JP2917867B2 - 多層配線基板 - Google Patents

多層配線基板

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、集積度が高く、かつ高
速動作が要求される半導体デバイスを搭載する配線基板
技術に関する。
【0002】
【従来の技術】最近の半導体デバイスの高速かつ高集積
化に伴い、これを搭載する多層配線基板を構成する層間
絶縁膜には、耐熱性を有し、併せて低誘電率、低吸水
率、高密着性などを有する材料が要求されている。現
在、これらの特性を有するものとして、ベンゾシクロブ
テン樹脂がよく知られている。特に、ベンゾシクロブテ
ン樹脂は、銅との密着性がよく、また吸水率が低く、か
つ分子構造上の特徴から銅とのマイグレーションも起こ
らないので、図2に示すような銅を主成分とするベンゾ
シクロブテン樹脂絶縁膜から構成される多層配線基板が
開発されている(例えば特公平7−19973号公
報)。
【0003】すなわち、シリコンウェハ、セラミック、
プリント基板などからなる基材21上に、導体配線層2
2が設けられている。この上に、ベンゾシクロブテン樹
脂絶縁膜23が設けられ、上下導体配線を電気的に接続
させるためのヴィアホール24が形成される。さらにそ
の上に、銅配線25が形成される。以後、ベンゾシクロ
ブテン樹脂絶縁膜と銅などの導体配線を必要なだけ交互
に積層させていくことによって、多層配線基板が完成さ
れる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述のベンゾシクロブ
テン樹脂は、耐熱性を有し、かつ低誘電率、低吸水率な
どの特性をバランスよく有し、優れた層間絶縁膜用材料
である。しかしながら、ベンゾシクロブテン樹脂は、U
L94規格のV−0クラスに相当する難燃性を有してお
らず、たとえば大型コンピュータのように発熱量、消費
電力量が大きく、厳しい信頼性が要求される電子機器に
おいては、これを層間絶縁膜に用いた多層配線基板を適
用できない問題点がある。
【0005】この種の電子機器に適用されているプリン
ト配線板は、エポキシ、あるいはポリイミド系の樹脂に
より構成されているが、さまざまな難燃剤を混入させる
ことにより、UL94規格のV−0相当の難燃性が実現
されている。
【0006】ベンゾシクロブテン樹脂もこれと同じよう
な要領で難燃剤を混入させることにより、V−0相当の
難燃性を得ることができる。しかしながら、耐熱性、電
気特性などが低下し、ベンゾシクロブテン樹脂本来の性
能が損なわれるといった問題点が生じる。
【0007】本発明の目的は、ベンゾシクロブテン樹脂
本来の優れた性能を損なうことなく、難燃性の有する層
間絶縁膜で多層配線基板を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、ベンゾシ
クロブテン樹脂よりなる層間絶縁膜と、配線材料とから
なる薄膜多層配線基板の表層に、難燃性を有する樹脂膜
を形成したことにより解決できる。特に、耐熱性を有す
る樹脂を用いることが、信頼性にも優れ好適である。
【0009】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図1は、本発明における多層配線基板の断面構成図
を示す一実施例である。
【0010】シリコン、セラミック、あるいは難燃性を
有するプリント配線板などから構成されるベース基板1
上に、銅配線2とベンゾシクロブテン樹脂膜3よりなる
薄膜多層配線4が設けられ、チップと電気的に接続する
ためのパッド5が表層に形成される。
【0011】次に、UL94規格でV−0相当の難燃性
を有する難燃性樹脂膜6を表面にコーティングし、フォ
トリソプロセスによりパッド5上の難燃性樹脂膜6をエ
ッチングして多層配線基板が完成される(図1a)。難
燃性樹脂膜6には、フッ素樹脂、あるいはポリイミドな
ど耐熱性を有する樹脂が信頼性上最も望ましいが、比較
的耐熱性がありチップ実装などの後工程に耐え得るもの
であれば、エポキシ樹脂なども適用することができる。
【0012】またパッド5がさほど微細なものではな
く、難燃性樹脂膜6に精度のよいエッチング工程を必要
としないときには、印刷法などにより難燃性樹脂膜6を
形成することもできる。このときには、プリント配線板
などにも用いられているソルダーレジストなどが、製造
プロセスコストも安く好適である。
【0013】さらに、ベンゾシクロブテン樹脂膜3はさ
まざまな材料との密着性が良好であることから、上述し
た燃燃性樹脂膜6のほかに、酸化シリコン、あるいは窒
化シリコン膜などの不燃性な無機膜を用いることもでき
る。このときには、たとえば減圧CVD法などにより窒
化シリコン膜を薄膜多層配線4の表面に形成し、フォト
リソプロセスを用いてパッド5上の窒化シリコン膜をエ
ッチングすることにより、無機膜からなる不燃性マウン
ト7を形成することができる(図1b)。
【0014】ベース基板1に相当するものとしてエポキ
シ樹脂プリント基板(FR−4)を用い、この上に膜厚
4μm の銅配線と膜厚10μm のベンゾシクロブテン樹
脂膜をそれぞれ交互に3層ずつ形成してなる多層配線基
板の燃焼性試験をUL94規格に沿って行ったところ、
試験片10個の平均焼成時間は18秒であった。一方、
この多層配線基板上に難燃性樹脂膜6に相当するものと
して、膜厚5μm のフッ素樹脂膜(旭硝子社製商品名サ
イトップ)を形成したものを同様に燃焼性試験を行った
ところ、試験片10個の平均焼成時間は、2秒(V−0
相当)であった。
【0015】また、同様に不燃性膜7として膜厚0.5
μm のシリコン膜を形成したものの平均焼成時間は、
1.5秒であった。
【0016】
【発明の効果】本発明は、ベンゾシクロブテン樹脂を層
間絶縁膜に用いた多層配線基板において、表層に難燃性
を有する樹脂膜を形成したので、ベンゾシクロブテン樹
脂本来の優れた電気的特性を損なうことなく、難燃性を
有する多層配線基板を形成することができる。
【0017】本発明を実施することにより、たとえば大
型コンピュータのように発熱量、消費電力量が大きく、
厳しい信頼性が要求される電子機器においても適用でき
る多層配線基板を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における多層配線基板の断面構成図を示
した一実施例である。
【図2】従来技術による半導体パッケージを示した断面
構成図である。
【符号の説明】
1 ベース基板 2 銅配線 3 ベンゾシクロブテン樹脂膜 4 薄膜多層配線 5 パッド 6 難燃性樹脂膜 7 不燃性膜 21 基材 22 導体配線層 23 ベンゾシクロブテン樹脂絶縁膜 24 ヴィアホール 25 銅配線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−257664(JP,A) 特公 平7−19973(JP,B2) 39th ELECTRONIC CO MPONENTS CONFERENC E 1989 PROCEEDINGS M ay 22−24,1989,p.127−134 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H05K 3/46,1/03

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ベンゾシクロブテン樹脂よりなる層間絶縁
    膜と、配線材料とからなる薄膜多層配線基板の表層に、
    難燃性を有する樹脂膜を形成したことを特徴とする多層
    配線基板。
  2. 【請求項2】難燃性を有する樹脂膜が、耐熱性樹脂であ
    ることを特徴とする請求項1記載の多層配線基板。
  3. 【請求項3】難燃性を有する樹脂膜が、フッ素樹脂、ポ
    リイミド、エポキシ樹脂のいずれかから選ばれた材料よ
    りなることを特徴とする請求項1記載の多層配線基板。
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