JP2002033583A

JP2002033583A - 絶縁層及び接続孔の形成方法、配線構造及びその形成方法

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Publication number: JP2002033583A
Application number: JP2000218199A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Ogawa; 剛小川
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-07-19
Filing date: 2000-07-19
Publication date: 2002-01-31

Abstract

(57)【要約】【課題】絶縁層及びヴィア形成において、形成され
た絶縁層の表面が非常に平滑となり、薄膜素子等を信頼
性及び歩留り良く、高い自由度を以って形成でき、さら
には微小なヴィア形成が可能である絶縁層及びヴィア
（接続孔）の形成方法、及びそれを用いた多層配線基板
並びにモジュール基板等の配線構造及びその形成方法を
提供する。【解決手段】台座２０を介してマスク基板２１を配
置し、この基板２１とコア基板１との間に感光性エポキ
シ樹脂などの感光性絶縁材料３Ａを介在させ、これをパ
ターン露光して現像してヴィアホール７を形成する。こ
の現像により、微小なヴィアホール７を形成できると同
時に、マスク基板２１のコア基板対向面２１ａによって
絶縁材料（従って、絶縁層３）を平坦かつ滑らかな表面
に、しかも常に設定された厚みに形成することができ
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、絶縁層及び接続孔
の形成方法、配線構造及びその形成方法に関し、特に、
高密度実装を可能とするため、薄膜を用いたキャパシ
タ、抵抗、インダクタ等の受動素子を表面に形成したモ
ジュール基板に有効な絶縁層及び微小なヴィア（接続
孔）の作製方法、多層配線基板又はモジュール基板から
なる配線構造及びその形成方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、実装基板の小型化・高機能化を実
現するため、基板においてはヴィアの微細化や配線ピッ
チの狭窄化などが検討され、さらにＩＣパッケージの小
型化や多ピン化、半導体ベアチップ実装、コンデンサや
抵抗などの受動素子の小型化、表面実装化が検討され、
実用化されてきている。

【０００３】またその一方で、受動素子の小型化の進展
により、製造及び実装時の困難性が増し、従来の手法で
は限界が見えつつある。その解決方法として、受動素子
を直接プリント配線基板の表面又は内部に形成すること
が提案され、セラミック基板で厚膜抵抗体やキャパシタ
を表面形成したり、内蔵した例が幾つかあり、実用化さ
れているものもある。

【０００４】しかしながら、金属や絶縁体のペーストを
用いた印刷などの厚膜を利用した抵抗体やキャパシタな
どの受動素子は、パターン精度や厚み精度に難があり、
再現性などのばらつきの問題など、信頼性に乏しいとい
う問題がある。また、そのようなペーストを使用した場
合には、塗布後に焼結させるために高温処理が必要とさ
れ、特に有機基板などのように耐熱性に劣る基板に形成
する場合には、そのまま適用することは困難である。

【０００５】その解決方法として、抵抗体やキャパシタ
材料に、スパッタや蒸着といった薄膜を使用した受動素
子の例が近年報告されている。抵抗体やキャパシタの誘
電体の薄膜や薄膜配線は、リソグラフィを利用して高精
度にパターニングすることにより、極めて高精度に受動
素子を形成することが可能になる。

【０００６】この薄膜を利用した抵抗体の例を図１２に
概略図示するが、基板としての基体１に形成された表面
電極２上に絶縁層３が形成され、この上に、左右に対向
して形成された配線４−５の間に抵抗体６が形成され、
薄膜抵抗素子Ｒをなしている。この抵抗体の材料として
は、ニッケル−クロム（Ｎｉ−Ｃｒ）、窒化タンタル
（ＴａＮ）、タンタル（Ｔａ）などの様々な材料が挙げ
られる。なお、図中の５ａは、絶縁層３のヴィアホール
（以下、単にヴィアと称することがある。）７を介して
上下配線を接続する部分（通常は上層配線材料）であ
り、また、抵抗素子Ｒの配線４、５は、絶縁層８のヴィ
ア９の導電部１０ａ、１１ａを介して取出され、ここに
電極１０、１１が被着されている。

【０００７】また、薄膜を利用したキャパシタの例を図
１３に概略図示するが、基板としての基体１の電極２上
の絶縁層２の上に、上下に対向して形成された配線１２
−１３の間に、誘電体１４が形成され、キャパシタＣを
構成している。この誘電体の材料としては、酸化タンタ
ル（Ｔａ₂Ｏ₅、ＴａＯ）や窒化シリコン（Ｓｉ₃Ｎ₄）、
チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ）などが挙げられる。な
お、図中の１３ａ、１５ａ、１６ａは導電部、１５、１
６は電極であってキャパシタの配線１２、１３を取出す
ものである。

【０００８】上記の抵抗体の材料の中では、ＴａＮ膜
は、温度係数（ＴＣＲ）が１００ＰＰＭ／℃以下と小さ
な値が得られることと、寿命特性などの安定性の面で優
れていることから、一般的によく使用されている。一方
キャパシタ材料として、酸化タンタル薄膜は、スパッタ
リングにより直接成膜できるが、Ｔａ膜やＴａＮ薄膜を
陽極酸化してその表面に酸化物を成長させることによ
り、容易に形成できる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように、薄膜による受動素子を基板上の絶縁層上に形成
しようとすると、このような薄膜の厚みは概して数百〜
数千Åと非常に薄いため、絶縁層表面の粗さやうねり、
反りといったものが問題となる。

【００１０】例えば、図１４（ａ）、（ｂ）に示すよう
に、基板（コア基板）１上の、パターニングされたグラ
ウンドや電源などの表面電極２上に、絶縁層３を形成す
る場合、表面電極２は、例えば銅メッキや銅箔などをパ
ターニングしたものが一般的であり、その厚みは少なく
とも数μｍから数十μｍ程度と大きい。従って、その上
に、絶縁層３を塗布して形成すると、絶縁層３の厚みは
概して数μ〜数十μ程度であるため、形成された絶縁層
３の表面には、その下の電極２のパターンに応じた凹凸
１７が生じてしまう。さらに、基板１として例えば特に
有機基板を用いると、反りやうねりが大きくなり、問題
となる。

【００１１】従って、その絶縁層３の上面に数百〜数千
Åといった非常に薄い薄膜による受動素子や薄膜配線な
ど、例えば抵抗体６や配線４、５を図１４（ｃ）のよう
に施すと、絶縁層３の表面の凹凸１７により受動素子が
形成され難くなり、スパッタリングやフォトリソグラフ
ィーによる加工の信頼性や歩留まりの低下を招いてしま
う。このため、その凹凸１２が存在する領域（即ち、電
極２の有無の部分）は薄膜を形成しない方がよく、この
部分はデッドスペースともなりうる。さらには、絶縁層
３の上下の導通を行うために絶縁層にヴィア７を形成す
る場合、例えばポリイミドなどの感光性の絶縁材料を使
用し、リソグラフィを利用して絶縁層３を形成すると共
にヴィア７を形成するときには、凹凸１２ある領域では
小さなヴィアは形成しづらく、ヴィアの歩留まりが低下
する可能性がある。

【００１２】すなわち、絶縁層３を形成し、ヴィア７を
形成するとき、及びその後には、絶縁層３の表面が非常
に滑らかで平滑であることが望ましく、また形成される
ヴィア７は高密度実装のために小さい方が望ましい。

【００１３】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
あって、絶縁層及びヴィア形成において、形成された絶
縁層の表面が非常に平滑となり、薄膜素子等を信頼性及
び歩留り良く、高い自由度を以って形成でき、さらには
微小なヴィア形成が可能である絶縁層及びヴィア（接続
孔）の形成方法、及びそれを用いた多層配線基板並びに
モジュール基板等の配線構造及びその形成方法を提供す
るものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、基体上
に、絶縁層と、この絶縁層内の接続孔とを形成するに際
し、前記基体上にスペーサを介して型材を配置する工程
と、前記基体と前記型材との間に感光性絶縁材料を介在
させる工程と、前記感光性絶縁材料を所定パターンに露
光する工程と、前記型材を剥離する工程と、前記の露光
された絶縁材料を現像する工程とを有する、絶縁層及び
接続孔の形成方法（以下、本発明の第１の方法と称す
る。）に係るものである。

【００１５】また、本発明は、基体上に形成され、絶縁
層と、この絶縁層内の接続孔と、この接続孔に被着され
た配線層とからなる少なくとも１層の配線構造であっ
て、前記基体上にスペーサが形成され、このスペーサを
埋設する如くに表面が平坦な前記絶縁層が被着され、こ
の絶縁層に前記接続孔が形成されている配線構造（以
下、本発明の配線構造と称する。）を提供するものであ
る。

【００１６】また、本発明は、基体上に、絶縁層と、こ
の絶縁層内の接続孔と、この接続孔に被着された配線層
とからなる配線構造を少なくとも１層形成するに際し、
前記基体上にスペーサを介して型材を配置する工程と、
前記基体と前記型材との間に感光性絶縁材料を介在させ
る工程と、前記感光性絶縁材料を所定パターンに露光す
る工程と、前記型材を剥離する工程と、前記の露光され
た絶縁材料を現像する工程とを有する、配線構造の形成
方法（以下、本発明の第２の方法と称する。）も提供す
るものである。

【００１７】本発明の第１及び第２の方法、並びに本発
明の配線構造によれば、基体上に絶縁層を形成するに際
し、スペーサを介して型材を配置し、この型材と基体と
の間に感光性絶縁材料を介在させ、これをパターン露光
して現像しているので、この現像により、微小な接続孔
をヴィアホールとして形成できると同時に、型材の基体
対向面によって絶縁材料（従って、絶縁層）を平坦かつ
滑らかな表面に、しかも常に設定された厚みに形成する
ことができる。

【００１８】この結果、絶縁層上には薄膜抵抗等の薄膜
素子など、及びこれを含む配線構造等を下地の凹凸の影
響を受けることなしに信頼性及び歩留り良く、しかも配
置の制約を少なくして高い自由度を以って形成すること
ができる。そして、得られる配線構造は、上記スペーサ
を絶縁層に埋設した独特の構造を有したものとなる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の第１及び第２の方法、並
びに配線構造においては、前記絶縁層及び接続孔を形成
するに際し、前記基体上の電極を含む面上に前記スペー
サとなる突起を所定パターンに配置する工程と、前記面
上に前記絶縁材料を被着する工程と、前記の被着された
絶縁材料に対し、前記基体との対向面が平坦な前記型材
を、前記突起によって前記基体と前記型材との間隔が規
制される位置まで押込む工程と、前記型材を通して前記
絶縁材料を所定パターンに露光する工程と、前記型材の
剥離後に、前記絶縁材料の非露光又は露光部分を除去す
る現像を行い、前記絶縁層に前記接続孔を形成する工程
とを有することが望ましい。

【００２０】この場合、前記突起を前記面上に一体に形
成し、前記突起を含む面上に前記絶縁材料を塗布した
後、遮光部を所定パターンに形成した前記型材を前記突
起に接当するまで前記絶縁材料に対し押込み、前記露光
によって選択的に硬化した前記絶縁材料の所定部分を現
像によって除去することができる。

【００２１】また、前記絶縁層及び接続孔を形成するに
際し、前記基体上の電極を含む面上に前記スペーサとな
る突起を所定パターンに配置する工程と、前記基体との
対向面が平坦な前記型材を、前記突起によって前記基体
と前記型材との間隔が規制される位置に配置する工程
と、前記面と前記型材との間に前記絶縁材料を充填する
工程と、前記型材を通して前記絶縁材料を所定パターン
に露光する工程と、前記型材の剥離後に、前記絶縁材料
の非露光又は露光部分を除去する現像を行い、前記絶縁
層に前記接続孔を形成する工程とを有することも望まし
い。

【００２２】この場合、前記突起を前記面上に一体に形
成し、遮光部を所定パターンに形成した前記型材を前記
突起に接当させ、しかる後に、前記面と前記型材との間
に前記絶縁材料を充填し、前記露光によって選択的に硬
化した前記絶縁材料の所定部分を現像によって除去する
ことができる。

【００２３】また、前記絶縁材料として光硬化型材料、
例えばエポキシ系やアクリル系などの紫外線硬化型樹脂
を用いるのがよい。

【００２４】前記現像において、現像液としてアセトン
等の有機溶剤を使用することができる。

【００２５】前記型材が石英やガラスなどの透明光学材
料や、透明樹脂材料であってよい。

【００２６】前記スペーサは、感光性材料のパターニン
グによって形成することができ、例えば、フォトレジス
トの塗布やドライフィルムの被着後の露光及び現像によ
って形成してよい。

【００２７】前記基体として再配置配線用のコア基板を
使用するのがよい。

【００２８】この場合、前記コア基板が、アルミナ、ガ
ラスセラミックス、アルミニウムナイトライド、ムライ
トなどのセラミック多層基板であってよく、またガラス
エポキシ、ポリイミド、ビスマレイミド／トリアジン樹
脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、フェノール樹脂、ポ
リオレフィン樹脂、テフロン、液晶ポリマーなどからな
る有機多層基板であってよい。

【００２９】また、前記コア基板が、アルミナ、ガラス
セラミックス、アルミニウムナイトライド、ムライトな
どセラミック多層基板、もしくはガラスエポキシ、ポリ
イミド、ビスマレイミド／トリアジン樹脂、ポリフェニ
レンエーテル樹脂、フェノール樹脂、ポリオレフィン樹
脂、液晶ポリマーなどからなる有機多層基板であり、そ
の少なくとも一方の面には、感光性もしくは非感光性エ
ポキシ、或いは感光性もしくは非感光性ポリイミド、或
いは感光性もしくは非感光性ベンゾ−シクロブテン、液
晶ポリマーなどの樹脂素材とＣｕメッキなどにより、高
密度配線が形成されているビルドアップ基板であってよ
い。

【００３０】このようなコア基板上に上記配線構造を１
層又は２層以上形成してなる配線基板は、ＩＣやチップ
部品などを表面上に接続固定してモジュール基板を作製
するのに適用されるのがよい。

【００３１】次に、本発明の好ましい実施の形態を図面
参照下に説明する。

【００３２】第１の実施の形態図１〜図３は、本発明の第１の実施の形態による絶縁層
及びヴィア形成工程を示すものである。本実施の形態に
おいては、絶縁層としてＵＶレジン（紫外線硬化型樹
脂）などの光硬化型樹脂を用いるものである。

【００３３】まず、図１（ａ）に示すように、コア基板
１上に電極２をパターニングして形成する。そして、こ
の電極２の上に絶縁層を形成する際に、電極２上の絶縁
層の厚みを制御するための台座２０（スペーサ）を電極
２上に形成する（図１（ｂ））。

【００３４】この台座２０は、例えばフォトレジストの
湿布やドライフィルムの被着などを行い、これをパター
ニングして形成するが、パターニング可能であって厚み
に関して十分に精度の出るものであれば何でもよく、例
えば電極２からの絶縁層厚みを１０μｍとしたいときに
は、台座２０をその厚みに近い高さに設定してパターニ
ングする。また、台座２０を設ける箇所については、台
座２０を設けても問題とならない、基板１上の実際の回
路パターン外にすることが望ましい。

【００３５】その後、液状の硬化前の絶縁材料３Ａ（例
えば、感光性エポキシ樹脂）を塗布する（図１
（ｃ））。この塗布方法は、何のような方法でもよく、
例えばスピンコートやロールコート、カーテンコートな
どで全面に塗布してもよく（この段階では下地の影響で
絶縁材料３Ａの表面に凹凸１７が生じる。）、また基板
中央部に山盛り状に塗布してもよく、下記の工程におい
てマスク基板の圧着工程の際に絶縁材料３Ａが基板１全
体に拡がればよい。

【００３６】即ち、型材としての紫外線透過性のマスク
基板２１を基板１上の全体に圧着して、凹凸１７がなく
なるように絶縁材料３Ａを平坦化する（図１（ｄ））、
（図２（ｅ））。このマスク基板２１の基板１との対向
面２１ａには、形成されるヴィアの所望の大きさに相当
する遮光膜２２をパターニングして設けている。マスク
基板２１は例えばガラス基板であり、絶縁材料３Ａを硬
化させる際に照射する光に対して透明である必要があ
る。また、そのマスク基板２１の対向面２１ａは、形成
される絶縁層の表面が平坦かつ滑らかに形成できるよう
に平坦かつ滑らかであることが望ましい。また、遮光膜
２２は、例えばＣｒなどの薄膜金属膜であって絶縁材料
１３Ａを硬化させる際に照射する光を遮光できればよ
い。

【００３７】ここで、マスク基板２１を基板１上に圧着
する際には、気泡などが入らないようにする必要があ
り、また台座２０による高さで電極２からの絶縁層の厚
みを所望の厚みに設定できるように、マスク基板２１を
台座２０に接当するまで絶縁材料３Ａへ押込めて圧着す
ることが望ましい。この圧着状態では、上記した絶縁材
料３Ａの表面凹凸１７は完全になくなり、図１（ｅ）の
ようにマスク基板２１によって完全に平坦化される。

【００３８】そして、この圧着状態において、絶縁材料
３Ａを硬化させるため、マスク基板２１を通して、絶縁
材料３Ａを硬化させる光２３を照射する（図２
（ｆ））。絶縁材料が例えばＵＶレジンであれば、ＵＶ
光を照射する。この光照射後の絶縁層３においては、露
光部（硬化部）２４と非露光部（未硬化部）２５が形成
され、かつ台座２０は硬化部３中に埋設されて一体化さ
れる（図２（ｇ））。

【００３９】そしてその後、絶縁層３を選択的に硬化さ
せた後、マスク基板２１を基板１から剥離する（図２
（ｈ））。この剥離工程では、絶縁層３からマスク基板
２１を簡単に剥離できることが望ましく、剥離を容易に
するため、マスク基板２１の表面には例えばフッ素コー
ティングやシリコーン樹脂を薄くコーティングさせて剥
離性を向上させてもよい。

【００４０】さらに、基板１上の絶縁層３の未硬化部２
５を除去して、ヴィアとなる孔７を形成する（図３
（ｉ））。この除去工程（現像工程）では、絶縁層３が
例えばエポキシ系ＵＶレジンなどであれば、例えばアセ
トンなどの有機溶剤により、硬化部２４は残したまま未
硬化部２５を簡単に除去できる。現像液としてアセトン
を使用するのであれば、その後に例えばＩＰＡ（イソプ
ロピルアルコール）によりリンスすることが望ましい。

【００４１】このような工程により、図３（ｉ）に示す
ように、絶縁層３を形成すると同時にヴィア７を形成で
きる。このとき、電極２からの絶縁層３の厚みは、台座
２０の高さによって決定され、厳密に絶縁層厚みを制御
可能となる。また露光の際にはマスク基板２１を接触さ
せて絶縁層３に対するコンタクト露光になるので、極め
て良好な解像度を有して露光できるため、形成されるヴ
ィア７は微小な径で形成可能である。そして、マスク基
板２１の表面２１ａが平坦で荒さが少ないものであれ
ば、形成された絶縁層３の表面は非常に平坦かつ滑らか
に形成可能となる。

【００４２】さらに、絶縁層３の上には、上部電極２６
（既述した配線４や５など）をパターニングで形成し
て、絶縁層３の上下の配線をヴィア７を通じて接続する
ことができる（図３（ｊ））。この電極２６は例えばメ
ッキやスパッタ膜により信頼性良く形成できる。

【００４３】以上に説明したように、簡単な工程で絶縁
層３を形成できると共に、微小な径のヴィア７を絶縁層
３の形成と同時に形成でき、さらには、絶縁層３の表面
を平坦かつ滑らかに形成可能であって、その上面にスパ
ッタ膜などの薄膜を配置の制約なしに高い自由度を以っ
て電極２６等として容易に形成できる。さらには、絶縁
層３の厚みを台座２０の高さにより非常に厳密にコント
ロール可能となる。

【００４４】そして、上記の形成工程で得られた配線基
板は、表面が平坦で厚みが均質な絶縁層３中に、台座２
０がそのまま埋め込まれた独特の構造を有したものとな
る。

【００４５】上記のような絶縁層及びヴィアの形成工程
を用いて、図１０に示すような多層配線基板を形成でき
る。コア基板１として、例えばＦＲ−４相当の有機多層
基板やセラミックなどの多層配線基板を使用し、図中の
２７は各層の絶縁層、２８は配線層を示す）、その基板
上に、キャパシタＣおよび抵抗体Ｒなどの薄膜受動素子
を公知の方法により形成し（図１２、図１３参照）、さ
らにそれを絶縁層８及び２９、ヴィアホール７及び９、
Ｃｕメッキなどによる導電層１０、１１、１５及び１６
などによって多層化した多層配線基板を形成可能である
（以下、同様）。

【００４６】さらには、図１１に示すように、その多層
配線基板上に、ＩＣ６１やチップ部品６２を搭載し、モ
ジュール基板として使用することもできる（以下、同
様）。なお、図示省略したが、このモジュール基板はコ
ア基板側でプリント配線基板上に接続、固定することが
できる。

【００４７】なお、上記のコア基板１の絶縁層２７は、
アルミナ、ガラスセラミックス、アルミニウムナイトラ
イド、ムライトなど、もしくはガラスエポキシ、ポリイ
ミド、ビスマレイミド／トリアジン樹脂、ポリフェニレ
ンエーテル樹脂、フェノール樹脂、ポリオレフィン樹
脂、液晶ポリマーなどであってよい。また、コア基板上
の絶縁層３、８及び２９は、感光性もしくは非感光性エ
ポキシ、或いは感光性もしくは非感光性ポリイミド、或
いは感光性もしくは非感光性ベンゾ−シクロブテン、液
晶ポリマーなどであってよい。

【００４８】これらのうち、絶縁層３、８及び２９はい
ずれも、上記した図１〜図３に示した工程により形成す
ることが望ましいことは明らかである（以下、同様）。
また、絶縁層として、液晶ポリマー、例えば、芳香族系
液晶ポリエステルを使用すると、これは、高周波ノイズ
に強く、また大きな強さと弾性率、高い荷重たわみ温
度、連続使用温度、耐熱性や、低い吸水率も示すので、
層間絶縁膜に好適といえる。

【００４９】第２の実施の形態本実施の形態では、図４に示すように、上記の第１の実
施の形態による方法において図１（ｄ）〜図２（ｈ）に
示したマスク基板２１について、その遮光膜２２を絶縁
材料３Ａとは反対側、即ち上面側に形成していることが
異なり、他は上記の第１の実施の形態と同様である。

【００５０】従って、図４に示すように絶縁材料３Ａに
接するマスク基板２１の面は遮光膜がないために、その
面の平坦度は一層向上し、表面が更に平坦な絶縁層３を
形成することができる。

【００５１】第３の実施の形態本実施の形態では、図５（ａ）に示すように、上記の第
１の実施の形態による方法において図１〜図２（ｈ）に
示したマスク基板２１を用いる代りに、露光マスクでな
い平坦面３１ａ付きの基板３１を使用し、これを液状の
未硬化の絶縁材料３Ａに圧着する。

【００５２】次いで、図５（ｂ）に示すように、露光光
３３を所定パターンに、即ち、ヴィアホールとなる部分
以外の領域が露光されるように選択的に照射し、図５
（ｃ）に示すように、図２（ｇ）に示したと同様の硬化
部２４と未硬化部２５とを有する絶縁層３を形成する。

【００５３】次いで、図２（ｈ）〜図３（ｊ）で述べた
と同様に、図５（ｄ）において基板３１を剥離した後、
現像処理及び配線処理を行い、薄膜素子を形成する。

【００５４】本実施の形態においても、簡単な工程で絶
縁層３を形成できると共に、微小な径のヴィア７を絶縁
層３の形成と同時に形成でき、さらには、絶縁層３の表
面を平坦かつ滑らかに形成可能であって、その上面にス
パッタ膜などの薄膜を電極２６等として容易に形成でき
る。さらには、絶縁層３の厚みを台座２０の高さにより
非常に厳密にコントロール可能となる。そして、絶縁層
３を形成するための基板３１は露光マスクではなく、遮
光部１２が存在しないことから、絶縁層３の表面が一層
平坦化し、また露光自体は光照射パターンをパルス制御
等によって高精度に形成できることから、ヴィアホール
７を上述の第１の実施の形態と同様の精度で形成するこ
とができる。

【００５５】第４の実施の形態本実施の形態では、図６（ａ）に示すように、図１
（ａ）で述べたと同様に電極２を所定パターンに形成し
た後は、電極２上に台座２０を設けないで図６（ｂ）に
示すように絶縁材料３Ａを塗布し、更に、図６（ｃ）及
び図７（ｄ）に示すように、台座３０を平坦面２１ａに
設けた露光マスク基板２１を絶縁材料３Ａに対し押込
め、密着させる。

【００５６】この台座３０は、上述の台座２０と同等の
サイズ及びパターンに設けられていてよいが、少なくと
もその高さを同一とするのが望ましい。即ち、これによ
って、絶縁層の厚さをほぼ均等にでき、また平坦面２１
ａによる絶縁層の平坦化を行い易いからである。

【００５７】次いで、図７（ｅ）及び（ｆ）に示すよう
に、図２（ｆ）及び（ｇ）で述べたと同様に露光処理を
行った後、図７（ｇ）に示すように、マスク基板２１を
剥離する。この結果、台座３０はマスク基板２１と共に
剥離されるために、絶縁層３には台座３０に対応したホ
ール３７が生じることになる。

【００５８】次いで、図８（ｈ）及び（ｉ）に示すよう
に、現像処理によってヴィアホール７を形成した後に配
線２６を所定パターンに施す。このとき、上記のホール
３７も配線２６によって塞がれるためにボイドなどが生
じることはなく、却って配線２６の接着強度を補強する
作用もある。

【００５９】本実施の形態においても、簡単な工程で絶
縁層３を形成できると共に、微小な径のヴィア７を絶縁
層３の形成と同時に形成でき、さらには、絶縁層３の表
面を平坦かつ滑らかに形成可能であって上面にスパッタ
膜などの薄膜を電極２６等として容易にかつ任意の位置
に形成できる。さらには、絶縁層３の厚みを台座３０の
高さにより非常に厳密にコントロール可能となる。しか
も、その台座３０は、電極２に設けるよりもマスク２１
に設ける方が、マスク作成時に形成できることから、そ
の形成工程が容易となることがある。

【００６０】第５の実施の形態本実施の形態では、図９（ａ）に示すように、図１
（ａ）及び（ｂ）で述べたと同様に電極２を所定パター
ンに形成した後に電極２上に台座２０を設けるが、その
後は絶縁材料３Ａを塗布しないでマスク基板２１を台座
２０に接当させる。

【００６１】従って、この時点では、マスク基板２１と
基板１との間には、台座２０によって規定された空隙４
０が形成されることになる。そして、この空隙４０内
に、図９（ｂ）に示すように、減圧下での吸引又は毛管
現象を利用して液状の絶縁材料３Ａを注入し、完全に充
填する。

【００６２】次いで、図９（ｃ）に示すように、露光光
２３を照射し、上記の第１の実施の形態と同様に、現像
処理等を経て薄膜素子を形成する。

【００６３】本実施の形態においても、簡単な工程で絶
縁層３を形成できると共に、微小な径のヴィア７を絶縁
層３の形成と同時に形成でき、さらには、絶縁層３の表
面を平坦かつ滑らかに形成可能であって上面にスパッタ
膜などの薄膜を電極２６等として容易にかつ任意の位置
に形成できる。さらには、絶縁層３の厚みを台座２０の
高さにより非常に厳密にコントロール可能となる。しか
も、液状の絶縁材料３Ａは、基板１上へのマスク基板２
１の接当後にこれらの間に充填しているため、上記の第
１の実施の形態のように既に塗布した絶縁材料３Ａへマ
スク基板２１を圧着するための力は不要となり、基板１
−２１間の間隔を精度良く出し易く、また絶縁材料３Ａ
の充填は材料の無駄なしに行えると共に、台座２０と基
板２１との間には絶縁材料が侵入することが少なくな
り、それらの間の密着性（従って、絶縁層３の厚み規
定）も向上し易い。

【００６４】以上に述べた実施の形態は、本発明の技術
的思想に基づいて種々に変形可能である。

【００６５】例えば、上記の第２の実施の形態におい
て、遮光膜を基板２１とは別の基板に設けてよい。即
ち、基板２１は上記の基板３１（図５参照）と同様と
し、これとは別にその上部に遮光マスクを設けてもよ
い。

【００６６】また、絶縁材料３Ａを設ける方法は、上述
した方法に限られることはなく、例えば印刷によって所
望の領域のみに設けることができる。また、マスク基板
２１に予め絶縁材料３Ａ（この場合は、ある程度の粘度
を有することが必要）を設けておき、これを基板１上に
圧着するか、或いは、マスク基板２１上に塗布した液状
の絶縁材料３Ａに対し基板１の方を上方から圧着するこ
ともできる。

【００６７】また、上述の例では絶縁材料として、未硬
化部（非露光部）が現像で除去されるネガ型材料を用い
たが、これをポジ型材料に置き換えることもできる。こ
の場合は、露光部分が現像処理で除去されてヴィアホー
ルを形成することになるので、これに対応した露光マス
クを作成する。

【００６８】また、上述の例では、液状の絶縁材料を塗
布等により基板上に設けたが、これを加熱（プリベー
ク）して溶媒を除去し、しかる後にマスク基板を圧着し
てもよい。また、上述の第５の実施の形態は、上述の第
２〜第４の実施の形態に適用可能である。

【００６９】なお、本発明は、上述の薄膜抵抗に限ら
ず、薄膜コンデンサ等、他の薄膜素子にも適用可能であ
る。

【００７０】

【発明の作用効果】本発明は、上述したように、基体上
に絶縁層を形成するに際し、台座２０などのスペーサを
介してマスク基板２１などの型材を配置し、この型材と
コア基板１などの基体との間に感光性エポキシ樹脂３Ａ
などの感光性絶縁材料を介在させ、これをパターン露出
して現像しているので、この現像により微小な接続孔を
ヴィアホールとして形成できると同時に、型材の基体対
向面によって絶縁材料（従って、絶縁層）を平坦かつ滑
らかな表面に、しかも常に設定された厚みに形成するこ
とができる。

【００７１】この結果、絶縁層上には薄膜抵抗等の薄膜
素子など、及びこれを含む配線構造等を下地の凹凸の影
響を受けることなしに信頼性及び歩留り良く、しかも配
置の制約を少なくして高い自由度を以って形成すること
ができる。そして、得られる配線構造は、上記スペーサ
を絶縁層に埋設した独特の構造を有したものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による絶縁層及びヴ
ィアの形成を工程順に示す概略断面図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態による絶縁層及びヴ
ィアの形成を工程順に示す概略断面図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態による絶縁層及びヴ
ィアの形成を工程順に示す概略断面図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態による絶縁層及びヴ
ィア形成の一工程を示す概略断面図である。

【図５】本発明の第３の実施の形態による絶縁層及びヴ
ィアの形成を工程順に示す概略断面図である。

【図６】本発明の第４の実施の形態による絶縁層及びヴ
ィアの形成を工程順に示す概略断面図である。

【図７】本発明の第４の実施の形態による絶縁層及びヴ
ィアの形成を工程順に示す概略断面図である。

【図８】本発明の第４の実施の形態による絶縁層及びヴ
ィアの形成を工程順に示す概略断面図である。

【図９】本発明の第５の実施の形態による絶縁層及びヴ
ィアの形成を工程順に示す概略断面図である。

【図１０】本発明に基づいて形成された多層配線基板の
概略断面図である。

【図１１】同、モジュール基板の概略断面図である。

【図１２】従来の薄膜抵抗の概略断面図である。

【図１３】従来の薄膜コンデンサの概略断面図である。

【図１４】基板電極上に薄膜抵抗を形成する従来の工程
を順次示す概略断面図である。

【符号の説明】

１…コア基板、３、８、２７、２９、３８…絶縁層、３
Ａ…感光性絶縁材料、２、４、５、１０、１１、１２、
１３、１５、１６、２６…電極又は配線、６…抵抗体、
７、９…ヴィア、１４…誘電体、２０、３０…台座、２
１、３１…マスク基板、２１ａ、３１ａ…平坦面、２２
…遮光膜、２３、３３…露光光、２４…硬化部（露光
部）、２５…未硬化部（非露光部）、４０…空隙、６１
…ＩＣ、６２…チップ部品、Ｃ…薄膜コンデンサ素子、
Ｒ…薄膜抵抗素子

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 21/768 Ｈ０５Ｋ 1/11 Ｎ 27/04 3/00 Ｋ 21/822 3/40 ＫＨ０５Ｋ 1/11 Ｈ０１Ｌ 21/90 Ａ 3/00 Ｓ 3/40 27/04 ＣＰＦターム(参考） 4M104 AA10 DD09 DD20 DD37 DD52 DD53 HH12 5E317 AA24 BB01 BB12 CC31 CC53 CD32 GG01 5E346 AA04 AA05 AA06 AA12 AA15 AA43 BB01 BB20 CC08 CC09 CC32 CC58 CC60 DD01 DD22 EE33 EE39 FF04 GG15 GG17 GG19 GG28 HH11 5F033 GG03 GG04 HH11 JJ01 JJ11 KK11 PP15 PP27 PP28 QQ00 QQ01 QQ09 QQ37 RR21 SS21 VV09 VV10 XX01 XX33 5F038 AC05 AC07 AC14 AC15 AC18 AC19 AR06 AR07 AR25 EZ20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基体上に、絶縁層と、この絶縁層内の接
続孔とを形成するに際し、前記基体上にスペーサを介して型材を配置する工程と、前記基体と前記型材との間に感光性絶縁材料を介在させ
る工程と、前記感光性絶縁材料を所定パターンに露光する工程と、前記型材を剥離する工程と、前記の露光された絶縁材料を現像する工程とを有する、
絶縁層及び接続孔の形成方法。
【請求項２】前記絶縁層及び接続孔を形成するに際
し、前記基体上の電極を含む面上に前記スペーサとなる突起
を所定パターンに配置する工程と、前記面上に前記絶縁材料を被着する工程と、前記の被着された絶縁材料に対し、前記基体との対向面
が平坦な前記型材を、前記突起によって前記基体と前記
型材との間隔が規制される位置まで押込む工程と、前記型材を通して前記絶縁材料を所定パターンに露光す
る工程と、前記型材の剥離後に、前記絶縁材料の非露光又は露光部
分を除去する現像を行い、前記絶縁層に前記接続孔を形
成する工程とを有する、請求項１に記載した絶縁層及び
接続孔の形成方法。
【請求項３】前記突起を前記面上に一体に形成し、前
記突起を含む面上に前記絶縁材料を塗布した後、遮光部
を所定パターンに形成した前記型材を前記突起に接当す
るまで前記絶縁材料に対し押込み、前記露光によって選
択的に硬化した前記絶縁材料の所定部分を現像によって
除去する、請求項２に記載した絶縁層及び接続孔の形成
方法。
【請求項４】前記絶縁層及び接続孔を形成するに際
し、前記基体上の電極を含む面上に前記スペーサとなる突起
を所定パターンに配置する工程と、前記基体との対向面が平坦な前記型材を、前記突起によって前記基体と前記型材との間隔が規制さ
れる位置に配置する工程と、前記面と前記型材との間に前記絶縁材料を充填する工程
と、前記型材を通して前記絶縁材料を所定パターンに露光す
る工程と、前記型材の剥離後に、前記絶縁材料の非露光又は露光部
分を除去する現像を行い、前記絶縁層に前記接続孔を形
成する工程とを有する、請求項１に記載した絶縁層及び
接続孔の形成方法。
【請求項５】前記突起を前記面上に一体に形成し、遮
光部を所定パターンに形成した前記型材を前記突起に接
当させ、しかる後に、前記面と前記型材との間に前記絶
縁材料を充填し、前記露光によって選択的に硬化した前
記絶縁材料の所定部分を現像によって除去する、請求項
４に記載した絶縁層及び接続孔の形成方法。
【請求項６】前記絶縁材料として光硬化型材料を用い
る、請求項１に記載した絶縁層及び接続孔の形成方法。
【請求項７】前記絶縁材料がエポキシ系やアクリル系
などの紫外線硬化型樹脂である、請求項６に記載した絶
縁層及び接続孔の形成方法。
【請求項８】前記現像において、現像液としてアセト
ン等の有機溶剤を使用する、請求項１に記載した絶縁層
及び接続孔の形成方法。
【請求項９】前記型材が、石英やガラスなどの透明光
学材料である、請求項１に記載した絶縁層及び接続孔の
形成方法。
【請求項１０】前記型材が透明樹脂材料である、請求
項１に記載した絶縁層及び接続孔の形成方法。
【請求項１１】前記スペーサを感光性材料のパターニ
ングによって形成する、請求項１に記載した絶縁層及び
接続孔の形成方法。
【請求項１２】前記基体として再配置配線用のコア基
板を使用する、請求項１に記載した絶縁層及び接続孔の
形成方法。
【請求項１３】前記コア基板が、アルミナ、ガラスセ
ラミックス、アルミニウムナイトライド、ムライトなど
のセラミック多層基板である、請求項１２に記載した絶
縁層及び接続孔の形成方法。
【請求項１４】前記コア基板が、ガラスエポキシ、ポ
リイミド、ビスマレイミド／トリアジン樹脂、ポリフェ
ニレンエーテル樹脂、フェノール樹脂、ポリオレフィン
樹脂、テフロン（登録商標）、液晶ポリマーなどからな
る有機多層基板である、請求項１２に記載した絶縁層及
び接続孔の形成方法。
【請求項１５】前記コア基板が、アルミナ、ガラスセ
ラミックス、アルミニウムナイトライド、ムライトなど
セラミック多層基板、もしくはガラスエポキシ、ポリイ
ミド、ビスマレイミド／トリアジン樹脂、ポリフェニレ
ンエーテル樹脂、フェノール樹脂、ポリオレフィン樹
脂、液晶ポリマーなどからなる有機多層基板であり、そ
の少なくとも一方の面には、感光性もしくは非感光性エ
ポキシ、或いは感光性もしくは非感光性ポリイミド、或
いは感光性もしくは非感光性ベンゾ−シクロブテン、液
晶ポリマーなどの樹脂素材とＣｕめっきなどにより、高
密度配線が形成されているビルドアップ基板である、請
求項１２に記載した絶縁層及び接続孔の形成方法。
【請求項１６】基体上に形成され、絶縁層と、この絶
縁層内の接続孔と、この接続孔に被着された配線層とか
らなる少なくとも１層の配線構造であって、前記基体上
にスペーサが形成され、このスペーサを埋設する如くに
表面が平坦な前記絶縁層が被着され、この絶縁層に前記
接続孔が形成されている配線構造。
【請求項１７】前記絶縁層が光硬化型材料からなる、
請求項１６に記載した配線構造。
【請求項１８】前記絶縁層がエポキシ系やアクリル系
などの紫外線硬化型樹脂からなる、請求項１６に記載し
た配線構造。
【請求項１９】前記スペーサが感光性材料からなる、
請求項１６に記載した配線構造。
【請求項２０】前記基体が再配置配線用のコア基板で
ある、請求項１６に記載した配線構造。
【請求項２１】前記コア基板が、アルミナ、ガラスセ
ラミックス、アルミニウムナイトライド、ムライトなど
のセラミック多層基板である、請求項２０に記載した配
線構造。
【請求項２２】前記コア基板が、ガラスエポキシ、ポ
リイミド、ビスマレイミド／トリアジン樹脂、ポリフェ
ニレンエーテル樹脂、フェノール樹脂、ポリオレフィン
樹脂、テフロン、液晶ポリマーなどからなる有機多層基
板である、請求項２０に記載した配線構造。
【請求項２３】前記コア基板が、アルミナ、ガラスセ
ラミックアルミナイトライド、ムライトなどセラミック
多層基板、もしくはガラスエポキシ、ポリイミド、ビス
マレイミド／トリアジン樹脂、ポリフェニレンエーテル
樹脂、フェノール樹脂、ポリオレフィン樹脂、液晶ポリ
マーなどからなる有機多層基板を基板として用い、その
少なくとも一方の面には、感光性もしくは非感光性エポ
キシ、或いは感光性もしくは非感光性ポリイミド、或い
は感光性もしくは非感光性ベンゾ−シクロブテン、液晶
ポリマーなどの樹脂素材とＣｕメッキなどにより、高密
度配線が形成されているビルドアップ基板である、請求
項２０に記載した配線構造。
【請求項２４】ＩＣやチップ部品などを表面上に接続
固定してモジュール基板を作製するのに適用される、請
求項２０に記載した配線構造。
【請求項２５】基体上に、絶縁層と、この絶縁層内の
接続孔と、この接続孔に被着された配線層とからなる配
線構造を少なくとも１層形成するに際し、前記基体上にスペーサを介して型材を配置する工程と、前記基体と前記型材との間に感光性絶縁材料を介在させ
る工程と、前記感光性絶縁材料を所定パターンに露光する工程と、前記型材を剥離する工程と、前記の露光された絶縁材料を現像する工程とを有する、
配線構造の形成方法。
【請求項２６】前記絶縁層及び接続孔を形成するに際
し、前記基体上の電極を含む面上に前記スペーサとなる突起
を所定パターンに配置する工程と、前記面上に前記絶縁材料を被着する工程と、前記の被着された絶縁材料に対し、前記基体との対向面
が平坦な前記型材を、前記突起によって前記基体と前記
型材との間隔が規制される位置まで押込む工程と、前記型材を通して前記絶縁材料を所定パターンに露光す
る工程と、前記型材の剥離後に、前記絶縁材料の非露光又は露光部
分を除去する現像を行い、前記絶縁層に前記接続孔を形
成する工程とを有する、請求項２５に記載した配線構造
の形成方法。
【請求項２７】前記突起を前記面上に一体に形成し、
前記突起を含む面上に前記絶縁材料を塗布した後、遮光
部を所定パターンに形成した前記型材を前記突起に接当
するまで前記絶縁材料に対し押込み、前記露光によって
選択的に硬化した前記絶縁材料の所定部分を現像によっ
て除去する、請求項２６に記載した配線構造の形成方
法。
【請求項２８】前記絶縁層及び接続孔を形成するに際
し、前記基体上の電極を含む面上に前記スペーサとなる突起
を所定パターンに配置する工程と、前記基体との対向面が平坦な前記型材を、前記突起によ
って前記基体と前記型材との間隔が規制される位置に配
置する工程と、前記面と前記型材との間に前記絶縁材料を充填する工程
と、前記型材を通して前記絶縁材料を所定パターンに露光す
る工程と、前記型材の剥離後に、前記絶縁材料の非露光又は露光部
分を除去する現像を行い、前記絶縁層に前記接続孔を形
成する工程とを有する、請求項２５に記載した配線構造
の形成方法。
【請求項２９】前記突起を前記面上に一体に形成し、
遮光部を所定パターンに形成した前記型材を前記突起に
接当させ、しかる後に、前記面と前記型材との間に前記
絶縁材料を充填し、前記露光によって選択的に硬化した
前記絶縁材料の所定部分を現像によって除去する、請求
項２８に記載した配線構造の形成方法。
【請求項３０】前記絶縁材料として光硬化型材料を用
いる、請求項２５に記載した配線構造の形成方法。
【請求項３１】前記絶縁材料がエポキシ系やアクリル
系などの紫外線硬化型樹脂である、請求項３０に記載し
た配線構造の形成方法。
【請求項３２】前記現像において、現像液としてアセ
トン等の有機溶剤を使用する、請求項２５に記載した配
線構造の形成方法。
【請求項３３】前記型材が、石英やガラスなどの透明
光学材料である、請求項２５に記載した配線構造の形成
方法。
【請求項３４】前記型材が、透明樹脂材料である、請
求項２５に記載した配線構造の形成方法。
【請求項３５】前記スペーサを感光性材料のパターニ
ングによって形成する、請求項２５に記載した配線構造
の形成方法。
【請求項３６】前記基体として再配置配線用のコア基
板を使用する、請求項２５に記載した配線構造の形成方
法。
【請求項３７】前記コア基板が、アルミナ、ガラスセ
ラミックス、アルミニウムナイトライド、ムライトなど
のセラミック多層基板である、請求項３６に記載した配
線構造の形成方法。
【請求項３８】前記コア基板が、ガラスエポキシ、ポ
リイミド、ビスマレイミド／トリアジン樹脂、ポリフェ
ニレンエーテル樹脂、フェノール樹脂、ポリオレフィン
樹脂、テフロン、液晶ポリマーなどからなる有機多層基
板である、請求項３６記載した配線構造の形成方法。
【請求項３９】前記コア基板が、アルミナ、ガラスセ
ラミックス、アルミニウムナイトライド、ムライトなど
セラミック多層基板、もしくはガラスエポキシ、ポリイ
ミド、ビスマレイミド／トリアジン樹脂、ポリフェニレ
ンエーテル樹脂、フェノール樹脂、ポリオレフィン樹
脂、液晶ポリマーなどからなる有機多層基板であり、そ
の少なくとも一方の面には、感光性もしくは非感光性エ
ポキシ、或いは感光性もしくは非感光性ポリイミド、或
いは感光性もしくは非感光性ベンゾ−シクロブテン、液
晶ポリマーなどの樹脂素材とＣｕメッキなどにより、高
密度配線が形成されているビルドアップ基板である、請
求項３６に記載した配線構造の形成方法。
【請求項４０】ＩＣやチップ部品などを表面上に接続
固定してモジュール基板を作製するのに適用する、請求
項３６に記載した配線構造の形成方法。