配线基板及其制造方法技术

通过等离子体将基板的表面氮化，形成氮化的树脂层，然后在形成铜膜之前形成薄的氮化铜膜，提高配线层与树脂层的密合性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
一般而言，配线基板作为搭载电子装置等构成电子仪器的印刷配线板被广泛使 用。在电子仪器等的小形化的同时，对于印刷配线板也要求其高精度化，高密度化。通常， 在配线基板中用铜作为配线材料，电镀形成规定的图案。作为在该铜配线的电镀形成中给 电层的形成方法，采用湿处理后进行无电解铜镀作为前处理。然后以无电解镀层作为种子 层(给电层)进行铜的电镀。与电镀相比，无电解镀难于抑制镀品质的参差不齐，还具有需 要大量的药液及所需步骤较多等问题。因此，作为代替无电解镀的方法，通过溅射处理形成 种子层的铜的方法也在研究之中。然而，通过溅射处理形成的铜存在与印刷基板的电绝缘层，即热固化树脂之间的 密合性较差，不耐实用等问题。为了解决该问题，提出了在由溅射形成的铜种子层的下方形成CuN作为密合层的 方案(专利文献1，专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2003-218516号公报专利文献2 日本特开平10-133597号公报
技术实现思路
专利文献1及2虽然在溅射形成的铜种子层的下方溅射形成CuN作为密合层，本 专利技术者等发现，即使那样也存在密合强度不充分，不耐实用的问题。因此，本专利技术的目的在于提供一种溅射而成的铜种子层具有优良密合强度的配线 基板及其制造方法。根据本专利技术，可得到配线基板，其特征在于，在电绝缘层上形成了配线图案的配线 基板中，在所述电绝缘层的表面中至少在密合有所述配线图案的区域，所述电绝缘层被氮 化并与构成所述配线图案的至少一部分的金属的氮化物密合。另外，根据本专利技术，可得到配线基板，其特征在于，所述配线基板具有第一配线图 案，以覆盖所述第一配线图案的方式形成有电绝缘层，在所述电绝缘层形成有使所述第一 配线图案的一部分露出的通路孔，在所述通路孔中埋入配线材料，并且，在所述电绝缘层的 表面形成有与埋入于所述通路孔中的配线材料电连接的第二配线图案，其中，在所述电绝 缘层表面中至少在密合有所述第二的配线图案的区域，所述电绝缘层被氮化并与构成所述 第二配线图案的至少一部分的金属的氮化物密合。另外，根据本专利技术，可得到配线基板，其特征在于，所述配线材料含有与构成所述 第二配线图案的至少一部分的金属相同的金属，在所述通路孔侧壁，所述电绝缘层被氮化并与所述金属的氮化物密合。另外，根据本专利技术，可得到配线基板，其特征在于，所述电绝缘层是通过将含氮气 的气体进行等离子体化而产生活性的氮进行照射来被氮化的。另外，根据本专利技术，可得到配线基板，其特征在于，所述电绝缘层为含有羧基的热 固化树脂，所述氮化的电绝缘层为氮化的含有羧基的热固化树脂，所述金属的氮化物为氮 化铜。另外，根据本专利技术，可得到配线基板，其特征在于，所述金属的氮化物为比电阻 10 μ Ω cm以下的氮化铜。另外，根据本专利技术，可得到配线基板，其特征在于，所述金属的氮化物为膜厚Inm 以上IOOnm以下的氮化铜，所述金属为铜且与所述氮化铜密合。另外，根据本专利技术，可得到配线基板的制造方法，其特征在于，至少包括将电绝缘 层表面的至少一部分氮化的步骤，在氮化的所述电绝缘层表面上形成氮化铜的步骤，在所 述氮化铜上溅射形成膜厚500nm以下的铜的步骤，以及以所述铜作为种子层(〉一 K層) 电镀形成铜的步骤。另外，根据本专利技术，可得到配线基板的制造方法，其特征在于，所述氮化的步骤包 括将含氮气的气体等离子体化而产生活性氮气，并且对所述电绝缘层表面的至少一部分 照射所述活性氮气的步骤。另外，根据本专利技术，可得到配线基板的制造方法，其特征在于包括形成第一配线 图案的步骤，以覆盖所述第一配线图案的方式形成电绝缘层的步骤，将所述电绝缘层表面 的至少一部分氮化的步骤，在所述电绝缘层上，形成使所述第一配线图案的一部分露出的 孔的步骤，在由所述孔露出的所述第一配线图案的表面部分利用等离子体照射具有30eV 以上的照射能量的离子的离子照射步骤，在氮化的所述电绝缘层表面以及离子照射的所述 第一配线图案的表面部分形成氮化铜的步骤，在所述氮化铜上溅射形成膜厚500nm以下的 铜的步骤，以及以所述铜作为种子层电镀形成铜的步骤。另外，根据本专利技术，可得到配线基板的制造方法，其特征在于，在所述电绝缘层形 成使所述第一配线图案的一部分露出的孔的步骤之后或者在所述离子照射步骤之后进行 将所述电绝缘层表面的至少一部分氮化的步骤。另外，根据本专利技术，可得到配线基板的制造方法，其特征在于，所述离子照射步骤 中使用的等离子体为由含氢气体被等离子体化且含有活性氢的等离子体。另外，根据本专利技术，可得到配线基板的制造方法，其特征在于，使用含有氮和氢的 气体作为等离子体化的气体，同时进行所述氮化步骤以及所述离子照射步骤。另外，根据本专利技术，可得到配线基板的制造方法，其特征在于，所述形成氮化铜的 步骤包括在溅射装置中使用铜靶，通过导入含氮气的气体的反应溅射形成氮化铜的步骤。另外，根据本专利技术，可得到配线基板的制造方法，其特征在于，在所述氮化铜上溅 射形成铜的步骤包括在所述溅射装置中，所述反应溅射后继续导入惰性气体通过溅射形 成铜的步骤。专利技术效果根据本专利技术可得到溅射形成的铜种子层具有优良密合强度的配线基板。附图说明图1表示配线基板100的截面图。图2为示出实施例1中的配线基板100的制造步骤的流程图。图3表示实施例1中的剥离强度试验的结果图。 图4表示配线基板300的截面图。图5表示实施例3中的Cls的XPS光谱图。图6表示实施例3中的Ols的XPS光谱图。图7表示实施例3中的Nls的XPS光谱图。图8表示实施例4中的比电阻的氮气流量比相关性图。图9表示实施例4中的氮化铜的XRD测定结果对各氮气流量比的研究结果图。图10表示实施例5中的制作了链电阻图案的印刷基板的示意图。图11表示实施例5中的用溅射形成的样品(溅射适用样品)及作为参照用无电 解铜镀制作的链电阻样品的热油试验(* 7卜力4 >試験)结果图。图12表示对实施例5中的样品基板施加自偏压电压Vdc (V)对基板RF偏压功率 RF(W)作的图。图13表示实施例5中实施的清洗条件图。图14表示实施例5中的热油试验结果图。具体实施例方式以下，参照图面对本专利技术的实施例进行说明。(实施例1)第一实施例在图1中示出。在图1所示的配线基板100中，101为含有羧基的热固 化树脂基板。专利技术者等发现，与直接在基板101上形成铜的情况相比，通过将基板101的表面通 过等离子体进行氮化，形成氮化的树脂层，然后在形成铜膜之前形成薄的氮化铜膜，可提高 配线层与树脂层的密合性。以下，还参照图2对具体的配线形成方法进行说明。首先，为了形成铜配线，将基板101搬入装有铜靶的磁控管溅射装置(步骤201)。然后，向装置内分别以500SCCm，200SCCm的流量导入氩、氮，将压力设定为 IOOmiTorr (步骤 202)。然后，以0. 3ff/cm2的电力密度向铜靶施加频率13. 56MHz的RF电力，激发等离子 体，在等离子体中将基板101曝露5分钟。其结果，等离子体产生的电子与氮分子碰撞，生 成活性的氮自由基、氮离子等，将基板101的表面氮化，形成氮化树脂层102 (步骤20 。另 外，虽然由于电力密度较低且压力设定高达lOOmTorr，成膜率非常低，但在基板101上形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配线基板，其特征在于，在电绝缘层上形成了配线图案的配线基板中，在所述电绝缘层的表面中至少在密合有所述配线图案的区域，所述电绝缘层被氮化并与构成所述配线图案的至少一部分的金属的氮化物密合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP2008-1881592008年7月22日1.一种配线基板，其特征在于，在电绝缘层上形成了配线图案的配线基板中，在所述电 绝缘层的表面中至少在密合有所述配线图案的区域，所述电绝缘层被氮化并与构成所述配 线图案的至少一部分的金属的氮化物密合。2.一种配线基板，其特征在于，所述配线基板具有第一配线图案，以覆盖所述第一配线 图案的方式形成有电绝缘层，在所述电绝缘层上形成有使所述第一配线图案的一部分露出 的通路孔，在所述通路孔中埋入配线材料，并且，在所述电绝缘层的表面形成有与埋入于所 述通路孔中的配线材料电连接的第二配线图案，其中，在所述电绝缘层表面中至少在密合 有所述第二的配线图案的区域，所述电绝缘层被氮化并与构成所述第二配线图案的至少一 部分的金属的氮化物密合。3.如权利要求2所述的配线基板，其特征在于，所述配线材料含有与构成所述第二配 线图案的至少一部分的金属相同的金属，在所述通路孔侧壁，所述电绝缘层被氮化并与所 述金属的氮化物密合。4.如权利要求1 3中任一项所述的配线基板，其特征在于，所述电绝缘层是通过将含 氮气的气体进行等离子体化而产生活性氮并进行照射来被氮化的。5.如权利要求1 4中任一项所述的配线基板，其特征在于，所述电绝缘层为含有羧基 的热固化树脂，所述氮化的电绝缘层为氮化的含有羧基的热固化树脂，所述金属的氮化物 为氮化铜。6.如权利要求1 5中任一项所述的配线基板，其特征在于，所述金属的氮化物为比电 阻在10 μ Qcm以下的氮化铜。7.如权利要求1 6中任一项所述的配线基板，其特征在于，所述金属的氮化物为膜厚 在Inm以上IOOnm以下的氮化铜，所述金属为铜且与所述氮化铜密合。8.—种配线基板的制造方法，至少包括 将电绝缘层表面的至少一部分氮化的步骤， 在氮化的所述电绝缘层表面形成氮化铜的步骤，在所述氮化铜上溅射形成膜厚为500nm以下的铜的步骤，以及 以所述铜作为种子层电镀形成铜的步...

【专利技术属性】
技术研发人员：大见忠弘，
申请(专利权)人：国立大学法人东北大学，
类型：发明
国别省市：JP