DE19501693A1

DE19501693A1 - Verfahren zum Herstellen von elektronischen Bauelementen und mit diesem Verfahren hergestelltes elektronisches Bauelement

Info

Publication number: DE19501693A1
Application number: DE19501693A
Authority: DE
Inventors: Yukio Sakemura; Mitsuru Usui; Tetsuya Watanabe
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-01-21
Filing date: 1995-01-20
Publication date: 1995-08-03
Anticipated expiration: 2015-01-21
Also published as: JPH07212045A; GB9500874D0; US5507403A; GB2285891A; DE19501693C2; GB2285891B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von elektronischen Bauelementen, etwa von LSI- Schaltungen (hochintegrierte Schaltungen), Mehrlagen verdrahtungssubstraten und dergleichen sowie ein mit diesem Verfahren hergestelltes elektronisches Bauelement.

In Fig. 11 ist eine Schnittansicht eines herkömmlichen Mehrlagenverdrahtungssubstrats für Schaltungsanwendungen mit hoher Dichte gezeigt, das auf einem Hauptsubstrat mit einer Dünnfilm-Mehrlagenverdrahtung versehen ist, die einen organischen Isolierfilm und ein metallisches Ver drahtungsmuster enthält.

Das in Fig. 11 gezeigte Mehrlagenverdrahtungssubstrat besitzt auf der Vorderseite eines Keramiksubstrats 2 Anschlußflächen 3 für die Verdrahtungserweiterung sowie auf seiner Rückseite Anschlußflächen 4 für den externen Anschluß, wobei jede Anschlußfläche an entsprechenden Positionen des beispielsweise aus Wolframpaste bestehen den Verdrahtungsmusters ausgebildet ist und wobei diese Anschlußflächen 3 und 4 an den entsprechenden Positionen durch Verdrahtungsmuster in Form gesinterter Metallisie rungen 1 aus der gleichen Wolframpaste, die zwischen der Vorderseite und der Rückseite des Hauptsubstrats verlau fen, miteinander elektrisch verbunden sind.

Diese Verdrahtungsmuster aus Wolfram haften nur schwer an metallischen Verdrahtungsmustern aus Aluminium oder der gleichen, die auf dem Substrat 2 vorgesehen sind, oder an einem Lötmittel für eine externe Verbindung, beispiels weise für eine Verbindung mit einer Hauptplatine. Um die Haftung an einem metallischen Verdrahtungsmuster oder an einem Lötmittel zu verbessern, sind auf den Anschlußflä chen 3 für die Verdrahtungserweiterung bzw. auf den An schlußflächen 4 für die externe Verbindung Vernickelungs schichten 5 und 6 ausgebildet.

Wenn die Vernickelungsschicht 5 direkt mit dem als obere Schicht dienenden Aluminiumverdrahtungsmuster 10 verbun den wird, erfolgt an der Grenzfläche zwischen der Ver nickelungsschicht 5 und dem Aluminiumverdrahtungsmuster während der Wärmebehandlung zum Ausbilden eines organi schen Isolierfilms 9 eine thermische Reaktion zwischen Nickel und Aluminium. Im Ergebnis wird an der Grenzfläche eine Schmelzschicht aus Nickel und Aluminium gebildet. Die Schmelzschicht besitzt eine so geringe elektrische Leitfähigkeit, daß die elektrische Leitfähigkeit zwischen der Vernickelungsschicht 5 und dem Aluminiumverdrahtungs muster 10 abgesenkt wird. Um die Bildung der Schmelz schicht zu verhindern, wird auf der Vernickelungsschicht 5 eine als obere Grenzmetallschicht dienende Chromfilm schicht 8 ausgebildet. Das Aluminiumverdrahtungsmuster 10 ist mit der Vernickelungsschicht 5 über die Chromfilm schicht 8 in in dem organischen Isolierfilm vorgesehenen Kontaktlöchern verbunden.

In Mehrlagenverdrahtungssubstraten, auf dessen Anschluß flächen für die Verdrahtungserweiterung zwei metallische Verdrahtungsfilme aus verschiedenen Materialien vorgese hen sind, sind diese metallischen Verdrahtungsfilme ge wöhnlich auf die folgende Weise gebildet worden.

Zunächst wird auf den Anschlußflächen für die Verdrah tungserweiterung als untere Schicht ein metallischer Verdrahtungsfilm ausgebildet und mit einem Muster verse hen. Dann wird als obere Schicht direkt auf der unteren Schicht ein weiterer metallischer Verdrahtungsfilm ausge bildet und mittels eines Ätzmittels, das von den metalli schen Verdrahtungsfilmen der unteren und der oberen Schicht selektiv nur denjenigen der oberen Schicht ätzt, mit einem Muster versehen.

Wenn eine Photolithographietechnik für die Erzeugung des Musters des metallischen Verdrahtungsfilms der oberen Schicht verwendet wird, wird das für die Erzeugung des Musters verwendete Photoresist vom metallischen Verdrah tungsfilm der oberen Schicht nach der Erzeugung des Mu sters durch ein Resistablösungsmittel abgelöst.

Diese herkömmliche Technik ist beispielsweise aus der JP 62-36868-A bekannt.

In der obengenannten Technik wird manchmal der metalli sche Verdrahtungsfilm der unteren Schicht durch das Ätz mittel für die Erzeugung des Musters des metallischen Verdrahtungsfilms der oberen Schicht nicht geätzt oder korrodiert oder durch das Resistablösungsmittel für die Beseitigung des Mustererzeugungs-Photoresists verschlech tert. Wenn daher auf den metallischen Verdrahtungsfilmen in der Mehrlagenstruktur außerdem eine organische Iso lierschicht ausgebildet wird, werden eine Verringerung der Zwischenschichthaftung zwischen dem offenliegenden metallischen Verdrahtungsfilm der unteren Schicht und dem organischen Isolierfilm, Zwischenräume an der Grenzfläche zwischen dem ,metallischen Verdrahtungsfilm der unteren Schicht und dem organischen Isolierfilm und dergleichen hervorgerufen.

Um diese Nachteile zu verhindern, ist die Wahl eines Ätzmittels gefordert worden, das selektiv nur den metal lischen Verdrahtungsfilm der oberen Schicht ätzen kann und den metallischen Verdrahtungsfilm der unteren Schicht nicht ätzen kann; ferner ist die Wahl eines Resistablö sungsmittels gefordert worden, das die metallischen Ver drahtungsfilme der oberen und der unteren Schicht nicht korrodieren oder verschlechtern kann. Daher bestanden hinsichtlich der Wahl der Ätzmittel oder der Resistablö sungsmittel oder aber hinsichtlich ihrer Verwendungswei sen Beschränkungen.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen von elektronischen Bauelementen zu schaffen, bei dem dann, wenn auf einem Substrat zwei metallische Verdrahtungsfilme aus unterschiedlichen Mate rialien ausgebildet werden sollen, hinsichtlich der Wahl der Mittel für die Mustererzeugung im metallischen Ver drahtungsfilm der oberen Schicht eine größere Freiheit besteht.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elektronisches Bauelement zu schaffen, das zwei me tallische Verdrahtungsfilme aus unterschiedlichen Mate rialien besitzt und eine unterschiedliche Haftung zwi schen den einzelnen metallischen Verdrahtungsfilmen und einem darauf vorgesehenen organischen Isolierfilm auf weist.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen von elektronischen Bauelementen, das die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale besitzt, bzw. durch ein mit diesem Verfahren hergestelltes elektroni sches Bauelement, das die im Anspruch 10 angegebenen Merkmale besitzt.

Die abhängigen Ansprüche sind auf bevorzugte Ausführungs formen der vorliegenden Erfindung gerichtet.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines elek tronischen Bauelements enthält die folgenden Schritte: Ausbilden zweier metallischer Verdrahtungsfilme aus un terschiedlichen Materialien nacheinander auf einem Hauptsubstrat, wobei ein erster metallischer Verdrah tungsfilm auf dem Hauptsubstrat ausgebildet wird; an schließend Ausbilden eines Schutzfilms in gewünschten Bereichen auf dem Hauptsubstrat und dem ersten metalli schen Verdrahtungsfilm; und schließlich Ausbilden des zweiten metallischen Verdrahtungsfilms auf dem ersten metallischen Verdrahtungsfilm.

Das erfindungsgemäße elektronische Bauelement enthält ein Hauptsubstrat, einen auf dem Hauptsubstrat ausgebildeten ersten metallischen Verdrahtungsfilm, einen ersten orga nischen Isolierfilm, der auf dem Hauptsubstrat ausgebil det ist und mit Kontaktlöchern über dem ersten metalli schen Verdrahtungsfilm versehen ist, einen zweiten metal lischen Verdrahtungsfilm, der auf dem ersten metallischen Verdrahtungsfilm ausgebildet ist, einen auf dem ersten organischen Isolierfilm und dem zweiten metallischen Verdrahtungsfilm ausgebildeten zweiten organischen Iso lierfilm mit Kontaktlöchern über dem zweiten metallischen Verdrahtungsfilm, sowie ein metallisches Verdrahtungsmu ster, das auf dem zweiten organischen Isolierfilm und auf dem zweiten metallischen Verdrahtungsfilm ausgebildet ist.

Da zwischen dem ersten und dem zweiten metallischen Ver drahtungsfilm erfindungsgemäß ein Schutzfilm ausgebildet ist, kann der′ erste metallische Verdrahtungsfilm vor dem Mittel zum Erzeugen des Musters des zweiten metallischen Verdrahtungsfilms durch diesen Schutzfilm geschützt wer den. Daher besteht hinsichtlich der Wahl des Ätzmittels oder des Resistablösungsmittels für die Verwendung der Mustererzeugung des zweiten metallischen Verdrahtungs films eine größere Freiheit, ferner können die Beschrän kungen hinsichtlich der Verwendung der Mittel gelockert werden.

Da das erfindungsgemäße elektronische Bauelement zwischen dem ersten und dem zweiten Verdrahtungsfilm aus unter schiedlichen Materialien einen isolierenden Schutzfilm aufweist, kann die Oberfläche des ersten metallischen Verdrahtungsfilms vor einer Ätzung, einer Korrosion oder einer Verschlechterung geschützt werden, so daß das Haf tungsvermögen am organischen Isolierfilm der oberen Schicht verbessert werden kann.

Für den Schutzfilm können verschiedene Materialien ver wendet werden. Vorzugsweise werden organische Isolier materialien verwendet, weil sie eine höhere Wärmebestän digkeit bei der Erwärmung des Substrats während der Bil dung des zweiten metallischen Verdrahtungsfilms aufweisen und weil sie gegenüber dem Ätzmittel und dem Resistablö sungsmittel eine höhere chemische Beständigkeit besitzen. Die organischen Isoliermaterialien können unverändert beibehalten werden, selbst nach der Erzeugung des Musters des zweiten metallischen Verdrahtungsfilms, weil sie die Isoliermaterialien darstellen, sie können jedoch auch teilweise oder vollständig beseitigt werden, falls dies gewünscht ist.

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Mehrlagenverdrahtungs substrats gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 den ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfah rens zum Herstellen des in Fig. 1 gezeigten Mehr lagenverdrahtungssubstrats;

Fig. 3 den zweiten Schritt des erfindungsgemäßen Verfah rens zum Herstellen des in Fig. 1 gezeigten Mehr lagenverdrahtungssubstrats;

Fig. 4 den dritten Schritt des erfindungsgemäßen Verfah rens zum Herstellen des in Fig. 1 gezeigten Mehr lagenverdrahtungssubstrats;

Fig. 5 den vierten Schritt des erfindungsgemäßen Verfah rens zum Herstellen des in Fig. 1 gezeigten Mehr lagenverdrahtungssubstrats;

Fig. 6 den fünften Schritt des erfindungsgemäßen Verfah rens zum Herstellen des in Fig. 1 gezeigten Mehr lagenverdrahtungssubstrats;

Fig. 7 eine Schnittansicht eines Mehrlagenverdrahtungs substrats gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 8 den dritten Schritt des erfindungsgemäßen Verfah rens zum Herstellen des in Fig. 7 gezeigten Mehr lagenverdrahtungssubstrats;

Fig. 9 den vierten Schritt des erfindungsgemäßen Verfah rens zum Herstellen des in Fig. 7 gezeigten Mehr lagenverdrahtungssubstrats;

Fig. 10 den fünften Schritt des erfindungsgemäßen Verfah rens zum Herstellen des in Fig. 7 gezeigten Mehr lagenverdrahtungssubstrats; und

Fig. 11 die bereits erwähnte Schnittansicht eines her kömmlichen Mehrlagenverdrahtungssubstrats für Schaltungsanwendungen mit hoher Dichte.

Fig. 1 ist eine Schnittansicht eines Mehrlagenverdrah tungssubstrats für Schaltungsanwendungen mit hoher Dichte gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Er findung. In dem Mehrlagenverdrahtungssubstrat sind an entsprechenden Positionen durch Drucken von Mustern aus Wolframpaste an der Vorderseite bzw. der Rückseite eines Keramiksubstrats zwei Anschlußflächen 3 für die Verdrah tungserweiterung bzw. Anschlußflächen 4 für den externen Anschluß ausgebildet, wobei durch das Keramiksubstrat zwei gesinterte Metallisierungen 1 beispielsweise aus denselben Materialien wie diejenigen der Anschlußflächen ausgebildet sind.

Diese Verdrahtungsmuster aus Wolfram besitzen ein gerin ges Haftungsvermögen an einem metallischen Verdrahtungs muster aus Aluminium oder dergleichen, das auf dem Substrat 2 oder auf einem Lötmittel vorzusehen ist. Um das geringe Haftungsvermögen zu verbessern, sind auf den Anschlußflächen 3 und 4 Vernicklungsschichten 5 bzw. 6 ausgebildet. Ferner ist auf den Vernicklungsschichten 5 ein Schutzfilm 7 aus organischem Isoliermaterial vorgese hen.

Wenn die Vernicklungsschichten 5, die auf den Anschluß flächen 3 für die Verdrahtungserweiterung auf dem Kera miksubstrat 2 vorgesehen sind, direkt mit dem Aluminium verbunden werden, das als Material für das metallische Verdrahtungsmuster der auf dem Keramiksubstrat 2 aus zu bildenden Dünnfilm-Mehrlagenverdrahtung dient, findet zwischen Nickel und Aluminium an der Kontaktfläche zwi schen dem Aluminiumverdrahtungsmuster und den Vernick lungsschichten während der Wärmebehandlung des organi schen Isolierfilms 9 eine thermische Reaktion statt, wodurch an der Grenzfläche zwischen dem Aluminiumverdrah tungsmuster und den Vernicklungsschichten eine Schmelz schicht ausgebildet wird. Um daher die Bildung der Schmelzschicht dazwischen zu verhindern, wird auf den Vernicklungsschichten 5 als obere Grenzmetallschicht eine Chromfilmschicht 8 ausgebildet. Auf diesen metallischen Verdrahtungsfilmen werden als obere Schichten ein organi scher Isolierfilm 9 sowie ein Aluminiumverdrahtungsmuster 10 ausgebildet, wobei das Aluminiumverdrahtungsmuster 10 mit den Chromfilmschichten 8 in im organischen Isolier film 9 vorgesehenen Kontaktlöchern verbunden wird.

Im folgenden wird ein Verfahren zum Herstellen des oben erwähnten Mehrlagenverdrahtungssubstrats und außerdem zum Herstellen eines oberen und eines unteren metallischen Verdrahtungsfilms, d. h. Vernickelungsschichten 5 und Chromfilmschichten 8, sowie dazwischen eines Schutzfilms 7 erläutert.

Erster Schritt:
Wie in Fig. 2 gezeigt, sind an den entsprechenden Posi tionen an der Vorderseite bzw. an der Rückseite eines Keramiksubstrats 2 Anschlußflächen 3 für die Verdrah tungserweiterung bzw. Anschlußflächen 4 für den externen Anschluß ausgebildet, wobei durch das Keramiksubstrat 2 gesinterte Metallisierungen 1 aus denselben Materialien wie für die Anschlußflächen 3 und 4 ausgebildet sind. Die Bildung der Anschlußflächen 3 und 4 wird durch Anordnen einer metallischen Siebplatte wie etwa einer Siebplatte aus rostfreiem Stahl ausgeführt, wobei die Platte auf jeder Seite des Keramiksubstrats 2 gewünschte Musteröff nungen aufweist. Anschließend wird auf die Siebplatte Wolframpaste aufgebracht.

Dann wird das Keramiksubstrat 2 mit diesen Anschlußflä chen 3 und 4 in eine Vernickelungslösung eingetaucht, um auf den Anschlußflächen 3 und 4 Vernicklungsschichten 5 bzw. 6 auszubilden. In dieser Ausführungsform besitzen die Vernicklungsschichten 5 und 6 eine Dicke von ungefähr 4 µm.

Zweiter Schritt:
Wie in Fig. 3 gezeigt, wird auf der Vorderseite des Kera miksubstrats 2 ein Schutzfilm 7 ausgebildet. In dieser Ausführungsform wird für die Herstellung des Schutzfilms 7 ein lichtempfindliches Polyimid oder ein Photo-P1Q (Warenzeichen eines von Hitachi Kasei Kogyo K.K., Japan, hergestellten Produkts) verwendet.

Zunächst wird das Substrat 2 auf einem Drehtisch angeord net, anschließend wird auf das Substrat tropfenweise eine vorgegebene Menge des Photo-P1Q aufgebracht. Das Substrat wird mit konstanter Drehzahl während einer gegebenen Zeitdauer schleuderbeschichtet, um einen Film zu bilden. D.h., der Film aus dem Photo-P1Q wird auf dem Substrat mittels der sogenannten Schleuderbeschichtung mit einer gewünschten Dicke ausgebildet.

Anschließend wird das Substrat einer Wärmebehandlung bei 85°C in einer Stickstoffatmosphäre unterworfen. Dann wird auf dem Substrat eine Photomaske angeordnet, die ledig lich an gewünschten Bereichen für Ultraviolettstrahlen undurchlässig ist, woraufhin das Substrat durch die Pho tomaske mit Ultraviolettlicht bestrahlt wird. Daher wird der Photo-P1Q in den von den Vernickelungsschichten 5 verschiedenen Bereichen mit Ultraviolettlicht bestrahlt, um den Photo-P1Q in diesen Bereichen mit Licht zu erregen (bei diesem Verfahren handelt es sich um das sogenannte Photolithographie-Verfahren). Dann wird das Substrat in eine Entwicklerlösung eingetaucht, um eine Entwicklungs behandlung auszuführen, wobei der Photo-P1Q in den nicht mit Ultraviolettlicht bestrahlten Bereichen auf den Ver nickelungsschichten 5 in der Entwicklerlösung aufgelöst wird, wodurch in diesen Bereichen Kontaktlöcher ausgebil det werden. Anschließend wird das Substrat 2 einer Wärme behandlung bei 400°C unterworfen, um den Schutzfilm aus zubilden. In dieser Ausführungsform besitzt der Schutz film 7 eine Dicke von ungefähr 2 um.

Dritter Schritt:
Wie in Fig. 4 gezeigt, wird auf den Vernicklungsschichten 5 eine Chromfilmschicht 8 ausgebildet.

Zunächst werden durch Auftreffen von Plasmaionen auf einem Target mittels Katodenzerstäubung Chromatome auf dem Substrat abgelagert. Dadurch wird auf der gesamten Oberfläche des Substrats durch die sogenannte Katodenzer stäubung eine Chromfilmschicht ausgebildet, die in der vorliegenden Ausführungsform eine gewünschte Dicke von 0,15 µm besitzt.

Dann wird auf der Chromfilmschicht durch das Schleuder verfahren ein Resistfilm des negativen Typs als Ätzmaske ausgebildet, wobei der Resistfilm durch eine Photomaske mit Ultraviolettlicht bestrahlt wird, um die gewünschten Bereiche mit Licht zu erregen. Anschließend wird das Substrat 2 in eine Entwicklerlösung eingetaucht, um den Resistfilm des negativen Typs, d. h. den Resistfilm in den nicht mit Licht erregten Bereichen aufzulösen, wodurch in dem Resistfilm des negativen Typs ein Muster erzeugt wird.

Dann wird das Substrat 2 in eine Ätzlösung eingetaucht, um den Chromfilm zu ätzen, wodurch auf den Vernickelungs schichten 5 eine Chromfilmschicht 8 als Sperrmetall aus gebildet wird. In dieser Ausführungsform wird als Ätzlö sung eine wäßrige Lösung von Cerium-Ammoniumnitrat in einem Verhältnis von Cerium-Ammoniumnitrat zu Wasser von 2,500 : 14 verwendet. Nach der Bildung der Chromfilm schicht 8 wird das Substrat 2 in eine Resistablösungslö sung eingetaucht, um den Resistfilm 11 des negativen Typs zu entfernen.

In der obigen Ätzbehandlung und der obigen Resistab lösungsbehandlung werden die Vernickelungsschichten 5 nicht in direkten Kontakt mit der Ätzlösung oder der Resistablösungslösung gebracht, so daß sie keine Ätzung, keine Korrosion und keine Verschlechterung erfahren, weil in den von der Chromfilmschicht freigelassenen Bereichen der Vernickelungsschichten 5 der Schutzfilm 7 ausgebildet ist.

Vierter Schritt:
Wie in Fig. 5 gezeigt, wird ein organischer Isolierfilm 9 ausgebildet. In dieser Ausführungsform wird für den orga nischen Isolierfilm 9 das Polyimidharz P1Q verwendet.

Zunächst wird das P1Q mittels Schleuderbeschichtens auf das Keramiksubstrat 2 aufgebracht, anschließend wird das Substrat 2 einer Wärmebehandlung bei 400°C unterworfen, um auf der gesamten Oberfläche des Substrats einen P1Q- Film auszubilden. In dieser Ausführungsform beträgt die Dicke des P1Q-Films ungefähr 12 um.

Anschließend wird auf dem P1Q-Film als Ätzmaske ein Resistfilm des negativen Typs ausgebildet, wobei nur gewünschte Bereiche des Resistfilms des negativen Typs durch eine Photomaske mit Ultraviolettlicht bestrahlt werden, um die gewünschten Bereiche mit Licht zu erregen. Anschließend wird das Substrat 2 in eine Entwicklerlösung eingetaucht, um die nicht mit Licht erregten Bereiche des Resistfilms des negativen Typs aufzulösen, wodurch im Resistfilm 12 des negativen Typs ein Muster erzeugt wird.

Anschließend wird das Substrat 2 in eine Ätzlösung einge taucht, um den P1Q-Film zu ätzen, wodurch über den Chrom filmschichten 8 Kontaktlöcher ausgebildet werden. In dieser Ausführungsform wird für die Ätzung des P1Q-Films eine Hydrazinlösung verwendet. Diese Hydrazinlösung wird auf ungefähr 30°C erwärmt.

Nach der Bildung der Kontaktlöcher wird das Substrat 2 in eine Resistablösungslösung eingetaucht, um den Resistfilm 12 des negativen Typs zu entfernen, wodurch ein organi scher Isolierfilm 9 ausgebildet ist.

Fünfter Schritt:
Wie in Fig. 6 gezeigt, wird ein Aluminiumverdrahtungsmu ster 10 ausgebildet.

Zunächst wird auf der gesamten Oberfläche des Substrats mittels Katodenzerstäubung ein Aluminiumfilm ausgebildet. In dieser Ausführungsform beträgt die Dicke des Alumi niumfilms ungefähr 4 um.

Anschließend wird auf dem Aluminiumfilm mittels Schleu derbeschichtens ein als Ätzmaske dienender Resistfilm des positiven Typs ausgebildet, wobei die von den gewünschten Bereichen verschiedenen Bereichen des Resistfilms des positiven Typs durch eine Photomaske mit Ultraviolett licht bestrahlt werden, um die erstgenannten Bereiche mit Licht zu erregen. Anschließend wird das Substrat 2 in eine Entwicklerlösung eingetaucht, um die mit Licht er regten Bereiche des Resistfilms des positiven Typs abzu lösen, wodurch im Resistfilm 13 des positiven Typs ein Muster erzeugt wird.

Anschließend wird das Substrat 2 in eine Ätzlösung einge taucht, um den Aluminiumfilm zu ätzen, wodurch ein Alumi niumverdrahtungsmuster 10 gebildet wird. In dieser Aus führungsform wird für die Ätzung des Aluminiumfilms eine wäßrige Ätzlösung aus Phosphorsäure, Essigsäure und Sal petersäure in einem Gewichtsverhältnis von Phosphorsäure Essigsäure : Salpetersäure : Wasser = 15 : 3 : 1 : 1 verwendet.

Nach der Bildung des Aluminiumverdrahtungsmusters 10 wird das Substrat 2 in eine Resistablösungslösung eingetaucht, um den Resistfilm 13 des positiven Typs zu entfernen.

Durch Wiederholung des vierten und des fünften Schrittes kann ein Mehrlagenverdrahtungssubstrat gemäß der ersten Ausführungsform erzeugt werden. In der ersten Ausfüh rungsform wird für den Schutzfilm 7 ein organisches Iso liermaterial verwendet, so daß dieser Schutzfilm 7 auch als Isolierfilm wirkt.

Im folgenden wird eine zweite Ausführungsform der vorlie genden Erfindung beschrieben.

In Fig. 7 ist eine Schnittansicht eines Mehrlagenverdrah tungssubstrats gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. In diesem Mehrlagenver drahtungssubstrat sind Teile des Schutzfilms 7 der in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsform entfernt, so daß der organische Isolierfilm 9 mit den Vernickelungsschich ten 5 in direkten Kontakt gebracht wird.

Im folgenden wird ein Verfahren zum Herstellen des Mehr lagenverdrahtungssubstrats gemäß der zweiten Ausführungs form der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Die ersten bis dritten Schritte werden auf die gleiche Weise wie in der obigen ersten Ausführungsform ausge führt, um auf den Vernickelungsschichten 5 eine Chrom filmschicht 8 auszubilden.

Dann werden in dieser Ausführungsform Teile des Schutz films entfernt, wie in Fig. 8 gezeigt ist. D.h., daß durch Auftreffen von Plasmaionen auf das Substrat 2 eine Atzung in der Weise ausgeführt wird, in daß der Resist film 11 des negativen Typs auf der Chromfilmschicht 8 bleibt. Daher werden Teile des Resistfilms 11 des negati ven Typs und des Schutzfilms 7 durch die sogenannte Trockenätzung entfernt, wobei der Schutzfilm 7 unter der Chromfilmschicht 8 ungeätzt bleibt, weil die Chromfilm schicht 8 als Ätzmaske wirkt.

Bei der Trockenätzung wird die Trefferrate der Plasmaio nen durch die angelegte Spannung gesteuert, so daß die Ätzung ohne Beeinflussung der Vernickelungsschichten 5 und der Chromfilmschicht 8 ausgeführt werden kann.

Anschließend wird der vierte Schritt auf die gleiche Weise wie in der ersten Ausführungsform ausgeführt, um einen organischen Isolierfilm 9 zu bilden, wie in Fig. 9 gezeigt ist. In diesem Fall werden die von der Chromfilm schicht 8 freigelassenen Bereiche der Vernickelungs schichten 5 mit dem organischen Isolierfilm 9 in direkten Kontakt gebracht, die Vernickelungsschichten 5 werden jedoch wegen des Schutzfilms 7 niemals geätzt, selbst während der Ätzbehandlung der Chromfilmschicht 8, außer dem werden die Vernickelungsschichten 5 selbst während der Ätzbehandlung des Schutzfilms 7 nicht beeinflußt. Daher kann ein gutes Haftungsvermögen ohne jegliche Ver ringerung der Zwischenschichthaftung zwischen den Ver nickelungsschichten 5 und dem organischen Isolierfilm 9 aufrechterhalten werden.

Dann wird der fünfte Schritt auf die gleiche Weise wie in der ersten Ausführungsform ausgeführt, um ein Aluminium verdrahtungsmuster 10 auszubilden, wie in Fig. 10 gezeigt ist.

Anhand der obigen Schritte kann in dieser Ausführungsform ein Mehrlagenverdrahtungssubstrat erzeugt werden.

Die vorliegende Erfindung ist oben unter Bezugnahme auf besondere Ausführungsformen im einzelnen beschrieben worden, sie ist jedoch nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt, sondern kann auf verschiedene Arten abgewan delt werden, ohne von ihrem Geist oder ihrem Umfang ab zu weichen. Beispielsweise ist die Beschreibung für den Fall erfolgt, in dem die elektronischen Bauelemente Mehrlagen verdrahtungssubstrate für Schaltungsanwendungen hoher Dichte sind, die vorliegende Erfindung kann jedoch auf einen weiten Bereich von elektronischen Bauelementen angewandt werden, der beispielsweise LSI-Schaltungen und dergleichen umfaßt.

In den obigen Ausführungsformen ist der Fall beschrieben worden, in dem für den Schutzfilm 7 ein organisches Iso liermaterial verwendet wird, es kann jedoch der gleiche Isolierfilm wie beispielsweise der organische Isolierfilm 9 verwendet werden. Ferner kann als Schutzfilm 7 der für die Erzeugung des Musters des metallischen Verdrahtungs films verwendete Resistfilm verwendet werden.

Gemäß den Verfahren der vorliegenden Erfindung für die Herstellung eines elektronischen Bauelements wird zwi schen zwei metallischen Verdrahtungsfilmen aus unter schiedlichen Materialien, die auf dem Hauptsubstrat vor gesehen sind, ein Schutzfilm ausgebildet, so daß der metallische Verdrahtungsfilm der unteren Schicht vor dem Ätzmittel oder dem Resistablösungsmittel, die für die Erzeugung des Musters des metallischen Verdrahtungsfilms der oberen Schicht verwendet werden, geschützt werden kann. Daher ist es nicht notwendig, ein besonderes Ätz mittel oder ein besonderes Resistablösungsmittel zu wäh len, welches auf den metallischen Verdrahtungsfilm der unteren Schicht keinen Einfluß hat. Daher wird hinsicht lich der Wahl des Ätzmittels oder des Resistablösungsmit tels eine erhöhte Freiheit geschaffen, ferner bestehen hinsichtlich ihrer Verwendung weniger Beschränkungen. Mit anderen Worten, es besteht nicht die Notwendigkeit der Entwicklung und der Erzeugung spezieller Chemikalien, außerdem kann in dem metallischen Verdrahtungsfilm der oberen Schicht durch gewöhnliche, verhältnismäßig billige Chemikalien ein Muster erzeugt werden.

In den elektronischen Bauelementen der vorliegenden Er findung ist zwischen den metallischen Verdrahtungsfilmen der oberen Schicht und der unteren Schicht ein isolieren der Schutzfilm vorgesehen, so daß die Oberfläche des metallischen Verdrahtungsfilms der unteren Schicht vor dem Ätzen, einer Korrosion oder einer Verschlechterung während der Erzeugung des Musters des metallischen Ver drahtungsfilms der oberen Schicht geschützt werden kann, was ein erhöhtes Haftungsvermögen am organischen Isolier film zur Folge hat.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen von elektronischen Bau elementen,
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Herstellen eines Hauptsubstrats (2), in dem ge sinterte Metallisierungen (1) vorgesehen sind, die zwi schen der Vorderseite und der Rückseite des Hauptsubstrats (2) verlaufen,
Ausbilden von Anschlußflächen (3) für die Ver drahtungserweiterung an Positionen der gesinterten Metal lisierungen (1) auf der Vorderseite des Hauptsubstrats (2),
Ausbilden eines ersten Metallverdrahtungsfilms (5) auf den Anschlußflächen (3) für die Verdrahtungser weiterung,
Ausbilden eines Schutzfilms (7) in gewünschten Bereichen auf dem Hauptsubstrat (2) und dem ersten metal lischen Verdrahtungsfilm (5),
Ausbilden eines zweiten metallischen Verdrah tungsfilms (8) auf dem ersten metallischen Verdrahtungs film (5),
Ausbilden eines organischen Isolierfilms (9) in gewünschten Bereichen auf dem Schutzfilm (7) und dem zweiten metallischen Verdrahtungsfilm (8) und
Ausbilden eines metallischen Verdrahtungsmusters (10) auf dem organischen Isolierfilm (9) und dem zweiten metallischen Verdrahtungsfilm (8).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Schritt des Ausbildens des Schutzfilms die folgenden Schritte enthält:
Ausbilden des Schutzfilms (7) auf dem Hauptsubstrat (2) und dem ersten metallischen Verdrah tungsfilm (5) und
Ausbilden von ersten Kontaktlöchern im Schutzfilm (7) auf dem ersten metallischen Verdrahtungsfilm (5).

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Schritt des Ausbildens des zweiten metalli schen Verdrahtungsfilms die folgenden Schritte enthält:
Ausbilden des zweiten metallischen Verdrahtungs films (8) auf- dem Schutzfilm (7) und dem ersten metalli schen Verdrahtungsfilm (5),
Ausbilden eines Resistfilms (11) in gewünschten Bereichen auf dem zweiten metallischen Verdrahtungsfilm (8),
Ätzen des zweiten metallischen Verdrahtungsfilms (8), um dadurch auf dem ersten metallischen Verdrahtungs film (5) den zweiten metallischen Verdrahtungsfilm (8) zu bilden, und
Ablösen des Resistfilms (11) vom zweiten metalli schen Verdrahtungsfilm (8).

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Schritt des Ausbildens des organischen Iso lierfilms die folgenden Schritte enthält:
Ausbilden des organischen Isolierfilms (9) auf dem Schutzfilm (7) und dem zweiten metallischen Verdrah tungsfilm (8) und
Ausbilden von zweiten Kontaktlöchern im organi schen Isolierfilm (9) auf dem zweiten metallischen Ver drahtungsfilm (8).

5. Verfahren zum Herstellen von elektronischen Bau elementen, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Herstellen eines Hauptsubstrats (2), in dem ge sinterte Metallisierungen (1) vorgesehen sind, die zwi schen der Vorderseite und der Rückseite des Hauptsubstrats (2) verlaufen,
Ausbilden von Anschlußflächen (3) für die Ver drahtungserweiterung an Positionen der gesinterten Metal lisierungen (1) an der Vorderseite des Hauptsubstrats (2),
Ausbilden eines ersten metallischen Verdrahtungs films (5) auf den Anschlußflächen (3) für die Verdrah tungserweiterung,
Ausbilden eines Schutzfilms (7) in gewünschten Bereichen auf dem Hauptsubstrat (2) und dem ersten metal lischen Verdrahtungsfilm (5),
Ausbilden eines zweiten metallischen Verdrah tungsfilms (8) auf dem ersten metallischen Verdrahtungs film (5),
Ablösen des Schutzfilms (7),
Ausbilden des organischen Isolierfilms (9) auf dem Schutzfilm (7) und dem zweiten metallischen Verdrah tungsfilm (8),
Ausbilden von zweiten Kontaktlöchern im organi schen Isolierfilm (9) auf dem zweiten metallischen Ver drahtungsfilm (8) und
Ausbilden eines metallischen Verdrahtungsmusters (10) auf dem organischen Isolierfilm (9) und dem zweiten metallischen Verdrahtungsfilm (8).

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, daß der Schritt des Ausbildens des Schutzfilms die folgenden Schritte enthält:
Ausbilden eines Schutzfilms (7) auf dem Hauptsubstrat (2) und dem ersten metallischen Verdrah tungsfilm (5) und
Ausbilden von ersten Kontaktlöchern im Schutzfilm (7) auf dem ersten metallischen Verdrahtungsfilm (5).

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, daß der Schritt des Ausbildens des zweiten metalli schen Verdrahtungsfilms die folgenden Schritte enthält:
Ausbilden eines zweiten metallischen Verdrah tungsfilms (8) auf dem Schutzfilm (7) und dem ersten metallischen Verdrahtungsfilm (5),
Ausbilden eines Resistfilms (11) in gewünschten Bereichen auf dem zweiten metallischen Verdrahtungsfilm (8),
Ätzen des zweiten metallischen Verdrahtungsfilms (8), um dadurch den zweiten metallischen Verdrahtungsfilm (8) auf dem ersten metallischen Verdrahtungsfilm (5) auszubilden, und
Ablösen des Resistfilms (11) vom zweiten metalli schen Verdrahtungsfilm (8).

8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, daß der Schritt des Ausbildens des organischen Iso lierfilms die folgenden Schritte enthält:
Ausbilden des organischen Isolierfilms (9) auf dem Schutzfilm (7) und dem zweiten metallischen Verdrah tungsfilm (8) und
Ausbilden von zweiten Kontaktlöchern im organi schen Isolierfilm (9) auf dem zweiten metallischen Ver drahtungsfilm (8).

9. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, daß im Schritt des Ablösens des Resistfilms (11) vom zweiten metallischen Verdrahtungsfilm (8) gleichzeitig der Resistfilm (11) und der Schutzfilm (7) abgelöst wer den.

10. Elektronisches Bauelement,
gekennzeichnet durch ein Hauptsubstrat (2), in dem gesinterte Metalli sierungen (1) vorgesehen sind, die zwischen der Vorder seite und der Rückseite des Hauptsubstrats (2) verlaufen, Anschlußflächen (3) für die Verdrahtungserweite rung, die auf dem Hauptsubstrat (2) ausgebildet und je weils mit den gesinterten Metallisierungen (1) im Hauptsubstrat (2) verbunden sind,
einen ersten metallischen Verdrahtungsfilm (5), der auf den Anschlußflächen (3) für die Verdrahtungser weiterung ausgebildet ist,
einen ersten organischen Isolierfilm (7), der auf dem Hauptsubstrat (2) ausgebildet ist,
erste Kontaktlöcher, die im ersten organischen Isolierfilm (7) und auf dem ersten metallischen Verdrah tungsfilm (5) ausgebildet sind,
einen zweiten metallischen Verdrahtungsfilm (8) aus einem Material, das von demjenigen des ersten metal lischen Verdrahtungsfilms (5) verschieden ist, wobei der zweite metallische Verdrahtungsfilm (8) auf dem ersten metallischen Verdrahtungsfilm (5) ausgebildet ist,
einen zweiten organischen Isolierfilm (9), der auf dem ersten organischen Isolierfilm (7) und dem zwei ten metallischen Verdrahtungsfilm (8) ausgebildet ist, zweite Kontaktlöcher, die im zweiten organischen Isolierfilm (9) und auf dem zweiten metallischen Verdrah tungsfilm (8) ausgebildet sind, und
ein metallisches Verdrahtungsmuster (10), das auf dem zweiten organischen Isolierfilm (9) und dem zweiten metallischen Verdrahtungsfilm (8) ausgebildet ist.

11. Elektronisches Bauelement nach Anspruch 10, da durch gekennzeichnet, daß das Material des zweiten organischen Isolierfilms (9) von demjenigen des ersten organischen Isolierfilms (7) verschieden ist.