JP2001284799A - 信号用配線形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所定の配線幅を持ち配線のエッジ部分に
バリを生じない信号用配線を形成すること。 【解決手段】 配線上のビアホールに当たる箇所に金属
柱１６を形成した後、誘電体膜１７を形成する。ビアホ
ール部の金属柱１６が誘電体膜１７の表面に現れるまで
ＣＭＰにより研磨し、信号用配線に関してはＣＭＰによ
る研磨の後、レジスト膜２０でパターニングを行って電
解メッキで形成する。これにより、所定の配線幅を持つ
信号用配線が得られ、また配線のエッジ部分においてバ
リが生じることもなく、所定の周波数特性を持つ損失の
小さい回路基板が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回路基板作製プロ
セスなどにおいて用いられる信号用配線形成方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、回路基板作製に用いられてきた信
号用配線を形成する方法として、以下に説明するような
ものが知られている。図４及び図５により、従来の配線
形成方法を説明する。

【０００３】まず、図４（ａ）に示すように、基板３１
上に誘電体膜３５を形成し、誘電体膜３５の第１の配線
形成領域を除去した後、誘電体膜３５全面に第１の配線
形成に必要なシースメタル金属層３２，３３を形成す
る。その後、電解メッキなどによりシースメタル金属層
３３上に金属膜を形成し、ＣＭＰ（Chemical Mechanica
l Polishing）により、信号用配線以外の不要なシース
メタル金属層３２，３３及び金属膜を研磨して除去し、
第１の配線３４を形成する。

【０００４】次いで、図４（ｂ）に示すように、第１の
配線３４を形成した基板３１上に誘電体膜３５を形成
し、その上にレジスト膜３６を形成した後に、レジスト
膜３６にビアホールのパターニングを行う。

【０００５】次いで、図４（ｃ）に示すように、ビアホ
ールのパターニングを行ったレジスト膜３６をエッチン
グマスクとして、ドライエッチングにより誘電体膜３５
にビアホール３５ａを形成した後に、レジスト膜３６を
除去する。

【０００６】次いで、図４（ｄ）に示すように、誘電体
膜３５上にレジスト膜３７を形成した後に、レジスト膜
に配線形成溝用のパターン３７ａを形成する。そして、
図５（ａ）に示すように、配線形成溝用のパターン３７
ａを形成したレジスト膜３７をエッチングマスクとし
て、ドライエッチングにより誘電体膜３５のビアホール
部分に段差を形成し、その後レジスト膜３７を除去す
る。このようにして段差部３８ａを有する誘電体膜３８
を形成する。

【０００７】次いで、図５（ｂ）に示すように、配線形
成溝３８ａを形成した誘電体膜３８全面に第２の配線形
成に必要なシースメタル金属層３９，４０を形成した
後、図５（ｃ）に示すように、電解メッキなどによりシ
ースメタル金属層４０上に金属膜４１を形成する。

【０００８】最後に、図５（ｄ）に示すように、ＣＭＰ
により、信号用配線以外の不要なシースメタル金属層３
９，４０及び金属膜４１を研磨して除去し、第２の配線
４２の形成を完了する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
配線形成方法では、ドライエッチングによって誘電体膜
３８に配線形成溝３８ａの加工を施す際、オーバーエッ
チングなどにより、レジスト膜３７の配線幅よりも配線
形成溝３８ａの方が広くなり、所定の信号用配線幅を得
るのが難しくなる。所定の配線幅が得られない場合、例
えば高周波回路基板においては整合が取れなかったり、
周波数特性がずれることになる。

【００１０】また、ＣＭＰによる研磨を行って信号用配
線４２を誘電体膜３８の表面に露出させる際に、配線４
２のエッジ部分にバリが生じるという可能性がある。特
に、高周波回路の作製においては、配線のエッジ部分に
バリがある場合、損失の増大につながることになる。

【００１１】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、所定の配線幅を持ち配線のエッジ部分にバリを生
じない信号用配線を形成することができる方法を提供す
ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の信号用配線形成
方法は、基板上にパターニングされた第１の配線を形成
する工程と、前記第１の配線上に金属柱を形成する工程
と、前記第１の配線及び前記金属柱を埋め込むように誘
電体膜を形成する工程と、前記誘電体膜を研磨して前記
金属柱を露出させる工程と、露出した金属柱と電気的に
接触するように第２の配線を形成する工程と、を含む。

【００１３】本発明の信号用配線形成方法は、上記方法
において、第２の配線が、メッキにより形成する。

【００１４】これらの方法によれば、所定の配線幅を持
ち、配線のエッジ部分においてバリが生じることがない
信号用配線を形成することができる。その結果、高周波
回路において、所定の周波数特性を持つ損失の小さい回
路基板を得ることができる。

【００１５】本発明の信号用配線形成方法は、上記方法
において、誘電体膜の材料として、ベンゾシクロブテン
を用いる。この方法によれば、より低損失な信号用配線
を形成することができる。

【００１６】本発明の回路基板は、上記方法により作製
した信号用配線を有することを特徴とする。この構成に
よれば、より低損失な信号用配線基板を得ることができ
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の骨子は、ビアホール部分
の第１の配線に金属柱を形成し、金属柱が誘電体膜の表
面に現れるまでＣＭＰにより研磨し、信号用配線に関し
てはＣＭＰによる研磨の後、レジスト膜でパターニング
を行って電解メッキで形成して、所定の配線幅を持ち、
配線のエッジ部分においてバリが生じない配線形成を実
現することである。

【００１８】以下、本発明の実施の形態について、添付
図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実
施の形態に係る信号用配線形成方法の前半の工程を示す
断面図であり、図２は、本発明の一実施の形態に係る信
号用配線形成方法の後半の工程を示す断面図である。

【００１９】まず、図１（ａ）に示すように、まず、基
板１１上に、配線形成において電解メッキする際に必要
となるシースメタル金属層１２，１３を形成する。そし
て、シースメタル金属層１３上にレジスト膜を用いて第
１の配線用のパターニングを行い、電解メッキにより第
１の配線１４を形成し、その後レジスト膜を除去する。

【００２０】次いで、図１（ｂ）に示すように、第１の
配線１４を形成した基板１１上に、レジスト膜１５を形
成し、ビアホールのパターン１５ａを形成する。その
後、図１（ｃ）に示すように、ビアホールのパターン１
５ａ内に、接続部材として金属柱１６を形成する。この
金属柱１６は、例えば配線形成と同様に電解メッキなど
の手法により形成する。

【００２１】このとき、ビアホールのパターン１５ａ
は、第１の配線１４の幅よりも狭い幅に設定する。これ
により、金属柱１６の幅を第１の配線１４の幅よりも狭
くした状態で金属柱１６を形成することができる。その
結果、第１の配線１４及び金属柱１６を後述する誘電体
膜１７で確実に、すなわち空隙無く埋め込むことができ
る。

【００２２】次いで、図１（ｄ）に示すように、ビアホ
ール形成に用いたレジスト膜１５を除去した後、不要な
（第１の配線以外の領域の）シースメタル金属層１２，
１３をウェットエッチングにより除去することにより、
ビアホール部に金属柱１６を有する信号用配線が得られ
る。

【００２３】次いで、図１（ｅ）に示すように、第１の
配線１４及び金属柱１６上に、誘電体膜１７を形成す
る。さらに、図２（ａ）に示すように、形成した誘電体
膜１７をビアホール部の金属柱１６が露出するまで、Ｃ
ＭＰにより研磨する。

【００２４】ＣＭＰによる研磨の後、その上に、図２
（ｂ）に示すように、第２の配線形成に必要となるシー
スメタル金属層１８，１９をスパッタリング法などによ
り形成し、その上にレジスト膜２０を形成し、第２の配
線用の開口２０ａを形成する。

【００２５】次いで、図２（ｃ）に示すように、レジス
ト膜２０の開口２０ａ中のシースメタル金属層１９上
に、電解メッキにより第２の信号用配線２１を形成す
る。このように、レジスト膜２０にパターニングした開
口２０ａ中に、電解メッキによって第２の配線２１を形
成するため、エッチング工程を含む従来の方法に比べ
て、所定の配線幅を持つ信号用配線を得ることができ
る。これにより、所定の周波数特性を有する回路基板が
得られる。

【００２６】さらに、図２（ｄ）に示すように、第２の
配線形成に用いたレジスト膜２０を除去する。このよう
に、第２の配線２１については、ＣＭＰによる研磨を行
っていないので、配線のエッジにバリが生じることがな
い。このため、低損失な回路基板が得られる。

【００２７】上述した図１（ａ）から図２（ｄ）までの
工程を繰り返すことにより、多層構造の配線基板を形成
することができる。

【００２８】このような信号用配線形成方法を用いるこ
とにより、所定の配線幅を持つ信号用配線が得られ、ま
た配線のエッジ部分においてバリが生じることもなく、
特に高周波回路においては、所定の周波数特性を持つ損
失の小さい回路基板が得られる。

【００２９】また、誘電体膜の材料として誘電体損失が
小さいベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）を用いることによ
り、より低損失な回路形成が期待できる。ＢＣＢはスピ
ンコートとキュアにより膜形成を行うことができ、１０
〜３０μｍ程度の膜厚を形成することも可能であり、回
路の多層化や小型化に非常に有効である。このように、
ＢＣＢを用いて配線を多層化することにより、小型でよ
り低損失な多層構造の回路基板を形成することが可能と
なる。

【００３０】図３は、上記の信号用配線形成方法を用い
て得られる高速大容量無線システム用デバイスの一例で
ある。このデバイスは、基板２３及び各誘電体膜２４上
に上記信号用配線形成方法を用いて配線２５を形成し、
回路を多層化したものである。また、最上層には、Ｇａ
Ａｓ能動素子２６を実装するとともに、フィルタ２７を
形成している（図中ではシールドされている）。図中の
参照符号２２はシールドケースである。

【００３１】このような高速大容量無線システム用のデ
バイスにおいては、特に周波数特性や損失特性が重要で
あるため、上記信号用配線形成方法を用いるのが好適で
あり、このようなデバイスによりシステムの性能を高め
ることができる。

【００３２】本発明は上記実施の形態に限定されず種々
変更して実施することが可能である。例えば、上記実施
の形態における材料などには限定されない。また、本発
明では、層や膜の厚さや幅、溝やパターンの深さなどに
限定はなく、適宜選択して実施することが可能である。

【００３３】上記実施の形態では、基板上に直接第１の
配線を設ける場合について説明しているが、本発明にお
いては、基板上に誘電体層を設けてその上に第１の配線
を設けるようにしても良い。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、基
板上にパターニングされた第１の配線上に金属柱を形成
し、第１の配線及び金属柱を埋め込むように誘電体膜を
形成した後に、誘電体膜を研磨して金属柱を露出させ、
露出した金属柱と電気的に接触するように第２の配線を
形成するので、所定の配線幅を持ち配線のエッジ部分に
バリを生じない信号用配線を形成することができる。そ
の結果、所定の周波数特性を持つ、損失の小さい回路基
板を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る信号用配線形成方
法の前半の工程を示す断面図

【図２】本発明の一実施の形態に係る信号用配線形成方
法の後半の工程を示す断面図

【図３】本発明に係る信号用配線形成方法を用いて得ら
れる高速大容量無線システム用デバイスの一例を示す図

【図４】従来の信号用配線形成方法の前半の工程を示す
断面図

【図５】従来の信号用配線形成方法の後半の工程を示す
断面図

【符号の説明】

１１，２３ 基板 １２，１３ 第１の配線形成用のシースメタル金属層 １４ 第１の配線 １５ ビアホール用レジスト膜 １５ａ ビアホールのパターン １６ 金属柱 １７，２４ 誘電体膜 １８，１９ 第２の配線形成用のシースメタル金属層 ２０ 第２の配線形成用レジスト膜 ２０ａ 開口 ２１ 第２の配線 ２２ シールドケース ２５ 配線 ２６ ＧａＡｓ能動素子 ２７ フィルタ

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5E317 AA24 BB01 BB11 CC25 CC33 CD01 CD15 GG01 GG11 5E346 AA13 AA15 AA43 BB01 CC21 CC31 DD03 DD24 DD33 EE33 FF14 GG01 GG17 HH06 HH21 5F033 MM08 NN19 PP27 QQ48 RR21 XX27

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上にパターニングされた第１の配線
   を形成する工程と、前記第１の配線上に金属柱を形成す
   る工程と、前記第１の配線及び前記金属柱を埋め込むよ
   うに誘電体膜を形成する工程と、前記誘電体膜を研磨し
   て前記金属柱を露出させる工程と、露出した金属柱と電
   気的に接触するように第２の配線を形成する工程と、を
   含むことを特徴とする信号用配線形成方法。
2. 【請求項２】 第２の配線は、メッキにより形成するこ
   とを特徴とする請求項１記載の信号用配線形成方法。
3. 【請求項３】 誘電体膜の材料として、ベンゾシクロブ
   テンを用いることを特徴とする請求項１又は請求項２記
   載の信号用配線形成方法。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれかに記載
   の信号用配線形成方法により作製した信号用配線を有す
   ることを特徴とする回路基板。