１０-6ｍ2
／Ｓ以上に調整する。
て電気めっきを行う電気めっき条件の一例は、以下の通
りである。 電流密度 ０．１〜５Ａ／ｄｍ2 温度 ０〜２５℃ アノード 含リン銅（Ｐ：0.04〜0.06％） 液攪拌 空気攪拌または基板面に平行な液噴流 基板の動き 基板面に平行な方向へ動き（上下or左右） ビア用穴内に銅の導体を埋め込むのに最適な電流密度の
値は、０．１〜５Ａ／ｄｍ2の範囲内で諸条件により変
化するが、一般的には、低い方が埋め込み性が高い。電
気めっき液の温度は、従来の電気銅めっき液では２０〜
３０℃であるが、本発明においては、０〜２５℃で使用
することが好ましい。温度を低い温度で使用することで
粘度が増加する。これと、上記の粘度を増加させる添加
剤により、めっき時の液の動粘度を１．５×１０-6ｍ2
／Ｓ以上に調整する。
【００２３】アノードは、従来から使用されている含り
ん銅を使用できる。また、白金、白金めっきしたチタン
などの不溶性アノードも使用することができる。液の攪
拌、および基板の揺動は、基板表面において、表面に平
行な液の流れを作るようにすべきであり、この具体的方
法としては、従来から使用されている空気攪拌や基板の
上下方向への揺動で十分である。このような従来の攪
拌、揺動方法を用いた時でも、本発明の電気銅めっき液
を使用すると、各めっき条件の管理範囲を広げて良好な
埋め込み性を得ることができる。
ん銅を使用できる。また、白金、白金めっきしたチタン
などの不溶性アノードも使用することができる。液の攪
拌、および基板の揺動は、基板表面において、表面に平
行な液の流れを作るようにすべきであり、この具体的方
法としては、従来から使用されている空気攪拌や基板の
上下方向への揺動で十分である。このような従来の攪
拌、揺動方法を用いた時でも、本発明の電気銅めっき液
を使用すると、各めっき条件の管理範囲を広げて良好な
埋め込み性を得ることができる。
【００２４】次に、導体層１６をフォトエッチング法に
よりパターニング処理し、配線層１６ａ及び配線層１６
ｂを形成し、ビルドアップ方式の４層配線基板を得る
（図１（ｄ）参照）。
よりパターニング処理し、配線層１６ａ及び配線層１６
ｂを形成し、ビルドアップ方式の４層配線基板を得る
（図１（ｄ）参照）。
【００２５】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。 ＜実施例１＞まず、ガラス−エポキシ基板からなる絶縁
基板１１の両面に銅箔が貼着された材料を用い、両面の
銅箔をエッチングし、配線層１２ａ及び配線層１２ｂを
形成した。
る。 ＜実施例１＞まず、ガラス−エポキシ基板からなる絶縁
基板１１の両面に銅箔が貼着された材料を用い、両面の
銅箔をエッチングし、配線層１２ａ及び配線層１２ｂを
形成した。
【００２６】次に、絶縁基板１１及び配線層１２ａ及び
配線層１２ｂ上に液状のエポキシ樹脂を塗布し、熱硬化
させて膜厚８０μｍ及び４０μｍの２種の絶縁層１３を
形成し、絶縁層１３の所定位置にＵＶ−ＹＡＧレーザー
を用いてビア用穴１４ａ及び１４ｂを形成した。さら
に、過マンガン酸カリウムを用いてビア用穴１４ａ及び
１４ｂの穴内クリーニングを行った。ここで、ビア用穴
１４ａ及び１４ｂの穴径は下記の二種である。 膜厚８０μｍの絶縁層に対しては 穴径：１００μｍ（アスペクト比０．８） 膜厚４０μｍの絶縁層に対しては 穴径：５０μｍ（アスペクト比０．８） なお、アスペクト比は、ビア用穴の深さを穴径で除した
値である。さらに、絶縁層１３表面及びビア用穴１４ａ
及び１４ｂの穴内の壁面に無電解銅めっきを行って薄膜
導電層を形成した。
配線層１２ｂ上に液状のエポキシ樹脂を塗布し、熱硬化
させて膜厚８０μｍ及び４０μｍの２種の絶縁層１３を
形成し、絶縁層１３の所定位置にＵＶ−ＹＡＧレーザー
を用いてビア用穴１４ａ及び１４ｂを形成した。さら
に、過マンガン酸カリウムを用いてビア用穴１４ａ及び
１４ｂの穴内クリーニングを行った。ここで、ビア用穴
１４ａ及び１４ｂの穴径は下記の二種である。 膜厚８０μｍの絶縁層に対しては 穴径：１００μｍ（アスペクト比０．８） 膜厚４０μｍの絶縁層に対しては 穴径：５０μｍ（アスペクト比０．８） なお、アスペクト比は、ビア用穴の深さを穴径で除した
値である。さらに、絶縁層１３表面及びビア用穴１４ａ
及び１４ｂの穴内の壁面に無電解銅めっきを行って薄膜
導電層を形成した。
【００２７】次に、下記に示す各電気銅めっき液にて薄
膜導電層を電極にして電気銅めっきを行い、ビア用穴１
４ａ及び１４ｂ穴内にはビア１５ａ及び１５ｂ、絶縁層
１３上には導体層１６を形成した。なお、基板材料は上
記穴径４０μｍ及び８０μｍのものをそれぞれ３枚用意
し、電気銅めっき液は表１に示すようなめっき液の動粘
度を１．４、１．５及び１．７（１０-6ｍ2／Ｓ）の３
種に調整した電気銅めっき液を用いた。
膜導電層を電極にして電気銅めっきを行い、ビア用穴１
４ａ及び１４ｂ穴内にはビア１５ａ及び１５ｂ、絶縁層
１３上には導体層１６を形成した。なお、基板材料は上
記穴径４０μｍ及び８０μｍのものをそれぞれ３枚用意
し、電気銅めっき液は表１に示すようなめっき液の動粘
度を１．４、１．５及び１．７（１０-6ｍ2／Ｓ）の３
種に調整した電気銅めっき液を用いた。
【００２８】
【表１】
【００２９】その他のめっき条件は次の通りとした。 電流密度 ：２Ａ／ｄｍ2 液攪拌 ：空気攪拌 基板の揺動：上下揺動（ストローク長３０ｍｍ、２回／
分または１２回／分） めっき膜厚：表面で銅２０μｍ相当 上記のように、液中の添加剤であるＳＰＳの濃度と、基
板の揺動速度を変化させ各めっき液で電気めっきを行っ
た後のビア用穴内の導体の埋め込み性について評価した
結果を表２に示す。
分または１２回／分） めっき膜厚：表面で銅２０μｍ相当 上記のように、液中の添加剤であるＳＰＳの濃度と、基
板の揺動速度を変化させ各めっき液で電気めっきを行っ
た後のビア用穴内の導体の埋め込み性について評価した
結果を表２に示す。
【００３０】
【表２】
【００３１】表２でＳＰＳ濃度は１ｐｐｍ、基板揺動回
数は２回／分が標準である。表２の結果からも分かるよ
うに電気めっき液の動粘度が１．５×１０-6ｍ2／Ｓ及
び１．７×１０-6ｍ2／Ｓの場合いずれのめっき条件に
おいてもビア用穴内に完全に導体が埋め込まれており、
ボイドの発生のないビアが形成されていた。
数は２回／分が標準である。表２の結果からも分かるよ
うに電気めっき液の動粘度が１．５×１０-6ｍ2／Ｓ及
び１．７×１０-6ｍ2／Ｓの場合いずれのめっき条件に
おいてもビア用穴内に完全に導体が埋め込まれており、
ボイドの発生のないビアが形成されていた。
【００３２】さらに、両面の導体層１６をパターニング
処理して、配線層１６ａ及び配線層、１６ｂを形成し
た、ビルドアップ４層配線基板を得た。
処理して、配線層１６ａ及び配線層、１６ｂを形成し
た、ビルドアップ４層配線基板を得た。
【００３３】＜実施例２＞まず、厚さ７５μｍのポリイ
ミドフィルムからなる絶縁基板の両面に銅箔が貼着され
た材料を用い、一方の側の銅箔上全面にレジストを形成
し、他方の側の銅箔上にはビア形成部分を除いてレジス
トを形成した。エッチングして他方の側のビア形成部分
の銅箔を除去した。
ミドフィルムからなる絶縁基板の両面に銅箔が貼着され
た材料を用い、一方の側の銅箔上全面にレジストを形成
し、他方の側の銅箔上にはビア形成部分を除いてレジス
トを形成した。エッチングして他方の側のビア形成部分
の銅箔を除去した。
【００３４】次に、前記他方の側からＵＶ−ＹＡＧレー
ザーを用いてビア形成部分のポリイミドフィルムを除去
し、穴径５０μｍのビア用穴を形成した。この際は、前
記一方の側の銅箔がレーザー加工のストッパーとなっ
た。即ち、ビア用穴は一方の側が銅箔で閉塞された状態
となった。そして、ビア用穴の穴内クリーニングを行っ
た。なお、アスペクト比は、ビア用穴の深さがポリイミ
ドフィルムの厚さである７５μｍとなるため、１．５と
なった。
ザーを用いてビア形成部分のポリイミドフィルムを除去
し、穴径５０μｍのビア用穴を形成した。この際は、前
記一方の側の銅箔がレーザー加工のストッパーとなっ
た。即ち、ビア用穴は一方の側が銅箔で閉塞された状態
となった。そして、ビア用穴の穴内クリーニングを行っ
た。なお、アスペクト比は、ビア用穴の深さがポリイミ
ドフィルムの厚さである７５μｍとなるため、１．５と
なった。
【００３５】次に、無電解銅めっきを行って薄膜導電層
を形成した。さらに、電気銅めっきを行い、ビア用穴内
を埋め込み、ビア及び導体層を形成した。ここで、電気
銅めっきのめっき液及びめっき条件は実施例１で用いた
動粘度を１．５×１０-6ｍ2／Ｓに調整した電気銅めっ
き液を用い、実施例１と同様の条件で、電気めっきによ
るビア用穴内の導体埋め込みを行った。
を形成した。さらに、電気銅めっきを行い、ビア用穴内
を埋め込み、ビア及び導体層を形成した。ここで、電気
銅めっきのめっき液及びめっき条件は実施例１で用いた
動粘度を１．５×１０-6ｍ2／Ｓに調整した電気銅めっ
き液を用い、実施例１と同様の条件で、電気めっきによ
るビア用穴内の導体埋め込みを行った。
【００３６】次に、両面の導体層をパターニング処理し
て配線層を形成し、ビルドアップ４層配線基板を得た。
その結果、いずれの場合もビア用穴内に導体が完全に埋
め込まれたビアを有する配線基板を得ることができた。
て配線層を形成し、ビルドアップ４層配線基板を得た。
その結果、いずれの場合もビア用穴内に導体が完全に埋
め込まれたビアを有する配線基板を得ることができた。
【００３７】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、電気めっ
き時における電気めっき液の動粘度を１．５×１０-6ｍ
2／Ｓ以上とすることにより、ビア用穴内に導体を完全
に埋めることができる電気めっき方法を提供することが
できる。請求項２記載の発明によれば、電気めっき液の
動粘度を、粘度を増加させる添加剤を添加する方法また
は液の温度を下げる方法のいずれかで調整するため、粘
度を安定させることができ、従ってビア用穴内に導体を
完全に埋めることができる電気めっき方法を提供するこ
とができる。また、請求項３記載の発明によれば、めっ
き液として、硫酸銅、硫酸、塩素及び電気化学的に銅の
析出反応を抑制する効果を有する添加剤を含有する銅め
っき液を用いるため、安価な銅めっきによって、ビア用
穴内に導体を完全に埋めることができる電気めっき方法
を提供することができる。請求項４記載の発明によれ
ば、電気めっきの際に、請求項１乃至請求項３のいずれ
か一項記載の電気めっき方法を用いるため、ビアを積み
上げたり、穴埋めされたビアを求められた場合でも、高
い信頼性でビア用穴内に導体を完全に埋めることが可能
な配線基板の製造方法を提供することができる。
き時における電気めっき液の動粘度を１．５×１０-6ｍ
2／Ｓ以上とすることにより、ビア用穴内に導体を完全
に埋めることができる電気めっき方法を提供することが
できる。請求項２記載の発明によれば、電気めっき液の
動粘度を、粘度を増加させる添加剤を添加する方法また
は液の温度を下げる方法のいずれかで調整するため、粘
度を安定させることができ、従ってビア用穴内に導体を
完全に埋めることができる電気めっき方法を提供するこ
とができる。また、請求項３記載の発明によれば、めっ
き液として、硫酸銅、硫酸、塩素及び電気化学的に銅の
析出反応を抑制する効果を有する添加剤を含有する銅め
っき液を用いるため、安価な銅めっきによって、ビア用
穴内に導体を完全に埋めることができる電気めっき方法
を提供することができる。請求項４記載の発明によれ
ば、電気めっきの際に、請求項１乃至請求項３のいずれ
か一項記載の電気めっき方法を用いるため、ビアを積み
上げたり、穴埋めされたビアを求められた場合でも、高
い信頼性でビア用穴内に導体を完全に埋めることが可能
な配線基板の製造方法を提供することができる。
【図１】本発明の電気めっき方法を用いて作製する配線
基板の製造方法の一実施例を示す説明図である。
基板の製造方法の一実施例を示す説明図である。
１１……絶縁基板 １２ａ、１２ｂ……配線層 １３……絶縁層 １４ａ、１４ｂ……ビア用穴 １５ａ、１５ｂ……ビア １６……導体層 １６ａ、１６ｂ……配線層
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K023 AA19 BA06 CB32 DA02 4K024 AA09 AB01 BB11 BC10 CA01 CA02 CA06 CB12 CB13 DA08 GA16 5E317 AA24 CC25 CC33 CD25 CD27 CD32 GG17 5E343 AA07 AA15 AA17 AA18 BB24 BB67 CC78 DD43 DD76 ER18
Claims (4)
- 【請求項１】絶縁層の一方の側に導体層が形成され、該
絶縁層には、所定の箇所に直径が１μｍ乃至１００μ
ｍ、深さが１μｍ乃至１００μｍで、かつアスペクト比
が３以下であるビア用穴が形成されており、少なくとも
ビア用穴内に薄膜導電層を形成した後に、前記薄膜導電
層を電極として電気めっきを行い、前記ビア用穴内に導
体を埋め込む電気めっき方法において、 前記電気めっき時における電気めっき液の動粘度を１．
５×１０-6ｍ2／Ｓ以上とすることを特徴とする電気め
っき方法。 - 【請求項２】前記電気めっき液の動粘度を、粘度を増加
させる添加剤を添加する方法または液の温度を下げる方
法のいずれかで調整することを特徴とする請求項１記載
の電気めっき方法。 - 【請求項３】前記電気めっき液として、硫酸銅、硫酸、
塩素及び電気化学的に銅の析出反応を抑制する効果を有
する添加剤を含有する銅めっき液を用いることを特徴と
する請求項１または請求項２記載の電気めっき方法。 - 【請求項４】絶縁層の一方の側に導体層が形成されてい
る基板を用意する工程と、絶縁層の所定の箇所に直径が
１μｍ乃至１００μｍ、深さが１μｍ乃至１００μｍ
で、かつアスペクト比が３以下であるビア用穴を形成す
る工程と、少なくともビア用穴内に薄膜導電層を形成す
る工程と、前記薄膜導電層を電極として電気めっきを行
い、前記ビア用穴内に導体を埋め込む工程と、前記導体
層をパターニングして配線層を形成する工程とからなる
配線基板の製造方法において、 前記ビア用穴内に導体を埋め込む前記電気めっきとし
て、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の電気
めっき方法を用いることを特徴とする配線基板の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000354049A JP2002161391A (ja) | 2000-11-21 | 2000-11-21 | 電気めっき方法及びそれを用いた配線基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000354049A JP2002161391A (ja) | 2000-11-21 | 2000-11-21 | 電気めっき方法及びそれを用いた配線基板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002161391A true JP2002161391A (ja) | 2002-06-04 |
Family
ID=18826708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000354049A Pending JP2002161391A (ja) | 2000-11-21 | 2000-11-21 | 電気めっき方法及びそれを用いた配線基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002161391A (ja) |
Cited By (9)
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|---|---|---|---|---|
| JP2007169700A (ja) * | 2005-12-21 | 2007-07-05 | Victor Co Of Japan Ltd | 不溶性陽極を用いる電解銅めっき方法 |
| JP2008308713A (ja) * | 2007-06-13 | 2008-12-25 | Nikko Kinzoku Kk | 無電解銅めっき液、ダマシン銅配線形成方法、及びこの方法を用いてダマシン銅配線を形成した半導体ウェハー |
| US7543375B2 (en) | 2003-03-20 | 2009-06-09 | Tdk Corporation | Process for filling via hole in a substrate |
| JP2013089779A (ja) * | 2011-10-18 | 2013-05-13 | Ibiden Co Ltd | 配線板の製造方法 |
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| CN106149018A (zh) * | 2016-08-09 | 2016-11-23 | 安徽广德威正光电科技有限公司 | 一种用于pcb板电镀铜的工艺方法 |
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| WO2022202794A1 (ja) * | 2021-03-23 | 2022-09-29 | 凸版印刷株式会社 | ガラス基板及びガラスコア多層配線基板 |
-
2000
- 2000-11-21 JP JP2000354049A patent/JP2002161391A/ja active Pending
Cited By (15)
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| CN105102687A (zh) * | 2013-04-02 | 2015-11-25 | 株式会社Adeka | 电镀铜浴用添加剂、含该添加剂的电镀铜浴及使用该电镀铜浴的电镀铜方法 |
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| KR102192417B1 (ko) * | 2013-04-02 | 2020-12-17 | 가부시키가이샤 아데카 | 전해 구리 도금욕용 첨가제, 그 첨가제를 포함하는 전해 구리 도금욕 및 그 전해 구리 도금욕을 사용한 전해 구리 도금 방법 |
| CN106149018A (zh) * | 2016-08-09 | 2016-11-23 | 安徽广德威正光电科技有限公司 | 一种用于pcb板电镀铜的工艺方法 |
| CN108169300A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-06-15 | 重庆科技学院 | 一种在线检测铜电解液中铜离子和硫酸根离子含量的方法 |
| CN108169300B (zh) * | 2017-12-22 | 2019-10-29 | 重庆科技学院 | 一种在线检测铜电解液中铜离子和硫酸根离子含量的方法 |
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