JP2008277749A

JP2008277749A - Wiring board and its manufacturing method

Info

Publication number: JP2008277749A
Application number: JP2008026597A
Authority: JP
Inventors: Tomoo Yamazaki; 智生山崎
Original assignee: Shinko Electric Industries Co Ltd
Current assignee: Shinko Electric Industries Co Ltd
Priority date: 2007-04-02
Filing date: 2008-02-06
Publication date: 2008-11-13
Also published as: TW200841793A; CN101282620A; KR20080090285A

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wiring board and its manufacturing method capable of forming a wiring layer by satisfactorily securing an adhesion with a resin layer without requiring a vexatious process of forming an adhesion layer and a seed layer on the resin layer and of removing an unwanted part of these two layers. <P>SOLUTION: The wiring board has the wiring layer comprising the adhesive seed layer of Ni-Cu alloy comprising 20 to 75 wt.% Ni and a remnant Cu, and the Cu layer on it. The wiring board can be manufactured: (A) by forming the Ni-Cu alloy adhesive seed layer by a single process to remove the unwanted part by a single etching after a wiring patterning, or (B) by forming the Ni-Cu alloy adhesive seed layer and the Cu layer on it to collectively pattern them by etching them. The wiring layer of the wiring board is formed by the Ni-Cu alloy comprising the 20 to 75 wt.% Ni and the remnant Cu all over the wiring layer. This can be manufactured by directly forming the Ni-Cu alloy wiring layer on the resin layer. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、配線基板およびその製造方法に関し、特に、煩雑な工程を必要とせずに下地である樹脂絶縁層との密着性を確保できる配線層を備えた配線基板およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a wiring board and a method for manufacturing the wiring board, and more particularly, to a wiring board including a wiring layer that can ensure adhesion with a resin insulating layer as a base without requiring a complicated process and a method for manufacturing the wiring board.

従来、半導体パッケージ等の配線基板では、樹脂絶縁層上にＣｕの配線層を形成する際に、絶縁層の樹脂と配線層のＣｕとの密着性を確保するために、樹脂層の表面にＮｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ等の金属やＣｕ窒化物などの密着層を先ず形成し、その上にＣｕ配線層を形成する。代表的な密着層としてＮｉを用いた場合を例にとり、配線形成プロセスを説明する。 Conventionally, in a wiring substrate such as a semiconductor package, when a Cu wiring layer is formed on a resin insulating layer, Ni is formed on the surface of the resin layer in order to ensure adhesion between the resin of the insulating layer and Cu of the wiring layer. First, an adhesion layer made of a metal such as Ti, V, Nb, Ta, Cr, Mo, or W or Cu nitride is formed, and a Cu wiring layer is formed thereon. The wiring formation process will be described by taking the case of using Ni as a typical adhesion layer as an example.

図１（１）に示すように、例えば配線基板の層間絶縁膜として厚さ５０μｍ程度のエポキシから成る樹脂層１０を用意する。 As shown in FIG. 1A, for example, a resin layer 10 made of epoxy having a thickness of about 50 μm is prepared as an interlayer insulating film of a wiring board.

図１（２）に示すように、樹脂層１０の表面をアルゴンガスプラズマにより清浄化し、真空保持をしたまま０．５Ｐａ程度のアルゴンガス雰囲気中でＮｉ密着層１２とＣｕシード層１４とを順次スパッタリングにより形成する。例えば、Ｎｉ密着層１２は厚さ５０ｎｍ、Ｃｕシード層１４は厚さ５００ｎｍである。 As shown in FIG. 1 (2), the surface of the resin layer 10 is cleaned with argon gas plasma, and the Ni adhesion layer 12 and the Cu seed layer 14 are sequentially formed in an argon gas atmosphere of about 0.5 Pa while maintaining a vacuum. It is formed by sputtering. For example, the Ni adhesion layer 12 has a thickness of 50 nm, and the Cu seed layer 14 has a thickness of 500 nm.

図１（３）に示すように、Ｃｕシード層１４上にフォトレジストの塗布、パターン露光、現像によりめっきレジストパターン１６を形成する。 As shown in FIG. 1C, a plating resist pattern 16 is formed on the Cu seed layer 14 by applying a photoresist, pattern exposure, and development.

図１（４）に示すように、Ｎｉ密着層１２／Ｃｕシード層１４を給電層として電解Ｃｕめっきを行ない、めっきレジストパターン１６の開口内に露出したＣｕシード層１４上に電解Ｃｕめっき層１８を形成する。 As shown in FIG. 1 (4), electrolytic Cu plating is performed using the Ni adhesion layer 12 / Cu seed layer 14 as a power feeding layer, and an electrolytic Cu plating layer 18 is formed on the Cu seed layer 14 exposed in the opening of the plating resist pattern 16. Form.

図１（５）に示すように、めっきレジストパターン１６を剥離除去する。 As shown in FIG. 1 (5), the plating resist pattern 16 is peeled and removed.

図１（６）に示すように、上記めっきレジストパターン１６の剥離により露出した不要部分のＣｕシード層１４を硫酸系エッチング液により除去する。 As shown in FIG. 1 (6), an unnecessary portion of the Cu seed layer 14 exposed by the removal of the plating resist pattern 16 is removed with a sulfuric acid-based etching solution.

図１（７）に示すように、上記Ｃｕシード層１４の除去により露出した不要部分のＮｉ密着層１２を硝酸系エッチング液により除去する。これにより、密着層１２、シード層１４、電解Ｃｕめっき層１８から成る所定パターンの配線層１７が完成する。 As shown in FIG. 1 (7), an unnecessary portion of the Ni adhesion layer 12 exposed by the removal of the Cu seed layer 14 is removed with a nitric acid-based etching solution. Thereby, the wiring layer 17 having a predetermined pattern composed of the adhesion layer 12, the seed layer 14, and the electrolytic Cu plating layer 18 is completed.

これにより形成されたＣｕ配線層１７はＮｉ密着層１２によって樹脂層１０との密着性が十分に確保される。 The Cu wiring layer 17 thus formed is sufficiently secured to the resin layer 10 by the Ni adhesion layer 12.

しかし、このようなＮｉ密着層１２／Ｃｕシード層１４の２層構造には、下記〔１〕〔２〕の問題があった。 However, the two-layer structure of the Ni adhesion layer 12 / Cu seed layer 14 has the following problems [1] and [2].

問題〔１〕
Ｎｉ密着層１２およびＣｕシード層１４の形成には、例えばスパッタリングによる場合、２つのターゲットが必要となり、更に、製造プロセスのタクトを考慮すると、スパッタリング処理室も２つ必要になる場合があり、製造コストが増大する。 Problem [1]
The formation of the Ni adhesion layer 12 and the Cu seed layer 14 requires, for example, two targets in the case of sputtering, and may further require two sputtering processing chambers in consideration of the tact of the manufacturing process. Cost increases.

問題〔２〕
Ｎｉ密着層１２およびＣｕシード層１４の除去を別々のエッチング液で行なわなくてはならないため、エッチング処理を２回行う必要がある。 Problem [2]
Since the removal of the Ni adhesion layer 12 and the Cu seed layer 14 must be performed with separate etching solutions, the etching process needs to be performed twice.

これらの問題を解消するために、特許文献１には、密着層をＣｕＮによって形成する方法が提案されている。 In order to solve these problems, Patent Document 1 proposes a method of forming an adhesion layer with CuN.

問題〔１〕の解消
Ｃｕターゲットを用い窒素ガスを導入して反応性スパッタリングを行なうことによりＣｕＮ密着層を形成し、同一処理室内において引き続き、窒素ガスの導入を停止して同じＣｕターゲットを用いたスパッタリングを行なうことにより、ＣｕＮ密着層上にＣｕシード層を形成することができるので、製造コストが増大しない。 Solving Problem [1] A CuN adhesion layer was formed by introducing nitrogen gas using a Cu target and performing reactive sputtering, and the introduction of nitrogen gas was subsequently stopped in the same processing chamber to use the same Cu target. Since the Cu seed layer can be formed on the CuN adhesion layer by performing sputtering, the manufacturing cost does not increase.

問題〔２〕の解消
ＣｕＮ密着層とその上に形成したＣｕシード層とは同じ硫酸系のＣｕのエッチング液で除去できるので、エッチング処理が１回でよい。 Solving Problem [2] The CuN adhesion layer and the Cu seed layer formed thereon can be removed with the same sulfuric acid-based Cu etching solution, so that only one etching process is required.

しかし、上記提案の方法には、Ｎｉ密着層１２／Ｃｕシード層１４の２層構造に比べて、最終的な電解Ｃｕめっき配線層と樹脂層との密着性が劣るという問題があった。 However, the proposed method has a problem that the adhesion between the final electrolytic Cu-plated wiring layer and the resin layer is inferior to the two-layer structure of the Ni adhesion layer 12 / Cu seed layer 14.

特開２００３−２１８５１６号公報JP 2003-218516 A

本発明は、樹脂層上への密着層およびシード層の形成およびこれら両層の不要部分の除去のための煩雑な処理を必要とせずに、樹脂層との密着性を良好に確保して配線層を形成することができる配線基板およびその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention does not require a complicated process for forming an adhesion layer and a seed layer on the resin layer and removing unnecessary portions of both layers, and ensures good adhesion with the resin layer and wiring. It is an object of the present invention to provide a wiring board capable of forming a layer and a manufacturing method thereof.

上記の目的を達成するために、第１発明の配線基板は、樹脂絶縁層とその上のＣｕ配線層と有する配線基板において、
上記樹脂絶縁層上に、Ｎｉ：２０〜７５wt％および残部Ｃｕから成るＮi−Ｃｕ合金の密着層とその上のＣｕ層とから成る配線層を備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the wiring board of the first invention is a wiring board having a resin insulating layer and a Cu wiring layer thereon,
A wiring layer comprising a Ni—Cu alloy adhesion layer comprising Ni: 20 to 75 wt% and the balance Cu and a Cu layer thereon is provided on the resin insulation layer.

第１発明の配線基板を製造する方法は、一実施形態によれば、
上記樹脂絶縁層上の配線層形成予定領域全面に、上記Ｎｉ−Ｃｕ合金の密着層を形成する工程、
上記密着層上にめっきレジストパターンを形成する工程、
上記密着層を給電層とし、上記めっきレジストパターンの開口部内に、電解めっきによりＣｕ層を形成する工程、
上記めっきレジストパターンを除去する工程、および
上記めっきレジストパターンの除去により露出した部分の上記密着層を除去する工程
を含むことを特徴とする。 According to one embodiment, a method of manufacturing a wiring board of the first invention is as follows:
Forming an adhesion layer of the Ni-Cu alloy on the entire area of the wiring layer formation planned region on the resin insulation layer;
Forming a plating resist pattern on the adhesion layer,
Forming a Cu layer by electrolytic plating in the opening of the plating resist pattern, using the adhesion layer as a power feeding layer;
The method includes a step of removing the plating resist pattern, and a step of removing the adhesion layer in a portion exposed by the removal of the plating resist pattern.

あるいは、第１発明の配線基板を製造する方法は、別の実施形態によれば、
上記樹脂絶縁層上の配線層形成予定領域全面に、上記Ｎｉ−Ｃｕ合金の密着シード層を形成する工程、
上記密着シード層上の全面に、Ｃｕ層を形成する工程、
上記Ｃｕ層上にエッチングレジストパターンを形成する工程、
上記エッチングレジストパターンをマスクとして、上記Ｃｕ層およびその下の上記密着シード層をエッチングにより一括してパターニングにして配線層を形成する工程、および
上記めっきレジストパターンを除去する工程、および
を含むことを特徴とする。 Alternatively, the method for manufacturing the wiring board of the first invention, according to another embodiment,
Forming a contact seed layer of the Ni-Cu alloy on the entire surface of the wiring insulating layer formation region on the resin insulation layer;
Forming a Cu layer on the entire surface of the adhesion seed layer;
Forming an etching resist pattern on the Cu layer;
Using the etching resist pattern as a mask, patterning the Cu layer and the adhesion seed layer underneath by etching to form a wiring layer, and removing the plating resist pattern. Features.

更に、上記の目的を達成するために、第２発明の配線基板は、
樹脂絶縁層とその上の配線層とを有する配線基板において、
上記配線層が、配線層全厚に亘ってＮｉ：２０〜７５wt％および残部Ｃｕから成るＮi−Ｃｕ合金で形成されていることを特徴とする。 Furthermore, in order to achieve the above object, the wiring board of the second invention is:
In a wiring board having a resin insulating layer and a wiring layer thereon,
The wiring layer is formed of a Ni—Cu alloy comprising Ni: 20 to 75 wt% and the balance Cu over the entire thickness of the wiring layer.

第２発明の配線基板を製造する方法は、
上記樹脂絶縁層上の配線層形成予定領域全面に、上記Ｎｉ−Ｃｕ合金の金属層を形成する工程、
上記金属層上にエッチングレジストパターンを形成する工程、
上記エッチングレジストパターンをマスクとして、上記Ｎｉ−Ｃｕ合金の配線層をエッチングによりパターニングして配線層を形成する工程、および
上記エッチングレジストパターンを除去する工程
を含むことを特徴とする。 The method of manufacturing the wiring board of the second invention is as follows:
Forming a metal layer of the Ni-Cu alloy on the entire surface of the wiring insulating layer formation region on the resin insulation layer;
Forming an etching resist pattern on the metal layer;
Using the etching resist pattern as a mask, the Ni—Cu alloy wiring layer is patterned by etching to form a wiring layer, and the etching resist pattern is removed.

第１発明によれば、所定組成範囲のＮｉ−Ｃｕ合金で密着層兼シード層すなわち密着シード層を形成したことにより、密着層およびシード層の形成およびこれら両層の不要部分の除去をそれぞれ１回の処理で行なうことができ、同時に、配線層と樹脂層との密着性を良好に確保できる。 According to the first invention, by forming the adhesion layer / seed layer, that is, the adhesion seed layer, with the Ni—Cu alloy having a predetermined composition range, the formation of the adhesion layer and the seed layer and the removal of unnecessary portions of these layers are each 1 It is possible to carry out the process once, and at the same time, it is possible to ensure good adhesion between the wiring layer and the resin layer.

第２発明によれば、所定組成範囲のＮｉ−Ｃｕ合金で樹脂上に直接配線層自体を形成したことにより、別に密着層およびシード層の形成およびこれら両層の不要部分の除去の処理を必要とせず、樹脂層との密着性を良好に確保して１回の処理で配線層を形成することができる。 According to the second invention, since the wiring layer itself is directly formed on the resin with a Ni—Cu alloy having a predetermined composition range, it is necessary to separately form an adhesion layer and a seed layer and remove unnecessary portions of these layers. Instead, the wiring layer can be formed by a single treatment while ensuring good adhesion to the resin layer.

〔実施形態１Ａ〕
第１発明により配線基板を作製する望ましい実施形態の一例を説明する。 [Embodiment 1A]
An example of a preferred embodiment for producing a wiring board according to the first invention will be described.

図２Ａ（１）に示すように、配線基板の層間絶縁膜として厚さ５０μｍ程度のエポキシやポリイミド等から成る樹脂層１０を用意する。 As shown in FIG. 2A (1), a resin layer 10 made of epoxy, polyimide, or the like having a thickness of about 50 μm is prepared as an interlayer insulating film of a wiring board.

図２Ａ（２）に示すように、０．５Ｐａ程度のアルゴンプラズマで樹脂表面を清浄化し、真空を保持したまま０．５Ｐａ程度のアルゴンガス雰囲気中で本発明に規定組成のＮｉ−Ｃｕ合金から成る密着シード層２０をスパッタリングにより形成する。密着シード層２０の厚さは、一般に５００ｎｍ程度であるが、樹脂表面に凹凸が形成された場合も考慮すると１００〜１０００ｎｍ程度であることが望ましい。 As shown in FIG. 2A (2), the surface of the resin is cleaned with an argon plasma of about 0.5 Pa, and a Ni—Cu alloy having a prescribed composition is used in an argon gas atmosphere of about 0.5 Pa while maintaining a vacuum. The close contact seed layer 20 is formed by sputtering. The thickness of the adhesion seed layer 20 is generally about 500 nm, but it is desirable that the thickness is about 100 to 1000 nm in consideration of the case where unevenness is formed on the resin surface.

図２Ａ（３）に示すように、Ｎｉ−Ｃｕ合金密着シード層２０上にフォトレジストの塗布、パターン露光、現像によりめっきレジストパターン１６を形成する。 As shown in FIG. 2A (3), a plating resist pattern 16 is formed on the Ni—Cu alloy adhesion seed layer 20 by application of a photoresist, pattern exposure, and development.

図２Ａ（４）に示すように、Ｎｉ−Ｃｕ合金密着シード層２０を給電層として電解Ｃｕめっきを行ない、めっきレジストパターン１６の開口内に露出したＮｉ−Ｃｕ合金密着シード層２０上に厚さ約２０μｍの電解Ｃｕめっき層１８を形成する。 As shown in FIG. 2A (4), electrolytic Cu plating is performed using the Ni—Cu alloy adhesion seed layer 20 as a power feeding layer, and a thickness is formed on the Ni—Cu alloy adhesion seed layer 20 exposed in the opening of the plating resist pattern 16. An electrolytic Cu plating layer 18 of about 20 μm is formed.

図２Ａ（５）に示すように、めっきレジストパターン１６を剥離除去する。 As shown in FIG. 2A (5), the plating resist pattern 16 is peeled and removed.

図２Ａ（６）に示すように、上記めっきレジストパターン１６の剥離により露出した不要部分のＮｉ−Ｃｕ合金密着シード層２０をＣｕエッチング液である硫酸系水溶液により除去する。Ｎｉ−Ｃｕ合金密着シード層２０の厚さに比較して、電解Ｃｕめっき層１８の厚さは大きいので、このエッチングによる断線等の問題は生じない。これにより、典型的にはライン＆スペース（Ｌ／Ｓ）＝２０μｍ／２０μｍの密着シード層２０と電解Ｃｕめっき層１８とから成る所定パターンの配線層１９が完成する。最後に、配線パターン間の絶縁性を確認して配線形成プロセスが完了する。 As shown in FIG. 2A (6), the unnecessary portion of the Ni—Cu alloy adhesion seed layer 20 exposed by the peeling of the plating resist pattern 16 is removed with a sulfuric acid aqueous solution as a Cu etching solution. Since the thickness of the electrolytic Cu plating layer 18 is larger than the thickness of the Ni—Cu alloy adhesion seed layer 20, problems such as disconnection due to this etching do not occur. As a result, a wiring layer 19 having a predetermined pattern, which is typically composed of the adhesion seed layer 20 and the electrolytic Cu plating layer 18 of line and space (L / S) = 20 μm / 20 μm, is completed. Finally, the insulation between the wiring patterns is confirmed, and the wiring formation process is completed.

本実施形態によれば、樹脂層上に密着層とシード層とを兼ねた密着シード層を１回の処理工程で形成することができ、その不要部分の除去も１回のエッチング処理で行なうことができ、同時に、配線層と樹脂層との密着性を良好に確保することができる。 According to the present embodiment, the adhesion seed layer serving as the adhesion layer and the seed layer can be formed on the resin layer in one processing step, and unnecessary portions are removed by one etching process. At the same time, good adhesion between the wiring layer and the resin layer can be secured.

〔実施形態１Ｂ〕
第１発明により配線基板を作製する望ましい実施形態の他の例を説明する。 [Embodiment 1B]
Another example of a preferred embodiment for producing a wiring board according to the first invention will be described.

図２Ｂ（１）に示すように、配線基板の層間絶縁膜として厚さ５０μｍ程度のエポキシやポリイミド等から成る樹脂層１０を用意する。 As shown in FIG. 2B (1), a resin layer 10 made of epoxy, polyimide, or the like having a thickness of about 50 μm is prepared as an interlayer insulating film of a wiring board.

図２Ｂ（２）に示すように、０．５Ｐａ程度のアルゴンプラズマで樹脂表面を清浄化し、真空を保持したまま０．５Ｐａ程度のアルゴンガス雰囲気中で本発明に規定組成のＮｉ−Ｃｕ合金から成る密着シード層２０をスパッタリングにより形成する。密着シード層２０の厚さは、一般に５００ｎｍ程度であるが、樹脂表面に凹凸が形成された場合も考慮すると１００〜１０００ｎｍ程度であることが望ましい。
ここまでの工程は実施形態１Ａと同じであり、以下の工程が異なる。 As shown in FIG. 2B (2), the surface of the resin is cleaned with an argon plasma of about 0.5 Pa, and a Ni—Cu alloy having a prescribed composition is used in an argon gas atmosphere of about 0.5 Pa while maintaining a vacuum. The close contact seed layer 20 is formed by sputtering. The thickness of the adhesion seed layer 20 is generally about 500 nm, but it is desirable that the thickness is about 100 to 1000 nm in consideration of the case where unevenness is formed on the resin surface.
The steps so far are the same as those in Embodiment 1A, and the following steps are different.

図２Ｂ（３）に示すように、Ｎｉ−Ｃｕ合金密着シード層２０を給電層として電解Ｃｕめっきを行ない、Ｎｉ−Ｃｕ合金密着シード層２０上に厚さ約２０μｍの電解Ｃｕめっき層１８を形成する。 As shown in FIG. 2B (3), electrolytic Cu plating is performed using the Ni—Cu alloy adhesion seed layer 20 as a power feeding layer, and an electrolytic Cu plating layer 18 having a thickness of about 20 μm is formed on the Ni—Cu alloy adhesion seed layer 20. To do.

図２Ｂ（４）に示すように、フォトレジストの塗布、パターン露光、現像によりエッチングレジストパターン１６を形成する。 As shown in FIG. 2B (4), an etching resist pattern 16 is formed by applying a photoresist, pattern exposure, and development.

図２Ｂ（５）に示すように、上記エッチングレジストパターン１６の開口内に露出した電解Ｃｕめっき層１８およびその下のＮｉ−合金密着シード層２０を、Ｃｕエッチング液である硫酸系水溶液により一括して除去する。 As shown in FIG. 2B (5), the electrolytic Cu plating layer 18 exposed in the opening of the etching resist pattern 16 and the Ni-alloy adhesion seed layer 20 thereunder are bundled together with a sulfuric acid aqueous solution as a Cu etching solution. To remove.

図２Ｂ（６）に示すように、エッチングレジストパターン１６を剥離除去する。これにより、典型的にはライン＆スペース（Ｌ／Ｓ）＝２０μｍ／２０μｍの密着シード層２０と電解Ｃｕめっき層１８から成る所定パターンの配線層１９が完成する。最後に、配線パターン間の絶縁性を確認して配線形成プロセスが完了する。 As shown in FIG. 2B (6), the etching resist pattern 16 is peeled and removed. As a result, a wiring layer 19 having a predetermined pattern, which is typically composed of the adhesion seed layer 20 and the electrolytic Cu plating layer 18 of line and space (L / S) = 20 μm / 20 μm, is completed. Finally, the insulation between the wiring patterns is confirmed, and the wiring formation process is completed.

本実施形態によれば、樹脂層上に密着層とシード層とを兼ねた密着シード層を１回の処理工程で形成することができ、更に、この密着シード層とその上の電解Ｃｕめっき層とを１回のエッチングによりパターニングしてこれら両層から成る配線層を形成することができ、同時に、配線層と樹脂層との密着性を良好に確保することができる。 According to the present embodiment, an adhesion seed layer serving as an adhesion layer and a seed layer can be formed on the resin layer in a single processing step, and this adhesion seed layer and an electrolytic Cu plating layer thereon are further formed. Can be patterned by a single etching to form a wiring layer composed of these two layers, and at the same time, good adhesion between the wiring layer and the resin layer can be secured.

なお、本実施形態では、図２Ｂ（３）で説明した工程において、厚さ約２０μｍの電解Ｃｕめっき層１８を形成したが、これに代えてスパッタリングにより例えば厚さ２０００ｎｍ程度のＣｕ層１８を形成してもよい。この変更による他の工程の変更はない。 In this embodiment, the electrolytic Cu plating layer 18 having a thickness of about 20 μm is formed in the step described with reference to FIG. 2B (3). Instead, a Cu layer 18 having a thickness of about 2000 nm is formed by sputtering. May be. There is no change in other processes due to this change.

上記の変更形態においては、図２Ｂ（２）のＮｉ−Ｃｕ合金の密着シード層２０の形成と、図２ｂ（３）のＣｕ層１８の形成とを、同じスパッタリング装置内で行なうことが可能であり、配線形成プロセス全体を簡素化できる。 In the above modification, the Ni—Cu alloy adhesion seed layer 20 in FIG. 2B (2) and the Cu layer 18 in FIG. 2b (3) can be formed in the same sputtering apparatus. Yes, the entire wiring formation process can be simplified.

〔実施形態２〕
第２発明により配線基板を作製する望ましい実施形態の一例を説明する。 [Embodiment 2]
An example of a preferred embodiment for producing a wiring board according to the second invention will be described.

図３（１）に示すように、配線基板の層間絶縁膜として厚さ５０μｍ程度のエポキシやポリイミドから成る樹脂層１０を用意する。 As shown in FIG. 3A, a resin layer 10 made of epoxy or polyimide having a thickness of about 50 μm is prepared as an interlayer insulating film of a wiring board.

図３（２）に示すように、０．５Ｐａ程度のアルゴンプラズマで樹脂表面を清浄化し、真空を保持したまま０．５Ｐａ程度のアルゴンガス雰囲気中で本発明に規定組成のＮｉ−Ｃｕ合金から成る金属層２５をスパッタリングにより形成する。金属層２５の厚さは、例えば２０００ｎｍ程度である。 As shown in FIG. 3 (2), the resin surface is cleaned with an argon plasma of about 0.5 Pa, and a Ni—Cu alloy having a prescribed composition is used in an argon gas atmosphere of about 0.5 Pa while maintaining a vacuum. A metal layer 25 is formed by sputtering. The thickness of the metal layer 25 is, for example, about 2000 nm.

図３（３）に示すように、金属層２５上にフォトレジストの塗布、パターン露光、現像によりエッチングレジストパターン１６を形成する。 As shown in FIG. 3C, an etching resist pattern 16 is formed on the metal layer 25 by applying a photoresist, pattern exposure, and development.

図３（４）に示すように、金属層２５のエッチングレジストパターン１６からの露出部分をＣｕエッチング液である硫酸系水溶液により除去する。 As shown in FIG. 3D, the exposed portion of the metal layer 25 from the etching resist pattern 16 is removed with a sulfuric acid-based aqueous solution that is a Cu etching solution.

図３（５）に示すように、エッチングレジストパターン１６を剥離除去する。これにより、典型的にはライン＆スペース（Ｌ／Ｓ）＝２０μｍ／２０μｍのＮｉ−Ｃｕ合金２５から成る所定パターンの配線層２６が完成する。最後に、配線パターン間の絶縁性を確認して配線形成プロセスが完了する。 As shown in FIG. 3 (5), the etching resist pattern 16 is peeled and removed. As a result, the wiring layer 26 having a predetermined pattern, which is typically made of the Ni—Cu alloy 25 of line and space (L / S) = 20 μm / 20 μm, is completed. Finally, the insulation between the wiring patterns is confirmed, and the wiring formation process is completed.

本実施形態によれば、樹脂層上に、別々の密着層およびシード層を必要とせずに、直接にＮｉ−Ｃｕ合金から成る配線層を形成することができるので、配線基板の製造プロセスを極めて簡素化しつつ、配線層と樹脂層との密着性を良好に確保できる。 According to the present embodiment, a wiring layer made of a Ni—Cu alloy can be formed directly on the resin layer without the need for separate adhesion layers and seed layers. While simplifying, good adhesion between the wiring layer and the resin layer can be secured.

実施形態１Ａの方法により、樹脂層上に種々の組成のＮｉ−Ｃｕ合金密着シード層を形成し、その上に電解Ｃｕ配線層を形成して、ピール強度を測定した。測定サンプルの作製は下記の手順（１）〜（５）で行なった。 By the method of Embodiment 1A, Ni—Cu alloy adhesion seed layers having various compositions were formed on the resin layer, and an electrolytic Cu wiring layer was formed thereon, and the peel strength was measured. The measurement sample was produced by the following procedures (1) to (5).

（１）銅箔が圧着されたプリント基板に、層間絶縁膜として厚さ５０μｍ程度のエポキシ樹脂を積層した。 (1) An epoxy resin having a thickness of about 50 μm was laminated as an interlayer insulating film on a printed circuit board to which a copper foil was bonded.

（２）０．５Ｐａ程度のアルゴンガスプラズマで樹脂表面を清浄化した。 (2) The resin surface was cleaned with argon gas plasma of about 0.5 Pa.

（３）上記の（２）から真空保持をしたまま、０．５Ｐａ程度のアルゴンガス雰囲気でスパッタリングにより種々の組成のＮｉ−Ｃｕ合金の膜（密着シード層）を厚さ５００ｎｍに形成した。 (3) Ni—Cu alloy films (adhesive seed layers) of various compositions were formed to a thickness of 500 nm by sputtering in an argon gas atmosphere of about 0.5 Pa while keeping the vacuum from (2) above.

（４）Ｎｉ−Ｃｕ合金膜上に電解Ｃｕめっき膜を厚さ２０μｍに形成した。 (4) An electrolytic Cu plating film was formed to a thickness of 20 μm on the Ni—Cu alloy film.

（５）Ｎｉ−Ｃｕ合金膜上にフォトレジストの塗布、パターン露光、炭酸ナトリウム溶液による現像によりエッチングレジストパターンを形成した後、Ｎｉ−Ｃｕ合金膜のエッチング、エッチングレジストパターンの剥離除去により、１ｃｍ幅の電解Ｃｕめっき膜から成る配線層を形成した。 (5) After forming an etching resist pattern on the Ni—Cu alloy film by applying a photoresist, pattern exposure, and developing with a sodium carbonate solution, the Ni—Cu alloy film is etched and the etching resist pattern is peeled and removed to give a width of 1 cm. A wiring layer made of an electrolytic Cu plating film was formed.

次に、上記で得られた配線層のピール強度試験を行なった。 Next, the peel strength test of the wiring layer obtained above was performed.

これは、上記基板を引張試験機のステージに固定し、１ｃｍ幅の電解Ｃｕめっき膜（配線層）を垂直方向に引っ張り、樹脂層から剥離が起きたときの張力をピール強度として測定した。 The substrate was fixed on the stage of a tensile tester, a 1 cm wide electrolytic Cu plating film (wiring layer) was pulled in the vertical direction, and the tension when peeling from the resin layer occurred was measured as the peel strength.

図４に、Ｎｉ−Ｃｕ合金膜（密着シード層）のＮｉ含有率とピール強度との関係を示す。同図の右端すなわちＮｉ含有率１００wt％の状態が従来のＮｉ密着層／Ｃｕシード層の場合のピール強度に対応する。 FIG. 4 shows the relationship between the Ni content of the Ni—Cu alloy film (adherent seed layer) and the peel strength. The right end of the figure, that is, the state where the Ni content is 100 wt% corresponds to the peel strength in the case of the conventional Ni adhesion layer / Cu seed layer.

同図に示したように、Ｎｉ含有率２０wt％以上の場合に０．７０〜０．７７ｋｇｆ／ｃｍのピール強度が得られた。これは従来のＮｉ密着層／Ｃｕシード層を用いた場合のピール強度と同等の良好な値である。 As shown in the figure, a peel strength of 0.70 to 0.77 kgf / cm was obtained when the Ni content was 20 wt% or more. This is a good value equivalent to the peel strength when a conventional Ni adhesion layer / Cu seed layer is used.

剥離形態を観察すると、Ｎｉ含有率が２０wt％未満の場合には、電解Ｃｕめっき膜とＮｉ−Ｃｕ合金膜との界面で剥離が生じ、この場合のピール剥離は低い。これに対して、Ｎｉ含有率が２０wt％以上の場合には、剥離は全て樹脂層内の凝集剥離により生じており、ピール強度は樹脂層自体の破壊強度によって決まるため安定して高いピール強度が得られる。この剥離形態は従来のＮｉ密着層／Ｃｕシード層を用いた場合と同じであった。
Ｎｉ含有率が７５wt％を超えると、Ｃｕエッチング液である硫酸系水溶液でのエッチングが困難になる。よって、Ｎｉ含有率は２０〜７５wt％とすることが適している。 When the peeling form is observed, if the Ni content is less than 20 wt%, peeling occurs at the interface between the electrolytic Cu plating film and the Ni—Cu alloy film, and peel peeling in this case is low. On the other hand, when the Ni content is 20 wt% or more, all peeling is caused by cohesive peeling in the resin layer, and the peel strength is determined by the breaking strength of the resin layer itself, so that a stable high peel strength is obtained. can get. This peeling form was the same as the case of using the conventional Ni adhesion layer / Cu seed layer.
When the Ni content exceeds 75 wt%, etching with a sulfuric acid aqueous solution that is a Cu etching solution becomes difficult. Therefore, the Ni content is suitably 20 to 75 wt%.

本発明によれば、樹脂層上への密着層およびシード層の形成およびこれら両層の不要部分の除去のための煩雑な処理を必要とせずに、樹脂層との密着性を良好に確保して配線層を形成することができる配線基板およびその製造方法が提供される。 According to the present invention, good adhesion to the resin layer can be ensured without the need for complicated processes for forming an adhesion layer and a seed layer on the resin layer and removing unnecessary portions of both layers. A wiring board capable of forming a wiring layer and a method for manufacturing the same are provided.

特に、第１発明によれば、樹脂層上に密着層とシード層とを兼ねた密着シード層を１回の処理工程で形成することができ、これら両層の不要部分の除去も１回のエッチング処理で行なうことができ、同時に、電解銅めっき配線層と樹脂層との密着性を良好に確保することができる。 In particular, according to the first invention, an adhesion seed layer that serves as an adhesion layer and a seed layer can be formed on the resin layer in a single processing step, and unnecessary portions of both layers can be removed once. Etching can be performed, and at the same time, good adhesion between the electrolytic copper-plated wiring layer and the resin layer can be ensured.

更に、第２発明によれば、樹脂層上に、別の密着層およびシード層を必要とせずに、直接にＮｉ−Ｃｕ合金から成る配線層を形成することができるので、配線基板の製造プロセスを極めて簡素化しつつ、配線層と樹脂層との密着性を良好に確保できる。 Furthermore, according to the second invention, a wiring layer made of a Ni—Cu alloy can be formed directly on the resin layer without the need for a separate adhesion layer and seed layer. It is possible to ensure good adhesion between the wiring layer and the resin layer while greatly simplifying the process.

従来のＮｉ密着層／Ｃｕシード層を用いた電解Ｃｕめっき配線層の形成方法を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the formation method of the electrolytic Cu plating wiring layer using the conventional Ni adhesion layer / Cu seed layer. 第１発明の一実施形態により樹脂層上にＮｉ−Ｃｕ合金密着シード層とその上の電解Ｃｕめっき層とから成る配線層の形成方法を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the formation method of the wiring layer which consists of a Ni-Cu alloy contact | adherence seed layer and the electrolytic Cu plating layer on it on the resin layer by one Embodiment of 1st invention. 第１発明の他の実施形態により樹脂層上にＮｉ−Ｃｕ合金密着シード層とその上のＣｕ層とから成る配線層の形成方法を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the formation method of the wiring layer which consists of a Ni-Cu alloy contact | adherence seed layer and Cu layer on it on a resin layer by other embodiment of 1st invention. 第２発明により樹脂層上に直接Ｎｉ−Ｃｕ合金配線層を形成する方法を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the method of forming a Ni-Cu alloy wiring layer directly on a resin layer by 2nd invention. 第１発明により形成した電解Ｃｕめっき配線層のピール強度とＮｉ−Ｃｕ合金密着シード層のＮｉ含有率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the peel strength of the electrolytic Cu plating wiring layer formed by 1st invention, and Ni content rate of a Ni-Cu alloy adhesion seed layer.

符号の説明Explanation of symbols

１０樹脂層（層間絶縁膜）
１２Ｎｉ密着層
１４Ｃｕシード層
１６フォトレジストパターン
１７配線層
１８電解Ｃｕめっき層
１９配線層
２０Ｎｉ−Ｃｕ合金から成る密着シード層
２５Ｎｉ−Ｃｕ合金から成る金属層
２６配線層 10 Resin layer (interlayer insulation film)
12 Ni adhesion layer 14 Cu seed layer 16 Photoresist pattern 17 Wiring layer 18 Electrolytic Cu plating layer 19 Wiring layer 20 Adhesion seed layer made of Ni-Cu alloy 25 Metal layer made of Ni-Cu alloy 26 Wiring layer

Claims

樹脂絶縁層とその上のＣｕ配線層とを有する配線基板において、
上記樹脂絶縁層上に、Ｎｉ：２０〜７５wt％および残部Ｃｕから成るＮi−Ｃｕ合金の密着シード層とその上のＣｕ層とから成る配線層を備えたことを特徴とする配線基板。 In a wiring board having a resin insulating layer and a Cu wiring layer thereon,
A wiring board comprising a Ni—Cu alloy adhesion seed layer made of Ni: 20 to 75 wt% and the balance Cu, and a Cu layer thereon provided on the resin insulation layer.

請求項１記載の配線基板を製造する方法であって、
上記樹脂絶縁層上の配線層形成予定領域全面に、上記Ｎｉ−Ｃｕ合金の密着シード層を形成する工程、
上記密着シード層上にめっきレジストパターンを形成する工程、
上記密着シード層を給電層とし、上記めっきレジストパターンの開口部内に、電解めっきによりＣｕ層を形成する工程、
上記めっきレジストパターンを除去する工程、および
上記めっきレジストパターンの除去により露出した部分の上記密着シード層を除去する工程
を含むことを特徴とする配線基板の製造方法。 A method of manufacturing the wiring board according to claim 1,
Forming a contact seed layer of the Ni-Cu alloy on the entire surface of the wiring insulating layer formation region on the resin insulation layer;
Forming a plating resist pattern on the adhesion seed layer;
A step of forming a Cu layer by electrolytic plating in the opening of the plating resist pattern using the adhesion seed layer as a power feeding layer;
A method for manufacturing a wiring board, comprising: a step of removing the plating resist pattern; and a step of removing the adhesion seed layer exposed by removing the plating resist pattern.

請求項１記載の配線基板を製造する方法であって、
上記樹脂絶縁層上の配線層形成予定領域全面に、上記Ｎｉ−Ｃｕ合金の密着シード層を形成する工程、
上記密着シード層上の全面に、Ｃｕ層を形成する工程、
上記Ｃｕ層上にエッチングレジストパターンを形成する工程、
上記エッチングレジストパターンをマスクとして、上記Ｃｕ層およびその下の上記密着シード層をエッチングにより一括してパターニングにして配線層を形成する工程、および
上記めっきレジストパターンを除去する工程、および
を含むことを特徴とする配線基板の製造方法。 A method of manufacturing the wiring board according to claim 1,
Forming a contact seed layer of the Ni-Cu alloy on the entire surface of the wiring insulating layer formation region on the resin insulation layer;
Forming a Cu layer on the entire surface of the adhesion seed layer;
Forming an etching resist pattern on the Cu layer;
Using the etching resist pattern as a mask, patterning the Cu layer and the adhesion seed layer underneath by etching to form a wiring layer, and removing the plating resist pattern. A method for manufacturing a wiring board.

樹脂絶縁層とその上の配線層とを有する配線基板において、
上記配線層が、配線層全厚に亘ってＮｉ：２０〜７５wt％および残部Ｃｕから成るＮi−Ｃｕ合金で形成されていることを特徴とする配線基板。 In a wiring board having a resin insulating layer and a wiring layer thereon,
A wiring board, wherein the wiring layer is formed of a Ni-Cu alloy comprising Ni: 20 to 75 wt% and the balance Cu over the entire thickness of the wiring layer.

請求項４記載の配線基板を製造する方法であって、
上記樹脂絶縁層上の配線層形成予定領域全面に、上記Ｎｉ−Ｃｕ合金の金属層を形成する工程、
上記金属層上にエッチングレジストパターンを形成する工程、
上記エッチングレジストパターンをマスクとして、上記Ｎｉ−Ｃｕ合金の金属層をエッチングによりパターニングして配線層を形成する工程、および
上記エッチングレジストパターンを除去する工程
を含むことを特徴とする配線基板の製造方法。 A method for producing a wiring board according to claim 4, comprising:
Forming a metal layer of the Ni-Cu alloy on the entire surface of the wiring insulating layer formation region on the resin insulation layer;
Forming an etching resist pattern on the metal layer;
A method of manufacturing a wiring board, comprising: forming a wiring layer by patterning the metal layer of the Ni—Cu alloy by etching using the etching resist pattern as a mask; and removing the etching resist pattern. .