JP2003298242A - 多層配線板およびその製造方法ならびに半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 確実に微細な層間接続でき、微細な配線パタ
ーンを形成でき、且つ信頼性の高い多層配線板を提供す
る。 【解決手段】 層間絶縁材層１０５の表面に埋め込まれ
て形成された配線パターン１０４と、被接続層の被接続
部とが、該層間絶縁材層に形成された導体ポストと金属
接合材料層で接合され、該層間絶縁材層と該被接続層と
が、金属接合接着剤層で接着された多層配線板におい
て、層間絶縁材層が、５００Ｐａ・ｓ以上、２０，００
０Ｐａ・ｓ以下の溶融粘度を有する層間絶縁材層を積層
して得られることを特徴とする多層配線板。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多層配線板、及び
その製造方法、並びに半導体装置に関するものである。
更に詳しくは、半導体チップを搭載する多層配線板およ
びその製造方法に関し、並びに、それらの多層配線板を
用いた半導体装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年の電子機器の高機能化並びに軽薄短
小化の要求に伴い、電子部品の高密度集積化、さらには
高密度実装化が進んできており、これらの電子機器に使
用される半導体パッケージは、従来にも増して益々小型
化かつ多ピン化が進んできている。

【０００３】このような背景により、近年、ビルドアッ
プ多層配線板が採用されている。ビルドアップ多層配線
板は、層間絶縁材層と、導体とを積み重ねながら成形さ
れる。ビア形成方法としては、従来のドリル加工に代わ
って、レーザ法、プラズマ法、フォト法等多岐にわた
り、小径のビアホールを自由に配置することで、高密度
化を達成するものである。層間接続部としては、ブライ
ドビア（Ｂｌｉｎｄ Ｖｉａ）やバリードビア（Ｂｕｒ
ｉｅｄ Ｖｉａ：ビアを導電体で充填した構造）等があ
り、ビアの上にビアを形成するスタックドビアが可能
な、バリードビアホールが特に注目されている。バリー
ドビアホールとしては、ビアホールをめっきで充填する
方法と、導電性ペースト等で充填する場合とに分けられ
る。一方、配線パターンを形成する方法として、銅箔を
エッチングする方法（サブトラクティブ法）、電解銅め
っきによる方法（アディティブ法）等があり、配線密度
の高密度化に対応可能なアディティブ法が、特に注目さ
れ始めている。

【０００４】また、半導体が直接搭載される半導体パッ
ケージ基板においては、半導体と半導体パッケージ基板
の熱膨張係数の違いに起因する反りや熱応力が問題とな
る。樹脂層の厚みが５０μｍ以下と薄い場合、ガラスク
ロスを使用することができないので、低熱膨張化のため
に無機フィラーを配合する方法が取られている。無機フ
ィラーは、３本ロール、ホモジナイザー、ボールミル、
スリーワンモーター、自転・公転式ミキサー、真空・自
転・公転式ミキサー等を用いて混合されるが、無機フィ
ラーを任意の配合比で完全に樹脂に含浸させ、分散させ
ることは、技術的困難をともなう。特に、無機フィラー
の平均粒径が１μｍ以下になると、単位重量当たりの比
表面積が大きく、無機フィラー間の相互作用が大きくな
るため、無機フィラーを凝集無く、完全に樹脂中に分散
させることは技術的に困難である。

【０００５】上述したように絶縁樹脂に無機フィラーを
充填することで、ある程度低熱膨張化が達成できる。し
かしながら、層間絶縁材層がより薄くなるに従い、絶縁
信頼性、加工性の観点から無機フィラーの充填率に制限
がでてくるため、より低熱膨張化を達成するためには絶
縁樹脂そのものの熱膨張係数を低くする必要がある。

【０００６】一方、半導体パッケージ基板のインピーダ
ンス制御の観点から、層間絶縁材層の膜厚制御、即ち平
坦性も重要となる。パッケージ基板に直接絶縁樹脂を塗
布する方法では、膜厚制御が困難であるため、ＰＥＴ等
の支持フィルム上に予め、層間絶縁材層を形成した、厚
みが既知のドライフィルムタイプが膜厚制御に適してい
る。真空プレス装置を用いると回路パターンが形成され
た凹凸面をボイドなく且つ平滑に埋め込むことは可能で
あるが、一回の真空プレスで多大な時間がかかるため生
産性の観点で好ましくない。一方、真空ロールラミネー
ト装置を用いた場合、連続ラミネートできるため生産性
は良いが、回路の凹凸の影響なく、ボイドなく平滑に回
路を埋め込むことは困難であった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、半導体チッ
プを搭載する多層配線板における、層間接続、配線パタ
ーン形成および層間絶縁材層の加工性・信頼性のこのよ
うな現状の問題点に鑑み、確実に層間接続でき、また、
微細な配線パターンを形成でき、且つ層間絶縁材層の加
工性・信頼性に優れる多層配線板を提供することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、層間絶縁材層
の表面に埋め込まれて形成された配線パターンと、被接
続層の被接続部とが、該層間絶縁材層に形成された導体
ポストと金属接合材料層で接合され、該層間絶縁材層と
該被接続層とが、金属接合接着剤層で接着された多層配
線板において、層間絶縁材層が、５００Ｐａ・ｓ以上、
２０，０００Ｐａ・ｓ以下の溶融粘度を有する層間絶縁
材層を積層して得られることを特徴とする多層配線板で
ある。

【０００９】本発明の多層配線板において、好ましく
は、接合用金属材料層が、半田又は電解めっきにより形
成された半田からなり、より好ましくは、導体ポスト
が、銅からなる。

【００１０】本発明の多層配線板において、好ましく
は、層間絶縁材層が、シアネート化合物（イ）１００重
量部、可溶性ポリイミドシロキサン（ロ）５重量部以
上、４００重量部以下を含んでなる層間絶縁材からな
り、より好ましくは、シアネート化合物（イ）が、一般
式（１）で表されるシアネート化合物、一般式（２）で
表されるシアネート化合物、及び、これらの化合物のシ
アネート基の内４０％以下が３量化した、少なくとも二
つ以上のシアネート基を有するシアネート化合物の中か
ら選ばれるシアネート化合物である。

【化４】 （式（１）中、Ｒ₁〜Ｒ₆はそれぞれ独立して水素原子、
メチル基、フルオロアルキル基、ハロゲン原子のいずれ
かを表す。）

【化５】 （式（２）中、Ｒ₁〜Ｒ₃はそれぞれ独立して水素原子、
メチル基、フルオロアルキル基、ハロゲン原子を示し、
ｎは０〜６の整数を表す。） さらに、好ましくは、可溶性ポリイミドシロキサン
（ロ）が、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカル
ボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノン
テトラカルボン酸二無水物、４，４’−オキシジフタル
酸二無水物、４，４’−ジフェニルスルホンテトラカル
ボン酸二無水物の中から選ばれる芳香族テトラカルボン
酸成分と、一般式（３）で表されるジアミノポリシロキ
サン１０モル％以上、８０モル％以下、及び芳香族ジア
ミン２０モル％以上、９０モル％以下からなるジアミン
成分とを反応させて合成された可溶性ポリイミドシロキ
サンである。

【化６】 （式（３）中、Ｒ₇は２価の炭化水素基を示し、Ｒ₈〜Ｒ
₁₁は低級アルキル基又はフェニル基を示し、ｎは１〜２
０の整数を示す。）

【００１１】本発明の多層配線板において、好ましく
は、層間絶縁材が、さらに、シリカフィラー（ハ）５重
量部以上、４００重量部以下を含んでなり、より好まし
くは、シリカフィラー（ハ）が、１μｍ以下の平均粒径
を有し、６μｍ以下の最大粒径を有しており、さらに好
ましくは、シリカフィラー（ハ）が、予め、ポリイミド
シロキサン樹脂（ロ）が可溶な溶媒（ニ）中で分散され
たものであり、さらに好ましくは、溶媒（ニ）が、Ｎ−
メチル−２−ピロリドンである。

【００１２】本発明の多層配線板において、好ましく
は、層間絶縁材が、さらに、金属アセチルアセトネート
（ホ）０．０００１重量部以上、０．１重量部以下を含
んでなり、より好ましくは、金属アセチルアセトネート
（ホ）が、二価状態の銅、マンガン、ニッケル、コバル
ト、鉛、亜鉛及び錫、三価状態のアルミニウム、鉄、コ
バルト及びマンガン、並びに四価状態のチタンの中から
選ばれる配位金属を含んでなる。

【００１３】本発明の多層配線板において、好ましく
は、金属接合接着剤が、少なくとも１つ以上のフェノー
ル性水酸基を有する樹脂（Ａ）と、その硬化剤として作
用する樹脂（Ｂ）とを必須成分であり、より好ましく
は、フェノール性水酸基を有する樹脂（Ａ）が、フェノ
ールノボラック樹脂、アルキルフェノールノボラック樹
脂、レゾール樹脂、クレゾールノボラック樹脂、及び、
ポリビニルフェノール樹脂の中から選ばれる樹脂であ
り、さらに好ましくは、フェノール性水酸基を有する樹
脂（Ａ）が、金属接合接着剤中に、２０ｗｔ％以上８０
ｗｔ％以下で含む。

【００１４】また、本発明は、金属層を電解めっき用リ
ードとして、配線パターンを電解めっきにより形成する
工程と、該配線パターン上に、層間絶縁材層と少なくと
も一層以上の剥離可能な保護フィルム層とからなる層間
絶縁材シートを真空ロールラミネート装置により積層
し、層間絶縁材層を形成する工程と、配線パターンの一
部が露出するように層間絶縁材層にビアを形成する工程
と、金属層を電解めっき用リードとして、導体ポストを
電解めっきにより形成する工程と、該導体ポストの表面
または導体ポストと対向している被接合部の表面の少な
くとも一方に接合用金属材料層を形成する工程と、層間
絶縁材層の表面または被接続層の表面の少なくとも一方
に金属接合接着剤層を形成する工程と、該金属接合接着
剤層を介して対向している導体ポストと被接合部とを、
接合用金属材料層により接合し、かつ、層間絶縁材層と
被接続層とを金属接合接着剤層により接着する工程と、
該金属層をエッチングにより除去する工程と、を含んで
なる多層配線板の製造方法において、層間絶縁材層を形
成する工程における層間絶縁材層の溶融粘度が、５００
Ｐａ・ｓ以上、２０，０００Ｐａ・ｓ以下であることを
特徴とする多層配線板の製造方法。

【００１５】本発明の多層配線板の製造方法において、
好ましくは、金属層を電解めっき用リードとして、該金
属層と該配線パターンとの間に、電解めっきによりレジ
スト金属層を形成する工程を含んでなり、より好ましく
は、接合用金属材料層が、半田または電解めっきにより
形成された半田からなる。

【００１６】更に、本発明は、前記いずれかに記載の多
層配線板又は前記いずれかに記載の多層配線板の製造方
法により得られた多層配線板を用いたことを特徴とする
半導体装置である。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の多層配線板は、層間絶縁
材層の表面に埋め込まれて形成された配線パターンと、
被接続層の被接続部とが、該層間絶縁材層に形成された
導体ポストと金属接合材料層で接合され、該層間絶縁材
層と該被接続層とが、金属接合接着剤層で接着された多
層配線板であり、前記層間絶縁材層が、５００Ｐａ・ｓ
以上、２０，０００Ｐａ・ｓ以下の溶融粘度を有する層
間絶縁材層を積層して得られることを特徴とするもので
ある。

【００１８】以下、図面を参照して本発明の実施形態に
ついて説明するが、本発明はこれによって何ら限定され
るものではない。図１〜図３は、本発明の実施形態であ
る多層配線板及び多層配線板の製造方法の一例を説明す
るための図で、図３（ｎ）は得られる多層配線板の構造
を示す断面図である。

【００１９】本発明の多層配線板の製造方法としては、
まず、金属層１０１上にパターニングされためっきレジ
スト１０２を形成する（図１（ａ））。このめっきレジ
スト１０２は、例えば、金属層１０１上に紫外線感光性
のドライフィルムレジストをラミネートし、ネガフィル
ム等を用いて選択的に感光し、その後現像することによ
り形成できる。金属層１０１の材質は、この製造方法に
適するものであればどのようなものでも良いが、特に、
使用される薬液に対して耐性を有するものであって、最
終的にエッチングにより除去可能であることが必要であ
る。そのような金属層１０１の材質としては、例えば、
銅、銅合金、４２合金、ニッケル等が挙げられる。

【００２０】次に、金属層１０１を電解めっき用リード
（給電用電極）として、レジスト金属１０３を電解めっ
きにより形成する（図１（ｂ））。この電解めっきによ
り、金属層１０１上のめっきレジスト１０２が形成され
ていない部分に、レジスト金属１０３が形成される。レ
ジスト金属１０３の材質は、この製造方法に適するもの
であればどのようなものでも良いが、特に、最終的に金
属層１０１をエッチングにより除去する際に使用する薬
液に対して耐性を有することが必要である。レジスト金
属１０３の材質としては、例えば、ニッケル、金、錫、
銀、半田、パラジウム等が挙げられる。なお、レジスト
金属１０３を形成する目的は、金属層１０１をエッチン
グする際に使用する薬液により、図１（ｃ）に示す配線
パターン１０４が浸食・腐食されるのを防ぐことであ
る。したがって、金属層１０１をエッチングする際に使
用する薬液に対して、図１（ｃ）に示す配線パターン１
０４が耐性を有している場合は、このレジスト金属１０
３は不要である。また、レジスト金属１０３は配線パタ
ーン１０４と同一のパターンである必要はなく、金属層
１０１上にめっきレジスト１０２を形成する前に、金属
層１０１の全面にレジスト金属１０３を形成しても良
い。

【００２１】次に、金属層１０１を電解めっき用リード
（給電用電極）として、配線パターン１０４を電解めっ
きにより形成する（図１（ｃ））。この電解めっきによ
り、金属層１０１上のめっきレジスト１０２が形成され
ていない部分に、配線パターン１０４が形成される。配
線パターン１０４の材質としては、この製造方法に適す
るものであればどのようなものでも良いが、特に、最終
的にレジスト金属１０３をエッチングにより除去する際
に使用する薬液に対して耐性を有することが必要であ
る。実際は、配線パターン１０４が最終的に多層配線板
１１３の内部に存在するため、配線パターン１０４を浸
食・腐食しない薬液でエッチング可能なレジスト金属１
０３を選定するのが得策である。配線パターン１０３の
材質としては、例えば、銅、ニッケル、金、錫、銀、パ
ラジウム等が挙げられる。さらには、銅を用いること
で、低抵抗で安定した配線パターン１０４が得られる。

【００２２】次に、めっきレジスト１０２を除去し（図
１（ｄ））、続いて、形成した配線パターン１０４上に
層間絶縁材層１０５を形成する（図１（ｅ））。層間絶
縁材層１０５の形成は、層間絶縁材層と少なくとも一層
以上の剥離可能な保護フィルム層とからなる層間絶縁シ
ートを真空ロールラミネート装置により積層して得られ
る。真空ロールラミネート方法では、真空中で層間絶縁
材層を配線パターン１０４上に仮圧着後、大気中で熱処
理することにより、層間絶縁樹脂の溶融粘度が低下し、
配線パターン１０４の凹凸を埋め込むことができる。さ
らには、大気中で熱処理時の、剥離可能な保護フィルム
層の平坦になろうとする力により層間絶縁材層が平坦化
する。最後に支持フィルムを剥離すれば、層間絶縁材層
１０５が、配線パターン１０４の凹凸に影響されること
なく非常に平滑な表面が得られる。この際、層間絶縁材
層の溶融粘度は５００Ｐａ・ｓ以上、２０，０００Ｐａ
・ｓ以下であることが重要である。層間絶縁材層の溶融
粘度は、例えば、レオメータとしてＲＤＳII（レオメト
リック・サイエンティフィック・エフ・イー社製）を用
い、真空ロールラミネート温度において、周波数１０ｒ
ａｄ／ｓ、歪み量１％の条件で測定することができる。
溶融粘度が前記上限値より大きい場合、仮圧着が困難で
あり、また、大気中での熱処理により、層間絶縁材層が
十分に流動できず回路埋め込み不良となり、さらには、
平坦化も困難になる。また、前記下限値より低い場合、
真空ロールラミネート時に層間絶縁材層が流動しすぎ
て、ラミネート領域より層間絶縁樹脂がはみだし、正確
な膜厚制御が困難になる。この方法の利点としては、予
め、厚みが既知のドライフィルムを使用することで、層
間絶縁材層の厚みを確実に制御でき、且つ平坦な層間絶
縁材層が容易に形成できる点である。さらに、真空ロー
ルラミネート装置は、連続して積層が可能なため、真空
プレスと比較した場合、格段に生産性が高くなる。前記
平坦化のメカニズムに関しての解明はできていない。

【００２３】次に層間絶縁材層１０５にビア１０６を形
成する（図１（ｆ））。ビア１０６の形成方法は、この
製造方法に適する方法であればどのような方法でも良
く、より好ましくは、炭酸ガスレーザー、ＵＶ−ＹＡＧ
レーザー、エキシマレーザー法である。

【００２４】次に、金属層１０１を電解めっき用リード
（給電用電極）として、導体ポスト１０７を電解めっき
により形成する（図２（ｇ））。この電解めっきによ
り、層間絶縁材層１０５のビア１０６が形成されている
部分に、導体ポスト１０７が形成される。電解めっきに
より導体ポスト１０７を形成すれば、導体ポスト１０７
の先端の形状を自由に制御することができる。導体ポス
ト１０７の材質としては、この製造方法に適するもので
あればどのようなものでも良く、例えば、銅、ニッケ
ル、金、錫、銀、パラジウムが挙げられる。さらには、
銅を用いることで、低抵抗で安定した導体ポスト１０７
が得られる。

【００２５】次に、導体ポスト１０７の表面（先端）
に、接合用金属材料層１０８を形成する（図２
（ｈ））。接合用金属材料層１０８の形成方法として
は、無電解めっきにより形成する方法、金属層１０１を
電解めっき用リード（給電用電極）として電解めっきに
より形成する方法、接合用金属材料を含有するペースト
を印刷する方法が挙げられる。印刷による方法では、印
刷用マスクを導体ポスト１０７に対して精度良く位置合
せする必要があるが、無電解めっきや電解めっきによる
方法では、導体ポスト１０７の表面以外に接合用金属材
料層１０８が形成されることがないため、導体ポスト１
０７の微細化・高密度化にも対応しやすい。特に、電解
めっきによる方法では、無電解めっきによる方法より
も、めっき可能な金属が多種多様であり、また薬液の管
理も容易であるため、非常に好適である。接合用金属材
料層１０８の材質としては、図２（ｊ）に示す被接合部
１１２と金属接合可能な金属であればどのようなもので
もよく、例えば、半田が挙げられる。半田の中でも、Ｓ
ｎやＩｎ、もしくはＳｎ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｐ
ｄ、Ｓｂ、Ｐｂ、Ｉｎ、Ａｕの少なくとも二種からなる
半田を使用することが好ましい。より好ましくは、環境
に優しいＰｂフリー半田である。なお、図２（ｈ）で
は、導体ポスト１０７の表面に接合用金属材料層１０８
を形成する例を示したが、接合用金属材料層１０８を形
成する目的は、導体ポスト１０７と被接合部１１２とを
接合させることであるため、被接合部１１２に接合用金
属材料層１０８を形成しても構わない。もちろん、導体
ポスト１０７と被接合部１１２の両表面に形成しても構
わない。

【００２６】次に、層間絶縁材層１０５の表面（先端）
に、金属接合接着剤層１０９を形成する（図２
（ｉ））。金属接合接着剤層１０９の形成は、使用する
樹脂に応じて適した方法で良く、金属接合接着剤ワニス
を印刷、カーテンコート、バーコート等の方法で直接塗
布したり、支持フィルム付きドライフィルムの金属接合
接着剤層１０９を真空ラミネート、真空プレス等の方法
で積層する方法が挙げられる。なお、図１（ｉ）では、
層間絶縁材層１０５の表面に金属接合接着剤層１０９を
形成する例を示したが、被接続層１１１の表面に金属接
合接着剤層１０９を形成しても構わない。もちろん、層
間絶縁材層１０５被接続層１１１の両表面に形成しても
構わない。

【００２７】次に、上述の工程により得られた接続層１
１０と被接続層１１１とを位置合わせをする（図２
（ｊ））。位置合わせは、接続層１１０および被接続層
１１１に、予め形成されている位置決めマークを、画像
認識装置により読み取り位置合わせする方法、位置合わ
せ用のピン等で位置合わせする方法等を用いることがで
きる。なお、図２（ｊ）では、被接続層１１１として、
図３（ｎ）に示す多層配線板１１３にリジッド性を持た
せるために用いるＦＲ−４等のコア基板を使用する例を
示したが、図１（ｄ）に示す金属層１０１に配線パター
ン１０４を形成しただけのものを使用することもでき
る。さらには、図３（ｍ）に示す多層配線板１１３の製
造途中のものを使用することもできる。

【００２８】次に、接続層１１０および被接続層１１１
とを積層する（図２（ｋ））。積層方法としては、例え
ば、真空プレスを用いて、導体ポスト１０７が、金属接
合接着剤層１０９を排除して、接合用金属材料層１０８
により被接合部１１２と接合するまで加熱・加圧し、導
体ポスト１０７と被接合部１１２とを金属接合させる。
引き続き、更に、加熱して接合層１１０と被接合層１１
１とを接着する。なお、最終的な加熱温度は、接合用金
属材料の融点以上であることが必須である。

【００２９】次に、金属層１０１をエッチングにより除
去する（図３（ｌ））。金属層１０１と配線パターン１
０４との間にレジスト金属１０３が形成されており、そ
のレジスト金属１０３は、金属層１０１をエッチングに
より除去する際に使用する薬液に対して耐性を有してい
るため、金属層１０１をエッチングしてもレジスト金属
１０３が浸食・腐食されることがなく、結果的に配線パ
ターン１０４が浸食・腐食されることはない。金属層１
０１の材質が銅、レジスト金属の材質がニッケル、錫ま
たは半田の場合、市販のアンモニア系エッチング液を使
用することができる。金属層１０１の材質が銅、レジス
ト金属の材質が金の場合、塩化第二鉄溶液、塩化第二銅
溶液を含め、ほとんどのエッチング液を使用することが
できる。

【００３０】次に、レジスト金属１０３をエッチングに
より除去する（図３（ｍ））。配線パターン１０４は、
レジスト金属１０３をエッチングにより除去する際に使
用する薬液に対して耐性を有するため、配線パターン１
０４は浸食・腐食されることはない。そのため、レジス
ト金属１０３が除去されることにより、配線パターン１
０４が露出する。レジスト金属１０３は、必要に応じ
て、除去せずに残しても良い。配線パターン１０４の材
質が銅、レジスト金属の材質がニッケル、錫または半田
の場合、市販の半田・ニッケル剥離剤（例えば、三菱ガ
ス化学製・Ｐｅｗｔａｘ：商品名）を使用することがで
きる。配線パターン１０４の材質が銅、レジスト金属１
０３の材質が金の場合、配線パターン１０４を浸食・腐
食させることなく、レジスト金属１０３をエッチングす
ることは困難である。この場合には、レジスト金属１０
３をエッチングする工程を省略しても良い。

【００３１】最後に、上述の工程、すなわち図１（ａ）
〜図３（ｍ）を繰り返して行うことにより、多層配線板
１１３を得る（図３（ｎ））。すなわち、図３（ｍ）に
示す多層配線板１１３の製造途中のものを被接続層とし
て、図２（ｊ）に示す積層工程を行うことによりコア基
板の両面に接続層を形成し、さらに、これにより得られ
たものを被接続層として、図２（ｊ）に示す積層工程を
行い、さらには、これらを繰り返すことにより、多層配
線板１１３を得ることができる。図３（ｎ）は、コア基
板１１６の両面に各２層ずつ接続層を積層した多層配線
板１１３を示しており、多層配線板１１３の両表面に
は、ソルダーレジスト１１５が形成されている。ソルダ
ーレジスト１１５は、インナーパッド１１４ａおよびア
ウターパッド１１４ｂの部分が開口されている。

【００３２】以上の工程により、各層の配線パターン１
０４と導体ポスト１０７とを接合用金属材料層１０８に
て金属接合し、各層間を接着した多層配線板を製造する
ことができる。

【００３３】なお、上述の工程により得られた多層配線
板１１３のインナーパッド１１４ａ側に半導体チップ２
０２を搭載し、アウターパッド１１４ｂ側に半田ボール
を搭載することにより、半導体装置２０１を得ることが
できる（図４）。

【００３４】本発明に用いる層間絶縁材層を形成する層
間絶縁材は、シアネート化合物（イ）と可溶性ポリイミ
ドシロキサン（ロ）を含んでなることが好ましく、配合
割合としては、シアネート化合物（イ）１００重量部に
対して、可溶性のポリイミドシロキサン５重量部以上、
４００重量部以下が好ましく、より好ましくは、１５重
量部以上、２００重量部以下であり、さらに好ましく
は、２０重量部以上、９０重量部以下である。可溶性ポ
リイミドシロキサンが前記下限値より少ない場合、シア
ネート化合物が有する欠点である硬くて脆い性質を補う
ことができず、また、未硬化状態でのフィルム性も悪く
なる恐れがある。前記上限値より多い場合、低温加工
性、熱時での信頼性が十分に確保できない恐れがある。

【００３５】本発明において層間絶縁材に用いるシアネ
ート化合物としては、一般式（１）で表される化合物、
一般式（２）で表される化合物、及び、これらの化合物
のシアネート基の内４０％以下が３量化した、少なくと
も二つ以上のシアネート基を有するシアネート化合物が
好ましく、具体的には、ビスフェノール−Ａジシアネー
トエチリデンビス−４，１−フェニレンジシアネート、
テトラオルトメチルビスフェノール−Ｆジシアネート、
フェノールノボラックポリシアネート、クレゾールノボ
ラックポリシアネート、ジシクロペンタジエニルビスフ
ェノールジシアネート、ヘキサフルオロビスフェノール
Ａジシアネート等及びこれらのシアネート基を前記の範
囲で３量化した化合物である。これらの内、特に、フェ
ノールノボラックポリシアネート、クレゾールノボラッ
クポリシアネートは好適である。これらの中から、少な
くとも１種、又は２種以上が用いられる。前記シアネー
ト化合物を用いることにより、低温での加工性、熱時の
弾性率が高く２００℃を越す高温での耐熱信頼性に優
れ、低熱膨張率、低誘電率および誘電正接を有した層間
絶縁材層を得ることができる。

【００３６】本発明において層間絶縁材に用いる可溶性
のポリイミドシロキサンは、３，３’，４，４’−ビフ
ェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’
−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、４，４’
−オキシジフタル酸二無水物、４，４’−ジフェニルス
ルホンテトラカルボン酸二無水物からなる群より選択さ
れた少なくとも一種以上である芳香族テトラカルボン酸
成分と、一般式（３）で表されるジアミノポリシロキサ
ン１０モル％以上、８０モル％以下、及び芳香族ジアミ
ン２０モル％以上、９０モル％以下からなるジアミン成
分とを、重合およびイミド化することにより得られた高
分子量のポリイミドシロキサンが好ましい。溶媒可溶な
ポリイミド樹脂を用いることにより、未硬化状態でのシ
ート性に優れ、硬化物のフィルム強度、可撓性に優れた
絶縁樹脂シートを得ることができる。

【００３７】前記一般式（３）で表されるジアミノポリ
シロキサンとしては、１，３−ビス（３−アミノプロピ
ル）テトラメチルシロキサンやα，ω−ビス（３−アミ
ノプロピル）ポリジメチルシロキサン等であり、得られ
たポリアミド酸およびポリイミド樹脂の有機溶剤への溶
解性および熱可塑性に寄与する。また、この構造を用い
ることによって、ガラス転移温度を低くすることが可能
で、特に低温加工が必要な用途に適している。そのジア
ミン成分中の量比は、溶解性、熱可塑性の点から全ジア
ミン成分の１０モル％以上、８０モル％以下の範囲内で
用いることができるが、耐熱性の観点から考えると１０
モル％以上、５０モル％以下の範囲内であることがより
好ましい。特に、１，３−ビス（３−アミノプロピル）
テトラメチルシロキサンを用いた場合には耐熱性を落と
さずに溶解性、熱可塑性が向上し好ましい。

【００３８】前記ポリイミドシロキサン樹脂に用いられ
る芳香族ジアミンとしては、ｐ−フェニレンジアミン、
ｍ−フェニレンジアミン、１,５−ジアミノナフタレ
ン、２,６−ジアミノナフタレン、２,４−ジアミノトル
エン、２,５−ジアミノトルエン、２,５−ジアミノ−ｐ
−キシレン、２,５−ジアミノ−ｍ−キシレン、２,５−
ジアミノピリジン、２,６−ジアミノピリジン、３,３'
−ジアミノジフェニルメタン、４,４'−ジアミノジフェ
ニルメタン、３,３'−ジアミノジフェニルプロパン、
４,４'−ジアミノジフェニルプロパン、３,３'−ジアミ
ノジフェニルヘキサフルオロプロパン、４,４'−ジアミ
ノジフェニルヘキサフルオロプロパン、３,３'−ジアミ
ノジフェニルエーテル、４,４'−ジアミノジフェニルエ
ーテル、３,４'−ジアミノジフェニルエーテル、ベンジ
ジン、３,３'−ジアミノビフェニル、３,３'−ジアミノ
ジフェニルスルフィド、４,４'−ジアミノジフェニルス
ルフィド、３,３'−ジアミノジフェニルスルフォン、
４,４'−ジアミノジフェニルスルフォン、４,４'−ジア
ミノベンズアニリド、４,４'−メチレンジ−ｏ−トルイ
ジン、４,４'−メチレンジ−２,６−キシリジン、４,
４'−メチレンジ−２,６−ジエチルアニリン、３,３'−
ジメチル−４,４'−ジアミノビフェニル、３,３'−ジメ
トキシベンジジン、１,３−ビス（３−アミノフェノキ
シ）ベンゼン、１,３−ビス（４−アミノフェノキシ）
ベンゼン、１,４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベン
ゼン、２,２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フ
ェニル］プロパン、２,２−ビス［４−（４−アミノフ
ェノキシ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン、ビス
［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］スルフォ
ン、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］ス
ルフォン、４,４'−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフ
ェニル、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニ
ル］エーテルなどが挙げられる。これらの中から選択さ
れた一種または２種以上の芳香族ジアミンを用いること
が好ましい。

【００３９】ポリイミドシロキサン樹脂の重合反応にお
ける芳香族テトラカルボン酸成分と全ジアミン成分の当
量比は、得られるポリイミドシロキサンの分子量を決定
する重要な因子である。ポリマーの分子量と物性、特に
数平均分子量と機械的性質の間に相関があることは良く
知られている。数平均分子量が大きいほど機械的性質が
優れている。従って、実用的に優れた強度を得るために
は、ある程度高分子量であることが必要である。本発明
では、酸成分とアミン成分の当量比ｒが０．９５≦ｒ≦
１．０５のモル比であることが好ましい。また、機械的
強度および耐熱性の両面から、０．９７≦ｒ≦１．０３
の範囲が、より好ましい。また、分子量を制御するため
にエンドキャップ剤を用いても何ら問題ない。エンドキ
ャップ剤としては、例えば、無水フタル酸、無水トリメ
リット酸などが挙げられる。

【００４０】芳香族テトラカルボン酸成分とジアミン成
分との反応は、非プロトン性極性溶媒中で公知の方法で
行われ、最終的なイミド閉環は、程度が高いほど良く、
イミド化率が低いと、使用時の熱でイミド化が起こり、
水が発生して好ましくないため、９５％以上、より好ま
しくは９８％以上のイミド化率が達成されることが望ま
しい。

【００４１】本発明に用いる層間絶縁材には、上記成分
の他に、熱膨張係数の低下、耐熱性、難燃性を向上する
ためにシリカフィラーを用いることができる。シリカフ
ィラーは、シアネート化合物１００重量部に対して、５
重量部以上、４００重量部以下を含んでなることが好ま
しい。より好ましくは、１０重量部以上、３００重量部
以下であり、さらに好ましくは、５０重量部以上、２５
０重量部以下である。シリカフィラーが前記上限値より
多い場合、未硬化状態での層間絶縁材シートの加工性が
低下する恐れがある。シリカフィラーとしては、１μｍ
以下の平均粒径を有し、６μｍ以下の最大粒径を有する
ことが好ましい。平均粒径が１μｍより大きく、且つ最
大粒径が６μｍより大きい場合、多層配線板の配線密度
の高密度化に対応できず、充分な絶縁信頼性を確保でき
ない恐れがある。

【００４２】シリカフィラーは、予め、ポリイミドシロ
キサン樹脂（ロ）が可溶な溶媒（ニ）中で分散して用い
ることが好ましい。シリカフィラーを、予め溶媒中に分
散させることにより、シリカフィラーを樹脂中に完全に
分散させることが可能となる。溶媒によりシリカフィラ
ーの表面が十分に濡れることにより、溶媒可溶性ポリイ
ミド樹脂（ロ）とシリカフィラー（ハ）溶液を混合する
ことも容易である。

【００４３】本発明に用いる溶媒（ニ）としては、ポリ
イミド樹脂（ロ）が可溶な溶媒であれば良く、例えば、
Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセ
トアミド、Ｎ，−メチル−２−ピロリドン、１，４−ジ
オキサン、ガンマ−ブチルラクトン、ジグライム、アニ
ソール、シクロヘキサノン、トルエン、キシレン等が挙
げられる。特に、Ｎ−メチル−２−ピロリドンは、ポリ
イミド樹脂の溶解性が優れており好ましい。また、極性
溶媒であるため、シリカフィラーをウェッティングさ
せ、分散させるのに適している。

【００４４】溶媒中にシリカフィラーを分散させる方法
としては、溶媒に、シリカフィラーを加え、超音波、３
本ロール、スリーワンモーター、ホモジナイザー、ボー
ルミル、自転・公転式ミキサー、真空・自転・公転式ミ
キサーなどを用いて分散させる方法が挙げられる。ま
た、シリカフィラーの溶媒中の割合としては、シリカフ
ィラー溶液の全重量の３０重量％以上、７５重量％以下
が好ましい。３０重量％を下回ると、シリカフィラー溶
液の粘度が低く、フィラーが沈降し易くなる恐れがあ
り、７５重量％を上回ると、シリカフィラー溶液の粘度
が高く取り扱いが困難になる恐れがある。

【００４５】本発明に用いる層間絶縁材には、上記成分
の他に、金属アセチルアセトネートを用いることができ
る。金属アセチルアセトネートは、シアネート化合物の
硬化触媒として作用し、その配合量により自在に層間絶
縁材の反応性を制御することが可能であり、保存性にも
優れる。金属アセチルアセトネートの配合量は、シアネ
ート化合物１００重量部に対して０．０００１重量部以
上、０．１重量部以下が好ましく、より好ましくは、
０．００５重量部以上、０．０５重量部以下である。前
記下限値より少ない場合、シアネート化合物の反応性が
不十分である恐れがある。金属アセチルアセトネート
は、中心金属原子に２以上のアセチルアセトネート配位
子が結合した金属キレートである。好ましい、配位性金
属の例は、二価状態をとる銅、マンガン、ニッケル、コ
バルト、鉛、亜鉛および錫、三価状態をとるアルミニウ
ム、鉄、コバルトおよびマンガン、ならびに四価状態の
チタンである。

【００４６】本発明に用いる層間絶縁材には、目的に応
じて、上記成分以外にレベリング剤、消泡剤などの添加
剤を用いることができる。

【００４７】本発明に用いる層間絶縁材は、溶媒に溶解
してワニスとして用いる。溶媒としては、ポリイミド樹
脂を可溶とする溶媒やポリイミドシロキサンの製造に使
用される溶媒を、そのまま使用することができる。具体
的には、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメ
チルアセトアミド、Ｎ，−メチル−２−ピロリドン、
１，４−ジオキサン、ガンマ−ブチルラクトン、ジグラ
イム、アニソール、シクロヘキサノン、トルエン、キシ
レン等である。溶媒は、一種類のみ用いても良いし、２
種類以上を混合して用いても良い。層間絶縁材層の加熱
硬化温度としては、１２０℃以上、３００℃以下が好ま
しく、さらに好ましくは、１３０℃以上、２５０℃以下
である。

【００４８】本発明において層間絶縁材シートに用いる
剥離可能な保護フィルム層としては、層間絶縁材層の形
態および機能を損なうことなく、剥離できるものでれ
ば、特に限定されないが、例えば、ポリエステル、ポリ
オレフィン、ポリフェニレンスルフィド、ポリ塩化ビニ
ル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデ
ン、ポリフッ化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリカ
ーボネート、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン
等樹脂からなる保護フィルムが挙げられ、これらにシリ
コーンあるいは、フッ素化合物等の離型剤のコーティン
グ処理を施しても良い。

【００４９】本発明に用いる層間絶縁材シートは、未硬
化あるいは半硬化状態のシートとして用いることができ
るが、この未硬化あるいは半硬化状態のシートは、層間
絶縁材ワニスを、例えば、ポリエステル等の剥離可能な
保護フィルム上に塗布し、その塗布層を８０℃以上、２
００℃以下の温度で２０秒以上、３０分以下で乾燥する
ことで得ることができる。残存溶媒量は、２重量％以下
であることが好ましく、０．５重量％以下であることが
さらに好ましい。厚みは、１０μｍ以上、５０μｍ以下
であることが好ましい。このようにして製造された層間
絶縁材組成物の未硬化あるいは半硬化のシートは、柔軟
性を有しており、紙管などに巻き付けたりカッターでカ
ットすることもできる。さらに、保存性にも優れてお
り、室温保管１ヶ月後の使用にも十分耐え得る。

【００５０】本発明に用いる金属接合接着剤は、表面清
浄化機能を有し、且つ絶縁信頼性の高い接着剤であるこ
とが好ましい。表面清浄化機能としては、例えば、接合
用金属材料層表面や被接続金属表面に存在する酸化膜の
除去機能や、酸化膜の還元機能である。この金属接合接
着剤の表面清浄化機能により、接合用金属材料層と接続
するための表面との濡れ性が十分に高まる。そのため、
金属接合接着剤は、金属表面を清浄化するために、接合
用金属材料層と接続するための表面とに、必ず、接触し
ている必要がある。両表面を清浄化することで、接合用
金属材料層が、被接合表面に対して濡れ拡がろうとする
力が働き、その接合用金属材料層の濡れ拡がりの力によ
り、金属接合部における金属接合接着剤が排除される。
これより、金属接合接着剤を用いた金属接合には、樹脂
残りが発生しにくく、且つその電気的接続信頼性は高い
ものとなる。

【００５１】本発明に用いる金属接合接着剤として、好
ましくは、少なくとも１つ以上のフェノール性水酸基を
有する樹脂（Ａ）と、その硬化剤として作用する樹脂
（Ｂ）とを必須成分とする組成物が挙げられ、フェノー
ル性水酸基を有する樹脂（Ａ）の、フェノール性水酸基
は、その表面清浄化機能により、接合用金属材料層およ
び金属表面の酸化物などの汚れの除去あるいは、酸化物
を還元し、金属接合のフラックスとして作用する。更
に、その硬化剤として作用する樹脂（Ｂ）により、良好
な硬化物を得ることができるため、金属接合後の洗浄除
去が必要なく、高温、多湿雰囲気でも電気絶縁性を保持
し、接合強度、信頼性の高い金属接合を可能とする。

【００５２】本発明において金属接合接着剤に用いる、
少なくとも１つ以上のフェノール性水酸基を有する樹脂
（Ａ）としては、フェノールノボラック樹脂、アルキル
フェノールノボラック樹脂、レゾール樹脂、クレゾール
ノボラック樹脂および、ポリビニルフェノール樹脂から
選ばれるのが好ましく、これらの１種以上を用いること
ができる。

【００５３】本発明において金属接合接着剤に用いる、
フェノール性水酸基を有する樹脂（Ａ）の、硬化剤とし
て作用する樹脂（Ｂ）としては、エポキシ樹脂やイソシ
アネート樹脂などが用いられる。具体的にはいずれも、
ビスフェノール系、フェノールノボラック系、アルキル
フェノールノボラック系、ビフェノール系、ナフトール
系やレソルシノール系などのフェノールベースの樹脂
や、脂肪族、環状脂肪族や不飽和脂肪族などの骨格をベ
ースとして変性されたエポキシ化合物やイソシアネート
化合物が挙げられる。

【００５４】本発明において金属接合接着剤に用いる、
フェノール性水酸基を有する樹脂（Ａ）は、接着剤中
に、好ましい下限の割合が２０ｗｔ％で、好ましい上限
の割合が８０ｗｔ％で含まれ、更に好ましい上限値は、
６０ｗｔ％である。前記下限値未満であると、金属表面
を清浄化する作用が低下する恐れがある。また、前記上
限値より多いと、十分な硬化物が得られなくなる恐れが
あり、その場合、接合強度と信頼性が低下する。一方、
硬化剤として作用する樹脂（Ｂ）は、接着剤中に、２０
ｗｔ％以上８０ｗｔ％以下で含まれることが好ましい。
また、金属接合接着剤に用いる樹脂に、着色料や、硬化
触媒、無機充填材、各種のカップリング剤、溶媒などを
添加しても良い。

【００５５】本発明による多層配線板および多層配線板
の製造方法の最大の特徴を以下に示す。 （１）絶縁層を研磨する必要が無く、絶縁層を安定した
厚みに形成することができる。 （２）信頼性が高い層間接続が得られる。 （３）配線パターン１０４と体ポストを電解めっきによ
り形成することができる。 （４）最終的には除去する金属層１０１を電解めっき用
リードとして使用するため、配線パターン１０４に特別
な電解めっき用リードを設けたり、配線パターン１０４
を形成後に無電解めっきやスパッタリングで電解めっき
用リードを形成する必要が無い。

【００５６】

【実施例】以下、実施例により更に具体的に説明する
が、本発明はこれによって何ら限定されるものではな
い。

【００５７】本発明の多層配線板の有効性を確認するた
め、下記に示す実施例１〜１３の多層配線板を製造し、
層間絶縁材層の回路埋込性・表面平坦性、金属接合部の
断面観察、温度サイクル試験、絶縁信頼性試験を行い、
評価結果をまとめて表２に示した。また、層間絶縁材シ
ートの層間絶縁材層の１３０℃での溶融粘度をレオメー
タにより測定した。レオメータは、ＲＤＳII（レオメト
リック・サイエンティフィック・エフ・イー社製）を用
い、周波数１０ｒａｄ／ｓ、歪み量１％の条件で測定し
た。評価結果を表１に示した。

【００５８】（ポリイミドシロキサン（ＰＩ）−１の合
成）乾燥窒素ガス導入管、冷却器、温度計、撹拌機を備
えた四口フラスコに、脱水精製したＮ−メチル−２−ピ
ロリドン（ＮＭＰ）７９１ｇを入れ、窒素ガスを流しな
がら１０分間激しくかき混ぜる。次に、２，２−ビス
（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）プロパン
（ＢＡＰＰ）７３．８９２６ｇ（０．１８０モル）、
１，３−ジ（３−アミノフェノキシ）ベンゼン（ＡＰ
Ｂ）１７．５４０２ｇ（０．０６０モル）、α，ω−ビ
ス（３−アミノプロピル）ポリジメチルシロキサン（Ａ
ＰＰＳ）５０．２２００ｇ（平均分子量８３７、０．０
６０モル）を投入し、系を６０℃に加熱し、均一になる
までかき混ぜる。均一に溶解後、系を氷水浴で５℃に冷
却し、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン
酸二無水物（ＢＰＤＡ）４４．１３３０ｇ（０．１５０
モル）、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカ
ルボン酸二無水物（ＢＴＤＡ）４８．４１１０ｇ
（０．１５０モル）を、粉末状のまま１５分間かけて添
加し、その後３時間撹拌を続けた。この間、フラスコは
５℃に保った。その後、窒素ガス導入管と冷却器を外
し、キシレンを満たしたディーン・スターク管をフラス
コに装着し、系にキシレン１９８ｇを添加した。油浴に
代えて、系を１７５℃に加熱し、発生する水を系外に除
いた。４時間加熱したところ、系からの水の発生は認め
られなくなった。冷却後、この反応溶液を大量のメタノ
ール中に投入し、ポリイミドシロキサンを析出させた。
固形分を濾過後、８０℃で１２時間減圧乾燥し溶剤を除
き、２２７．７９ｇ（収率９２．１％）の固形樹脂を得
た。ＫＢｒ錠剤法で赤外吸収スペクトルを測定したとこ
ろ、環状イミド結合に由来する５．６μｍの吸収を認め
たが、アミド結合に由来する６．０６μｍの吸収を認め
ることはできず、この樹脂はほぼ１００％イミド化して
いることが確かめられた。

【００５９】（ポリイミドシロキサン（ＰＩ）−２の合
成）ジアミン成分として、４，４−メチレンジ−２，６
−キシリジン（ＭＤＸ）０．１５モル、２，２−ビス
（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）プロパン
（ＢＡＰＰ）０．０９モル、１，３−ビス（３−アミノ
プロピル）テトラメチルシロキサン（ＡＰＤＳ）０．０
６モル、芳香族テトラカルボン酸成分として、３，
３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
（ＢＰＤＡ）０．１３５モル、３，３’，４，４’−ベ
ンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物（ＢＴＤＡ）
０．０１５モルを使用した以外は、ポリイミド樹脂ＰＩ
−１の合成と同様にして可溶性のポリイミドシロキサン
を合成した。

【００６０】[実施例１]ｍ,ｐ−クレゾールノボラック
樹脂（日本化薬(株)製ＰＡＳ−１、ＯＨ基当量１２０）
１００ｇと、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（日本化
薬(株)製ＲＥ−４０４Ｓ、エポキシ当量１６５）１４０
ｇを、シクロヘキサノン６０ｇに溶解し、硬化触媒とし
てトリフェニルフォスフィン（北興化学工業（株）製）
０.２ｇを添加し、金属接合接着剤ワニスを作製した。

【００６１】次いで、フェノールノボラックポリシアネ
ート樹脂（ロンザ（株）製、商品名：Ｐｒｉｍａｓｅｔ
ＰＴ−１５、シアネート基３量化率０％）１００ｇ、Ｎ
−メチルピロリドン１２１ｇに球状合成シリカフィラー
（アドマテックス（株）製ＳＥ２０６０、平均粒径０．
５μｍ、最大粒径６．０μｍ）２２５ｇを超音波により
分散混合したシリカフィラー溶液、前記のポリイミドシ
ロキサン−２（ＰＩ−２）を５０ｇ、コバルト（III）
アセチルアセトネート（Ｃｏ（ＡＡ））（和光純薬工業
（株）製）０．０２ｇと、ＮＭＰ２００ｇを混合し、自
転・公転式ミキサーで撹拌、溶解し絶縁樹脂材ワニスを
調製した。

【００６２】表面を粗化処理した１５０μｍ厚の圧延銅
板（金属層１０１）（古川電気工業製、ＥＦＴＥＣ−６
４Ｔ：商品名）に、ドライフィルムレジスト（旭化成
製、ＡＱ−２０５８：商品名）をロールラミネートし、
所定のネガフィルムを用いて露光・現像し、配線パター
ン１０４の形成に必要なめっきレジスト（めっきレジス
ト１０２）を形成した。次に、圧延銅板を電解めっき用
リードとして、ニッケル（レジスト金属１０３）を電解
めっきにより形成し、さらに電解銅めっきすることによ
り配線パターン（配線パターン１０４）を形成した。配
線パターンは、線幅／線間／厚み＝２０μｍ／２０μｍ
／１０μｍとした。上記で得た層間絶縁材ワニスをポリ
エステル（ＰＥＴ）フィルムに塗布後、８０℃で１０
分、１３０℃で１０分乾燥し、２５μｍ厚の層間絶縁材
層を形成した。ＰＥＴフィルム付き層間絶縁材層を、真
空中、１３０℃に加熱したラミネートロール間で、圧力
を加えながら通過させることで真空圧着し、さらに、１
３０℃の乾燥機で５分熱処理することで、配線パターン
を埋め込み、ＰＥＴフィルムを剥離して、２５μｍ厚の
層間絶縁材層（層間絶縁材層１０５）を形成した。この
断面を電子顕微鏡（ＳＥＭ）観察し、層間絶縁材層の回
路埋込性を評価した。また、層間絶縁層形成後の表面平
坦性を、超深度形状測定顕微鏡（ＶＫ−８５００：キー
エンス（株）製）で測定した。線幅／線間＝２０μｍ／
２０μｍの領域の回路がある部位とない部位の段差が２
μｍ以下の場合○とし、前記値より大きい場合×とし
た。結果を表２にまとめて示した。層間絶縁材層を形成
後、窒素雰囲気下で、１５０℃で３０分、２００℃で６
０分、２５０℃で１８０分熱処理し硬化した。

【００６３】次に、４５μｍ径のビア（ビア１０６）
を、ＵＶ−ＹＡＧレーザーにより形成した。続いて、圧
延銅板を電解めっき用リードとして、電解銅めっきする
ことによりビアを銅で充填し、銅ポスト（導体ポスト１
０７）を形成した。次に、圧延銅板を電解めっき用リー
ドとして、銅ポスト上にＳｎ−Ｐｂ共晶半田（接合用金
属材料層１０８）を電解めっきにより形成した。次に、
バーコートにより、上記で得た金属接合接着剤ワニス
を、層間絶縁材層の表面、すなわちＳｎ−Ｐｂ共晶半田
が形成された面に塗布後、８０℃で２０分乾燥し、１０
μｍ厚の金属接合接着剤層（金属接合接着剤層１０９）
を形成した。これまでの工程により、接続層（接続層１
１０）を得ることができた。

【００６４】一方、コア基板として、１２μｍ厚の銅箔
が形成されたＦＲ−５相当のガラスエポキシ樹脂銅張積
層板（住友ベークライト製）を用い、銅箔をエッチング
して配線パターンおよびパッド（被接合部１１２）を形
成し、被接続層（被接続層１１１）を得ることができ
た。次に、上述の工程により得られた接続層と、被接続
層に予め形成されている位置決めマークを、画像認識装
置により読み取り、両者を位置合わせし、１００℃の温
度で仮圧着した。さらに、上述の位置合せ・仮圧着を再
度行い、被接続層の両面に接続層を仮圧着したものを得
ることができた。これを、プレスにより２２０℃の温度
で加熱加圧して、銅ポストが、金属接合接着剤層を貫通
してパッドと半田接合し、被接続層の両面に接続層を接
着した。次に、２２０℃、２時間ポストキュアし、金属
接合接着剤層を硬化させた。次に、アンモニア系エッチ
ング液を用いて圧延銅板をエッチングして除去し、さら
に半田・ニッケル剥離剤（三菱ガス化学製・Ｐｅｗｔａ
ｘ：商品名）を用いて、ニッケルをエッチングして除去
した。最後に、ソルダーレジスト（ソルダーレジスト１
１５）を形成し、多層配線板（多層配線板１１３）を得
た。

【００６５】得られた多層配線板は、温度サイクル試験
用に両面に各々６０個の金属接合部が直列につながるよ
うに回路設計されている。また、該多層配線板には、絶
縁抵抗試験用に線幅／線間＝２０μｍ／２０μｍのくし
形配線パターンが同時に形成されている。

【００６６】得られた多層配線板の金属接合部の断面
を、電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察し、金属接合状態
を評価し、表２に示した。

【００６７】得られた多層配線板の導通を確認した後、
−５５℃で１０分、１２５℃で１０分を１サイクルとす
る温度サイクル試験を実施した。サンプル数は１０個と
した。温度サイクル試験１０００サイクル後の、断線不
良数の結果をまとめて表２に示した。

【００６８】得られた多層配線板の初期絶縁抵抗を測定
した後、８５℃／８５％ＲＨの雰囲気中で、直流電圧
５．５Ｖを印加し、１０００時間経過後の絶縁抵抗を測
定した。測定時の印加電圧は１１Ｖで１分とし、初期絶
縁抵抗および処理後絶縁抵抗をまとめて表２に示した。

【００６９】[実施例２〜１２]層間絶縁材の組成を表１
に示すようにした以外は、実施例１と同様にして積層体
を製造した。評価した結果をまとめて表２に示す。

【００７０】

【表１】

【００７１】表１において、実施例２のＡｒｏＣｙＢ３
０は、旭チバ（株）製のビスフェノール−Ａジシアネー
ト（シアネート基３量化率３０％）であり、実施例２の
Ｃｕ（ＡＡ）は、和光純薬工業（株）製の銅（II）アセ
チルアセトネートであり、実施例３〜６のＰｒｉｍａｓ
ｅｔＰＴ３０は、ロンザ（株）製のフェノールノボラッ
クポリシアネート樹脂であり、実施例４〜６のＳＥ３０
６０は、アドマテックス（株）製の球状合成シリカフィ
ラー（平均粒径０．９μｍ、最大粒径６．０μｍ）であ
る。なお、ＳＥ３０６０は、無機フィラーの含有量が無
機フィラー溶液全重量に対して６５重量％となるよう
に、Ｎ−メチルピロリドンに予め分散して使用した。実
施例７のＡｒｏＣｙＭ３０は、旭チバ（株）製のテトラ
オルトメチルビスフェノール−Ｆジシアネート（シアネ
ート基３量化率３０％）である。実施例８のＺｎ（Ａ
Ａ）は、Ｚｎ（II）アセチルアセトネートであり、実施
例９のＡｌ（ＡＡ）は、Ａｌ（III）アセチルアセトネ
ートであり、実施例１０のＦｅ（ＡＡ）は、Ｆｅ（II
I）アセチルアセトネートであり、実施例１１の Ｎｉ
（ＡＡ）は、Ｎｉ（II）アセチルアセトネートであり、
実施例１２のＭｎ（ＡＡ）は、Ｍｎ（II）アセチルアセ
トネートである。

【００７２】[実施例１３]実施例１において、金属接合
接着剤ワニスの作製で用いた、ｍ，ｐ−クレゾールノボ
ラック樹脂１００ｇに代えて、ビスフェノールＡ型ノボ
ラック樹脂(大日本インキ化学工業(株)製ＬＦ４７８
１、ＯＨ当量１２０)１００ｇを用いた以外は、多層配
線板の実施例１と同様にして多層配線板を得、評価し
た。評価結果を表２に示す。

【００７３】[実施例１４]実施例１において、金属接合
接着剤ワニスの作製に用いた、ｍ，ｐ−クレゾールノボ
ラック樹脂１００ｇに代えて、ポリビニルフェノール樹
脂（丸善石油化学(株)製マルカリンカ−Ｍ、ＯＨ当量１
２０）１００ｇを用いた以外は、多層配線板の実施例１
と同様にして多層配線板を得、評価した。評価結果を表
２に示す。

【００７４】[実施例１５]ビスフェノールＡ型ノボラッ
ク樹脂（住友デュレズ(株)製ＬＦ４８７１、ＯＨ当量１
２０）１２０ｇと、ジアリルビスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂（日本化薬(株)製ＲＥ−８１０ＮＭ、エポキシ当
量２２０）３５ｇと、ジシクロペンタジエン型ノボラッ
クエポキシ樹脂（日本化薬(株)製ＸＤ−１０００Ｌ、エ
ポキシ当量２５０）２１０ｇを、メチルエチルケトン１
００ｇに溶解し、金属接合接着剤ワニスを作製した以外
は、多層配線板の実施例１と同様にして多層配線板を
得、評価した。評価結果を表２に示す。

【００７５】[実施例１６]ｍ，ｐ−クレゾールノボラッ
ク樹脂（日本化薬(株)製ＰＡＳ−１、ＯＨ当量１２０）
１００ｇと、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（日本化
薬(株)製ＲＥ−４０４Ｓ、エポキシ当量１６５）１４０
ｇを、シクロヘキサノン６０ｇに溶解し、金属接合接着
剤ワニスを作製した以外は、多層配線板の実施例１と同
様にして多層配線板を得、評価した。評価結果を表２に
示す。

【００７６】[実施例１７]フェノールノボラック樹脂
（住友デュレズ(株)製ＰＲ−ＨＦ−３、ＯＨ当量１０
６）１０６ｇと、ジアリルビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂（日本化薬(株)製ＲＥ−８１０ＮＭ、エポキシ当量
２２０）３５ｇと、ジシクロペンタジエン型ノボラック
エポキシ樹脂（日本化薬(株)製ＸＤ−１０００Ｌ、エポ
キシ当量２５０）２１０ｇを、メチルエチルケトン１０
０ｇに溶解し、金属接合接着剤ワニスを作製した以外
は、多層配線板の実施例１と同様にして多層配線板を
得、評価した。評価結果を表２に示す。

【００７７】[実施例１８]フェノールノボラック樹脂
（住友デュレズ(株)製ＰＲ−５３６４７、ＯＨ当量１０
６）１０６ｇと、ジアリルビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂（日本化薬(株)製ＲＥ−８１０ＮＭ、エポキシ当量
２２０）３５ｇと、ジシクロペンタジエン型ノボラック
エポキシ樹脂（日本化薬(株)製ＸＤ−１０００Ｌ、エポ
キシ当量２５０）２１０ｇを、メチルエチルケトン１０
０ｇに溶解し、金属接合接着剤ワニスを作製した以外
は、多層配線板の実施例１と同様にして多層配線板を
得、評価した。評価結果を表２に示す。

【００７８】[実施例１９]フェノールノボラック樹脂
（住友デュレズ(株)製ＰＲ−５１４７０、ＯＨ当量１０
５）１００ｇと、ジアリルビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂（日本化薬(株)製ＲＥ−８１０ＮＭ、エポキシ当量
２２０）２１０ｇを、シクロヘキサノン８０ｇに溶解
し、硬化触媒として２−フェニル−４，５−ジヒドロキ
シメチルイミダゾール（四国化成工業（株）製２ＰＨＺ
−ＰＷ）０．３ｇを添加し、金属接合接着剤ワニスを作
製した以外は、多層配線板の実施例１と同様にして多層
配線板を得、評価した。評価結果を表２に示す。

【００７９】

【表２】

【００８０】表２に示した評価結果から分かるように、
本発明の多層配線板、および本発明の多層配線板の製造
方法により製造された多層配線板は、層間絶縁材層の加
工性・信頼性に優れ、確実に金属接合でき、温度サイク
ル試験では、断線不良の発生はなく、絶縁抵抗試験でも
絶縁抵抗が低下しなかった。よって、本発明の多層配線
板およびその製造方法の効果が明白である。

【００８１】

【発明の効果】本発明は、金属表面の清浄化機能を有
し、且つ絶縁信頼性の高い金属接着剤層と、加工性・信
頼性が高い層間絶縁材層を用いることによって、確実に
層間接続ができ、しかも接合部以外の層間絶縁信頼性が
高い多層配線板およびその製造方法ならびに半導体装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態による多層配線板の製造方法
を示す断面図である。

【図２】本発明の実施形態による多層配線板の製造方法
を示す断面図である（図１の続き）。

【図３】本発明の実施形態による多層配線板の製造方法
を示す断面図である（図２の続き）。

【図４】本発明の実施形態による多層配線板を使用して
製造した、半導体装置を示す断面図である。

【符号の説明】

１０１ 金属層 １０２ めっきレジスト １０３ レジスト金属 １０４ 配線パターン １０５ 層間絶縁材層 １０６ ビア １０７ 導体ポスト １０８ 接合用金属材料層 １０９，１０９’ 金属接合接着剤層 １１０，１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄ
接続層 １１１，１１１ａ 被接続層 １１２ 被接合部 １１３，１１２ａ 多層配線板 １１４ａ インナーパッド １１４ｂ アウターパッド １１５ ソルダーレジスト １１６ コア基板 ２０１ 半導体装置 ２０２ 半導体チップ ２０３ バンプ ２０４ アンダーフィル ２０５ 半田ボール

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｃ０８Ｌ 79/08 Ｃ０８Ｌ 79/08 Ｚ Ｈ０１Ｌ 23/12 Ｈ０１Ｌ 23/12 ５０１Ｂ ５０１ Ｎ Ｆターム(参考） 4J002 CM02W CM04X DJ016 GQ00 5E346 AA06 AA12 AA15 AA16 AA32 AA35 AA38 AA43 BB01 CC02 CC10 CC16 CC32 CC40 CC41 CC54 DD02 DD24 DD33 EE02 EE06 EE18 EE20 FF06 FF07 FF14 FF24 FF35 FF36 FF45 GG02 GG22 GG23 GG25 GG28 HH07 HH26

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 層間絶縁材層の表面に埋め込まれて形成
   された配線パターンと、被接続層の被接続部とが、該層
   間絶縁材層に形成された導体ポストと金属接合材料層で
   接合され、該層間絶縁材層と該被接続層とが、金属接合
   接着剤層で接着された多層配線板において、層間絶縁材
   層が、５００Ｐａ・ｓ以上、２０，０００Ｐａ・ｓ以下
   の溶融粘度を有する層間絶縁材層を積層して得られるこ
   とを特徴とする多層配線板。
2. 【請求項２】 接合用金属材料層が、半田又は電解めっ
   きにより形成された半田からなる請求項１記載の多層配
   線板。
3. 【請求項３】 導体ポストが、銅からなる請求項１又は
   ２記載の多層配線板。
4. 【請求項４】 層間絶縁材層が、シアネート化合物
   （イ）１００重量部、可溶性ポリイミドシロキサン
   （ロ）５重量部以上、４００重量部以下を含んでなる層
   間絶縁材からなる請求項１〜３のいずれかに記載の多層
   配線板。
5. 【請求項５】 シアネート化合物（イ）が、一般式
   （１）で表されるシアネート化合物、一般式（２）で表
   されるシアネート化合物、及び、これらの化合物のシア
   ネート基の内４０％以下が３量化した、少なくとも二つ
   以上のシアネート基を有するシアネート化合物の中から
   選ばれるシアネート化合物である請求項４記載の多層配
   線板。 【化１】 （式（１）中、Ｒ₁〜Ｒ₆はそれぞれ独立して水素原子、
   メチル基、フルオロアルキル基、ハロゲン原子のいずれ
   かを表す。） 【化２】 （式（２）中、Ｒ₁〜Ｒ₃はそれぞれ独立して水素原子、
   メチル基、フルオロアルキル基、ハロゲン原子を示し、
   ｎは０〜６の整数を表す。）
6. 【請求項６】 可溶性ポリイミドシロキサン（ロ）が、
   ３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無
   水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカル
   ボン酸二無水物、４，４’−オキシジフタル酸二無水
   物、４，４’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二
   無水物の中から選ばれる芳香族テトラカルボン酸成分
   と、一般式（３）で表されるジアミノポリシロキサン１
   ０モル％以上、８０モル％以下、及び芳香族ジアミン２
   ０モル％以上、９０モル％以下からなるジアミン成分と
   を反応させて合成された可溶性ポリイミドシロキサンで
   ある請求項４又は５記載の多層配線板。 【化３】 （式（３）中、Ｒ₇は２価の炭化水素基を示し、Ｒ₈〜Ｒ
   ₁₁は低級アルキル基又はフェニル基を示し、ｎは１〜２
   ０の整数を示す。）
7. 【請求項７】 層間絶縁材が、さらに、シリカフィラー
   （ハ）５重量部以上、４００重量部以下を含んでなる請
   求項４〜６のいずれかに記載の多層配線板。
8. 【請求項８】 シリカフィラー（ハ）が、１μｍ以下の
   平均粒径を有し、６μｍ以下の最大粒径を有する請求項
   ７記載の多層配線板。
9. 【請求項９】 シリカフィラー（ハ）が、予め、ポリイ
   ミドシロキサン樹脂（ロ）が可溶な溶媒（ニ）中で分散
   された請求項７又は８記載の多層配線板。
10. 【請求項１０】 溶媒（ニ）が、Ｎ−メチル−２−ピロ
    リドンである請求項９記載の多層配線板。
11. 【請求項１１】 層間絶縁材が、さらに、金属アセチル
    アセトネート（ホ）０．０００１重量部以上、０．１重
    量部以下を含んでなる請求項４〜１０のいずれかに記載
    の多層配線板。
12. 【請求項１２】 金属アセチルアセトネート（ホ）が、
    二価状態の銅、マンガン、ニッケル、コバルト、鉛、亜
    鉛及び錫、三価状態のアルミニウム、鉄、コバルト及び
    マンガン、並びに四価状態のチタンの中から選ばれる配
    位金属を含んでなる請求項１１記載の多層配線板。
13. 【請求項１３】 金属接合接着剤が、少なくとも１つ以
    上のフェノール性水酸基を有する樹脂（Ａ）と、その硬
    化剤として作用する樹脂（Ｂ）とを必須成分とする請求
    項１〜１２のいずれかに記載の多層配線板。
14. 【請求項１４】 フェノール性水酸基を有する樹脂
    （Ａ）が、フェノールノボラック樹脂、アルキルフェノ
    ールノボラック樹脂、レゾール樹脂、クレゾールノボラ
    ック樹脂、及び、ポリビニルフェノール樹脂の中から選
    ばれる請求項１３記載の多層配線板。
15. 【請求項１５】 フェノール性水酸基を有する樹脂
    （Ａ）が、金属接合接着剤中に、２０ｗｔ％以上８０ｗ
    ｔ％以下で含む、請求項１３又は１４記載の多層配線
    板。
16. 【請求項１６】 金属層を電解めっき用リードとして、
    配線パターンを電解めっきにより形成する工程と、該配
    線パターン上に、層間絶縁材層と少なくとも一層以上の
    剥離可能な保護フィルム層とからなる層間絶縁材シート
    を真空ロールラミネート装置により積層し、層間絶縁材
    層を形成する工程と、配線パターンの一部が露出するよ
    うに層間絶縁材層にビアを形成する工程と、金属層を電
    解めっき用リードとして、導体ポストを電解めっきによ
    り形成する工程と、該導体ポストの表面または導体ポス
    トと対向している被接合部の表面の少なくとも一方に接
    合用金属材料層を形成する工程と、層間絶縁材層の表面
    または被接続層の表面の少なくとも一方に金属接合接着
    剤層を形成する工程と、該金属接合接着剤層を介して対
    向している導体ポストと被接合部とを、接合用金属材料
    層により接合し、かつ、層間絶縁材層と被接続層とを金
    属接合接着剤層により接着する工程と、該金属層をエッ
    チングにより除去する工程と、を含んでなる多層配線板
    の製造方法において、層間絶縁材層を形成する工程にお
    ける層間絶縁材層の溶融粘度が、５００Ｐａ・ｓ以上、
    ２０，０００Ｐａ・ｓ以下であることを特徴とする多層
    配線板の製造方法。
17. 【請求項１７】 金属層を電解めっき用リードとして、
    該金属層と該配線パターンとの間に、電解めっきにより
    レジスト金属層を形成する工程を含んでなる請求項１６
    記載の多層配線板の製造方法。
18. 【請求項１８】 接合用金属材料層が、半田または電解
    めっきにより形成された半田からなる請求項１６又は１
    ７記載の多層配線板の製造方法。
19. 【請求項１９】 請求項１〜１５のいずれかに記載の多
    層配線板又は請求項１６〜１８のいずれかに記載の多層
    配線板の製造方法により得られた多層配線板を用いたこ
    とを特徴とする半導体装置。