JP2017224648A - Wiring structure and method of manufacturing wiring structure - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は配線構造体及びその製造方法に関し、特に、微細化された信頼性の高い配線構造体、及び、配線構造体の製造方法に関する。 The present disclosure relates to a wiring structure and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a miniaturized and highly reliable wiring structure and a manufacturing method of the wiring structure.
近年、電子機器の高密度化、小型化が進み、電子機器に搭載される集積回路もより微細化している。これに伴い、集積回路の配線の微細化(配線幅の狭小化)が要求されるようになっている。 In recent years, electronic devices have been increased in density and size, and integrated circuits mounted on the electronic devices have been further miniaturized. Along with this, miniaturization of wiring of integrated circuits (reduction of wiring width) has been demanded.
配線の形成方法としては、サブトラクティブ法やセミアディティブ法などが知られている。例えば、特許文献1には、セミアディティブ法によって形成された第1金属層(シード層)の上に第2金属層がめっきされた配線構造が開示されている。
As a method for forming the wiring, a subtractive method or a semi-additive method is known. For example,
一般的に、セミアディティブ法では、第2金属層を形成した後にレジスト層を剥離し、露出した第1金属層(給電層)を除去する。第1金属層は、通常、ウェットエッチングによって除去される。ウェットエッチングを行う場合、用いるエッチング液によっては等方性エッチングとなるため、第2金属層と基板との間に配置された第1金属層がサイドエッチングされて、第1金属層の幅が狭くなる。 In general, in the semi-additive method, after the second metal layer is formed, the resist layer is peeled off, and the exposed first metal layer (feeding layer) is removed. The first metal layer is usually removed by wet etching. When wet etching is performed, depending on the etching solution used, isotropic etching is performed. Therefore, the first metal layer disposed between the second metal layer and the substrate is side-etched, and the width of the first metal layer is reduced. Become.
配線構造体が微細化されて配線幅が狭くなるにつれて、第1金属層のサイドエッチングが起こると、配線が倒れるなどの不具合が発生する。また、第1金属層の膜厚を薄くすることで、第1金属層のサイドエッチングを抑制することができるが、電解メッキで第1金属層上に第2金属層を形成する場合、第1金属層が薄いと電気抵抗が高くなってしまい、第1金属層に電流が流れ難くなるという問題が生じる。また、ウェットエッチングに代わって、第1金属層のサイドエッチングが発生しないドライエッチングでエッチングを行った場合、高価な設備が必要になるため、製造コストが増加するという問題がある。 As the wiring structure is miniaturized and the wiring width becomes narrower, when side etching of the first metal layer occurs, problems such as the wiring falling occur. In addition, by reducing the thickness of the first metal layer, side etching of the first metal layer can be suppressed. However, when the second metal layer is formed on the first metal layer by electrolytic plating, If the metal layer is thin, the electrical resistance becomes high, causing a problem that current does not easily flow through the first metal layer. In addition, when the etching is performed by dry etching that does not cause side etching of the first metal layer in place of wet etching, there is a problem that an expensive facility is required and manufacturing cost increases.
本開示は、上記実情に鑑み、サイドエッチングの影響により第1金属層の面積が狭くなった場合でも、基板に対する配線の接着性を向上させることができる、微細化された配線構造体、及びその製造方法を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present disclosure provides a miniaturized wiring structure that can improve the adhesion of wiring to a substrate even when the area of the first metal layer is reduced due to the influence of side etching, and its An object is to provide a manufacturing method.
本開示の一実施形態に係る配線構造体によると、第1方向、及び前記第1方向に対して垂直である第2方向を有する基板と、前記基板上に、前記第1方向に延び、前記第2方向に第1の幅を有する第1領域、及び、前記第2方向に前記第1の幅とは異なる第2の幅を有する第2領域、を有し、金属材料を含む第1金属層と、前記第1金属層上に、前記第1方向から見た断面視において前記第1領域における前記第2方向の少なくとも一方の側面を覆い、前記第1方向に延び、金属材料を含む第2金属層と、を備える配線構造体が提供される。 According to a wiring structure according to an embodiment of the present disclosure, a substrate having a first direction and a second direction perpendicular to the first direction, and extending on the substrate in the first direction, A first metal having a metal material and having a first region having a first width in the second direction and a second region having a second width different from the first width in the second direction A layer and a first metal layer that covers at least one side surface of the first region in the second direction in a cross-sectional view as viewed from the first direction, extends in the first direction, and includes a metal material. A wiring structure comprising two metal layers is provided.
本開示の一実施形態に係る配線構造体の製造方法によると、第1方向、及び前記第1方向に対して垂直である第2方向を有する基板上に、第1方向に延びる第1パターン部、及び、前記第1方向とは異なる方向に延びて前記第1パターン部と繋がる第2パターン部を有するパターンを有し、金属材料を含む第1金属層を形成する工程と、平面視で前記第1パターン部の表面の少なくとも一部、及び前記第1方向に対して垂直な第2方向における前記第1パターン部の少なくとも一方の側面を露出するように、前記基板上に、前記第1金属層の少なくとも一部を露出するようにレジスト層を形成する工程と、前記第1方向から見た断面視で、前記レジスト層から露出した前記第1金属層を覆う第2金属層を形成する工程と、前記レジスト層を除去する工程と、露出された前記第1金属層をエッチングにより除去する工程と、を含む配線構造体の製造方法が提供される。 According to the manufacturing method of the wiring structure according to the embodiment of the present disclosure, the first pattern portion extending in the first direction on the substrate having the first direction and the second direction perpendicular to the first direction. And a step of forming a first metal layer including a metal material having a pattern having a second pattern portion extending in a direction different from the first direction and connected to the first pattern portion, and in plan view The first metal on the substrate so as to expose at least a part of the surface of the first pattern portion and at least one side surface of the first pattern portion in a second direction perpendicular to the first direction. Forming a resist layer so as to expose at least a part of the layer, and forming a second metal layer covering the first metal layer exposed from the resist layer in a cross-sectional view seen from the first direction. And removing the resist layer A step of manufacturing method of the wiring structure of the exposed first metal layer comprises removing by etching, is provided.
本開示によれば、微細化された配線構造体において、サイドエッチングの影響により第1金属層の面積が狭くなった場合でも、基板に対する配線の接着性を向上させることができる。 According to the present disclosure, in the miniaturized wiring structure, even when the area of the first metal layer becomes narrow due to the influence of side etching, the adhesion of the wiring to the substrate can be improved.
以下、本開示の実施の形態を、図面等を参照しながら説明する。但し、本開示は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に例示する実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本開示の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。また、説明の便宜上、上方又は下方という語句を用いて説明するが、上下方向が逆転してもよい。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. However, the present disclosure can be implemented in many different modes and should not be construed as being limited to the description of the embodiments exemplified below. In addition, the drawings may be schematically represented with respect to the width, thickness, shape, and the like of each part in comparison with actual aspects for clarity of explanation, but are merely examples, and the interpretation of the present disclosure may be interpreted. It is not limited. In addition, in the present specification and each drawing, elements similar to those described above with reference to the previous drawings are denoted by the same reference numerals, and detailed description may be omitted as appropriate. In addition, for convenience of explanation, the description will be made using the terms “upper” or “lower”, but the vertical direction may be reversed.
(第1実施形態)
図1(A)は、本開示の第1実施形態に係る配線構造体200を基板1の表面に対して垂直な方向から見た一部拡大平面図である。図1(B)は、図1(A)のB1−B2線に沿う断面図である。図1(C)は、図1(A)のA1−A2線に沿う断面図である。図2は、配線構造体200のシード層となる第1金属層2を基板1の表面に対して垂直な方向から見た一部拡大断面図である。図1及び図2に示されるように、配線構造体200は、基板1と、第1金属層2と、第2金属層10と、を備える。尚、図2において、第2金属層10の記載は省略されている。
(First embodiment)
FIG. 1A is a partially enlarged plan view of the
(基板)
基板1は、特に材質は限定されなくても良いが、例えばガラス基板又はシリコン基板などの半導体基板が用いられる。また、基板1は、ガラス基板又は半導体基板に限定されず、サファイア基板、セラミック基板、樹脂基板などの基板及びフィルム形態であってもよい。
(substrate)
The material of the
(第1金属層)
第1金属層2は、基板1上に設けられる。なお、図1及び図2においては、第1金属層2は基板1の直上に配置されているが、基板1と第1金属層2との間に他の層(例えば絶縁層)が配置されていてもよい。また、第1金属層2は、チタン、鉄、ニッケル、銅、ナトリウム、亜鉛等の金属又はこれら組み合わせた合金といった金属材料を含む。第1金属層2は、金属材料に加えて感光性材料を含んでもよい。
(First metal layer)
The
本実施形態では、第1金属層2は、所定の第1方向(配線方向)に延びる。第1金属層2は、第1方向に対して垂直な第2方向(配線幅方向)に第1の幅Waを有する第1領域2Aと、第2の方向に第1の幅Waとは異なる第2の幅Wbを有する第2領域2Bとを有する。本実施形態では、第1領域2Aの第1の幅Waが第2領域2Bの第2の幅Wbよりも大きい構成に関して説明する。
In the present embodiment, the
(第2金属層)
第2金属層10は、第1金属層2上に設けられ、銅などの金属材料を含む。第2金属層10は、第1方向から見た断面視で、第1領域2Aにおける第2方向の少なくとも一方の側面(側面P1と側面P2の少なくとも一方)を覆う。本実施形態に係る配線構造体200では、図1(A)と図1(C)に示すように、第1領域2Aにおいて、第1金属層2の第2方向の両方の側面P1と側面P2を覆っている。したがって、第2金属層10は、第2方向に第1の幅Wa及び第2の幅Wbよりも広い金属層幅Wcを有する。尚、第2金属層10は、第1領域2Aにおいて、第1金属層2の第2方向の側面P1と側面P2のうち、一方の側面を覆ってもよい。第1金属層2と第2金属層10とは、配線5を構成する。
(Second metal layer)
The
本実施形態では、第2領域2Bにおける第1金属層2の第2の幅Wbは、後述する製造工程における第1金属層2の等方性エッチングにより、第1領域2Aにおける第1金属層2の第1の幅Waよりも狭い。また、第2領域2Bにおいては、第1金属層2の第2方向の側面に第2金属層10がない。そのため、第1金属層2の第2領域2Bでは、基板1と第1金属層2との接触面積が小さくなり、基板1と第1金属層2との結合強度が弱くなる。
In the present embodiment, the second width Wb of the
一方、第1領域2Aにおいては、第1金属層2は第2方向に第2の幅Wbよりも広い第1の幅Waを有する。このように、第1領域2Aでは、基板1と第1金属層2との接触面積が第2領域2Bよりも大きく、基板1と第1金属層2との結合強度が第2領域2Bよりも強い。
On the other hand, in the
その結果、第2領域2Bの結合強度の減少分を、第1領域2Aの結合強度が補強する効果が実現され、基板1から配線5が剥離したり、配線5が倒れたりするなどの問題が生じることを防止することができる。また、第1領域2Aでは、第1金属層2の第2方向の側面P1と側面P2が第2金属層10によって覆われている。そのため、第2金属層10と基板1との接着部分が、配線5と基板1との結合強度をより向上させるために機能している。
As a result, the effect of reinforcing the bond strength of the
図示していないが、第1領域2Aと第2領域2Bとは、第1方向に所定間隔おきに交互に配置されてもよい。こうした構成によれば、所定長さ毎の基板1に対する第1金属層2の結合強度のムラが抑制される。また、第1領域2Aと第2領域2Bとは、交互に配置されていれば、必ずしも所定間隔毎でなくても良い。
Although not shown, the
(配線構造体の製造方法)
次に、図3〜図9を参照しつつ、配線構造体200の製造方法を説明する。まず、図3のように基板1上に金属材料を含む第1金属層2を全面に形成する。第1金属層2は、例えば、スパッタリング法、蒸着法、無電解銅めっきなどによって形成されてもよい。第1金属層2の厚みは、200nm程度であればよい。
(Method for manufacturing wiring structure)
Next, a method for manufacturing the
次に、図3に示すように第1金属層2をパターニングする(第1金属層形成工程)。第1金属層2のパターンは、第1方向(配線方向)に延びる第1パターン部J1と、第1方向とは異なる方向(第3方向)に延び、第1パターン部J1と繋がる(本実施形態の例では、交差して繋がるがこれに限定されなくても良い)第2パターン部J2とを有する。本実施形態では、第1方向と異なる方向は、第1方向(配線方向)に対して垂直な第2方向(配線幅方向)、即ち、第1パターン部J1の幅方向と一致している。つまり、第1パターン部J1と第2パターン部J2とは直交している。尚、第1方向と異なる方向は、第2方向と必ずしも一致する必要はない。すなわち、第2パターン部J2は、第1パターン部J1同士の間を繋げば良いので、第2パターン部J2は、第1パターン部J1に対して垂直である必要はない。また、給電のための第2パターン部J2は、基板1の全面に設けられなくてもよい。配線として残る第1パターン部J1同士が第2パターン部J2によって線状に所定幅で結ばれるようにパターニングされたり、配線として残る第1パターン部J1と外周の供給配線とが第2パターン部J2によって線状に所定幅で結ばれるようにパターニングされたりしても良い。
Next, as shown in FIG. 3, the
第1金属層2は、フォトリソグラフィなどにより第1パターン部J1と第2パターン部J2とを含むようにパターニングされる。ここでは、第1金属層2を基板1上の全面に形成し、その後に第1金属層2をパターニングする例を説明したが、第1金属層2のパターンを形成する方法はこれに限定されるわけではない。例えば、オフセット印刷やスクリーン印刷などの印刷法を用いて、基板1上に所望の第1金属層2を印刷して、必要に応じて焼成工程を行い形成してもよい。インキ化するための樹脂成分や溶媒成分を焼失させる必要があるためである。
The
例えば、基板1上において、第1金属層2のパターンを形成しない領域にレジスト層3を形成し、次に、基板1の全面に第1金属層2を形成し、その後、基板1上に形成されたレジスト層3の除去とともに第1金属層2の一部分を取り除くことにより、第1金属層2のパターンを形成してもよい。
For example, a resist
図4(A)は、図3の状態に対して、レジスト層3を形成した様子を示す平面図である。図4(B)は、図4(A)のB1−B2線に沿う断面図であり、図4(C)は、図4(A)のA1−A2線に沿う断面図である。図4(A)に示すように、基板1上に、第1金属層2のパターンの少なくとも一部を露出するようにレジスト層3を形成する(レジスト層形成工程)。レジスト層3は、第1金属層2の第1パターン部J1の上面P3(平面視で第1パターン部J1の上面)の少なくとも一部、及び第2方向における第1金属層2の第1パターン部J1の少なくとも一方の側面を露出する。
FIG. 4A is a plan view showing a state in which the resist
本実施形態では、図4(A)と図4(C)に示すように、レジスト層3は、第1パターン部J1の上面P3の全面、及び第2方向における第1パターン部J1の両方の側面P1と側面P2を露出して形成される。また、図4(A)と図4(B)に示すように、レジスト層3は、第1パターン部J1の上面P3の全面を露出して形成される。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 4A and 4C, the resist
そのために、レジスト層3は、第1パターン部J1の第2方向における側面P1と側面P2から所定距離だけ離れた外側位置R1と外側位置R2まで第1金属層2及び基板1を露出させるように形成される。
Therefore, the resist
第1金属層2の形成後に、レジスト層3を形成する理由として、もしレジスト層3が形成していない状態で、電解めっき法にて、第2金属層10を形成すると、該第1金属層2の周りに第2金属層10が等方的に形成されるため、厚み方向と横方向が同じ成長速度になり、細い配線形成が難しくなる。横方向の成長を制御するためレジスト層3が必要となる。
The reason for forming the resist
図5(A)は、図4の状態に対して、第2金属層10を形成した様子を示す平面図である。図5(B)は、図5(A)のB1−B2線に沿う断面図であり、図5(C)は、図5(A)のA1−A2線に沿う断面図である。図5に示されるように、露出された第1金属層2のパターン上に第2金属層10が形成される(第2金属層形成工程)。第2金属層10は、電解めっきによって形成される。めっき液として、硫酸銅めっき液を用いてもよい。
FIG. 5A is a plan view showing a state in which the
図5(C)に示されるように、第1パターン部J1において第2パターン部J2が交差しない部分では、第1パターン部J1の上面P3の全面上、及び第1パターン部J1の第2方向における両側の側面P1と側面P2も第2金属層10によって覆われる。一方、図5(B)に示されるように、第1パターン部J1において第2パターン部J2が交差する部分では、第2金属層10は、第1金属層2の第1パターン部J1の上面P3の全面を覆う。
As shown in FIG. 5C, in the portion of the first pattern portion J1 where the second pattern portion J2 does not intersect, on the entire upper surface P3 of the first pattern portion J1 and in the second direction of the first pattern portion J1. The side surface P1 and the side surface P2 on both sides are also covered with the
図6(A)は、図5の状態に対して、レジスト層3を除去した様子を示す平面図である。図6(B)は、図6(A)のB1−B2線に沿う断面図であり、図6(C)は、図6(A)のA1−A2線に沿う断面図である。図6に示されるように、レジスト層3を除去する(レジスト層除去工程)。この時点では、第1金属層2は第1パターン部J1の他に第2パターン部J2を有する。
FIG. 6A is a plan view showing a state in which the resist
図7(A)は、エッチングにより第1金属層2の第2パターン部J2を除去した様子を示す平面図である。図7(B)は、図7(A)のB1−B2線に沿う断面図であり、図7(C)は、図7(A)のA1−A2線に沿う断面図である。図7(A)と図7(B)に示されるように、第1金属層2の第2パターン部J2をウェットエッチングによって除去する(第1金属層エッチング工程)。具体的には、第2金属層10から露出している、第2方向に延びる第2パターン部J2をエッチングにより除去する。
FIG. 7A is a plan view showing a state in which the second pattern portion J2 of the
第2パターン部J2を除去することにより、基板1上に残った第1金属層2の第1パターン部J1と第2金属層10により、配線5が形成される。隣接する配線5同士は、第2パターン部J2が除去されることにより、互いに電気的に絶縁される。こうして、配線構造体100が形成される。
By removing the second pattern portion J2, the
第1金属層2の第2パターン部J2をエッチングして除去する際、図7(C)に示されるように、第1パターン部J1において第2パターン部J2が交差しない部分では、第2方向の両方の側面P1と側面P2が第2金属層10によって覆われているため、第1パターン部J1が第2方向にエッチングされることはない。
When the second pattern portion J2 of the
これに対して、図7(B)に示されるように、第1パターン部J1において第2パターン部J2が交差する部分では、第2パターン部J2がエッチングにより除去される際に、第2パターン部J2のエッチングとともに第1パターン部J1も第2方向にエッチングされる。具体的には、図7(B)に示すように、等方性エッチングにより、第1パターン部J1は、第1パターン部J1の第2方向の側面P1と側面P2側から、第2方向に一部がエッチングされる。これにより、図7(B)と図7(C)に示すように、第1方向に対して垂直な第2方向に第1の幅Waを有する第1領域2Aと、第2方向に第1の幅Waとは異なる第2の幅Wbを有する第2領域2Bとが第1金属層2に形成される。
On the other hand, as shown in FIG. 7B, in the portion where the second pattern portion J2 intersects in the first pattern portion J1, when the second pattern portion J2 is removed by etching, the second pattern The first pattern portion J1 is also etched in the second direction along with the etching of the portion J2. Specifically, as shown in FIG. 7B, the first pattern portion J1 is moved in the second direction from the side surface P1 and the side surface P2 side in the second direction of the first pattern portion J1 by isotropic etching. A part is etched. Accordingly, as shown in FIGS. 7B and 7C, the
第1領域2Aでは、基板1と第1金属層2との接触面積は、第2領域2Bにおける基板1と第1金属層2との接触面積よりも大きくなり、基板1と第1金属層2との結合強度が第2領域2Bに比べて強くなる。一方、第2領域2Bでは、基板1と第1金属層2との接触面積が小さくなり、基板1と第1金属層2との結合強度が第1領域2Aに比べて弱くなる。
In the
そのため、第1領域2Aにおける基板1と第1金属層2との結合強度は、第2領域2Bにおける結合強度に比べて強い。その結果、第2領域2Bの基板1と第1金属層2の結合強度の減少分を、第1領域2Aの基板1と第1金属層2の結合強度が補強することができる。
Therefore, the bonding strength between the
その結果、配線構造体200を製造する場合、第2金属層10と第1金属層2とからなる配線5同士の間の幅が狭い場合、つまり配線5が微細化された場合であっても、配線5が倒れたり、基板1から剥離することを防止することができる程度の基板1と第1金属層2との接触面積を確保し、基板1と第1金属層2との結合強度を維持することができる。そのため、微細化された、信頼性の高い配線構造体200を実現することができる。
As a result, when the
図8は、第1金属層2における第1領域2Aの製造過程を示す断面図である。前述した第1領域2Aにおける製造工程を分かり易く説明すると、以下のようになる。図8(A)に示されるように、第1パターン部J1の第2パターン部J2が交差していない部分では、基板1上に第2方向に第1の幅Waを有する第1金属層2の第1パターン部J1が形成される。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the
図8(B)のように、第1パターン部J1の第2パターン部J2が交差していない部分において、第1パターン部J1の第2方向の両側の側面P1と側面P2が露出されるように、レジスト層3が形成される。図8(C)のように、第1パターン部J1の第2パターン部J2が交差していない部分において、第2金属層10は、第1金属層2の第1パターン部J1の上面P3の全面と第2方向の側面P1と側面P2とを覆うように形成される。
As shown in FIG. 8B, the side surface P1 and the side surface P2 on both sides in the second direction of the first pattern portion J1 are exposed in the portion where the second pattern portion J2 of the first pattern portion J1 does not intersect. Then, the resist
図8(D)のようにレジスト層3が除去される。図8(E)に示すように、第1金属層2の第2パターン部J2がエッチングされているときも、第1パターン部J1の第2パターン部J2が交差していない部分はエッチングされないため、配線構造体200の状態は、図8(D)の状態と同様である。こうして配線構造体200が完成する。
As shown in FIG. 8D, the resist
前述の図8(A)〜(E)の過程の結果、第1金属層2の第1パターン部J1において、第2方向の第1の幅Waを有する第1領域2Aが形成される。
As a result of the process of FIGS. 8A to 8E described above, the
図9は、第2領域2Bの製造過程を示す断面図である。前述した第2領域2Bにおける製造工程を分かり易く説明すると、以下のようになる。図9(A)に示されるように、第1パターン部J1の第2パターン部J2が交差している部分では、基板1上で第2方向に延びる第1金属層2の第2パターン部J2が形成される。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the
第1パターン部J1の第2パターン部J2が交差している部分では、図9(B)に示すようにレジスト層3が第1金属層2の第2パターン部J2上に形成される。図9(C)のようにレジスト層3から露出された第1金属層2の上面P3上を覆うように第2金属層10が形成される。第2金属層10を形成した後にレジスト層3が除去された状態を図9(D)に示す。
At a portion where the second pattern portion J2 of the first pattern portion J1 intersects, the resist
そして、露出された第1金属層2の第2パターン部J2をエッチングすると、図9(E)に示されるように、等方性エッチングにより、第2パターン部J2とともに第1パターン部J1の一部が第2方向にエッチングされる。その結果、第1パターン部J1の第2パターン部J2が交差していない部分において、第1金属層2には第2方向に第1の幅Waよりも小さい第2の幅Wbを有する第2領域2Bが形成される。
Then, when the exposed second pattern portion J2 of the
(第2実施形態)
図10(A)は、本開示の第2実施形態に係る配線構造体300を基板1の表面に対して垂直な方向から見た一部拡大平面図である。図10(B)は、図10(A)のB1−B2線に沿う断面図である。図10(C)は、図10(A)のA1−A2線に沿う断面図である。図11は、第1金属層2を基板1の表面に対して垂直な方向から見た断面図である。尚、図12において、第2金属層10の記載は省略されている。また、第1実施形態に係る配線構造体200の製造方法と重複する説明は省略又は簡略化して説明する。
(Second Embodiment)
FIG. 10A is a partially enlarged plan view of the
図10及び図11に示されるように、配線構造体300は、基板1と、第1金属層2と、第2金属層10と、を備える。第1金属層2は、基板1上に設けられ、金属材料を含んで第1方向(第1方向)に延びる。
As shown in FIGS. 10 and 11, the
第1金属層2は、第1方向に対して垂直な第2方向に第1の幅Waを有する第1領域2Aと、第2方向に第1の幅Waとは異なる第2方向に第2の幅Wbを有する第2領域2Bと、を有する。第2金属層10は、第1方向から見た断面視で第1領域2Aにおける第2方向の一方の側面P2を含む周囲に設けられ、第2方向に第1の幅Wa及び第2の幅Wbよりも広い金属層幅Wcを有する。ただし、第1領域2Aにおける第2方向の他方の側面P1側には第2金属層10が形成されない。
The
次に、図3、及び、図12〜図17を参照しつつ、配線構造体300の製造方法を説明する。最初に第1実施形態と同様に図3のように基板1上に第1金属層2を第1パターン部J1と第2パターン部J2とを含むように形成する(第1金属層形成工程)。
Next, a method for manufacturing the
図12(A)は、図3の状態に対して、レジスト層3を形成した様子を示す一部拡大平面図である。図12(B)は、図12(A)のB1−B2線に沿う断面図であり、図12(C)は、図12(A)のA1−A2線に沿う断面図である。図12(A)に示すように、基板1上に、第1金属層2のパターンの少なくとも一部を露出するようにレジスト層3を形成する(レジスト層形成工程)。
FIG. 12A is a partially enlarged plan view showing a state in which the resist
レジスト層3は、第1金属層2の第1パターン部J1の上面P3の少なくとも一部、及び第2方向における第1金属層2の第1パターン部J1の少なくとも一方の側面を露出するように形成される。本実施形態では、図12(A)と図12(C)に示すように、第1パターン部J1において第2パターン部J2が交差しない部分では、レジスト層3は、第1パターン部J1の上面P3の一部、及び第2方向における第1パターン部J1の一方の側面P2を露出するように形成される。また、図12(A)と図12(B)に示すように、第1パターン部J1において第2パターン部J2が交差する部分では、レジスト層3は、第1パターン部J1の上面P3の一部、及び第2方向における第2パターン部J2の上面P4の一部を露出するように形成される。
The resist
図12(C)に示されるように、第1パターン部J1において第2パターン部J2が交差しない部分では、レジスト層3は、第1金属層2の第1パターン部J1の第2方向における他方の側面P1を覆う(埋める)ように、内側位置Q1まで形成される。また、レジスト層3は、第1金属層2の第1パターン部J1の第2方向における一方の側面P2を露出するように形成される。そのために、レジスト層3は、第1パターン部J1の第2方向における一方の側面P2から所定距離だけ離れた外側位置R2まで第1金属層2及び基板1を露出させるように形成される。
As shown in FIG. 12C, in the portion where the second pattern portion J2 does not intersect in the first pattern portion J1, the resist
図13(A)は、図12の状態に対して、第2金属層10を形成した様子を示す平面図である。図13(B)は、図13(A)のB1−B2線に沿う断面図であり、図13(C)は、図13(A)のA1−A2線に沿う断面図である。図13に示されるように、露出された第1金属層2の上面P3に第2金属層10が形成される(第2金属層形成工程)。
FIG. 13A is a plan view showing a state in which the
図13(C)に示されるように、第1パターン部J1において第2パターン部J2が交差しない部分では、第1パターン部J1の上面P3の一部上、及び第1パターン部J1の第2方向における一方の側面P2も第2金属層10によって覆われる。一方、図13(B)に示されるように、第1パターン部J1において第2パターン部J2が交差する部分では、第2金属層10は、第1金属層2の第1パターン部J1の上面P3の一部と第2パターン部J2の一部とを覆う。
As shown in FIG. 13C, in the portion of the first pattern portion J1 where the second pattern portion J2 does not intersect, a part of the upper surface P3 of the first pattern portion J1 and the second portion of the first pattern portion J1. One side surface P2 in the direction is also covered by the
図14(A)は、図13の状態に対して、レジスト層3を除去した様子を示す平面図である。図14(B)は、図14(A)のB1−B2線に沿う断面図であり、図14(C)は、図14(A)のA1−A2線に沿う断面図である。図14に示されるように、レジスト層3を除去する(レジスト層除去工程)。この時点では、第1金属層2は第1パターン部J1と第2パターン部J2とを含んで残った状態である。
FIG. 14A is a plan view showing a state in which the resist
図15(A)は、第1金属層2の第2パターン部J2を除去した様子を示す平面図である。図15(B)は、図15(A)のB1−B2線に沿う断面図であり、図15(C)は、図15(A)のA1−A2線に沿う断面図である。図15(A)と図15(B)に示されるように、第1金属層2の第2パターン部J2をウェットエッチングにより除去する。具体的には、第2金属層10から露出している、第2方向に延びる第2パターン部J2をエッチングにより除去する(第1金属層エッチング工程)。
FIG. 15A is a plan view showing a state where the second pattern portion J2 of the
第2パターン部J2を除去することにより、基板1上に残った第1金属層2の第1パターン部J1と第2金属層10により、配線5が形成される。隣接する配線5同士は、第2パターン部J2が除去されることにより、互いに電気的に絶縁される。こうして、配線構造体300が形成される。
By removing the second pattern portion J2, the
図15(B)に示されるように、第1金属層2が交差する第2領域2Bの箇所では、第2方向の両方の側面P1、P2がエッチングされて凹んでいく。そのため、第1金属層2の第2方向の寸法は、第2金属層10の金属層幅Wcよりも狭い第2の幅Wbに形成される。
As shown in FIG. 15B, both side surfaces P1 and P2 in the second direction are etched and recessed at the location of the
第1金属層2の第2パターン部J2を除去する際、図15(C)に示されるように、第1パターン部J1において第2パターン部J2が交差しない部分では、一方の側面P2側が予め第2金属層10によって被覆されているので、第1パターン部J1がエッチングされることはない。他方の側面P1が露出されていてエッチングされる。そのため、第1金属層2の第2方向の寸法は、第2金属層10の金属層幅Wcよりも狭い第1の幅Waに形成される。しかしながら、第1金属層2の第2方向の横で第2金属層10が基板1との接合強度を補強する機能を有する。その結果、第1領域2Aは、第2領域2Bが狭い幅となっても配線構造体300の強度を補強することができる。
When the second pattern portion J2 of the
なお、図15では、第2領域2Bの第2の幅Wbが第1領域2Aの第1の幅Waよりも大きい構成が記載されている。ただし、エッチングの進行度合いによって、第1領域2Aの第1の幅Waが第2領域2Bの第2の幅Wbよりも大きい構成も可能である。
FIG. 15 shows a configuration in which the second width Wb of the
図16は、第1領域2Aの製造過程を示す断面図である。前述した第1金属層2における製造過程を分かり易く説明すると、以下のようになる。図16(A)に示されるように、第1パターン部J1の第2パターン部J2が交差していない部分では、基板1上に第2方向で第1の幅Waの第1金属層2が形成される。
FIG. 16 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the
図16(B)のように、他方の側面P1を埋めつつ、第1金属層2の上面P3の一部、一方の側面P2、基板1上の一方の側面P2から外側位置R2までを露出させて、レジスト層3が形成される。そして、図16(C)のように第1金属層2の上面P3の一部と第2方向の一方の側面P2とを覆うように第2金属層10が形成され、図16(D)のようにレジスト層3が除去される。それから、第1金属層2がエッチングされて第1金属層2が第2方向の第1の幅Waに形成され、第2金属層10が第2方向の幅が金属層幅Wcに形成され、配線構造体300が完成する。
As shown in FIG. 16 (B), a part of the upper surface P3 of the
前述の図16の過程の結果、第1金属層2が第2方向の第1の幅Waに縮むものの、第2金属層10が第1金属層2の第2方向の横に存在することで、配線構造体300の強度が低下するのが抑制され、配線構造体300の強度の確保が実現される。
As a result of the process of FIG. 16 described above, the
図17は、第2領域2Bの製造過程を示す断面図である。前述した第2領域2Bにおける製造工程を分かり易く説明すると、以下のようになる。図17(A)に示されるように、第1パターン部J1の第2パターン部J2が交差している部分では、基板1上で第2方向に延びる第1金属層2の第2パターン部J2が形成される。
FIG. 17 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the
第1パターン部J1の第2パターン部J2が交差している部分では、図17(B)に示すようにレジスト層3が第1金属層2の第2パターン部J2上に形成される。図17(C)のようにレジスト層3から露出された第1金属層2の上面P3上を覆うように第2金属層10が形成される。第2金属層10を形成した後にレジスト層3が除去された状態を図17(D)に示す。
In a portion where the second pattern portion J2 of the first pattern portion J1 intersects, the resist
そして、露出された第1金属層2の第2パターン部J2をエッチングすると、17(E)に示されるように、等方性エッチングにより、第2パターン部J2とともに第1パターン部J1の一部が第2方向にエッチングされる。その結果、第1パターン部J1の第2パターン部J2が交差していない部分において、第1金属層2には第2方向に第1の幅Waよりも小さい第2の幅Wbを有する第2領域2Bが形成される。
Then, when the exposed second pattern portion J2 of the
前述してきた第1実施形態1又は第2実施形態の構成により、第2金属層10と基板1との第1金属層2を介した密着面積を増加させることができる。配線幅が10μm程度ある場合には問題はないが、特に、めっき配線幅が狭い構成が必要な場合に、本実施形態の構成を適用する意義が生じてくる。
With the configuration of the
なお、第1実施形態と第2実施形態の配線構造体200と配線構造体300は、適宜同じ基板1の表面で組み合わせて適用されても良い。また、配線構造体200の構成の一部と配線構造体300の構成の一部の中から2つ以上組み合わせた構成も可能である。
Note that the
第2方向に延びる第1金属層2の幅は、第1方向に延びる第1金属層2の幅よりも狭く形成されても良い。
The width of the
1 基板、2 第1金属層、2A 第1領域、2B 第2領域、10 第2金属層、2A 第1領域、2B 第2領域、200、300 配線構造体、J1 第1パターン部、J2 第2パターン部、P1 側面、P2 側面、P3 上面、P4 上面、R1 外側位置、R2 外側位置、Wa 第1の幅、Wb 第2の幅、Wc 金属層幅
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記基板上に、前記第1方向に延び、前記第2方向に第1の幅を有する第1領域、及び、前記第2方向に前記第1の幅とは異なる第2の幅を有する第2領域、を有し、金属材料を含む第1金属層と、
前記第1金属層上に、前記第1方向から見た断面視において前記第1領域における前記第2方向の少なくとも一方の側面を覆い、前記第1方向に延び、金属材料を含む第2金属層と、
を備える配線構造体。 A substrate having a first direction and a second direction perpendicular to the first direction;
A first region extending in the first direction and having a first width in the second direction on the substrate, and a second having a second width different from the first width in the second direction. A first metal layer having a region and including a metal material;
On the first metal layer, a second metal layer that covers at least one side surface of the first region in the second direction in a cross-sectional view as viewed from the first direction, extends in the first direction, and includes a metal material. When,
A wiring structure comprising:
平面視で前記第1パターン部の表面の少なくとも一部、及び前記第1方向に対して垂直な第2方向における前記第1パターン部の少なくとも一方の側面を露出するように、前記基板上に、前記第1金属層の少なくとも一部を露出するようにレジスト層を形成する工程と、
前記第1方向から見た断面視で、前記レジスト層から露出した前記第1金属層を覆う第2金属層を形成する工程と、
前記レジスト層を除去する工程と、
露出された前記第1金属層をエッチングにより除去する工程と、
を含む配線構造体の製造方法。 A first pattern portion extending in a first direction on a substrate having a first direction and a second direction perpendicular to the first direction, and the first pattern portion extending in a direction different from the first direction. Forming a first metal layer including a metal material having a pattern having a second pattern portion connected to the pattern portion;
On the substrate so as to expose at least a part of the surface of the first pattern portion in a plan view and at least one side surface of the first pattern portion in a second direction perpendicular to the first direction; Forming a resist layer to expose at least a portion of the first metal layer;
Forming a second metal layer covering the first metal layer exposed from the resist layer in a cross-sectional view as viewed from the first direction;
Removing the resist layer;
Removing the exposed first metal layer by etching;
A method for manufacturing a wiring structure including:
前記第1金属層の除去において、前記第1方向から見た断面視で、
前記第1パターン部において前記第2パターン部が交差しない部分では前記第1パターン部はエッチングされず、
前記第1パターン部において前記第2パターン部が交差する部分では前記第1パターン部の前記第2方向の両方の側面がエッチングされる、
請求項5又は請求項6に記載の配線構造体の製造方法。 When both side surfaces of the first pattern portion in the second direction are exposed from the resist layer,
In the removal of the first metal layer, in a cross-sectional view seen from the first direction,
The first pattern portion is not etched in a portion where the second pattern portion does not intersect in the first pattern portion,
In the portion where the second pattern portion intersects in the first pattern portion, both side surfaces of the first pattern portion in the second direction are etched.
The manufacturing method of the wiring structure of Claim 5 or Claim 6.
前記第1金属層の除去において、前記第1方向から見た断面視で、
前記第1パターン部において前記第2パターン部が交差しない部分では前記第1パターン部は前記第2方向の他方の側面がエッチングされ、
前記第1パターン部において前記第2パターン部が交差する部分では前記第1パターン部の前記第2方向の両方の側面がエッチングされる、
請求項5又は請求項6に記載の配線構造体の製造方法。 When one side surface of the first pattern portion in the second direction is exposed from the resist layer,
In the removal of the first metal layer, in a cross-sectional view seen from the first direction,
In the portion where the second pattern portion does not intersect in the first pattern portion, the other side surface in the second direction is etched in the first pattern portion,
In the portion where the second pattern portion intersects in the first pattern portion, both side surfaces of the first pattern portion in the second direction are etched.
The manufacturing method of the wiring structure of Claim 5 or Claim 6.
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