KR20170057155A - 반도체 소자의 빌드 업 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 미세 패턴을 균일하게 구현할 수 있으면서도, 절연층 및 금속 박막층 사이에 우수한 접착 신뢰성을 가질 수 있는, 반도체 소자의 빌드 업 방법에 관한 것이다.

Description

반도체 소자의 빌드 업 방법{BUILD-UP METHOD FOR SEMECONDUCTOR DEVICES}
본 발명은 반도체 소자의 빌드 업 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 미세 패턴을 균일하게 구현할 수 있으면서도, 절연층 및 금속 박막층 사이에 우수한 접착 신뢰성을 가질 수 있는, 반도체 소자의 빌드 업 방법에 관한 것이다.
최근의 전자 기기는 갈수록 소형화, 경량화, 고성능화되고 있다. 이를 위해, 소형 기기를 중심으로 빌드-업 인쇄 회로 기판(Build-up Printed Circuit Board, Build-up PCB)의 응용분야가 빠르게 확대됨에 따라 다층 인쇄 회로 기판의 사용이 급속히 늘어 가고 있다.
다층 인쇄 회로 기판은 평면 배선에서부터 입체적인 배선이 가능하며, 특히 산업용 전자 분야에서는 IC(integrated circuit), LSI(large scale integration) 등 기능 소자의 집적도 향상과 함께 전자 기기의 소형화, 경량화, 고성능화, 구조적인 전기적 기능 통합, 조립 시간의 단축 및 원가 절감 등에 유리한 제품이다.
이러한 응용 영역에 사용되는 빌드-업 PCB에서는, 반드시 각 층 간의 전기적 연결을 위하여 비아 홀(via hole)을 형성하게 되는데, 이는, 기판의 각 층 간 전기적 연결 통로에 해당되는 것으로, 기존에는 기계 드릴(Mechanical Drill)로 형성하였으나, 회로의 미세화로 인하여 홀의 구경이 작아지면서 기계 드릴 가공에 따른 가공비의 증가와 미세 홀 가공의 한계로 인해 레이저를 이용한 가공 방식이 대안으로 나타나게 되었다.
그러나, 레이저 가공 방식의 경우, 보통, CO2레이저 또는 YAG 레이저 드릴을 사용하는데, 레이저 드릴에 의해 비아 홀의 크기가 결정되기 때문에, 예를 들어, CO2 레이저 드릴의 경우, 40㎛ 이하의 직경을 갖는 비아 홀을 제조하기 어려운 한계가 있으며, 또한, 다수의 비아 홀을 형성해야 하는 경우, 비용적 부담이 큰 한계가 있다.
이에, 상술한 레이저 가공 방식 대신, 감광성 절연 재료를 이용하여 저비용으로 미세한 직경의 비아 홀을 형성하는 방법이 제안되었다. 구체적으로, 상기 감광성 절연 재료로는 감광성을 이용하여 미세한 개구 패턴을 형성할 수 있는 솔더 레지스트라 불리는 감광성 절연 필름을 들 수 있다.
이러한 감광성 절연재료나 솔더 레지스트는 패턴 형성을 위한 감광성을 부여하기 위해 다수의 카르복시산과 아크릴레이트기를 포함한 산변성 아크릴레이트 수지를 사용하고 있는데, 대부분의 아크릴레이트기와 카르복시기는 에스테르 결합으로 연결되기 때문에, 원하는 모양으로 중합하기 위하여 중합 금지제 등을 포함하게 되며, 자외선 조사에 의해 라디칼 반응을 일으키기 위해 광 개시제 등을 또한 포함하게 된다.
그러나, 상기 중합 금지제 또는 광 개시제 등은 고온 조건에서 수지 밖으로 확산되면서, 절연층이나 도전층의 접착력을 저하시키고, 계면 탈락을 발생시킬 수 있다.
또한, 수지 내의 에스테르 결합은 높은 습도에서 가수분해 반응을 일으킬 수 있고, 수지의 가교 밀도를 감소시켜 수지의 흡습율을 상승시킬 수 있으며, 이에 따라, 중합 금지제 또는 광 개시제 등이 고온 조건에서 수지 밖으로 확산되어 접착력 저하를 더욱 가속화시킬 수 있게 된다.
이에, 저가의 비용으로 미세한 패턴을 균일하게 구현할 수 있으면서도, 절연층 및 금속 박막층 사이에 우수한 접착 신뢰성을 가질 수 있는, 반도체 소자의 빌드 업 방법의 개발이 요구되는 실정이다.
본 발명은 미세 패턴을 균일하게 구현할 수 있으면서도, 절연층 및 금속 박막층 사이에 우수한 접착 신뢰성을 가질 수 있는, 반도체 소자의 빌드 업 방법을 제공한다.
본 발명은 회로가 형성된 기판 상에, 제1패턴이 형성된 경화성 수지 절연층을 형성하는 단계; 상기 제1패턴이 형성된, 경화성 수지 절연층의 표면을 불소 화합물을 함유하는 에칭액으로 전처리하는 단계; 및 상기 표면이 전처리된 경화성 수지 절연층 상에 금속 박막층을 형성하는 단계를 포함하는, 반도체 소자의 빌드 업 방법을 제공한다.
본 발명의 반도체 소자의 빌드 업 방법에 의하면, 본 발명은 미세 패턴을 균일하게 구현할 수 있으면서도, 절연층 및 금속 박막층 사이에 우수한 접착 신뢰성을 가질 수 있는, 반도체 소자를 빌드 업 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 예에 따른 반도체 소자의 빌드 업 공정도이다.
도 2는 본 발명의 일 예에 따른 반도체 소자의 빌드 업 공정도이다.
도 3은 본 발명의 일 예에 따른 반도체 소자의 빌드 업 공정도이다.
도 4는 본 발명의 일 예에 따른 반도체 소자의 빌드 업 방법에서, 경화성 수지 절연층의 표면을 전처리한 후, 표면을 FE-SEM으로 관찰한 사진이다.
도 5는 본 발명의 일 예에 따른 반도체 소자의 빌드 업 방법에서, 경화성 수지 절연층의 표면을 전처리한 후, 표면의 조도를 측정한 결과이다.
본 발명의 반도체 소자의 빌드 업 방법은, 회로가 형성된 기판 상에, 제1패턴이 형성된 경화성 수지 절연층을 형성하는 단계; 상기 제1패턴이 형성된, 경화성 수지 절연층의 표면을 불소 화합물을 함유하는 에칭액으로 전처리하는 단계; 및 상기 표면이 전처리된 경화성 수지 절연층 상에 금속 박막층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되며, 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 예시적인 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 구성 요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 구성 요소, 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한 본 발명에 있어서, 각 층 또는 요소가 각 층들 또는 요소들의 "상에" 또는 "위에" 형성되는 것으로 언급되는 경우에는 각 층 또는 요소가 직접 각 층들 또는 요소들의 위에 형성되는 것을 의미하거나, 다른 층 또는 요소가 각 층 사이, 대상체, 기재 상에 추가적으로 형성될 수 있음을 의미한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 하기에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서, 광경화성 또는 감광성 바인더에 마스크를 적용하고 노광 및 현상하여 패턴을 형성하는 방법은, 경우에 따라 파지티브 방식 혹은 네거티브 방식을 모두 적용할 수 있으며, 이는 형성하고자 하는 패턴 및 사용하는 광경화성 또는 감광성 물질의 특성에 따라 적절히 선택할 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 측면에 따른 반도체 소자의 빌드 업 방법은, 회로가 형성된 기판 상에, 제1패턴이 형성된 경화성 수지 절연층을 형성하는 단계; 상기 제1패턴이 형성된, 경화성 수지 절연층의 표면을 불소 화합물을 함유하는 에칭액으로 전처리하는 단계; 및 상기 표면이 전처리된 경화성 수지 절연층 상에 금속 박막층을 형성하는 단계를 포함한다.
반도체 소자를 적층 즉, 빌드 업(Build-Up)할 때에는, 일반적으로 기저층과 상층부, 혹은 하층부와 상층부의 전기적 단절을 위하여, 절연 재료를 이용한 절연층을 형성하고, 각 층 상호 간의 전기적 연결을 위하여 비아 홀(via hole)을 형성한 후, 비아 홀을 통해 각 층 상호 간의 전기적 통로를 제공할 수 있는 금속 박막층, 즉 도전층을 상기 절연층 상에 형성하게 된다.
그러나 상술한 바와 같이, 절연 재료와 함께 사용되는 중합 금지제 또는 광 개시제 등은 절연층과 금속 박막층, 즉 도전층의 접착력을 저하시키고, 결국에는 절연층과 금속 박막층의 경계에서, 계면 탈락을 발생시킬 수 있으며, 스미어를 제거하기 위한 공정, 즉 디스미어(desmear)공정에서 녹아 내리게 되어, 절연재로서의 역할을 다하지 못하는 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명자들은, 상기 일 구현예에 따르면, 전처리에 의해, 제1패턴이 형성된, 경화성 수지 절연층의 표면에 미세 기공을 형성하고, 이에 따라 표면 조도의 큰 변화 없이도 금속 박막 등 후속 재료 등과의 우수한 접착 신뢰성을 구현할 수 있다는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.
이를 이용하여, ABF 공정 등, 레이저 가공 방식에 비해 더 미세한 패턴을 균일한 형태로 형성할 수 있으며, 제조된 반도체 장치에서 도전층과 절연층 사이에 우수한 접착 신뢰성을 구현할 수 있게 된다.
또한, 절연층의 일부만 광경화하여 패턴을 형성하고, 현상한 후, 도전층을 형성하는 공정(Photoimageable dielectric process, PID process)은 기존의 레이저를 통한 가공 방식에 비해 상대적으로 적은 비용으로도 신속하게 대량 생산이 가능하기 때문에, 공정의 효율성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 예에 따른 반도체 소자의 빌드 업 공정도이다.
도 1을 참조하면, 회로가 형성된 기판(100) 상에, 제1패턴이 형성된, 경화성 수지 절연층(200)을 형성하고, 상기 제1패턴이 형성된, 경화성 수지 절연층(200)의 표면을 불소 화합물을 함유하는 에칭액으로 전처리한 후, 상기 표면이 전처리된 경화성 수지 절연층(201) 상에 금속 박막층(300)을 형성하는 일련의 공정을 확인할 수 있다.
발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1패턴이 형성된 경화성 수지 절연층을 형성하는 단계는, 회로가 형성된 기판 상에, 알칼리 현상 가능한 광경화 및 열경화성 바인더 수지층을 형성하는 단계; 제1패턴 마스크를 이용하여 상기 바인더 수지층에 제1패턴을 형성하고, 알칼리 현상하는 단계; 및 상기 바인더 수지층을 열경화 하는 단계를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 예에 따른 반도체 소자의 빌드 업 공정도이다.
도 2를 참조하면, 제1패턴이 형성된, 경화성 수지 절연층(200)을 형성하는 단계는, 회로가 형성된 기판(100) 상에, 알칼리 현상 가능한 광경화 및 열경화성 바인더 수지층(210)을 형성하는 단계; 제1패턴 마스크(211)를 이용하여 상기 바인더 수지층(210)에 제1패턴을 형성하고, 알칼리 현상하는 단계; 및 상기 바인더 수지층을 열경화 하는 단계를 각각 확인할 수 있다.
그리고, 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 바인더 수지는, 산변성 올리고머, 광중합성 모노머, 열경화성 바인더 수지, 및 광 개시제를 포함할 수 있다.
그리고, 제1패턴 마스크를 이용하여 상기 바인더 수지층에 제1패턴을 형성하는 방법은, 그 예가 크게 한정되는 것은 아니나, 예를 들어, 상기 제1패턴이 형성된 마스크를 접촉하고 자외선을 조사하거나, 마스크에 포함된 제1패턴을 프로젝션 대물렌즈를 통해 이미징한 후 자외선을 조사하거나, 레이저 다이오드(Laser Diode)를 광원으로 사용하여 직접 이미징한 다음 자외선을 조사하는 등의 방식 등을 통해 선택적으로 노광할 수 있다.
이 때, 자외선 조사는 예를 들어 약 360nm 파장 대의 UV에 의하는 경우, 약 100mJ/cm2 내지 약 500mJ/cm2 세기로 조사할 수 있으나, 이러한 파장이나, 조사 세기, 및 조사 시간 등은 바인더 수지층의 광경화 정도에 따라 달라질 수 있다.
상기 노광 단계에서, 산변성 올리고머에 포함된 불포화 작용기와, 광중합성 모노머에 포함된 불포화 작용기가 광경화를 일으켜 서로 가교 결합을 형성할 수 있고, 그 결과 노광부에서 광경화에 의한 가교 구조가 형성될 수 있다.
이후, 알칼리 현상액을 사용해 현상을 진행하게 되면, 가교 구조가 형성된 노광부의 바인더 수지층은 그대로 회로가 형성된 기판 상에 남게 되며, 나머지 비노광부의 바인더 수지층은 알칼리 현상액에 녹아 제거될 수 있다.
상기 알칼리 현상액의 예는 크게 한정되는 것은 아니나, 예를 들어, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 인산나트륨, 규산나트륨, 암모니아, 아민류 등의 알칼리 수용액을 사용할 수 있으며, 상기 알칼리 현상액의 구체적인 사용량은 크게 제한되지 않는다.
그리고 나서, 남은 수지 조성물을 열처리하여 열경화를 진행하면, 상기 산변성 올리고머에 포함된 카르복시기가 열경화성 바인더의 열경화 가능한 작용기와 반응하여 가교 결합을 형성할 수 있고, 그 결과 열경화에 의한 가교 구조가 형성되면서, 제1패턴이 형성된 경화성 수지 절연층을 형성할 수 있게 된다.
이하, 경화성 수지 절연층 형성을 위해 사용되는 알칼리 현상 가능한 광경화 및 열경화성 바인더 수지 조성물을 각 성분 별로 보다 구체적으로 설명한다.
산변성 올리고머
산변성 올리고머는 카르복시기(-COOH) 및 광경화 가능한 불포화 작용기를 가진다. 이러한 산변성 올리고머는 광경화에 의해 수지 조성물의 다른 성분, 즉, 광중합성 모노머 및/또는 열경화성 바인더와 가교 결합을 형성해 경화성 수지 절연층 형성을 가능케 하며, 카르복시기를 포함하여 경화성 수지 절연층이 알칼리 현상성을 갖게 한다.
이러한 산변성 올리고머로는 카르복시기 및 광경화 가능한 작용기, 예를 들어, 아크릴레이트기나 불포화 이중 결합을 포함하는 작용기를 분자 내에 가지는 올리고머로서, 이전부터 광경화성 수지 조성물에 사용 가능한 것으로 알려진 모든 성분을 별다른 제한없이 사용할 수 있다.
예를 들어, 이러한 산변성 올리고머의 주쇄는 노볼락 에폭시 또는 폴리우레탄으로 될 수 있고, 이러한 주쇄에 카르복시기와 아크릴레이트기 등이 도입된 산변성 올리고머로서 사용할 수 있다. 상기 광경화 가능한 작용기는 적절하게는 아크릴레이트기로 될 수 있는데, 이때, 상기 산변성 올리고머는 카르복시기를 갖는 중합 가능한 모노머와, 아크릴레이트계 모노머를 공중합하여 올리고머 형태로서 얻을 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 수지 조성물에 사용 가능한 산변성 올리고머의 구체적인 예로는 다음과 같은 성분들을 들 수 있다.
(1) (메트)아크릴산 등의 불포화 카르복실산 (a)과 스티렌, α-메틸스티렌, 저급 알킬(메트)아크릴레이트, 이소부틸렌 등의 불포화 이중 결합을 갖는 화합물 (b)을 공중합시킴으로서 얻어지는 카르복시기 함유 수지;
(2) 불포화 카르복실산 (a)과 불포화 이중 결합을 갖는 화합물 (b)의 공중합체의 일부에 비닐기, 알릴기, (메트)아크릴로일기 등의 에틸렌성 불포화기와 에폭시기, 산클로라이드 등의 반응성기를 갖는 화합물, 예를 들어, 글리시딜(메트)아크릴레이트를 반응시키고, 에틸렌성 불포화기를 팬던트로서 부가시킴으로서 얻어지는 카르복시기 함유 감광성 수지;
(3) 글리시딜(메트)아크릴레이트, α-메틸글리시딜(메트)아크릴레이트 등의 에폭시기와 불포화 이중 결합을 갖는 화합물 (c)과 불포화 이중 결합을 갖는 화합물 (b)의 공중합체에 불포화 카르복실산 (a)을 반응시키고, 생성된 2급의 히드록시기에 무수프탈산, 테트라히드로무수프탈산, 헥사히드로무수프탈산 등의 포화 또는 불포화 다염기산 무수물 (d)을 반응시켜 얻어지는 카르복시기 함유 감광성 수지;
(4) 무수 말레산, 무수 이타콘산 등의 불포화 이중 결합을 갖는 산무수물 (e)과 불포화 이중 결합을 갖는 화합물 (b)의 공중합체에 히드록시알킬(메트)아크릴레이트 등의 1개의 히드록시기와 1개 이상의 에틸렌성 불포화 이중 결합을 갖는 화합물 (f)을 반응시켜 얻어지는 카르복시기 함유 감광성 수지;
(5) 후술하는 바와 같은 분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 갖는 다관능 에폭시 화합물 (g) 또는 다관능 에폭시 화합물의 히드록시기를 추가로 에피클로로히드린으로 에폭시화한 다관능 에폭시 수지의 에폭시기와, (메트)아크릴산 등의 불포화 모노카르복실산 (h)의 카르복시기를 에스테르화 반응(전체 에스테르화 또는 부분 에스테르화, 바람직하게는 전체 에스테르화)시키고, 생성된 히드록시기에 추가로 포화 또는 불포화 다염기산 무수물 (d)을 반응시켜 얻어지는 카르복시기 함유 감광성 화합물;
(6) 불포화 이중 결합을 갖는 화합물 (b)과 글리시딜 (메트)아크릴레이트의 공중합체의 에폭시기에 탄소수 2 내지 17의 알킬카르복실산, 방향족기 함유 알킬카르복실산 등의 1 분자 중에 1개의 카르복시기를 갖고, 에틸렌성 불포화 결합을 갖지 않는 유기산 (i)을 반응시키고, 생성된 2급의 히드록시기에 포화 또는 불포화 다염기산 무수물 (d)을 반응시켜 얻어지는 카르복시기 함유 수지;
(7) 지방족 디이소시아네이트, 분지 지방족 디이소시아네이트, 지환식 디이소시아네이트, 방향족 디이소시아네이트 등의 디이소시아네이트 (j)와, 디메틸올프로피온산, 디메틸올부탄산 등의 카르복시기 함유 디알코올 화합물(k), 및 폴리카르보네이트계 폴리올, 폴리에테르계 폴리올, 폴리에스테르계 폴리올, 폴리올레핀계 폴리올, 아크릴계 폴리올, 비스페놀 A계 알킬렌옥시드 부가체 디올, 페놀성 히드록실기 및 알코올성 히드록실기를 갖는 화합물 등의 디올 화합물 (m)의 중부가 반응에 의해 얻어지는 카르복시기 함유 우레탄 수지;
(8) 디이소시아네이트 (j)와, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 수소 첨가 비스페놀 A형 에폭시 수지, 브롬화 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 비크실레놀형 에폭시 수지, 비페놀형 에폭시 수지 등의 2관능 에폭시 수지의(메트)아크릴레이트 또는 그의 부분산 무수물 변성물 (n), 카르복시기 함유 디알코올 화합물 (k), 및 디올 화합물 (m)의 중부가 반응에 의해 얻어지는 감광성의 카르복시기 함유 우레탄 수지;
(9) 상기 (7) 또는 (8)의 수지의 합성 중에 히드록시알킬(메트)아크릴레이트 등의 1개의 히드록시기와 1개 이상의 에틸렌성 불포화 이중 결합을 갖는 화합물 (f)을 가하여, 말단에 불포화 이중 결합을 도입한 카르복시기 함유 우레탄 수지;
(10) 상기 (7) 또는 (8)의 수지의 합성 중에 이소포론디이소시아네이트와 펜타에리트리톨트리아크릴레이트의 등몰 반응물 등의 분자 내에 1개의 이소시아네이트기와 1개 이상의 (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물을 가하고, 말단(메트)아크릴화한 카르복시기 함유 우레탄 수지;
(11) 후술하는 바와 같은 분자 중에 2개 이상의 옥세탄환을 갖는 다관능 옥세탄 화합물에 불포화 모노카르복실산 (h)을 반응시켜, 얻어진 변성 옥세탄 화합물 중의 1급 히드록시기에 대하여 포화 또는 불포화 다염기산 무수물 (d)을 반응시켜 얻어지는 카르복시기 함유 감광성 수지;
(12) 비스에폭시 화합물과 비스페놀류와의 반응 생성물에 불포화 이중 결합을 도입하고, 계속해서 포화 또는 불포화 다염기산 무수물 (d)을 반응시켜 얻어지는 카르복시기 함유 감광성 수지;
(13) 노볼락형 페놀 수지와, 에틸렌옥시드, 프로필렌옥시드, 부틸렌옥시드, 트리메틸렌옥시드, 테트라히드로푸란, 테트라히드로피란 등의 알킬렌옥시드 및/또는 에틸렌카르보네이트, 프로필렌카르보네이트, 부틸렌카르보네이트, 2,3-카르보네이트프로필메타크릴레이트 등의 환상 카르보네이트와의 반응 생성물에 불포화 모노카르복실산 (h)을 반응시켜, 얻어진 반응 생성물에 포화 또는 불포화 다염기산 무수물 (d)을 반응시켜 얻어지는 카르복시기 함유 감광성 수지;
상술한 성분들 중에서도, 상기 (7) 내지 (10)에서, 수지 합성에 이용되는 이소시아네이트기 함유 화합물이 벤젠환을 포함하지 않는 디이소시아네이트로 되는 경우와, 상기 (5) 및 (8) 에서, 수지 합성에 이용되는 다관능 및 2관능 에폭시 수지가 비스페놀 A 골격, 비스페놀 F 골격, 비페닐 골격 또는 비크실레놀 골격을 갖는 선상 구조의 화합물이나 그 수소 첨가 화합물로 되는 경우, 절연층의 가요성 등의 측면에서 산변성 올리고머로서 바람직하게 사용 가능한 성분이 얻어질 수 있다. 또한, 다른 측면에서, 상기 (7) 내지 (10)의 수지의 변성물은 주쇄에 우레탄 결합을 포함하여 휘어짐에 대해 바람직하다.
그리고, 상술한 산변성 올리고머로는 상업적으로 입수 가능한 성분을 사용할 수도 있는데, 이러한 성분의 구체적인 예로는 일본화약사의 ZAR-2000, ZFR-1031, ZFR-1121 또는 ZFR-1122 등을 들 수 있다.
한편, 상술한 산변성 올리고머는 일 구현예의 수지 조성물의 전체 중량에 대하여 약 15 내지 약 75중량%, 혹은 약 20 내지 약 50중량%, 혹은 약 25 내지 약 45중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 산변성 올리고머의 함량이 지나치게 작으면 알칼리 현상성이 저하될 수 있고, 경화성 수지 절연층의 강도가 저하될 수 있다. 반대로, 산변성 올리고머의 함량이 지나치게 높아지면, 과도하게 현상될 수 있으며, 코팅 시 균일성이 떨어질 수 있다.
또, 산변성 올리고머의 산가는 약 40 내지 약 120mgKOH/g, 혹은 약 50 내지 약 110mgKOH/g, 혹은 약 60 내지 약 90mgKOH/g로 될 수 있다. 산가가 지나치게 낮아지면, 알칼리 현상성이 저하될 수 있고, 반대로 지나치게 높아지면 현상액에 의해 광경화부, 예를 들어, 노광부까지 용해될 수 있으므로, 정상적인 패턴 형성이 어려워질 수 있다.
광중합성 모노머
이러한 광중합성 모노머는, 예를 들어, 2개 이상의 다관능 비닐기 등 광경화 가능한 불포화 작용기를 갖는 화합물로 될 수 있으며, 상술한 산변성 올리고머의 불포화 작용기와 가교 결합을 형성하여 노광 시 광경화에 의한 가교 구조를 형성할 수 있다. 이로서, 경화성 수지 절연층이 형성될 부분에 대응하는 노광부의 수지 조성물이 알칼리 현상되지 않고 잔류하도록 할 수 있다.
이러한 광중합성 모노머로는, 실온에서 액상인 것을 사용할 수 있고, 이에 따라 일 구현예의 수지 조성물의 점도를 도포 방법에 맞게 조절하거나, 비노광부의 알칼리 현상성을 보다 향상시키는 역할도 함께 할 수 있다.
상기 광중합성 모노머로는, 분자 내에 2개 이상, 혹은 3개 이상, 혹은 3 내지 6개의 광경화 가능한 불포화 작용기를 갖는 (메트)아크릴레이트계 화합물을 사용할 수 있고, 보다 구체적인 예로서, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 또는 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트 등의 히드록시기 함유 다관능 아크릴레이트계 화합물; 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 또는 폴리프로필렌글리콜디아크릴레이트 등의 수용성 다관능 아크릴레이트계 화합물; 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트, 또는 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 등의 다가 알코올의 다관능 폴리에스테르아크릴레이트계 화합물; 트리메틸올프로판, 또는 수소 첨가 비스페놀 A 등의 다관능 알코올 또는 비스페놀 A, 비페놀 등의 다가 페놀의 에틸렌옥시드 부가물 및/또는 프로필렌옥시드 부가물의 아크릴레이트계 화합물; 상기 히드록시기 함유 다관능 아크릴레이트계 화합물의 이소시아네이트 변성물인 다관능 또는 단관능 폴리우레탄아크릴레이트계 화합물; 비스페놀 A 디글리시딜에테르, 수소 첨가 비스페놀 A 디글리시딜에테르 또는 페놀 노볼락 에폭시 수지의 (메트)아크릴산 부가물인 에폭시아크릴레이트계 화합물; 카프로락톤 변성 디트리메틸올프로판테트라아크릴레이트, ε-카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨의 아크릴레이트, 또는 카프로락톤 변성 히드록시피발산네오펜틸글리콜에스테르디아크릴레이트 등의 카프로락톤 변성의 아크릴레이트계 화합물, 및 상술한 아크릴레이트계 화합물에 대응하는 (메트)아크릴레이트계 화합물 등의 감광성 (메트)아크릴레이트계 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물을 사용할 수 있고, 이들을 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다.
이들 중에서도, 상기 광중합성 모노머로는 1 분자 중에 2개 이상, 혹은 혹은 3개 이상, 혹은 3 내지 6개의 (메트)아크릴로일기를 갖는 다관능 (메트)아크릴레이트계 화합물을 바람직하게 사용할 수 있으며, 특히 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 또는 카프로락톤 변성 디트리메틸올프로판테트라아크릴레이트 등을 적절히 사용할 수 있다. 상업적으로 입수 가능한 광중합성 모노머의 예로는, 일본화약사의 DPEA-12 등을 들 수 있다.
상술한 광중합성 모노머의 함량은 수지 조성물 전체 중량에 대하여 약 5 내지 30중량%, 혹은 약 7 내지 20중량%, 혹은 약 7 내지 15중량%로 될 수 있다. 광중합성 모노머의 함량이 지나치게 작아지면, 광경화가 충분하지 않게 될 수 있고, 지나치게 커지면 건조성이 나빠지고 물성이 저하될 수 있다.
열경화성 바인더
열경화성 바인더는, 열경화 가능한 작용기, 예를 들어, 에폭시기, 옥세타닐기, 환상 에테르기 및 환상 티오 에테르기 중에서 선택된 1종 이상을 포함한다. 이러한 열경화성 바인더는 열경화에 의해 산변성 올리고머 등과 가교 결합을 형성해 경화성 수지 절연층의 내열성 또는 기계적 물성을 담보할 수 있다.
이러한 열경화성 바인더는 연화점이 약 70 내지 100로 될 수 있고, 이를 통해 라미네이션 시 요철을 줄일 수 있다. 연화점이 낮을 경우 경화성 수지 절연층의 끈적임(Tackiness)이 증가하고, 높을 경우 흐름성이 악화될 수 있다.
상기 열경화성 바인더로는, 분자 중에 2개 이상의 환상 에테르기 및/또는 환상 티오에테르기(이하, 환상 (티오)에테르기라고 함)를 갖는 수지를 사용할 수 있고, 또 2관능성의 에폭시 수지를 사용할 수 있다. 기타 디이소시아네이트나 그의 2관능성 블록이소시아네이트도 사용할 수 있다.
상기 분자 중에 2개 이상의 환상 (티오)에테르기를 갖는 열경화성 바인더는 분자 중에 3, 4 또는 5원환의 환상 에테르기, 또는 환상 티오에테르기 중 어느 한쪽 또는 2종의 기를 2개 이상 갖는 화합물로 될 수 있다. 또, 상기 열경화성 바인더는 분자 중에 적어도 2개 이상의 에폭시기를 갖는 다관능 에폭시 화합물, 분자 중에 적어도 2개 이상의 옥세타닐기를 갖는 다관능 옥세탄 화합물 또는 분자 중에 2개 이상의 티오에테르기를 갖는 에피술피드 수지 등으로 될 수 있다.
상기 다관능 에폭시 화합물의 구체예로서는, 예를 들면 비스페놀 A형 에폭시 수지, 수소 첨가 비스페놀 A형 에폭시 수지, 브롬화 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, N-글리시딜형 에폭시 수지, 비스페놀 A의 노볼락형 에폭시 수지, 비크실레놀형 에폭시 수지, 비페놀형 에폭시 수지, 킬레이트형 에폭시 수지, 글리옥살형 에폭시 수지, 아미노기 함유 에폭시 수지, 고무 변성 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔 페놀릭형 에폭시 수지, 디글리시딜프탈레이트 수지, 헤테로시클릭 에폭시 수지, 테트라글리시딜크실레노일에탄 수지, 실리콘 변성 에폭시 수지, ε-카프로락톤 변성 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 또한, 난연성 부여를 위해, 인 등의 원자가 그 구조 중에 도입된 것을 사용할 수도 있다. 이들 에폭시 수지는 열경화함으로써, 경화 피막의 밀착성, 땜납 내열성, 무전해 도금 내성 등의 특성을 향상시킨다.
상기 다관능 옥세탄 화합물로서는 비스[(3-메틸-3-옥세타닐메톡시)메틸]에테르, 비스[(3-에틸-3-옥세타닐메톡시)메틸]에테르, 1,4-비스[(3-메틸-3-옥세타닐메톡시)메틸]벤젠, 1,4-비스[(3-에틸-3-옥세타닐메톡시)메틸]벤젠, (3-메틸-3-옥세타닐)메틸아크릴레이트, (3-에틸-3-옥세타닐)메틸아크릴레이트, (3-메틸-3-옥세타닐)메틸메타크릴레이트, (3-에틸-3-옥세타닐)메틸메타크릴레이트나 이들의 올리고머 또는 공중합체 등의 다관능 옥세탄류 이외에, 옥세탄 알코올과 노볼락 수지, 폴리(p-히드록시스티렌), 카르도형 비스페놀류, 카릭스아렌류, 카릭스레졸신아렌류, 또는 실세스퀴옥산 등의 히드록시기를 갖는 수지와의 에테르화물 등을 들 수 있다. 그 밖의, 옥세탄환을 갖는 불포화 모노머와 알킬(메트)아크릴레이트와의 공중합체 등도 들 수 있다.
상기 분자 중에 2개 이상의 환상 티오에테르기를 갖는 화합물로서는, 예를 들면 재팬 에폭시 레진사 제조의 비스페놀 A형 에피술피드 수지 YL7000 등을 들 수 있다. 또한, 노볼락형 에폭시 수지의 에폭시기의 산소 원자를 황 원자로 대체한 에피술피드 수지 등도 사용할 수 있다.
또한, 시판되고 있는 것으로서, 국도화학사의 YDCN-500-80P 등을 사용할 수 있다.
열경화성 바인더는 상기 산변성 올리고머의 카르복시기 1 당량에 대하여 0.8 내지 2.0 당량에 대응하는 함량으로 포함될 수 있다. 열경화성 바인더의 함량이 지나치게 작아지면, 경화 후 절연층에 카르복시기가 남아 내열성, 내알칼리성, 전기 절연성 등이 저하될 수 있다. 반대로, 함량이 지나치게 커지면, 저분자량의 열경화성 바인더가 건조 도막에 잔존함으로써, 도막의 강도 등이 저하되기 때문에 바람직하지 않다.
실란계 커플링제
그리고, 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 절연 수지 조성물은, 조성물 전체 100중량%에 대하여, 약 1 내지 약 10중량%, 바람직하게는 약 1 내지 약 5중량%의 실란계 커플링제를 더 포함하는 것일 수도 있다.
구체적으로 상기 실란계 커플링제는, 알콕시 실란 그룹을 포함하는 알콕시 실란계 화합물일 수 있다. 상기 알콕시 실란 그룹은 조성물 내에서 가수 분해 등에 의해, 실라놀 기 혹은 실릴 에테르 반복 단위 등을 형성할 수 있으며, 실릴 에테르 반복 단위에서 실라놀 기 쪽이 금속 표면과 결합하고, 나머지 유기 잔기가 고분자 쪽과 결합하여, 주 성분이 금속인 도전층과 경화성 수지 절연층의 계면에서 접착력을 향상시킬 수 있게 된다.
상술한 각 성분 외에도, 일 구현예의 수지 조성물은 용제; 및 후술하는 열경화성 바인더 촉매(열경화 촉매), 필러, 안료 및 첨가제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 더 포함할 수도 있다.
열경화성 바인더 촉매( 열경화 촉매)
열경화성 바인더 촉매는 열경화성 바인더의 열경화를 촉진시키는 역할을 한다.
이러한 열경화성 바인더 촉매로서는, 예를 들면 이미다졸, 2-메틸이미다졸, 2-에틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-페닐이미다졸, 4-페닐이미다졸, 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸, 1-(2-시아노에틸)-2-에틸-4-메틸이미다졸 등의 이미다졸 유도체; 디시안디아미드, 벤질디메틸아민, 4-(디메틸아미노)-N,N-디메틸벤질아민, 4-메톡시-N,N-디메틸벤질아민, 4-메틸-N,N-디메틸벤질아민 등의 아민 화합물; 아디프산 디히드라지드, 세박산 디히드라지드 등의 히드라진 화합물; 트리페닐포스핀 등의 인 화합물 등을 들 수 있다. 또한, 시판되고 있는 것으로서는, 예를 들면 시코쿠 가세이 고교사 제조의 2MZ-A, 2MZ-OK, 2PHZ, 2P4BHZ, 2P4MHZ(모두 이미다졸계 화합물의 상품명), 산아프로사 제조의 U-CAT3503N, UCAT3502T(모두 디메틸아민의 블록이소시아네이트 화합물의 상품명), DBU, DBN, U-CATSA102, U-CAT5002(모두 이환식 아미딘 화합물 및 그의 염) 등을 들 수 있다. 특히 이들에 한정되는 것이 아니고, 에폭시 수지나 옥세탄 화합물의 열경화 촉매, 또는 에폭시기 및/또는 옥세타닐기와 카르복시기의 반응을 촉진하는 것일 수 있고, 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다. 또한, 구아나민, 아세토구아나민, 벤조구아나민, 멜라민, 2,4-디아미노-6-메타크릴로일옥시에틸-S-트리아진, 2-비닐-4,6-디아미노-S-트리아진, 2-비닐-4,6-디아미노-S-트리아진 이소시아누르산 부가물, 2,4-디아미노-6-메타크릴로일옥시에틸-S-트리아진 이소시아누르산 부가물 등의 S-트리아진 유도체를 이용할 수도 있고, 바람직하게는 이들 밀착성 부여제로서도 기능하는 화합물을 상기 열경화성 바인더 촉매와 병용할 수 있다.
열경화성 바인더 촉매의 함량은 적절한 열경화성의 측면에서, 수지 조성물 전체 중량에 대하여 약 0.3 내지 약 15중량%로 될 수 있다.
필러
필러는 내열 안정성, 열에 의한 치수안정성, 수지 접착력을 향상시키는 역할을 한다. 또한, 색상을 보강함으로써 체질안료 역할도 한다.
필러로는 무기 또는 유기 충전제를 사용할 수가 있는데, 예를 들어 황산바륨, 티탄산바륨, 무정형 실리카, 결정성 실리카, 용융 실리카, 구형 실리카, 탈크, 클레이, 탄산마그네슘, 탄산칼슘, 산화알루미늄(알루미나), 수산화알루미늄, 마이카 등을 사용할 수 있다.
필러의 함량은 조성물 전체 중량에 대하여 약 5 내지 약 50중량%인 것이 바람직하다. 필러가 과도하게 사용될 경우에는 조성물의 점도가 높아져서 코팅성이 저하되거나 경화도가 떨어지게 되어 바람직하지 않다.
안료
안료는 시인성, 은폐력을 발휘하여 회로선의 긁힘과 같은 결함을 숨기는 역할을 한다.
안료로는 적색, 청색, 녹색, 황색, 흑색 안료 등을 사용할 수 있다. 청색 안료로는 프탈로시아닌 블루, 피그먼트 블루 15:1, 피그먼트 블루 15:2, 피그먼트 블루 15:3, 피그먼트 블루 15:4, 피그먼트 블루 15:6, 피그먼트 블루 60 등을 사용할 수 있다. 녹색 안료로는 피그먼트 그린 7, 피그먼트 그린 36, 솔벤트 그린 3, 솔벤트 그린 5, 솔벤트 그린 20, 솔벤트 그린 28 등을 사용할 수 있다. 황색 안료로는 안트라퀴논계, 이소인돌리논계, 축합 아조계, 벤즈이미다졸론계 등이 있으며, 예를 들어 피그먼트 옐로우 108, 피그먼트 옐로우 147, 피그먼트 옐로우 151, 피그먼트 옐로우 166, 피그먼트 옐로우 181, 피그먼트 옐로우 193 등을 사용할 수 있다.
안료의 함량은 수지 조성물 전체 중량에 대하여 약 0.5 내지 약 3중량%로 사용하는 것이 바람직하다. 약 0.5중량% 미만으로 사용할 경우에는 시인성, 은폐력이 떨어지게 되며, 약 3중량%를 초과하여 사용할 경우에는 내열성이 떨어지게 된다.
첨가제
첨가제는 수지 조성물의 기포를 제거하거나, 필름 코팅시 표면의 팝핑(Popping)이나 크레이터(Crater)를 제거, 난연성질 부여, 점도 조절, 촉매 등의 역할로 첨가될 수 있다.
구체적으로, 미분실리카, 유기 벤토나이트, 몬모릴로나이트 등의 공지 관용의 증점제; 실리콘계, 불소계, 고분자계 등의 소포제 및/또는 레벨링제; 인계 난연제, 안티몬계 난연제 등의 난연제 등과 같은 공지 관용의 첨가제류를 배합할 수 있다.
이중에서 레벨링제는 필름 코팅시 표면의 팝핑이나 크레이터를 제거하는 역할을 하며, 예를 들어 BYK-Chemie GmbH의 BYK-380N, BYK-307, BYK-378, BYK-350 등을 사용할 수 있다.
첨가제의 함량은 수지 조성물 전체 중량에 대하여 약 0.01 내지 약 10중량%인 것이 바람직하다.
용제
수지 조성물을 용해시키거나 적절한 점도를 부여하기 위해 1개 이상의 용제를 혼용하여 사용할 수 있다.
용제로서는 메틸에틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤류; 톨루엔, 크실렌, 테트라메틸벤젠 등의 방향족 탄화수소류; 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 디프로필렌글리콜디에틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노에틸에테르 등의 글리콜에테르류(셀로솔브); 아세트산에틸, 아세트산부틸, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 등의 아세트산에스테르류; 에탄올, 프로판올, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 카르비톨 등의 알코올류; 옥탄, 데칸 등의 지방족 탄화수소; 석유에테르, 석유나프타, 수소 첨가 석유나프타, 용매나프타 등의 석유계 용제; 디메틸아세트아미드, 디메틸포름아미드(DMF) 등의 아미드류 등을 들 수 있다. 이들 용제는 단독으로 또는 2종 이상의 혼합물로서 사용할 수 있다.
용제의 함량은 수지 조성물 전체 중량에 대하여 약 10 내지 약 50중량%로 될 수 있다. 용제가 적게 사용되는 경우, 점도가 높아 코팅성이 떨어지고 용제가 과도하게 사용되는 경우, 건조가 잘 되지 않아 끈적임이 증가하게 된다.
상기 알칼리 현상 가능한 광경화 및 열경화성 바인더 수지층 형성 시에는, 알칼리 현상 가능한 광경화 및 열경화성 바인더 수지 조성물을 상기 회로가 형성된 기판 상에 직접 도포하고, 건조하는 방법에 의하거나, 또는, 캐리어 필름 상에 상술한 수지 조성물을 도포하고 건조한, 드라이 필름 상태을 이용하여, 필름과 기판을 합착(라미네이션)한 후, 캐리어 필름을 제거하는 방법 등을 사용할 수도 있다.
필름의 형태를 이용하는 경우, 다음과 같은 과정에 의할 수 있다.
캐리어 필름(Carrier Film)에 상술한 수지 조성물을 콤마 코터, 블레이드 코터, 립 코터, 로드 코터, 스퀴즈 코터, 리버스 코터, 트랜스퍼 롤 코터, 그라비아 코터 또는 분무 코터 등으로 도포한 후, 50 내지 130 온도의 오븐을 1 내지 30분간 통과시켜 건조시킨 다음, 이형 필름(Release Film)을 적층함으로써, 아래로부터 캐리어 필름, 알칼리 현상 가능한 광경화 및 열경화성 바인더 수지층, 이형 필름으로 구성되는 드라이 필름을 제조할 수 있다. 상기 알칼리 현상 가능한 광경화 및 열경화성 바인더 수지층의 두께는 약 5 내지 100 ㎛ 정도로 될 수 있다. 이때, 캐리어 필름으로는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에스테르 필름, 폴리이미드 필름, 폴리아미드이미드 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리스티렌 필름 등의 플라스틱 필름을 사용할 수 있고, 이형 필름으로는 폴리에틸렌(PE), 폴리테트라플루오로에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 표면 처리한 종이 등을 사용할 수 있으며, 이형필름을 박리할 때 감광성 필름과 캐리어 필름의 접착력보다 감광성 필름과 이형 필름의 접착력이 낮은 것이 바람직하다.
그리고, 발명의 일 실시예에 따르면, 회로가 형성된 기판 상에 제1패턴이 형성된 경화성 수지 절연층을 형성하는 단계 이후, 전처리 이전에, 스미어를 제거하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
상술한 방법에 의해 형성된 경화성 수지 절연층은, 제1패턴에 의해 하부의 회로가 형성된 기판과 전기적 연결을 위한 비아 홀(via hole)을 가지게 되는데, 이러한 비아 홀, 즉 상기 제1패턴에서 알칼리 현상에 의해 제거된 부분에는, 일부 제거가 완전하지 않은 부분, 또는 현상 등의 과정에서 절연층의 수지 등이 용출되어 홀의 내벽에 부착된 부분, 즉, 스미어(smear)가 남아있을 수 있으며, 이러한 스미어로 인하여, 후속 공정에서의 도금 등, 전기적 연결에 방해를 받을 수 있다.
따라서, 이러한 스미어를 제거하고, 하부의 회로 부분 중 상부와 전기적 연결이 필요한 부분을 완전히 외부로 노출시키는 공정, 즉 디스미어(desmear) 공정을 더 진행하는 것이 바람직하며, 이 경우, 스웰러 처리, 디스미어 처리, 이후 중화 등의, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 일반적으로 사용되는 디스미어 공정에 의할 수 있다.
도 2를 참조하면, 제1패턴이 형성된, 경화성 수지 절연층(200)을 형성하는 단계 이후, 개구부에 잔존하는 스미어 및 이러한 스미어를 제거하는 디스미어 공정을 확인할 수 있다.
발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 불소 화합물을 함유한 에칭액은 불화 암모늄 및/또는 불화수소 암모늄을 포함하는 것이, 환경적 측면 및 공정의 위험성 측면에서 바람직할 수 있다.
이 때, 상기 불소 화합물을 함유한 에칭액은, 약 1w% 내지 약 20w%의 농도로 사용될 수 있다.
그리고, 상기 전처리하는 단계는, 약 15 내지 약 80의 온도에서 약 1 내지 약 30분간, 바람직하게는 약 1 내지 약 15분, 또는 약 5 내지 약 10분 간 진행될 수 있다.
상술한 농도 및 시간 범위를 벗어나는 경우, 표면에 대한 충분한 전처리가 이루어 지지 못하여, 접착력 향상 효과가 미미할 수 있으며, 반대의 경우 과도한 노출로 인하여 회로 패턴에 손상을 입힐 수 있고, 표면 역시 심각하게 손상되어, 접착력 및 접착 안정성이 오히려 저하되는 문제점이 발생할 가능성이 있다.
상술하였다시피, 이러한 전처리에 의해, 상기 경화성 수지 절연층의 표면에 미세 기공이 형성될 수 있으며, 이에 따라, 금속 박막 등 후속 재료 등과의 우수한 접착 신뢰성을 구현할 수 있다. 구체적으로는, 상기 전처리된 경화성 수지 절연층의 표면에서, 약 1㎛2 당, 지름이 약 10nm 내지 약 2㎛인 미세 기공이 약 20 내지 약 200개 형성될 수 있다.
그리고, 상기 경화성 수지 절연층의 표면 조도(Rz)가 1㎛ 이상, 또는 약 1㎛ 내지 약 2㎛로 형성될 수 있고, 표면 조도(Rq)가 약 60nm 이상, 바람직하게는 약 60nm 내지 약 100nm로 형성될 수 있으며, 표면 조도(Ra) 값은 약 100nm 이하, 바람직하게는 약 10nm 내지 약 80nm일 수 있다.
표면 조도(Rz) 또는 (Rq) 값이 상기 범위를 벗어나는 경우, 패턴 형성 공정에서, 우수한 접합 신뢰성을 구현할 수 없는 문제점이 발새알 수 있고, 표면 조도(Ra) 값이 상기 범위를 벗어나는 경우, 패턴 형성 공정에서, 조도 차이에 의해 제대로 된 패턴이 형성되지 않는 문제가 발생할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 일 예에 따른 반도체 소자의 빌드 업 방법에서, 경화성 수지 절연층의 표면을 전처리한 후, 표면을 FE-SEM으로 관찰한 사진이며, 도 5는 본 발명의 일 예에 따른 반도체 소자의 빌드 업 방법에서, 경화성 수지 절연층의 표면을 전처리한 후, 표면의 조도를 측정한 결과이다.
상기 도 5를 참조하면, 경화성 수지 절연층의 표면 조도는 전처리 여부와 큰 상관 없이 표면 조도에 큰 차이가 발생하지 않은 것을 확인할 수 있다.
또한, 상기 도 4를 참조하면, 전처리에 의해 경화성 수지 절연층의 표면에 미세 기공이 형성된 것을 확인할 수 있으며, 구체적으로는, 상기 전처리된 경화성 수지 절연층의 표면에서, 약 1㎛2 당, 지름이 약 10nm 내지 약 2㎛인 구형의 미세 기공이 약 20 내지 약 200개 형성된 것을 명확히 확인할 수 있다.
이후, 표면이 전처리된 경화성 수지 절연층 상에 도전층 형성을 위한 금속 박막층을 형성하게 된다. 상기 금속 박막층을 형성하는 단계는, 무전해 도금 또는 스퍼터링에 의할 수 있으며, 바람직하게는 무전해 도금에 의할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 수지 절연층 상에 도전층 혹은 도전성 금속의 시드(seed) 층 등을 형성하기 위해 사용되는 일반적 방법은 모두 적용 가능하다.
그리고, 상기 금속 박막층은, 제1패턴 및 디스미어 공정에 의해 형성된 비아 홀을 통해 하부의 회로 부분과 연결되어, 각 회로층 간의 전기적 연결 통로를 형성할 수 있게 된다.
한편, 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상층부에, 또 다른 회로를 구현하기 위하여, 상기 금속 박막층 형성 이후, 상기 금속 박막층 상에 제2패턴이 형성된 감광성 수지층을 형성하는 단계; 상기 감광성 수지층의 제2패턴에 의해 노출된 금속 박막층 상에 금속층을 증착시키는 단계; 및 상기 제2패턴이 형성된 감광성 수지층 및 금속층이 증착되지 않은 금속 박막층을 제거하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
이 때, 상기 제1패턴 및 제2패턴은 동일하거나 상이할 수 있고, 제1패턴 및 제2패턴에 의한 회로는 상술한 비아 홀을 통하여 서로 전기적으로 연결되어 있을 수 있으며, 제2패턴이 형성되었던 감광성 수지층 및 금속층이 증착되지 않은 금속 박막층을 제거하여, 신뢰도를 더 높일 수 있게 된다.
도 3은 본 발명의 일 예에 따른 반도체 소자의 빌드 업 공정도이다.
도 3을 참조하면, 상기 금속 박막층(300) 형성 이후, 금속 박막층(300) 상에 제2패턴이 형성된 감광성 수지층(400)을 형성하는 단계; 상기 감광성 수지층의 제2패턴에 의해 노출된 금속 박막층(300) 상에 금속층(500)을 증착시키는 단계; 및 상기 제2패턴이 형성된 감광성 수지층(400) 및 금속층이 증착되지 않은 금속 박막층을 제거하는 단계를 확인할 수 있다.
이하, 발명의 구체적인 실시예를 통해, 발명의 작용 및 효과를 보다 상술하기로 한다. 다만, 이러한 실시예는 발명의 예시로 제시된 것에 불과하며, 이에 의해 발명의 권리범위가 정해지는 것은 아니다.
< 실시예 >
[ 실시예 1]
경화성 수지 절연층 필름 제조
산변성 올리고머로서 일본화약의 ZFR-1122를 27중량%, 광중합성 모노머로서 다관능 에폭시 아크릴레이트(일본화약의 DPEA-12) 10중량%, 광개시제로서 Darocur TPO(치바스페셜리티케미컬사)를 3중량%, 열경화성 바인더로 YDCN-500-80P(국도화학사) 16중량%, 실란 커플링제로 2MUSIZ(시코쿠케미칼사) 2중량%, 열경화 촉매로서 2-페닐이미다졸을 1중량%, 필러로서 UFP-40 (덴카 실리카사)를 30중량%, 첨가제로서 BYK사의 BYK-UV3570을 1중량%, 용제로서 DMF를 10중량%를 사용하여 각 성분을 배합하고 교반한 후 3롤밀 장비로 필러를 분산시켜 알칼리 현상 가능한 광경화 및 열경화성 바인더 수지 조성물을 제조하였다.
제조된 수지 조성물을 콤마 코터를 이용하여 캐리어 필름으로 사용되는 PET에 도포한 후, 75의 오븐을 8분간 통과시켜 건조시킨 다음, 이형 필름으로서 PE를 적층하여, 아래로부터 캐리어 필름, 알칼리 현상 가능한 광경화 및 열경화성 바인더 수지층, 이형 필름으로 구성되는 경화성 수지 절연층 형성용 드라이 필름을 제조하였다.
반도체 소자의 빌드 업
상기 제조된 드라이 필름의 이형 필름을 벗긴 후, 회로가 형성된 기판 위에 바인더 수지층을 진공라미네이터(메이끼 세이사꾸쇼사 제조 MV LP-500)로 진공 적층한 다음, 패턴 마스크 적용 하에 365nm 파장대의 UV로 400mJ/cm2로 노광한 후, 캐리어 필름을 제거하였다. 이러한 결과물을 교반하고 있는 31의 Na2CO3 1w%의 알칼리 용액에 60초간 담근 후, 현상하여 150에서 1시간 동안 가열 경화시킴으로써, 제1패턴을 형성하였다.
한편, 상기 회로가 형성된 기판은 두께가 0.1mm, 동박 두께가 12㎛인 LG화학의 동박적층판 LG-T-500GA를 가로 5cm, 세로 5cm의 기판으로 잘라, 화학적 에칭으로 동박 표면에 미세 조도를 형성한 것을 사용하였다.
상기 제조된 인쇄 회로 기판에, 아래와 표 1같은 조건에서 디스미어 공정을 진행하여, 스미어를 제거하였다.
공정 사용 약품 온도
()		 시간
(min)
Swelling Securiganth MV SWELLER 65 5
NaOH (50w/w%)
Permanganation Securiganth MV ETCH P 80 10
NaOH (50w/w%)
Neutralization Securiganth MV Reduction Conditioner 50 4
H2SO4 (60w/w%)
디스미어 공정 이후, 인쇄 회로 기판을 50의 NH4F 수용액(10중량%)에 10분간 담그고, 교반하여, 표면 전처리 공정을 진행하였다.
이후, 아래 표 2와 같은 조건에서 화학 동 도금을 진행하여, 표면이 전처리된 경화성 수지 절연층 상에 금속 박막층을 형성하여, 반도체 소자를 빌드 업 하였다. 사용 시약은 모두 Atotech사 제품이다.
공정 사용 약품 온도
()		 시간
(min)
Conditioning Neoganth MV Conditioner 60 5
Acid dipping H2SO4 (60w/w%) RT 1
Pre dipping Neoganth MV Pre Dip RT 1
Activating Neoganth MV Activator 40 5
NaOH (50w/w%)
Reduction Neoganth MV Reducer 3 3
Electroless Copper plating Printoganth MV BASIC 14 14
Printoganth MV COPPER
Printoganth MV Plus STABILIZER
Printoganth MV STARTER
Reduction Solution Copper
화학 동 도금 완료 후, 도금 접착력 측정을 위하여, 아래 표 3의 도금 용액을 이용하여 전기 동 도금을 진행하여, 금속 박막층의 두께를 두껍게 하였다.
사용 약품 부피
(liter)		 중량
(kg)
DI water 85 85
CuSO4(5H2O) 20
H2SO4
(49w%, 밀도=1.4g/cm3)		 8.57 12
HCl
(37w%, 밀도=1.19g/cm3)		 0.012 0.014
Cupracid MV Brightener 0.15
EXPT Cupracid MV2 Leveller 2
EXPT Cupracid MV2 Correction 1.8
상기 사용 시약은 모두 Atotech사 제품이며, 1A의 전류 조건에서 60분간 도금을 진행하였다.
[ 실시예 2]
산변성 올리고머로서 일본화약의 ZAR-2000를 29중량% 사용하고, 실란 커플링제를 사용하지 않은 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 진행하였다.
[ 비교예 1]
NH4F를 이용한 전처리 공정을 진행하지 않은 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 진행하였다.
< 실험예 >
표면 조도 측정
상기 실시예 및 비교예에서, 전처리 공정을 완료한 후(비교예의 경우, 디스미어 공정 완료 후) FE-SEM (Hitachi S-4800) 을 이용하여 표면상태를 관찰하였고, 표면 조도의 차이점을 정확히 측정하기 위해 OP (Optical profiler, 나노시스템 社 nanoview)를 이용하여 표면조도 값 Rz 및 Ra의 값을 비교하여 측정하였다. 표면상태에 대한 FE-SEM 사진은 도 4에 도시된 바와 같으며, OP를 이용해 측정한 이미지와, Rz 및 Ra 값은 도 5 및 하기 표 4에 정리된 바와 같다.
현상성 평가
상기 실시예 및 비교예의 알칼리 현상 과정에서, 현상성을 평가하였다.
Fe-SEM으로 관찰하여, 100㎛의 마스크를 사용하였을 때, 현상된 상태가 85㎛이상인 경우, O 평가하여, 하기 표 4에 정리하였다.
접착력 평가
상기 전기 동 도금 이후, 도금된 동박과 경화성 수지 절연층 계면 사이의 접착력을 아래와 같이 측정하였다.
실시예 및 비교예에서 도금된 시편을 폭 1cm, 길이 10cm로 절취하여 시편을 얻었다. Stable micro system 사의 Texture Analyzer XT Plus 를 이용하여, 90도 박리 강도를 측정하였다. tension 모드에서 5mm/s의 속도로 560mm를 측정한 후, 전 구간의 평균값을 아래 표 4에 정리하였다.
표면 조도 현상성 박리 강도
(gf/cm)
Rz Ra
실시예 1 1.24㎛ 38.15nm O 478.65
실시예 2 1.06㎛ 52.16nm O 388.78
비교예 1 0.73㎛ 40.22nm O 32.41
상기 실시예 및 비교예의 실험 결과를 참조하면, 본원의 현상성 등은 실시예와 비교예의 큰 차이가 없음을 확인할 수 있다.
그리고, 본원의 실시예의 경우 약 1㎛ 이상의 Rz 값을 나타내는 대 비해, 비교예의 경우 1㎛ 이하의 Rz 값을 나타내는 것을 명확히 확인할 수 있으며, 본원의 실시예의 경우, 비교예에 비해 박리 강도는 약 10배 이상 증가한 것을 확인할 수 있다.
한편, 도 4를 참조하면, 본원의 실시예의 경우, 전처리에 의해 경화성 수지 절연층의 표면에 미세 기공이 형성된 것을 확인할 수 있으며, 구체적으로는, 상기 전처리된 경화성 수지 절연층의 표면에서, 약 1㎛2 당, 지름이 약 10nm 내지 약 2㎛인 구형의 미세 기공이 약 20 내지 약 200개 형성된 것을 명확히 확인할 수 있는데 비해, 비교예의 경우, 이러한 기공이 거의 존재하지 않는 것을 확인할 수 있다.
즉, 본원의 실시예의 경우, 전처리에 의해 경화성 수지 절연층의 표면에 미세 기공이 형성되어, Ra 값에는 큰 영향을 미치지 않으면서도, 박리 강도가 획기적으로 증가한 것을 명확히 확인할 수 있으며, 비교적 단순한 공정에 의해 미세 패턴을 균일하게 구현할 수 있으면서도, 절연층 및 금속 박막층 사이에 우수한 접착 신뢰성을 가질 수 있는, 반도체 소자의 빌드 업이 가능한 것을 확인할 수 있다.
100: 회로가 형성된 기판
200: 경화성 수지 절연층
201: 표면이 전처리된 경화성 수지 절연층
210: 바인더 수지층
211: 제1패턴 마스크
300: 금속 박막층
400: 감광성 수지층
500: 증착된 금속층

Claims (16)

  1. 회로가 형성된 기판 상에, 제1패턴이 형성된 경화성 수지 절연층을 형성하는 단계;
    상기 제1패턴이 형성된, 경화성 수지 절연층의 표면을 불소 화합물을 함유한 에칭액으로 전처리하는 단계; 및
    상기 표면이 전처리된 경화성 수지 절연층 상에 금속 박막층을 형성하는 단계를 포함하는,
    반도체 소자의 빌드 업 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1패턴이 형성된 경화성 수지 절연층을 형성하는 단계는,
    회로가 형성된 기판 상에, 알칼리 현상 가능한 광경화 및 열경화성 바인더 수지층을 형성하는 단계;
    제1패턴 마스크를 이용하여 상기 바인더 수지층에 제1패턴을 형성하고, 알칼리 현상하는 단계; 및
    상기 바인더 수지층을 열경화 하는 단계를 포함하는, 반도체 소자의 빌드 업 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 바인더 수지는, 산변성 올리고머, 광중합성 모노머, 열경화성 바인더 수지, 실란계 커플링제 및 광 개시제를 포함하는, 반도체 소자의 빌드 업 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 산변성 올리고머는 카르복시기를 갖는 중합 가능한 모노머와, 아크릴레이트계 모노머의 공중합체를 포함하는, 반도체 소자의 빌드 업 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 광중합성 모노머는 다관능 (메트)아크릴레이트계 화합물을 포함하는, 반도체 소자의 빌드 업 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 열경화 가능한 작용기는 에폭시기, 옥세타닐기, 환상 에테르기 및 환상 티오 에테르기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인, 반도체 소자의 빌드 업 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    회로가 형성된 기판 상에 제1패턴이 형성된 경화성 수지 절연층을 형성하는 단계 이후, 전처리 이전에, 스미어를 제거하는 단계를 더 포함하는, 반도체 소자의 빌드 업 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 불소 화합물을 함유한 에칭액은 불산, 불화 암모늄, 및 불화수소 암모늄으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는, 반도체 소자의 빌드 업 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 불소 화합물을 함유한 에칭액은, 1w% 내지 20w%의 농도로 사용되는, 반도체 소자의 빌드 업 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 전처리하는 단계는, 15 내지 80의 온도에서 1 내지 30분간 진행되는, 반도체 소자의 빌드 업 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 전처리하는 단계에 의해, 상기 경화성 수지 절연층 1㎛2당, 지름이 10nm 내지 2㎛인 미세 기공이 20 내지 200개 형성되는, 반도체 소자의 빌드 업 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 전처리하는 단계에 의해, 상기 경화성 수지 절연층의 표면 조도(Rz)가 1㎛ 이상으로 형성되는, 반도체 소자의 빌드 업 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 전처리하는 단계에 의해, 상기 경화성 수지 절연층의 표면 조도(Rq)가 60nm 이상으로 형성되는, 반도체 소자의 빌드 업 방법.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 금속 박막층을 형성하는 단계는, 무전해 도금 또는 스퍼터링에 의하는, 반도체 소자의 빌드 업 방법.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 금속 박막층은, 제1패턴에 의해 형성된 비아 홀을 통해 각 회로층간의 전기적 연결 통로를 형성하는, 반도체 소자의 빌드 업 방법.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 금속 박막층 형성 이후, 금속 박막층 상에 제2패턴이 형성된 감광성 수지층을 형성하는 단계;
    상기 감광성 수지층의 제2패턴에 의해 노출된 금속 박막층 상에 금속층을 증착시키는 단계; 및
    상기 제2패턴이 형성된 감광성 수지층 및 금속층이 증착되지 않은 금속 박막층을 제거하는 단계를 포함하는, 반도체 소자의 빌드 업 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109890150A (zh) * 2019-03-06 2019-06-14 江苏艾森半导体材料股份有限公司 一种高效率多层线路的制作工艺

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100273887B1 (ko) * 1995-11-29 2000-12-15 가네꼬 히사시 배선구조물및그의제조방법
JP2010135477A (ja) * 2008-12-03 2010-06-17 Hitachi Chem Co Ltd 配線板用絶縁樹脂材料、多層配線板及び多層配線板の製造方法
KR20110106237A (ko) * 2010-03-22 2011-09-28 주식회사 엘지화학 광경화성 및 열경화성을 갖는 수지 조성물과, 드라이 필름 솔더 레지스트
JP2013153233A (ja) * 2013-05-15 2013-08-08 C Uyemura & Co Ltd プリント配線基板を形成するための表面処理方法及びその表面処理方法に用いられるエッチング処理液

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3290296B2 (ja) * 1994-05-13 2002-06-10 太陽インキ製造株式会社 多層プリント配線板及びその製造方法
KR100871028B1 (ko) * 2007-04-18 2008-11-27 삼성전기주식회사 인쇄회로기판의 표면처리방법
JP5855905B2 (ja) * 2010-12-16 2016-02-09 日本特殊陶業株式会社 多層配線基板及びその製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100273887B1 (ko) * 1995-11-29 2000-12-15 가네꼬 히사시 배선구조물및그의제조방법
JP2010135477A (ja) * 2008-12-03 2010-06-17 Hitachi Chem Co Ltd 配線板用絶縁樹脂材料、多層配線板及び多層配線板の製造方法
KR20110106237A (ko) * 2010-03-22 2011-09-28 주식회사 엘지화학 광경화성 및 열경화성을 갖는 수지 조성물과, 드라이 필름 솔더 레지스트
JP2013153233A (ja) * 2013-05-15 2013-08-08 C Uyemura & Co Ltd プリント配線基板を形成するための表面処理方法及びその表面処理方法に用いられるエッチング処理液

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