JP3174411B2 - 多層薄膜配線板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は多層薄膜配線板の製造方
法に関し、特には基板上における配線パターンの形成方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複数のマルチチップを実装す
るための配線板として、多層配線板、いわゆるマルチチ
ップモジュール（ＭＣＭ: Multichip Modules ）が製造
されている。この種の多層配線板は半導体チップの高密
度実装に適しており、装置全体を小型化できるという利
点を有するものである。

【０００３】また、近年においては、これらの機器に対
する高速化・高密度化の要請が強く、そのため、従来の
多層配線板よりも更に微細配線を有する多層薄膜配線板
（ＭＣＭ−Ｄ）を製造することが各方面で試みられてい
る。

【０００４】このような多層薄膜配線板を製造する場合
には、一般にセラミックス基板の表面に約５μｍ〜１０
μｍの金属薄膜型の回路パターンを形成し、その上に約
１０μｍ〜２０μｍの樹脂絶縁層を形成することが反復
して行われる。そして、この種の配線板を製造する際の
パターン形成方法としては、従来の多層薄膜配線板の場
合と同様に、サブトラクティブ法やアディティブ法など
の手法が採用されている。

【０００５】サブトラクティブ法とは、金属薄膜上にレ
ジストパターンを作製しておき、前記レジストパターン
の非形成部分をエッチングで除去することにより回路パ
ターンを形成するという方法である。

【０００６】また、アディティブ法とは、絶縁樹脂のチ
ャンネル状パターンを形成した後、前記チャンネル内に
無電解めっきによって回路パターンとなる金属を析出さ
せるという方法である。

【０００７】なお、図３にはサブトラクティブ法によっ
て形成された多層薄膜配線板１０が示されており、図４
にはアディティブ法によって形成された多層薄膜配線板
１１が示されている。図３及び図４中において、いずれ
も絶縁層は１５で、下層の回路パターンは１６で、バイ
アホール導体は１７で表されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のアデ
ィティブ法及びサブトラクティブ法には、以下に述べる
ように、それぞれいくつかの欠点があった。

【０００９】例えば、サブトラクティブ法にて行われる
ウェットエッチングは等方性であるため、図３に示すよ
うに、回路パターン１２の上部が過エッチングになり、
かつ下部がエッチング不足（エッチング残渣）になって
しまう。よって、サブトラクティブ法を実施したとして
も、２０μｍ〜３０μｍ以下のファインな回路パターン
１２を形成することは極めて困難になる。

【００１０】また、金属薄膜は異種金属からなる多層構
造（例えばＣｒ−Ｃｕ−Ｎｉ等）であるため、それぞれ
の金属に応じて数回のエッチング処理を行う必要があ
る。従って、サブトラクティブ法では製造工程が煩雑に
なってしまう。

【００１１】一方、感光性樹脂を露光・現像してレジス
トを形成するアディティブ法には、図４のようなチャン
ネル状のパターン１３を精度良く形成することができな
いという欠点がある。

【００１２】また、無電解めっきによってチャンネル内
にめっき層１４を析出させた場合、図４に示すように、
めっき層１４とチャンネル側壁との間に水素等のガスＧ
が溜まり易くなる。このため、前記めっき層１４中にピ
ンホールＨが発生したり、めっき層１４の平滑性や密着
性が低下するなどの不都合が生じる。

【００１３】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、チャンネル状のパターンを形成せ
ずにプレ回路パターンを形成することができ、もって寸
法精度や密着性等に優れ、かつファインな回路パターン
を備えた多層薄膜配線板を容易にかつ安価に形成するこ
とができる多層薄膜配線板の製造方法を提供することに
ある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明では、感光性樹脂製の絶縁層と金属製の回
路パターンとを交互に積層形成してなる多層薄膜配線板
の製造方法において、前記感光性樹脂製の絶縁層に対し
て密着性の良い金属からなる拡散防止層と、酸化し難い
金属からなる酸化防止層との二層構造のプレ回路パター
ンを前記絶縁層上にエッチング法またはリフトオフ法に
よって形成し、そのプレ回路パターン上に高電気伝導性
金属からなる層をめっきによって析出させ、かつ感光性
樹脂と反応しない金属からなる被覆層をめっきによって
前記高電気伝導性金属からなる層上に形成した後に、前
記各金属によって構成される回路パターン上に感光性樹
脂製の絶縁層を形成することを繰り返し行っている。

【００１５】この場合、感光性樹脂と反応しない金属を
ニッケル（Ｎｉ）にすること、感光性樹脂製の絶縁層に
対して密着性の良い金属をクロム（Ｃｒ）またはアルミ
ニウム（Ａｌ）から選択される少なくとも一種にするこ
とが望ましい。また、酸化し難い金属を銅（Ｃｕ）にす
ること、高電気伝導性金属を銅（Ｃｕ）にすることが望
ましい。

【００１６】更に、前記二層構造のプレ回路パターンの
厚さを０．１μｍ〜０．７μｍにすることも好適であ
る。

【００１７】

【作用】エッチング法またはリフトオフ法によって極め
て薄層のプレ回路パターンを形成する本発明の方法によ
ると、プレ回路パターンの周囲にチャンネル状のレジス
トパターンは形成されることはなく、プレ回路パターン
は開放形となる。このため、そのプレ回路パターン上に
めっきを施して回路パターンを形成する場合、めっきが
極めて容易になる。しかも、寸法精度、密着性、平滑性
及び緻密性に優れたファインな回路パターンを容易にか
つ安価に形成することができる。

【００１８】以下、本発明の多層薄膜配線板の製造方法
を工程順に詳細に説明する。本発明にて使用される基板
はセラミックス焼結体製であり、そのような基板として
例えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）基板やアルミナ（Ａ
ｌ₂ Ｏ₃ ）基板等が用いられる。このような基板の表面
には、従来公知の方法によって複数種の金属からなる薄
膜配線パターンが形成され、かつその上には感光性樹脂
製の絶縁層が形成される。なお、これらは多層薄膜配線
板における第一層めの回路パターン及び絶縁層となる。

【００１９】次に、第二層め以降の回路パターン及び絶
縁層を形成する方法について以下に述べる。前記感光性
樹脂製の絶縁層上には二層構造のプレ回路パターンが形
成される。前記プレ回路パターンは拡散防止層と酸化防
止層とからなり、前者は下側に形成され後者は上側に形
成される。また、プレ回路パターンはエッチング法また
はリフトオフ法によって形成される。

【００２０】ここでエッチング法とは、スパッタリング
等によって作製された金属薄膜上にエッチングレジスト
を形成し、前記エッチングレジストの非形成部分をエッ
チングするという方法のことである。

【００２１】また、リフトオフ法とは、絶縁層上に予め
レジストパターンを形成した状態でスパッタリング等を
施すことにより金属薄膜を形成した後、前記レジストを
アセトン等の有機溶剤で除去するという方法のことであ
る。そして、これらの方法によると絶縁層の表面にはチ
ャンネル状のレジストパターンが形成されることはな
く、よって得られるプレ回路パターンは開放形となる。

【００２２】なお、絶縁層上に金属薄膜を形成する方法
としては、前記スパッタリングのほかに真空蒸着法やＣ
ＶＤ等がある。また、なかでも密着性に優れかつ緻密で
平滑なパターンが形成できるという点において、スパッ
タリングが好ましい。

【００２３】このようなプレ回路パターンを構成する拡
散防止層は、感光性樹脂製の絶縁層に対して密着性の良
いＮｉ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｔｉ等の金属を用いて形成され
る。前記拡散防止層は、例えばＣｕ等のように感光性樹
脂と反応し易い金属が絶縁層中に拡散して、絶縁層の物
理特性を害することを防ぐためのものである。

【００２４】この場合、特にＣｒまたはＡｌから選択さ
れる少なくとも一種を用いて拡散防止層を形成すること
が望ましい。その理由は、前記金属は感光性樹脂と全く
反応することがないことに加え、感光性樹脂に対する接
着強度にも優れているからである。

【００２５】前記酸化防止層は、酸化し難いＣｕ，Ａ
ｇ，Ａｕ，Ｐｄ等から選択される少なくともいずれか一
種の金属を用いて形成される。この酸化防止層は、拡散
防止層の上に形成されることによって拡散防止層が酸化
することを防止する。また、酸化防止層は、回路パター
ンの上面に析出されるめっき金属と拡散防止層との密着
性を向上させる役割をも果たす。

【００２６】この場合、特にＣｕを用いて酸化防止層を
形成することが望ましい。その理由は、Ｃｕは前述の金
属のなかでも比較的安価であり、かつ拡散し難いという
性質を有しているからである。

【００２７】前記二層構造の回路パターンの厚さは０．
１μｍ〜０．７μｍであることが望ましい。この厚さが
０．１μｍ未満であると、拡散防止層または酸化防止層
としての機能を充分に発揮できなくなる。一方、この厚
さが０．７μｍを越えると、回路パターンの形成精度を
向上できなくなる。より好ましくは、拡散防止層の厚さ
は０．０５μｍ〜０．２μｍ程度で、酸化防止層の厚さ
は０．０５μｍ〜０．５μｍ程度であることが良い。

【００２８】また、形成されるプレ回路パターンのライ
ン／スペース（Ｌ／Ｓ）は、いずれも約５０μｍ以下で
あることが好適であり、更には約１０μｍ〜３０μｍ程
度であることが良い。この範囲に設定しておくことは、
後に寸法精度に優れた回路パターンを形成するうえで好
ましいからである。

【００２９】次いで、前記プレ回路パターン上にめっき
を施すことによって高電気伝導性金属からなる層が形成
され、その層の上に更にめっきを施すことによって感光
性樹脂と反応しない金属からなる被覆層が形成される。
これらの層を形成する場合、電解めっき、無電解めっき
のどちらの方法も適用することが可能である。

【００３０】前記高電気伝導性金属からなる層は、他の
三層に比べて最も厚く形成されるものである。従って、
実質的にはこの層が電気を導通させるための導体層とし
て機能し、他の三層がこの層を保護する層として機能す
ることになる。また、この高電気伝導性金属からなる層
はＣｕ，Ａｕ，Ｎｉ，Ａｇ等を用いて厚さ５μｍ〜１０
μｍ程度に形成されることが望ましい。

【００３１】前記高電気伝導性金属からなる層は、とり
わけＣｕによって形成されることが良い。その理由は、
Ｃｕは電気伝導性に優れかつ低価格なため、多層配線板
の構造材料として一般的に良く使用されるものだからで
ある。また、Ｃｕは単純な溶液によって比較的容易にめ
っきすることができるからである。

【００３２】前記被覆層は、高電気伝導性金属からなる
層が感光性樹脂と直接反応することを防止するために、
この層全体を被覆するように設けられる。この被覆層
は、感光性樹脂と反応しないＮｉ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｐｄ等
の金属を用いて厚さ０．５μｍ〜３μｍ程度に形成され
ることが望ましい。

【００３３】また、前記金属のなかでも特にＮｉを選択
することが良い。その理由は、Ｎｉの薄膜は、電解めっ
きまたは無電解めっきによって比較的安価に形成するこ
とができるからである。

【００３４】続いて、前記四種の金属によって構成され
た回路パターン上には、感光性樹脂を塗布して露光・現
像を行うことにより絶縁層が形成される。このとき使用
される感光性樹脂としては、例えば感光性ポリイミド樹
脂のようなＢＣＢ樹脂がある。また、絶縁層の上下の回
路パターン同士を接続する媒介として、前記絶縁層には
フォトリソグラフィー技術またはエッチング法等によっ
てバイアホールが形成される。そして、以上のような手
順に従って回路パターン及び絶縁層の形成を繰り返すこ
とにより、所望の多層薄膜配線板が製造される。

【００３５】

【実施例】以下、本発明を具体化した各実施例１〜５及
び比較例１，２を図面に基づき詳細に説明する。 〔実施例１〕図１（ａ）〜図１（ｅ）には実施例１の多
層薄膜配線板の製造方法が示されている。また、本実施
例１の主な特徴は、エッチング法によってプレ回路パタ
ーンを作製すること、及び前記プレ回路パターンに無電
解Ｃｕめっきと無電解Ｎｉとを施して回路パターンを形
成することである。

【００３６】工程（１）：セラミックス焼結体基板とし
てアルミナ基板（Ａｌ₂ Ｏ₃ ＝９２％）１を選択し、そ
の基板１上にＴｉ，Ｍｏ，Ｎｉの順に第一層めの回路パ
ターンＣ1 を形成した。

【００３７】工程（２）：スピンコートを用いて、前記
基板１上に感光性ポリイミド樹脂（東レ製：ＵＲ−３１
００）を厚さが２０μｍになるように塗布した。 工程（３）：前記感光性ポリイミド樹脂膜Ｉ1 をプリベ
ークした後、露光・現像を行い、更にその感光性ポリイ
ミド樹脂膜に対して３８０℃，３０分間のキュア処理を
施した。なお、この樹脂膜Ｉ1 はいわゆる第一層めの絶
縁層である。

【００３８】工程（４）：真空スパッタ装置（徳田製作
所製：ＣＦＳ−８ＥＰ）を用いて、前記樹脂膜Ｉ1 上に
０．１μｍのＣｒ薄膜Ｌ1 を形成した。また、そのＣｒ
薄膜Ｌ1 上に同じく真空スパッタ装置によって０．２μ
ｍのＣｕ薄膜Ｌ2 を形成した（図１(a) 参照）。

【００３９】工程（５）：前記Ｃｕ薄膜Ｌ2 上にフォト
レジスト（東京応化製：ＯＭＲ−８３）２を厚さ１．１
μｍになるように塗布して乾燥を行った後、フォトレジ
スト２を露光・現像して前記Ｃｕ薄膜Ｌ2 の所定部分を
露出させた。そして、１０％のＨＮＯ₃ 溶液を用いてＣ
ｕ薄膜Ｌ2 をエッチングした後、１０％のＨＣｌ溶液を
用いてＣｒ薄膜Ｌ1 をエッチングすることにより、二層
構造のプレ回路パターンＰｃを形成した（図１(b) 参
照）。

【００４０】また、プレ回路パターンＰｃのライン／ス
ペースは、Ｌ／Ｓ＝１６．１μｍ／３３．１μｍとし
た。 工程（６）：フォトレジスト２を剥離し、かつプレ回路
パターンＰｃの表面を活性化した後、下記のめっき浴を
用いて無電解Ｃｕめっきを施した（図１(c) 参照）。そ
して、前記プレ回路パターンＰｃ上に厚さ７μｍのＣｕ
層Ｌ3 を形成した。

【００４１】ＣｕＳＯ₄ ・５Ｈ₂ Ｏ：０．０４mol/l ，
ＨＣＨＯ：０．１０mol/l ，ＮａＯＨ：０．１５mol/
l ， ＥＤＴＡ・４Ｎａ：０．１０mol/l ，ＫＮｉ（Ｃ
Ｎ）₃ ：１０mg/l， α・α’−ディピリジル：少量。

【００４２】ｐＨ：１２．５， 浴温：７０℃， めっ
き時間：４０分間。 工程（７）：次いで、下記のめっき浴を用いて無電解Ｎ
ｉめっきを施した（図１(d) 参照）。そして、Ｃｕ層Ｌ
3 の周囲に厚さ１μｍのＮｉ薄膜Ｌ4 を形成した。

【００４３】ＮｉＣｌ・６Ｈ₂ Ｏ：３５g/l ， ＮａＨ
₂ ＰＯ₂ ・Ｈ₂ Ｏ：１０g/l ，ＮａＣ₆ Ｈ₅ Ｏ₇ ・２Ｈ
₂ Ｏ：１０g/l ｐＨ：４〜６， 浴温：９０℃。

【００４４】工程（８）：四層からなる第二層めの回路
パターンＣ2 上にスピンコートを用いて感光性ポリイミ
ド樹脂（東レ製：ＵＲ−３１００）を塗布した。その際
の厚さは３０μｍとした。前記感光性ポリイミド樹脂膜
Ｉ2 をプリベークした後、露光・現像を行い、所定部分
にバイアホールとなる穴３を形成した（図１(e) 参
照）。

【００４５】更にその感光性ポリイミド樹脂膜Ｉ2 に対
して３８０℃，３０分間のキュア処理を施した。 工程（９）：前記工程（４）から工程（８）を繰り返し
行い、６層の多層薄膜配線板を作製した。

【００４６】得られた多層薄膜配線板の特性を調査した
結果を表１に示す。表１より明らかなように、回路パタ
ーンＣ2 の幅Ｌを実測したところ、その値は２５．５±
１．２μｍであった。従って、回路パターンＣ2 の幅Ｌ
は設計値である２５μｍにほぼ一致しており、かつ寸法
のばらつきも±１．２μｍと極めて小さかった。

【００４７】そして、ＳＥＭによる観察を行ったとこ
ろ、回路パターンＣ2 は緻密な断面を持ち、かつ平滑な
表面を有していた。また、回路パターンＣ2 は密着性に
も優れていた。 〔実施例２〕次に、以下の工程からなる実施例２の多層
薄膜配線板の製造方法について説明する。本実施例２
は、無電解めっきを採用した前記実施例１とは異なり、
電解Ｃｕめっき及び電解Ｎｉめっきによって回路パター
ンを形成している点に特徴がある。また、Ｃｕに代えて
Ａｕからなる酸化防止層Ｌ2 を形成している点にも特徴
がある。

【００４８】工程（１）：セラミックス焼結体基板とし
て窒化アルミニウム基板（ＡｌＮ：Ｙ₂ Ｏ₃ ＝９６：
４）を選択し、その基板上にＴｉ，Ｍｏ，Ｎｉの順に第
一層めの回路パターンを形成した。

【００４９】工程（２）：スピンコートを用いて、前記
基板上に感光性ポリイミド樹脂（東レ製：ＵＲ−３４０
０）を厚さが２０μｍになるように塗布した。 工程（３）：実施例１の工程（３）に従い、感光性ポリ
イミド樹脂膜をプリベークして、露光・現像及びキュア
処理を施した後、樹脂膜上にＣｒ薄膜及びＣｕ薄膜を形
成した。

【００５０】工程（４）：実施例１と同様の真空スパッ
タ装置を用いて、樹脂膜上にＣｒ薄膜及びＡｕ薄膜を形
成した。なお、実施例２では、Ｃｒ薄膜の厚さを０．１
μｍとし、Ａｕ薄膜の厚さを０．０８μｍとした。

【００５１】工程（５）：ここで、前記実施例１の工程
（５）と同様にして二層構造のプレ回路パターンを形成
した。プレ回路パターンのライン／スペースは、Ｌ／Ｓ
＝１４．０μｍ／２６．０μｍとした。

【００５２】工程（６）：フォトレジストを剥離し、か
つプレ回路パターンの表面を活性化した後、下記のめっ
き浴を用いて電解Ｃｕめっきを施した。そして、前記プ
レ回路パターン上に厚さ４μｍのＣｕ層を形成した。

【００５３】ＣｕＳＯ₄ ・５Ｈ₂ Ｏ：２１０g/l ， Ｈ
₂ ＳＯ₄ ：６０g/l ，Ｃｌ^- ：２５mg/l， 添加剤：少
量。浴温：２８℃， 電流密度：２．５Ａ／ｄｍ² 。

【００５４】工程（７）：次いで、下記のめっき浴を用
いて電解Ｎｉめっきを施し、Ｃｕ層の周囲に厚さ２μｍ
のＮｉ薄膜を形成した。 ＮｉＳＯ₄ ・６Ｈ₂ Ｏ：２５０g/l ， ＮｉＣｌ・６Ｈ
₂ Ｏ：５０g/l ，Ｈ₃ ＢＯ₃ ：４０ g/l， 添加剤：少
量。

【００５５】浴温：６０℃， 電流密度：３Ａ／ｄ
ｍ² 。 工程（８）：前記回路パターン上にスピンコートを用い
て感光性ポリイミド樹脂（東レ製：ＵＲ−３４００）を
塗布した。その際の厚さは３０μｍとした。前記感光性
ポリイミド樹脂膜をプリベークした後、露光・現像を行
い、所定部分にバイアホールとなる穴を形成した。更に
その感光性ポリイミド樹脂膜に対して３８０℃，３０分
間のキュア処理を施した。

【００５６】工程（９）：前記工程（４）から工程
（８）を繰り返し行い、６層の多層薄膜配線板を作製し
た。得られた多層薄膜配線板の特性を調査した結果を表
１に示す。表１より明らかなように、回路パターンの幅
Ｌを実測したところ、その値は２０．５±１．０μｍで
あった。従って、回路パターンの幅Ｌは設計値である２
０μｍにほぼ一致しており、かつ寸法のばらつきも±
１．０μｍと極めて小さかった。

【００５７】そして、回路パターンをＳＥＭによって観
察したところ、前記実施例１の結果と同様に、回路パタ
ーンは緻密性、平滑性及び密着性に優れていることが判
明した。 〔実施例３〕図２（ａ）〜図２（ｅ）には実施例３の多
層薄膜配線板の製造方法が示されている。本実施例３の
主な特徴は、前記実施例１及び２とは異なり、リフトオ
フ法に従ってプレ回路パターンを作製していること、Ａ
ｇからなる酸化防止層Ｌ2 を形成していることである。

【００５８】工程（１）：前記実施例２の工程（１）か
ら工程（３）に従って、基板１上に第一層めの回路パタ
ーンＣ1 を形成し、かつその上に感光性ポリイミド樹脂
膜Ｉ1 を形成した。

【００５９】工程（２）：前記樹脂膜Ｉ1 上にフォトレ
ジスト（東京応化製：ＯＦＰＲ−２）４を０．９μｍ塗
布して乾燥を行った後、フォトレジスト４を露光・現像
して部分的に樹脂膜Ｉ1 を露出させた（図２(a) 参
照）。

【００６０】工程（３）：真空スパッタ装置（徳田製作
所製：ＣＦＳ−８ＥＰ）を用いて、前記樹脂膜Ｉ1 上及
びフォトレジスト４上に０．１μｍのＣｒ薄膜Ｌ1 を形
成した。また、そのＣｒ薄膜Ｌ1 上に同じく真空スパッ
タ装置によって０．２μｍのＡｇ薄膜Ｌ2 を形成した
（図２(b) 参照）。

【００６１】工程（４）：ここで、アセトンを用いてフ
ォトレジスト４をリフトオフすることにより、二層構造
のプレ回路パターンＰｃを形成した（図２(c) 参照）。
また、プレ回路パターンＰｃのライン／スペースは、Ｌ
／Ｓ＝１１．１μｍ／２８．９μｍとした。

【００６２】工程（５）：プレ回路パターンＰｃの表面
を活性化した後、下記のめっき浴を用いて電解Ｃｕめっ
きを施した。そして、前記プレ回路パターンＰｃ上に厚
さ５μｍのＣｕ層を形成した。

【００６３】ＣｕＳＯ₄ ・５Ｈ₂ Ｏ：２５０g/l ， Ｈ
₂ ＳＯ₄ ：６０g/l ，Ｃｌ^- ：２５mg/l， 添加剤：少
量。浴温：２５℃， 電流密度：３．５Ａ／ｄｍ² 。

【００６４】工程（６）：次いで、下記のめっき浴を用
いて電解Ｎｉめっきを施し、Ｃｕ層の周囲に厚さ３μｍ
のＮｉ薄膜を形成した（図２(d) 参照）。 ＮｉＳＯ₄ ・６Ｈ₂ Ｏ：２４０g/l ， ＮｉＣｌ・６Ｈ
₂ Ｏ：５０g/l ，Ｈ₃ ＢＯ₃ ：４０ g/l， 添加剤：少
量。

【００６５】浴温：５５℃， 電流密度：２Ａ／ｄ
ｍ² 。 工程（７）：前記回路パターンＣ2 上にスピンコートを
用いて感光性ポリイミド樹脂（東レ製：ＵＲ−３４０
０）を３５μｍの厚さになるように塗布した。前記感光
性ポリイミド樹脂膜Ｉ2 をプリベークした後、露光・現
像を行い、所定部分にバイアホールとなる穴３を形成し
た（図２(e) 参照）。更にその感光性ポリイミド樹脂膜
Ｉ2 に対して３８０℃，３０分間のキュア処理を施し
た。

【００６６】工程（８）：前記工程（２）から工程
（７）を繰り返し行い、４層の多層薄膜配線板を作製し
た。得られた多層薄膜配線板の特性を調査した結果を表
１に示す。表１より明らかなように、回路パターンＣ2
の幅Ｌを実測したところ、その値は２０．３±１．２μ
ｍであった。従って、回路パターンＣ2 の幅Ｌは設計値
である２０μｍにほぼ一致しており、かつ寸法のばらつ
きも±１．２μｍと極めて小さかった。

【００６７】そして、回路パターンＣ2 をＳＥＭによっ
て観察したところ、前記実施例１，２の結果と同様に、
回路パターンＣ2 は緻密性、平滑性及び密着性に優れて
いることが判明した。 〔実施例４〕次に、実施例４の多層薄膜配線板の製造方
法について説明する。本実施例４はエッチング法により
プレ回路パターンを形成し、無電解Ｃｕめっき及び無電
解Ｎｉめっきによって回路パターンを作製する点におい
て前記実施例１と共通する。但し、本実施例４は、Ａｌ
を用いて拡散防止層を形成し、かつＰｄを用いて酸化防
止層を形成する点において実施例１と相違する。

【００６８】工程（１）：セラミックス焼結体基板とし
てアルミナ基板（Ａｌ₂ Ｏ₃ ＝９３％）を選択し、その
基板上にＴｉ，Ｍｏ，Ｎｉの順に第一層めの回路パター
ンを形成した。

【００６９】工程（２）：実施例１の工程（２）及び工
程（３）に従い、基板上の感光性ポリイミド樹脂膜をプ
リベークして、露光・現像及びキュア処理を施した。 工程（３）：真空スパッタ装置（徳田製作所製：ＣＦＳ
−８ＥＰ）を用いて、前記樹脂膜上に０．１５μｍのＡ
ｌ薄膜を形成した。また、そのＡｌ薄膜上に同じく真空
スパッタ装置によって０．１μｍのＰｄ薄膜を形成し
た。

【００７０】工程（４）：前記Ｐｄ薄膜上にフォトレジ
スト（東京応化製：ＯＭＲ−８３）を厚さ０．８μｍに
なるように塗布して乾燥を行った後、フォトレジストを
露光・現像して前記Ｐｄ薄膜の所定部分を露出させた。
そして、２０％のＨＮＯ₃ ，ＨＦ：ＨＮＯ₃ ＝１：３溶
液を用いてＰｄ薄膜及びＡｌ薄膜をエッチングすること
により、二層構造のプレ回路パターンを形成した。

【００７１】また、プレ回路パターンのライン／スペー
スは、Ｌ／Ｓ＝３７μｍ／６３μｍとした。 工程（５）：フォトレジストを剥離し、かつプレ回路パ
ターンの表面を活性化した後、実施例１の工程（６）と
同じめっき浴を用いて無電解Ｃｕめっきを施した。そし
て、前記プレ回路パターン上に厚さ９．５μｍのＣｕ層
を形成した。なお、その際のめっき時間は５５分間とし
た。

【００７２】工程（６）：次いで、実施例１の工程
（７）と同じめっき浴を用いて無電解Ｎｉめっきを施
し、Ｃｕ層の周囲に厚さ１μｍのＮｉ薄膜を形成した。 工程（７）：四層からなる回路パターン上にスピンコー
トを用いて感光性ポリイミド樹脂（東レ製：ＵＲ−３１
００）を４０μｍの厚さになるように塗布した。次い
で、前記感光性ポリイミド樹脂膜をプリベークした後、
露光・現像を行い、所定部分にバイアホールとなる穴を
形成した。

【００７３】更にその感光性ポリイミド樹脂膜に対して
３８０℃，３０分間のキュア処理を施した。 工程（８）：前記工程（３）から工程（７）を繰り返し
行い、５層の多層薄膜配線板を作製した。

【００７４】得られた多層薄膜配線板の特性を調査した
結果を表１に示す。表１より明らかなように、回路パタ
ーンの幅Ｌを実測したところ、その値は４９．２±２．
５μｍであった。従って、回路パターンの幅Ｌは設計値
である５０μｍにほぼ一致しており、かつ寸法のばらつ
きも±２．５μｍと極めて小さかった。

【００７５】そして、回路パターンをＳＥＭによって観
察したところ、前記実施例１〜３の結果と同様に、回路
パターンは緻密性、平滑性及び密着性に優れていること
が判明した。 〔実施例５〕次に、実施例５の多層薄膜配線板の製造方
法について説明する。本実施例５はリフトオフ法に従い
プレ回路パターンを形成し、電解Ｃｕめっき及び電解Ｎ
ｉめっきにより回路パターンを作製する点において前記
実施例３と共通する。但し、本実施例５は、Ｎｉを用い
て拡散防止層を形成している点において実施例３とは異
なる。

【００７６】工程（１）：前記実施例３の工程（１）か
ら工程（３）に従って、ＡｌＮ基板上に第一層めの回路
パターンを形成し、かつその上に感光性ポリイミド樹脂
膜を形成した。なお、実施例５では樹脂膜の厚さを６μ
ｍとした。

【００７７】工程（２）：前記樹脂膜上にフォトレジス
ト（東京応化製：ＯＦＰＲ−２）を１．０μｍ塗布して
乾燥を行った後、フォトレジストを露光・現像して部分
的に樹脂膜を露出させた。

【００７８】工程（３）：真空スパッタ装置（徳田製作
所製：ＣＦＳ−８ＥＰ）を用いて、前記樹脂膜上及びフ
ォトレジスト上に０．１μｍのＮｉ薄膜を形成した。ま
た、そのＮｉ薄膜上に同じく真空スパッタ装置によって
０．２μｍのＣｕ薄膜を形成した。

【００７９】工程（４）：ここで、アセトンを用いてフ
ォトレジストをリフトオフすることにより、二層構造の
プレ回路パターンを形成した。また、プレ回路パターン
のライン／スペースは、Ｌ／Ｓ＝１２．０μｍ／２２．
０μｍとした。

【００８０】工程（５）：プレ回路パターンの表面を活
性化した後、実施例３の工程（５）と同じめっき浴を用
いて電解Ｃｕめっきを施した。そして、前記プレ回路パ
ターン上に厚さ４．０μｍのＣｕ層を形成した。

【００８１】工程（６）：次いで、実施例３の工程
（６）のめっき浴を用いて電解Ｎｉめっきを施し、Ｃｕ
層の周囲に厚さ１μｍのＮｉ薄膜を形成した。 工程（７）：前記回路パターン上にスピンコートを用い
て感光性ポリイミド樹脂（東レ製：ＵＲ−３４００）を
３０μｍの厚さになるように塗布した。前記感光性ポリ
イミド樹脂膜をプリベークした後、露光・現像を行い、
所定部分にバイアホールとなる穴を形成した。更にその
感光性ポリイミド樹脂膜に対して３８０℃，３０分間の
キュア処理を施した。

【００８２】工程（８）：前記工程（２）から工程
（７）を繰り返し行い、４層の多層薄膜配線板を作製し
た。得られた多層薄膜配線板の特性を調査した結果を表
１に示す。表１より明らかなように、回路パターンの幅
Ｌを実測したところ、その値は１６．５±０．９μｍで
あった。従って、回路パターンの幅Ｌは設計値である１
７μｍにほぼ一致しており、かつ寸法のばらつきも±
０．９μｍと極めて小さかった。

【００８３】そして、回路パターンをＳＥＭによって観
察したところ、前記実施例１〜４の結果と同様に、回路
パターンは緻密性、平滑性及び密着性に優れていること
が判明した。 〔比較例１〕次に、比較例１の多層薄膜配線板の製造方
法について説明する。本比較例１は、三種の金属をスパ
ッタリングすることにより回路パターンを形成する点に
特徴を有する。

【００８４】工程（１）：実施例４の工程（１），
（２）と同様に、Ａｌ₂ Ｏ₃ 基板上に第一層めの回路パ
ターンを形成し、かつその上に感光性ポリイミド樹脂膜
を形成した。そして、その感光性ポリイミド樹脂膜をプ
リベークし、かつ露光・現像を行った後、キュア処理を
施した。

【００８５】工程（２）：真空スパッタ装置（徳田製作
所製：ＣＦＳ−８ＥＰ）を用いて、前記樹脂膜上及びフ
ォトレジスト上に先ず０．１μｍのＣｒ薄膜を形成し
た。次に、そのＣｒ薄膜上に同真空スパッタ装置によっ
て７．０μｍのＣｕ層を形成した。更に、前記Ｃｕ薄膜
上に同真空スパッタ装置によって１．０μｍのＮｉ薄膜
を形成した。

【００８６】つまり、本比較例１におけるＣｕ，Ｎｉス
パッタリングは、前記実施例１等における無電解Ｃｕめ
っき及び無電解Ｎｉめっきに相当するものである。 工程（３）：前記Ｎｉ薄膜上にフォトレジスト（東京応
化製：ＯＭＲ−８３）を１．２μｍ塗布して乾燥を行っ
た後、フォトレジストを露光・現像して部分的にＮｉ薄
膜を露出させた。

【００８７】工程（４）：ＨＦ／ＨＮＯ₃ ＝１：３溶液
を用いてＮｉ薄膜及びＣｕ層をエッチングし、かつ２０
％のＨＣｌ溶液を用いてＣｒ薄膜をエッチングすること
により、三種の金属からなる回路パターンを形成した。

【００８８】工程（５）：アセトンにより回路パターン
上のフォトレジストを剥離した。 工程（６）：前記回路パターン上にスピンコートを用い
て感光性ポリイミド樹脂（東レ製：ＵＲ−３１００）を
３０μｍの厚さになるように塗布した。前記感光性ポリ
イミド樹脂膜をプリベークした後、露光・現像を行い、
所定部分にバイアホールとなる穴を形成した。更にその
感光性ポリイミド樹脂膜に対して３８０℃，３０分間の
キュア処理を施した。

【００８９】工程（７）：前記工程（２）から工程
（６）を繰り返し行い、４層の多層薄膜配線板を作製し
た。得られた多層薄膜配線板の特性を調査した結果を表
１に示す。表１より明らかなように、回路パターンの幅
Ｌの実測値は２１．３±６．２μｍであり、設計値であ
る２５μｍに対して数μｍほど小さくなっていた。ま
た、比較例１では前記各実施例に比べて寸法のばらつき
が大きかった。

【００９０】ＳＥＭにより回路パターンの観察を行った
ところ、緻密性、平滑性及び密着性については特に顕著
な問題は見られなかった。しかし、回路パターンにおい
てＮｉ薄膜とＣｕ層とが過エッチングされていたことか
ら、このことが回路パターンの寸法精度を低下させる一
原因であることが示唆された。

【００９１】また、上記の結果以外にも、回路パターン
の形成をスパッタリングのみで行う比較例１では、スパ
ッタリングに時間及びコストがかかることがわかった。
更に、この方法では前記各実施例に場合よりも厚い金属
層をエッチングする必要があり、エッチング処理に長い
時間を必要とした。また、Ｎｉ薄層はスパッタリングに
よって形成されるものであるため、前記各実施例のよう
にＣｕ層を完全に被覆できるものではないことも判明し
た。

【００９２】以上の結果を勘案すると、上述のような問
題のない前記各実施例のほうが比較例１に比して優れて
いるということは明白である。 〔比較例２〕次に、比較例２の多層薄膜配線板の製造方
法について説明する。本比較例２は、チャンネル状のレ
ジストパターンを形成した状態で回路パターンを形成す
る点に特徴を有する。

【００９３】工程（１）：比較例１の工程（１）と同じ
く、アルミナ（Ａｌ₂ Ｏ₃ ＝９３％）基板上に第一層め
の回路パターンを形成し、かつその上に感光性ポリイミ
ド樹脂膜を形成した。そして、その感光性ポリイミド樹
脂膜をプリベークし、かつ露光・現像を行った後、キュ
ア処理を施した。

【００９４】工程（２）：真空スパッタ装置（徳田製作
所製：ＣＦＳ−８ＥＰ）を用いて、前記樹脂膜上及びフ
ォトレジスト上に先ず０．１μｍのＣｒ薄膜を形成し
た。次に、そのＣｒ薄膜上に同真空スパッタ装置によっ
て０．２μｍのＣｕ薄膜を形成した。

【００９５】工程（３）：前記Ｃｕ薄膜上にフォトレジ
スト（東京応化製：ＯＭＲ−８３）を１．１μｍ塗布し
て乾燥を行った後、フォトレジストを露光・現像して部
分的にＣｕ薄膜を露出させた。

【００９６】工程（４）：ＨＮＯ₃ 溶液を用いてＣｕ薄
膜をエッチングし、かつ２０％のＨＣｌ溶液を用いてＣ
ｒ薄膜をエッチングすることにより、二種の金属からな
るプレ回路パターンを形成した。

【００９７】工程（５）：基板上にマスクを配置した
後、前記プレ回路パターンの非形成部分にスピンコート
を用いて感光性ポリイミド樹脂（東レ製：ＵＲ−３１０
０）を塗布した。その後、感光性ポリイミド樹脂膜にプ
リベーク、露光・現像及び３８０℃，３０分間のキュア
処理を施すことにより、厚さ８μｍのチャンネル状のレ
ジストパターンを作製した。

【００９８】工程（６）：プレ回路パターン上のフォト
レジストを剥離し、かつプレ回路パターンの表面を活性
化した後、実施例１の工程（６）と同じめっき浴を用い
て無電解Ｃｕめっきを施した。そして、前記プレ回路パ
ターン上に厚さ７．０μｍのＣｕ層を形成した。

【００９９】工程（７）：次いで、実施例１の工程
（７）と同じめっき浴を用いて無電解Ｎｉめっきを施
し、Ｃｕ層の表面に厚さ１μｍのＮｉ薄膜を形成した。 工程（８）：四層からなる回路パターン上にスピンコー
トを用いて感光性ポリイミド樹脂（東レ製：ＵＲ−３１
００）を１０μｍの厚さになるように塗布した。次い
で、前記感光性ポリイミド樹脂膜をプリベークした後、
露光・現像を行い、所定部分にバイアホールとなる穴を
形成した。

【０１００】更にその感光性ポリイミド樹脂膜に対して
３８０℃，３０分間のキュア処理を施した。 工程（９）：前記工程（２）から工程（８）を繰り返し
行い、６層の多層薄膜配線板を作製した。

【０１０１】得られた多層薄膜配線板の特性を調査した
結果を表１に示す。表１より明らかなように、回路パタ
ーンの幅Ｌの実測値は３１．２±３．４μｍであり、設
計値である２５μｍに対して数μｍほど大きくなってい
た。また、比較例２では前記各実施例に比べて寸法のば
らつきが大きかった。

【０１０２】ＳＥＭによる観察を行ったところ、回路パ
ターンは前記各実施例ほど緻密な断面を有していないこ
とが確認された。また、チャンネル状パターンの存在に
よって、回路パターンとチャンネル側壁との間にはめっ
き浴に由来する水素ガスが溜まり易かった。このため、
回路パターンの密着性や平滑性は、前記各実施例よりも
かなり劣るものであった。また、この方法ではＮｉ薄層
によってＣｕ層を完全に被覆することはできなかった。

【０１０３】以上の結果を勘案すると、上述のような問
題のない前記各実施例のほうが比較例２に比して優れて
いるということは明白である。

【０１０４】

【表１】

【０１０５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の多層薄膜
配線板の製造方法によれば、チャンネル状のパターンを
形成せずに回路パターンを形成することが可能なため、
寸法精度や密着性に優れたファインな配線パターンを容
易にかつ安価に形成できるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の多層薄膜配線板の製造方法を説明す
るための部分概略正断面図である。

【図２】実施例３の多層薄膜配線板の製造方法を説明す
るための部分概略正断面図である。

【図３】従来のサブトラクティブ法による多層薄膜配線
板の製造方法を示す部分概略正断面図である。

【図４】従来のアディティブ法による多層薄膜配線板の
製造方法を示す部分概略正断面図である。

【符号の説明】

Ｉ1 ，Ｉ2 （感光性樹脂製の）絶縁層、Ｃ1 ，Ｃ2
回路パターン、Ｌ1拡散防止層、Ｌ2 酸化防止層、Ｌ3
高電気伝導性金属からなる層、Ｌ4 被覆層、Ｐｃ
プレ回路パターン。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光性樹脂製の絶縁層（Ｉ1，Ｉ2）と金
   属製の回路パターン（Ｃ1，Ｃ2）とを交互に積層形成し
   てなる多層薄膜配線板の製造方法において、 前記感光性樹脂製の絶縁層（Ｉ1）に対して密着性の良
   い金属からなる拡散防止層（Ｌ1）と、酸化し難い金属
   である銅、金、銀、パラジウムから選択される少なくと
   も一種からなる酸化防止層（Ｌ2）との二層構造のプレ
   回路パターン（Ｐｃ）を前記絶縁層（Ｉ1）上にエッチ
   ング法またはリフトオフ法によって形成し、 そのプレ回路パターン（Ｐｃ）上に高電気伝導性金属か
   らなる層（Ｌ3）をめっきによって析出させ、かつ感光
   性樹脂と反応しない金属からなる被覆層（Ｌ4）をめっ
   きによって前記高電気伝導性金属からなる層（Ｌ3）上
   に形成した後に、前記各金属によって構成される回路パ
   ターン（Ｃ2）上に感光性樹脂製の絶縁層（Ｉ2）を形成
   することを繰り返し行うことを特徴とした多層薄膜配線
   板の製造方法。
2. 【請求項２】 前記感光性樹脂と反応しない金属はニッ
   ケルであることを特徴とした請求項１に記載の多層薄膜
   配線板の製造方法。
3. 【請求項３】 前記感光性樹脂製の絶縁層（Ｉ1）に対
   して密着性の良い金属は、クロムまたはアルミニウムか
   ら選択される少なくとも一種であることを特徴とした請
   求項１または２に記載の多層薄膜配線板の製造方法。
4. 【請求項４】 前記高電気伝導性金属は銅であることを
   特徴とした請求項１乃至３のいずれか一項に記載の多層
   薄膜配線板の製造方法。
5. 【請求項５】 前記二層構造のプレ回路パターン（Ｐ
   ｃ）の厚さを０．１μｍ〜０．７μｍにすることを特徴
   とした請求項１乃至４のいずれか一項に記載の多層薄膜
   配線板の製造方法。