JP2008218443A

JP2008218443A - 多層配線基板及びその検査方法

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Publication number: JP2008218443A
Application number: JP2007049225A
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Inventors: Yoshiyuki Fukami; 美行深見
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Abstract

【課題】多層配線部に静電容量測定の基準となる基準パターンを設けることで、正常な合格品を準備しなくても、正常な配線の静電容量を正しく計算できるようにする。
【解決手段】セラミック基板１０の上に多層配線部１１を形成する。多層配線部１１の第４導体層に接地パターン５２を形成する。各導体層には、静電容量を計算するときの基準となる基準パターン６６，６８，７０，７２，７４を設ける。立体的な配線経路について、接地電位との間の静電容量を実測する。一方で、基準パターンと接地電位との間の実測静電容量を基準にして、立体的な配線経路の計算上の静電容量を求める。静電容量の実測値と計算値とを比較することで、立体的な配線経路の異常の有無を判定する。
【選択図】図１０

Description

本発明は、プローブカード等に使用する多層配線基板とその検査方法に関し、特に、多層配線部の配線経路の静電容量を測定することで配線の良否を判定できるようにした多層配線基板とそのような多層配線基板を検査する方法に関するものである。

多層配線基板の信号線と接地層の間の静電容量を測定することで信号線の断線や短絡を検査する技術が次の特許文献１に開示されている。
特開昭５３−１０８６３号公報

この特許文献１は、多層配線基板の中に全面導電膜からなる接地層を含んでいる。この接地層と信号線との間の静電容量を測定して、その測定値を静電容量の計算値と比較することで、信号線の断線や短絡を検出している。

図１４はこの手法を利用した従来の多層配線基板の検査方法を示す断面図である。セラミック基板１０の上に多層配線部１１が形成されている。多層配線部１１には５個の導体層があり、各導体層の配線パターン２２，３４，４２，５０，６０が接続導体によって互いに接続されて立体的な配線経路を構成している。第４導体層には接地パターン５２が形成されている。この接地パターン５２は多層配線部１１の表面の検査パッド７８に接続している。最上部の配線パターン６０につながる立体的な配線経路の異常の有無は、最上部の配線パターン６０と検査パッド７８との間の静電容量を測定器２８で測定することで検査できる。静電容量の測定値Ｃｍが、計算値から大きく外れているときは、配線経路に断線や短絡が生じていると判断できる。静電容量の計算値Ｃｔは、第１導体層の配線パターン２２と接地パターン５２の間の静電容量の計算値Ｃ１と、第２導体層の配線パターン３４と接地パターン５２の間の静電容量の計算値Ｃ２と、第３導体層の配線パターン４２と接地パターン５２の間の静電容量の計算値Ｃ３と、第４導体層の配線パターン５０と接地パターン５２の間の静電容量の計算値Ｃ４と、第５導体層の配線パターン６０と接地パターン５２の間の静電容量の計算値Ｃ５の合計値となる。

上述の従来の検査方法では、信号線と接地層の間の静電容量について正常な静電容量をあらかじめ知っておく必要がある。正常な静電容量を示すような合格品（すなわち断線や短絡が無いことが確認されたもの）をすべての種類の多層配線基板についてあらかじめ準備すればよいが、それには手間とコストがかかる。その代わりに、上述のように計算によって正常な静電容量を求める場合には、多層配線部の製造ばらつきなどが影響して、計算の信頼性に不安がある。

本発明は上述の問題点の解決するためになされたものであり、その目的は、正常な合格品を準備しなくても、信号線と特定の導体層との間の静電容量の正常値を正しく計算できる多層配線基板及びその検査方法を提供することにある。

本発明の多層配線基板は、多層配線部の各導体層が、静電容量の基準となる所定の長さの基準パターンを含んでいる。この多層配線基板は、次の（ア）及び（イ）を備えていて（ウ）及び（エ）の特徴を備えている。（ア）各品種に共通の電気絶縁性のベース基板。（イ）前記ベース基板の上に形成された各品種に固有の多層配線部であって、複数の導体層と複数の絶縁層が交互に積層された積層構造からなり、前記複数の導体層に含まれる配線パターンと前記複数の絶縁層を貫通する接続導体とが互いに接続された構造の立体的な配線経路を有する多層配線部。（ウ）前記複数の導体層の少なくともひとつは接地パターンを含んでいて、前記多層配線部の表面に検査パッドが露出していて、この検査パッドが前記接地パターンに接続されている。（エ）前記多層配線部の前記複数の導体層は、それぞれ、静電容量の基準となる所定の長さの基準パターンを含んでいる。

本発明の検査方法は、上述の多層配線基板を検査する方法である。この検査方法は、次の（ア）及び（イ）を備えていて（ウ）及び（エ）の特徴を有する多層配線基板に対して、（オ）乃至（ク）の段階を実行するものである。（ア）各品種に共通の電気絶縁性のベース基板。（イ）前記ベース基板の上に形成された各品種に固有の多層配線部であって、複数の導体層と複数の絶縁層が交互に積層された積層構造からなり、前記複数の導体層に含まれる配線パターンと前記複数の絶縁層を貫通する接続導体とが互いに接続された構造の立体的な配線経路を有する多層配線部。（ウ）前記複数の導体層の少なくともひとつは接地パターンを含んでいて、前記多層配線部の表面に検査パッドが露出していて、この検査パッドが前記接地パターンに接続されている。（エ）前記多層配線部の前記複数の導体層は、それぞれ、静電容量の基準となる所定の長さの基準パターンを含んでいて、これらの基準パターンは前記絶縁層を貫通する接続導体を介して前記多層配線部の表面に露出する標準パッドに接続されている。（オ）前記複数の導体層のそれぞれについて、前記標準パッドと前記検査パッドとの間の静電容量を測定して静電容量基準値を得る基準値取得段階。（カ）前記配線経路の各導体層における配線長さと各導体層の基準パターンの前記所定の長さとの比率と、各導体層についての前記静電容量基準値とに基づいて、前記配線経路と前記接地パターンとの間の静電容量を計算して静電容量計算値を得る段階。（キ）前記多層配線部の表面に露出する前記配線経路の端部と前記検査パッドとの間の静電容量を測定して静電容量測定値を得る測定値取得段階。（ク）前記静電容量計算値と前記静電容量測定値を比較して前記配線経路の良否を判定する判定段階。

本発明によれば、多層配線部の中の導体層が、静電容量の基準となる基準パターンを含んでいるので、品種ごとに正常な合格品を準備しなくても、各多層配線基板の製造ばらつきに影響されることなく、信号線と特定の導体層との間の静電容量の正常値を正しく計算できる。したがって、本発明は特に多品種少量生産の多層配線基板に有効である。

以下、図面を参照して本発明の実施例を詳しく説明する。図１は本発明の多層配線基板の第１実施例について、多層配線部の第１導体層を形成した段階の製造途中の断面図である。ただし、基準パターンを設けた領域については、別途、図６乃至図１０を用いて、後で説明する。この多層配線基板は、各品種に共通の電気絶縁性のセラミック基板１０（本発明におけるベース基板に相当する）を備えている。このセラミック基板１０の上に、各品種に固有の多層配線部を形成していく。図１は多層配線部のうちの第１導体層１２をセラミック基板１０上に形成した状態を示している。

セラミック基板１０の内部には、スルーホールを避けたほぼ全面にわたって内部導体層１４が形成されている。一方、セラミック基板１０の表面上の、多層配線部が形成されない周辺部には、導体製の検査パッド１６が形成されている。図１１は、セラミック基板１０上の検査パッド１６の平面上の配置位置と、多層配線部の平面領域１７を示す平面図である。この多層配線基板は直径が３００ｍｍの半導体ウエハーを検査するプローブカード用として開発されたものである。図１に戻って、検査パッド１６は第１導体層１２と同時に形成されるものである。検査パッド１６と内部導体層１４は接続導体１８によって互いに接続されている。セラミック基板１０には、これを貫通するスルーホールが所定数だけ形成されていて、このスルーホールにスルーホール導体２０が埋め込まれている。第１導体層１２は所定の配線パターン２２となるように形成されていて、この配線パターン２２がスルーホール導体２０に接続している。スルーホール導体２０の下端はセラミック基板１０の反対側の面のパッドにつながっている。

第１導体層１２を形成した段階で（すなわち、多層配線基板の製造途中の段階で）、第１導体層１２の配線パターン２２とセラミック基板１０の内部導体層１４との間で静電容量を測定する。この測定のためには、検査パッド１６に第１のプローブ２４を接触させ、かつ、配線パターン２２に第２のプローブ２６を接触させる。そして、第１のプローブ２４と第２のプローブ２６の間に接続された測定器２８によって、配線パターン２２と内部導体層１４の間の静電容量を測定する。静電容量の測定値はＣｍである。一方、この静電容量の計算値Ｃｔは、配線パターン２２と内部導体層１４の間の静電容量についての計算値Ｃ１ａに等しい。測定値Ｃｍと計算値Ｃｔとの差が所定の範囲内であれば、配線パターン２２は断線も短絡も無く、正常であると判定する。測定値が計算値よりもかなり下回っていれば断線の疑いがあり、測定値が計算値よりもかなり上回っていれば短絡の疑いがある。配線パターンについて異常の疑いがあるときは、修復可能なときは修復をし、修復が不可能なときはその時点で製造を中止することができる。製造中止の場合は、多層配線部だけ（この場合は第１導体層１２だけ）を不良箇所として取り除いて、高価なセラミック基板は再利用できる。上述の計算値Ｃ１ａは、後述する基準パターンの静電容量に基づいて計算することができる。これについては後述する。

図２は、図１の状態の上に、さらに、第１絶縁層３０（例えばポリイミド層）と第２導体層３２を形成した段階の断面図である。第２導体層３２は所定の配線パターン３４となるように形成されていて、この配線パターン３４が、第１絶縁層３０を貫通する接続導体３６を介して、第１導体層の配線パターン２２に接続している。第２導体層３２を形成した段階で、第２導体層３２の配線パターン３４につながる立体的な配線経路とセラミック基板１０の内部導体層１４との間で静電容量を測定する。この測定のためには、検査パッド１６に第１のプローブ２４を接触させ、かつ、配線パターン３４に第２のプローブ２６を接触させる。そして、第１のプローブ２４と第２のプローブ２６の間に接続された測定器２８によって、配線パターン２２と配線パターン３４を含む立体的な配線経路と内部導体層１４との間の静電容量を測定する。静電容量の測定値はＣｍである。一方、この静電容量の計算値Ｃｔは、配線パターン２２と内部導体層１４の間の静電容量についての計算値Ｃ１ａと、配線パターン３４と内部導体層１４の間の静電容量についての計算値Ｃ２ａとの合計値に等しい。接続導体３６の存在は計算値を計算するときに無視できる。その理由は、接続導体３６の寸法が配線パターンの寸法に比べて小さいことと、接続導体３６が内部導体層３６に対してほぼ垂直に配置されていることにある。測定値Ｃｍと計算値Ｃｔとの差が所定の範囲内であれば、配線パターン２２から配線パターン３４に至る配線経路は断線も短絡も無く、正常であると判定する。そうでなければ、断線または短絡の疑いがある。第１導体層の配線パターン２２については、すでに図１の状態で正常であることを確認済みであるから、図２の状態で静電容量の異常が見つかったときには、その原因は、第２導体層３２の配線パターン２２か、あるいは、接続導体３６にあることになる。それらの異常が修復可能ならば修復し、修復不能であれば、通常は、それまでの多層配線部の全体（第１導体層から第２導体層まで）を取り除いて、セラミック基板を再利用できる。上述の計算値Ｃ２ａについては後述する。

図３は、図２の状態の上に、さらに、第２絶縁層３８と第３導体層４０を形成した段階の断面図である。第３導体層４０は所定の配線パターン４２となるように形成されていて、この配線パターン４２が、第２絶縁層３８を貫通する接続導体４４を介して、第２導体層の配線パターン３４に接続している。第３導体層４０を形成した段階で、第３導体層４０の配線パターン４２につながる立体的な配線経路とセラミック基板１０の内部導体層１４との間で静電容量を測定する。この測定のためには、検査パッド１６に第１のプローブ２４を接触させ、かつ、配線パターン４２に第２のプローブ２６を接触させる。そして、測定器２８によって、第１導体層の配線パターン２２から第３導体層の配線パターン４２に至る立体的な配線経路と内部導体層１４との間の静電容量を測定する。静電容量の測定値はＣｍである。一方、この静電容量の計算値Ｃｔは、第１導体層の配線パターン２２と内部導体層１４の間の静電容量についての計算値Ｃ１ａと、第２導体層の配線パターン３４と内部導体層１４の間の静電容量についての計算値Ｃ２ａと、第３導体層の配線パターン４２と内部導体層１４の間の静電容量についての計算値Ｃ３ａの合計値に等しい。測定値Ｃｍと計算値Ｃｔとの差が所定の範囲内であれば、配線パターン２２から配線パターン４２に至る配線経路は断線も短絡も無く、正常であると判定する。そうでなければ、第３導体層の配線パターン４２か、あるいは、接続導体４４に異常があることになる。その異常が修復可能ならば修復し、修復不能であれば、それまでの多層配線部の全体（第１導体層から第３導体層まで）を取り除いて、セラミック基板を再利用できる。

図４は、図３の状態の上に、さらに、第３絶縁層４６と第４導体層４８を形成した段階の断面図である。第４導体層４８は、所定の配線パターン５０と、それ以外のほぼ全面の接地パターン５２とになるように形成されている。配線パターン５０は、第３絶縁層４６を貫通する接続導体５４を介して、第３導体層の配線パターン４２に接続している。第４導体層４８を形成した段階で、第４導体層４８の配線パターン５０につながる立体的な配線経路と接地電位との間で静電容量を測定する。接地電位は２箇所あり、セラミック基板１０の内部導体層１４と、多層配線部の内部の接地パターン５２である。静電容量の測定のためには、検査パッド１６に第１のプローブ２４を接触させ、かつ、配線パターン５０に第２のプローブ２６を接触させる。そして、測定器２８によって、第１導体層の配線パターン２２から第４導体層の配線パターン５０に至る立体的な配線経路と接地電位との間の静電容量を測定する。静電容量の測定値はＣｍである。一方、この静電容量の計算値Ｃｔは、配線経路とセラミック基板１０の内部導体層１４との間の静電容量と、配線経路と多層配線部の内部の接地パターン５２との間の静電容量との合計値になる。第１導体層の配線パターン２２が寄与する静電容量は、内部導体層１４との間の静電容量についての計算値Ｃ１ａと、接地パターン５２との間の静電容量についての計算値Ｃ１ｂとの和になる。第２導体層の配線パターン３４が寄与する静電容量は、内部導体層１４との間の静電容量についての計算値Ｃ２ａと、接地パターン５２との間の静電容量についての計算値Ｃ２ｂとの和になる。第３導体層の配線パターン４２が寄与する静電容量は、内部導体層１４との間の静電容量についての計算値Ｃ３ａと、接地パターン５２との間の静電容量についての計算値Ｃ３ｂとの和になる。第４導体層の配線パターン５０が寄与する静電容量は、内部導体層１４との間の静電容量についての計算値Ｃ４ａと、接地パターン５２との間の静電容量についての計算値Ｃ４ｂとの和になる。これらの合計値が静電容量の計算値Ｃｔとなる。測定値Ｃｍと計算値Ｃｔとの差が所定の範囲内であれば、配線パターン２２から配線パターン５０に至る配線経路は断線も短絡も無く、正常であると判定する。そうでなければ、第４導体層の配線パターン５０か、あるいは、接続導体５４に異常があることになる。その異常が修復可能ならば修復し、修復不能であれば、それまでの多層配線部の全体（第１導体層から第４導体層まで）を取り除いて、セラミック基板を再利用できる。

図５は、図４の状態の上に、さらに、第４絶縁層５６と第５導体層５８を形成した段階の断面図である。第５導体層５８は、多層配線部の表面に露出するものであり、部品搭載パッドとしての所定の配線パターン６０が形成されている。配線パターン６０は、第４絶縁層５６を貫通する接続導体６２を介して、第４導体層の配線パターン５０に接続している。この第５導体層５８を形成することで、多層配線部１１が完成する。この最終段階で、第５導体層５８の配線パターン６０につながる立体的な配線経路と接地電位との間で静電容量を測定する。静電容量の測定のためには、検査パッド１６に第１のプローブ２４を接触させ、かつ、配線パターン６０に第２のプローブ２６を接触させる。そして、測定器２８によって、第１導体層の配線パターン２２から第５導体層の配線パターン６０に至る立体的な配線経路と接地電位との間の静電容量を測定する。静電容量の測定値はＣｍである。一方、この静電容量の計算値Ｃｔは、配線経路とセラミック基板１０の内部導体層１４との間の静電容量と、配線経路と多層配線部の内部の接地パターン５２との間の静電容量との合計値になる。第１導体層の配線パターン２２が寄与する静電容量は、内部導体層１４との間の静電容量についての計算値Ｃ１ａと、接地パターン５２との間の静電容量についての計算値Ｃ１ｂとの和になる。第２導体層の配線パターン３４が寄与する静電容量は、内部導体層１４との間の静電容量についての計算値Ｃ２ａと、接地パターン５２との間の静電容量についての計算値Ｃ２ｂとの和になる。第３導体層の配線パターン４２が寄与する静電容量は、内部導体層１４との間の静電容量についての計算値Ｃ３ａと、接地パターン５２との間の静電容量についての計算値Ｃ３ｂとの和になる。第４導体層の配線パターン５０が寄与する静電容量は、内部導体層１４との間の静電容量についての計算値Ｃ４ａと、接地パターン５２との間の静電容量についての計算値Ｃ４ｂとの和になる。第５導体層の配線パターン６０が寄与する静電容量は、内部導体層１４との間の静電容量についての計算値Ｃ５ａと、接地パターン５２との間の静電容量についての計算値Ｃ５ｂとの和になる。これらの合計値が静電容量の計算値Ｃｔとなる。測定値Ｃｍと計算値Ｃｔとの差が所定の範囲内であれば、配線パターン２２から配線パターン６０に至る配線経路は断線も短絡も無く、正常であると判定する。そうでなければ、第５導体層の配線パターン６０か、あるいは、接続導体６２に異常があることになる。その異常が修復可能ならば修復し、修復不能であれば、それまでの多層配線部の全体（第１導体層から第５導体層まで）を取り除いて、セラミック基板を再利用できる。

内部導体層１４と接地パターン５２は相互接続用の接続導体６４によって多層配線部１１の内部で互いに接続してもよい。

本発明において測定する静電容量の値または計算する静電容量の値は、配線パターンの幅及び長さや、絶縁層の材質等に依存するが、おおよそ、数ｐｆ〜１００ｐｆ程度である。

図１２は、第１実施例において、配線経路に短絡が生じた場合の説明図である。この図１２は第２導体層３２までを形成した状態であり、図２と同様の断面図である。第２導体層３２の配線パターン３４が、短絡箇所７６のところで、第１導体層のどれかの配線パターン２３に短絡している。この場合に、配線パターン３４につながる立体的な配線経路についての静電容量を検討する。短絡が生じていないと仮定して計算した静電容量はＣｔ＝Ｃ１ａ＋Ｃ２ａである。これに対して、短絡時の静電容量は、Ｃｔ２＝（Ｃ１ａ＋Ｃ１ａａ）＋（Ｃ２ａ＋Ｃ２ａａ）となる。Ｃ１ａａは、短絡した先の配線パターン２３と内部導体層１４との間の静電容量であり、Ｃ２ａａは、短絡した先の配線パターン２３にさらにつながる第２導体層上の配線パターン３５と内部導体層１４との間の静電容量である。これらの静電容量が加わることで、短絡時の静電容量Ｃｔ２は、短絡が生じないと仮定した静電容量Ｃｔよりも大きくなる。短絡時の静電容量の測定値Ｃｍは上述のＣｔ２の値となる。したがって、測定値Ｃｍと計算値Ｃｔを比較すると、前者は後者よりもかなり大きくなり、短絡が生じていることが判明する。

次に、本発明の特徴である「静電容量の基準となる基準パターン」について説明する。図６乃至図１０は、図１乃至図５に対応するものであって、上述の第１実施例について、基準パターンを形成した領域を示した断面図である。図６は、多層配線部の第１導体層を形成した段階の断面図であり、基準パターンの部分だけを示している。基準パターン以外の配線パターンについては、上述の図１に示したのと同様の構成になっている。

図６において、セラミック基板１０の内部には、スルーホールを避けたほぼ全面にわたって内部導体層１４が形成されている。セラミック基板１０の、多層配線部が形成されない周辺部には、導体製の検査パッド１６が形成されている。この検査パッド１６は第１導体層と同時に形成されている。検査パッド１６と内部導体層１４は接続導体１８によって互いに接続されている。これらの点は上述の第１実施例と同様である。セラミック基板１０の表面上には第１導体層が形成されていて、その第１導体層によって、第１の基準パターン６６が形成されている。第１の基準パターン６６は、第１導体層でできた配線パターンの静電容量を計算するときに、計算の基準となるものである。第１の基準パターン６６は所定の幅Ｗと所定の長さＬを備えている。長さＬは例えば１０ｍｍである。この第１の基準パターン６６について、内部導体層１４との間の静電容量を実測する。すなわち、第１導体層を形成した段階で、検査パッド１６に第１のプローブ２４を接触させ、かつ、第１の基準パターン６６に第２のプローブ２６を接触させる。そして、第１のプローブ２４と第２のプローブ２６の間に接続された測定器２８によって、第１の基準パターン６６と内部導体層１４の間の静電容量を測定する。静電容量の測定値はＣ１ｓである。これが第１導体層上の配線パターンについての静電容量を計算するときの基準値となる。第１導体層で形成された配線パターンの静電容量Ｃ１ａ（図１を参照）を計算するには、第１の基準パターン６６に対する配線パターンの面積比（ｋ１）に、上述の静電容量Ｃ１ｓを掛け算すればよい。例えば、配線パターンの面積が第１の基準パターン６６の面積の２倍であれば、その配線パターンの計算上の静電容量はＣ１ｓの２倍になる。

上述の特許文献１に開示されている従来方法を用いるとすれば、配線パターンの計算値を求めるに当たっては、セラミック基板の誘電率や（第２導体層以降の配線パターンでは第１絶縁層以降の誘電率も用いる）、第１導体層とセラミック基板の内部導体層との距離を用いることになるが、その場合は、それらの正確性（製造時のばらつきの程度）が静電容量の計算値に影響を及ぼす。これに対して、本発明は、そのような誘電率や距離を用いることなく、配線パターンの面積さえ特定できれば、各導体層の基準パターンについて実測した静電容量だけを用いて、各導体層の配線パターンの静電容量の計算値を求めることができる。

図７は、図６の状態の上に、さらに、第１絶縁層３０と第２導体層３２を形成した段階の断面図である。第２導体層３２には、所定の配線パターンのほかに、第２の基準パターン６８が形成されている。この第２の基準パターン６８についても、セラミック基板１０の内部導体層１４との間の静電容量Ｃ２ｓを実測する。第２導体層でできた配線パターンとそれにつながる第１導体層の配線パターンとからなる配線経路の計算上の静電容量（図２におけるＣ１ａ＋Ｃ２ａ）は、第１の基準パターン６６の静電容量Ｃ１ｓと第２の基準パターン６８の静電容量Ｃ２ｓに基づいて計算することができる。すなわち、配線経路の静電容量の計算値Ｃｔはｋ１×Ｃ１ｓ＋ｋ２×Ｃ２ｓとなる。ｋ１は配線経路に含まれる第１導体層上の配線パターンの第１の基準パターン６６に対する面積比であり、ｋ２は配線経路に含まれる第２導体層上の配線パターンの第２の基準パターン６８に対する面積比である。この計算値Ｃｔと、その配線経路についての静電容量の測定値Ｃｍとを比較することで、第２導体層までの配線経路の異常の有無を判定することができる。

この場合において、第１の基準パターン６６の静電容量Ｃ１ｓについては、すでに図６の状態で測定済みなので、その値を用いることができる。ただし、図７の状態において、第１の基準パターン６６の静電容量Ｃ１ｓを測定し直すことが好ましい。その理由は、第１絶縁層３０と第２導体層３２を形成したことによって、静電容量Ｃ１ｓがわずかに変化するからである。

図８は、図７の状態の上に、さらに、第２絶縁層３８と第３導体層４０を形成した段階の断面図である。第３導体層４０には、所定の配線パターンのほかに、第３の基準パターン７０が形成されている。この第３の基準パターン７０についても、セラミック基板１０の内部導体層１４との間の静電容量Ｃ３ｓを実測する。第３導体層でできた配線パターンとそれにつながる立体的な配線経路の計算上の静電容量（図３におけるＣ１ａ＋Ｃ２ａ＋Ｃ３ａ）は、第１の基準パターン６６の静電容量Ｃ１ｓと第２の基準パターン６８の静電容量Ｃ２ｓと第３の基準パターン７０の静電容量Ｃ３ｓとに基づいて計算することができる。すなわち、配線経路の静電容量の計算値Ｃｔは、ｋ１×Ｃ１ｓ＋ｋ２×Ｃ２ｓ＋ｋ３×Ｃ３ｓとなる。この計算値Ｃｔと、その配線経路についての静電容量の測定値Ｃｍとを比較することで、第３導体層までの配線経路の異常の有無を判定することができる。

この場合も、第１の基準パターン６６の静電容量Ｃ１ｓと第２の基準パターン６８の静電容量Ｃ２ｓを測定し直して、その値を使うことが望ましい。以下、各層における異常判定で用いる基準パターンの静電容量の値は、その都度、測定し直すことが好ましい。

図９は、図８の状態の上に、さらに、第３絶縁層４６と第４導体層４８を形成した段階の断面図である。第４導体層４８には、所定の配線パターンのほかに、第４の基準パターン７２が形成されている。この第４の基準パターン７２についても、セラミック基板１０の内部導体層１４との間の静電容量Ｃ４ｓを実測する。第４導体層でできた配線パターンとそれにつながる立体的な配線経路の計算上の静電容量、すなわち、図４における（Ｃ１ａ＋Ｃ１ｂ）＋（Ｃ２ａ＋Ｃ２ｂ）＋（Ｃ３ａ＋Ｃ３ｂ）＋（Ｃ４ａ＋Ｃ４ｂ）は、第１の基準パターン６６の静電容量Ｃ１ｓと第２の基準パターン６８の静電容量Ｃ２ｓと第３の基準パターン７０の静電容量Ｃ３ｓと第４の基準パターン７２の静電容量Ｃ４ｓとに基づいて計算することができる。すなわち、配線経路の静電容量の計算値Ｃｔは、ｋ１×Ｃ１ｓ＋ｋ２×Ｃ２ｓ＋ｋ３×Ｃ３ｓ＋ｋ４×Ｃ４ｓとなる。この計算値Ｃｔと、その配線経路についての静電容量の測定値Ｃｍとを比較することで、第４導体層までの配線経路の異常の有無を判定することができる。

ところで、第４導体層４８が接地パターン５２を含んでいて、この接地パターン５２とセラミック基板１０の内部導体層１４が共に接地されているので、この第４導体層以降は、導体層を形成するごとに、すべての基準パターンの静電容量値を測定し直すことが必須のことになる。接地パターン５２が形成されたことで、第１の基準パターン６６、第２の基準パターン６８及び第３の基準パターン７０についての実測静電容量Ｃ１ｓ，Ｃ２ｓ，Ｃ３ｓがかなり変化することは確実であり、それらの静電容量は測定し直す必要がある。これまで測定してきたＣ１ｓ，Ｃ２ｓ，Ｃ３ｓは、内部導体層１４との間の静電容量であったのに対して、接地パターン５２が形成された以降の各基準パターンの静電容量は、接地パターン５２と内部導体層１４からなる接地層の全体に対する静電容量になるからである。したがって、接地パターンを有する第４導体層４８を形成したならば、その時点で、Ｃ４ｓを実測するのは当然であるが、Ｃ１ｓ，Ｃ２ｓ，Ｃ３ｓについても確実に測定をやり直す。そのことが可能なように、各基準パターン６６，６８，７０は、各絶縁層を貫通する接続導体を介して、第４導体層４８のところまで延びている。そのようにして測定したＣ１ｓ，Ｃ２ｓ，Ｃ３ｓ，Ｃ４ｓに基づいて、配線経路の静電容量の計算値Ｃｔを、ｋ１×Ｃ１ｓ＋ｋ２×Ｃ２ｓ＋ｋ３×Ｃ３ｓ＋ｋ４×Ｃ４ｓで計算できる。

図１０は、図９の状態の上に、さらに、第４絶縁層５６と第５導体層５８を形成した段階の断面図である。第５導体層５８には、所定の配線パターン（電極パッドである）のほかに、第５の基準パターン７４が形成されている。この第５の基準パターン７４についても、基準パターン７４と接地電位（接地パターン５２と内部導体層１４を共に接地電位とする）との間の静電容量Ｃ５ｓを実測する。第５導体層でできた配線パターンとそれにつながる立体的な配線経路の計算上の静電容量、すなわち、図５における（Ｃ１ａ＋Ｃ１ｂ）＋（Ｃ２ａ＋Ｃ２ｂ）＋（Ｃ３ａ＋Ｃ３ｂ）＋（Ｃ４ａ＋Ｃ４ｂ）＋（Ｃ５ａ＋Ｃ５ｂ）は、第１の基準パターン６６の静電容量Ｃ１ｓと第２の基準パターン６８の静電容量Ｃ２ｓと第３の基準パターン７０の静電容量Ｃ３ｓと第４の基準パターン７２の静電容量Ｃ４ｓと第５の基準パターン７４の静電容量Ｃ５ｓとに基づいて計算することができる。すなわち、配線経路の静電容量の計算値Ｃｔは、ｋ１×Ｃ１ｓ＋ｋ２×Ｃ２ｓ＋ｋ３×Ｃ３ｓ＋ｋ４×Ｃ４ｓ＋ｋ５×Ｃ５ｓとなる。この計算値Ｃｔと、その配線経路についての静電容量の測定値Ｃｍとを比較することで、第５導体層までの配線経路の異常の有無を判定することができる。

図１０において、基準パターン６６，６８，７０，７２，７４の配線幅は、その導体層で配線されるパターンの配線幅と同一にすることが好ましい。その配線幅は、例えば、２５μｍである。そのような配線幅を有する基準パターンと内部導体層１４との間の静電容量は、１ｃｍ当たり１〜２ｐｆ程度である。基準パターンの長さＬを１０ｍｍと仮定すると、基準パターンと内部導体層１４との間の静電容量は１０〜２０ｐｆ程度である。

次に、本発明の第２実施例を説明する。この実施例は、セラミック基板が内部導体層を持たないものである。図１３は第２実施例の多層配線基板の断面図である。この断面図は、各導体層の配線パターンの図示は省略していて、各導体層の基準パターン６６，６８，７０，７２，７４だけを示している。図１３は、上述の第１実施例の図１０に類似する断面図であるが、セラミック基板１０に内部導体層１４が存在しない点が異なっている。そして、多層配線部の表面に検査パッド７８が露出している。この検査パッド７８は第５導体層５８によって形成されている。検査パッド７８は接続導体８０を介して第４導体層４８の接地パターン５２に接続している。

この第２実施例は、各導体層に基準パターンが形成されているので、この基準パターンの静電容量Ｃ１ｓ，Ｃ２ｓ，Ｃ３ｓ，Ｃ４ｓ，Ｃ５ｓを実測でき、これに基づいて、立体的な配線経路の静電容量を正確に計算することができる。この計算値と配線経路の静電容量の測定値を比較することで、配線経路の異常の有無を検査することができる。ただし、この第２実施例は、多層配線部を完成した後に、基準パターンの静電容量Ｃ１ｓ，Ｃ２ｓ，Ｃ３ｓ，Ｃ４ｓ，Ｃ５ｓを実測することになる。その理由は、多層配線部の内部だけに（この実施例では第４導体層４８に）接地パターン５２が形成されているためである。したがって、第２実施例は、各導体層を形成するごとに、そこまでの配線経路の異常の有無を検査する（すなわち、多層配線部の途中で配線経路の異常の有無を検査する）というようなことはできない。

本発明は上述の実施例に限定されない。上述の実施例において、多層配線部に含まれる導体層の数は２個以上の任意の数とすることができる。

本発明の多層配線基板の第１実施例について、多層配線部の第１導体層を形成した段階の製造途中の断面図である。図１の状態の上に、さらに、第１絶縁層と第２導体層を形成した段階の断面図である。図２の状態の上に、さらに、第２絶縁層と第３導体層を形成した段階の断面図である。図３の状態の上に、さらに、第３絶縁層と第４導体層を形成した段階の断面図である。図４の状態の上に、さらに、第４絶縁層と第５導体層を形成した段階の断面図である。第１実施例の基準パターン形成領域について、多層配線部の第１導体層を形成した段階の断面図である。図６の状態の上に、さらに、第１絶縁層と第２導体層を形成した段階の断面図である。図７の状態の上に、さらに、第２絶縁層と第３導体層を形成した段階の断面図である。図８の状態の上に、さらに、第３絶縁層と第４導体層を形成した段階の断面図である。図９の状態の上に、さらに、第４絶縁層と第５導体層を形成した段階の断面図である。第１実施例において、セラミック基板上の検査パッドの平面上の配置位置と多層配線部の平面領域を示す平面図である。第１実施例において、配線経路に短絡が生じた場合の説明図である。第２実施例の多層配線基板の断面図である。従来の多層配線基板の検査方法を示す断面図である。

符号の説明

１０セラミック基板
１１多層配線部
１２第１導体層
１４内部導体層
１６検査パッド
１８接続導体
２２第１導体層の配線パターン
２４第１のプローブ
２６第２のプローブ
２８測定器
３０第１絶縁層
３２第２導体層
３４第２導体層の配線パターン
３８第２絶縁層
４０第３導体層
４２第３導体層の配線パターン
４６第３絶縁層
４８第４導体層
５０第４導体層の配線パターン
５２接地パターン
５６第４絶縁層
５８第５導体層
６０第５導体層の配線パターン
６４接続導体
６６第１の基準パターン
６８第２の基準パターン
７０第３の基準パターン
７２第４の基準パターン
７４第５の基準パターン
７８検査パッド

Claims

次の（ア）及び（イ）を備えていて（ウ）及び（エ）の特徴を有する多層配線基板。
（ア）各品種に共通の電気絶縁性のベース基板。
（イ）前記ベース基板の上に形成された各品種に固有の多層配線部であって、複数の導体層と複数の絶縁層が交互に積層された積層構造からなり、前記複数の導体層に含まれる配線パターンと前記複数の絶縁層を貫通する接続導体とが互いに接続された構造の立体的な配線経路を有する多層配線部。
（ウ）前記複数の導体層の少なくともひとつは接地パターンを含んでいて、前記多層配線部の表面に検査パッドが露出していて、この検査パッドが前記接地パターンに接続されている。
（エ）前記多層配線部の前記複数の導体層は、それぞれ、静電容量の基準となる所定の長さの基準パターンを含んでいる。
次の（ア）及び（イ）を備えていて（ウ）及び（エ）の特徴を有する多層配線基板に対して、（オ）乃至（ク）の段階を実行する多層配線基板の検査方法。
（ア）各品種に共通の電気絶縁性のベース基板。
（イ）前記ベース基板の上に形成された各品種に固有の多層配線部であって、複数の導体層と複数の絶縁層が交互に積層された積層構造からなり、前記複数の導体層に含まれる配線パターンと前記複数の絶縁層を貫通する接続導体とが互いに接続された構造の立体的な配線経路を有する多層配線部。
（ウ）前記複数の導体層の少なくともひとつは接地パターンを含んでいて、前記多層配線部の表面に検査パッドが露出していて、この検査パッドが前記接地パターンに接続されている。
（エ）前記多層配線部の前記複数の導体層は、それぞれ、静電容量の基準となる所定の長さの基準パターンを含んでいて、これらの基準パターンは前記絶縁層を貫通する接続導体を介して前記多層配線部の表面に露出する標準パッドに接続されている。
（オ）前記複数の導体層のそれぞれについて、前記標準パッドと前記検査パッドとの間の静電容量を測定して静電容量基準値を得る基準値取得段階。
（カ）前記配線経路の各導体層における配線長さと各導体層の基準パターンの前記所定の長さとの比率と、各導体層についての前記静電容量基準値とに基づいて、前記配線経路と前記接地パターンとの間の静電容量を計算して静電容量計算値を得る段階。
（キ）前記多層配線部の表面に露出する前記配線経路の端部と前記検査パッドとの間の静電容量を測定して静電容量測定値を得る測定値取得段階。
（ク）前記静電容量計算値と前記静電容量測定値を比較して前記配線経路の良否を判定する判定段階。