JP3258312B2 - Manufacturing system of thick film/thin film hybrid multilayer wiring board and electron beam lithography system - Google Patents

Manufacturing system of thick film/thin film hybrid multilayer wiring board and electron beam lithography system

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JP3258312B2
JP3258312B2 JP2000152731A JP2000152731A JP3258312B2 JP 3258312 B2 JP3258312 B2 JP 3258312B2 JP 2000152731 A JP2000152731 A JP 2000152731A JP 2000152731 A JP2000152731 A JP 2000152731A JP 3258312 B2 JP3258312 B2 JP 3258312B2
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    • H01L2924/1517Multilayer substrate
    • H01L2924/15172Fan-out arrangement of the internal vias
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent connection failure, and at the same time to achieve the high density of not only an upper thin-film circuit but also thick-film one by providing a matching layer that absorbs the misalignment between circuits at the interface between a thick-film wiring board and a thin-film wiring circuit formed at the upper portion and electrically connects terminals. SOLUTION: A ceramic thick-film wiring board 10 is equipped with five aluminum substrates 11, an inner-layer conductor 12 and an alignment mark 15 of a surface are printed by paste such as tungsten and molybdenum on such aluminum substrate 11, and a via part 13 is formed in the thick-film wiring board 10. On the backside of the thick-film wiring board 10, a land 14 is formed while the via part 13 being exposed from the backside is covered. Also, on the surface of the thick-film wiring board 10, a connection conductor pad 16 is formed while electric connection is made to the via part 13 being exposed from the surface. The connection conductor pad 16 can be used as a matching layer 62 for carrying out the matching connection between a conductor 22 for wiring in a thin-film wiring board 20 being formed on the pad and the via part 13.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、多層配線に用いる配線
基板及びそれにLSIを実装したモジュールに係り、特
に高密度でしかも製造において高信頼性、高歩留まりに
好適な厚膜薄膜混成方式における多層配線基板の製造シ
ステムおよび電子線描画装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wiring board used for multi-layer wiring and a module on which an LSI is mounted, and more particularly to a multi-layer thin film hybrid system suitable for high density, high reliability and high yield in manufacturing. The present invention relates to a wiring board manufacturing system and an electron beam drawing apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】1つのセラミック配線基板上にLSIチ
ップを搭載させる技術は、大型コンピュータ等の大規
模、高速デジタルシステムの主流をなす実装技術となり
つつある。またこの技術に用いられる多層配線基板の技
術的進歩も著しいものがある。例えば、現在では、グリ
ーンシート法で絶縁層としてセラミックスやガラスセラ
ミックス、配線導体としてタングステンやモリブデンか
ら成る厚膜配線基板を形成した後、その上部表面に薄膜
法で配線部を形成する厚膜薄膜混成多層基板の検討が盛
んに進められている。この厚膜薄膜混成多層基板におけ
る問題点の1つは、厚膜配線基板の形成工程における焼
結収縮ばらつきが大きいことである。これに依り、厚膜
配線基板と薄膜配線部との接合部におけるパターン間に
位置ずれが発生し、接続不良を招来するということであ
る。ちなみに、現状では厚膜配線基板の中心部からその
周辺部までの寸法公差は±0.5%程度に抑えるのが限
度である。したがって、中心部から周辺部までの距離を
50mmとすると、最大±250μmの位置ずれが生じ
ることになる。
2. Description of the Related Art The technology of mounting an LSI chip on one ceramic wiring board is becoming a mainstream mounting technology of a large-scale, high-speed digital system such as a large-sized computer. In addition, there have been remarkable technological advances in multilayer wiring boards used in this technology. For example, at present, a thick-film hybrid substrate is formed by forming a thick-film wiring board made of ceramics or glass ceramics as an insulating layer and tungsten or molybdenum as a wiring conductor by a green sheet method, and then forming a wiring portion on the upper surface by a thin-film method. The study of multilayer substrates has been actively pursued. One of the problems with this thick-film / thin-film hybrid multilayer substrate is that the sintering shrinkage variation in the process of forming the thick-film wiring board is large. As a result, a positional shift occurs between the patterns at the joint portion between the thick film wiring substrate and the thin film wiring portion, which causes a connection failure. Incidentally, at present, the limit of the dimensional tolerance from the central portion of the thick film wiring board to the peripheral portion thereof is limited to about ± 0.5%. Therefore, if the distance from the center to the periphery is 50 mm, a maximum displacement of ± 250 μm occurs.

【0003】このような厚膜配線基板の収縮率のばらつ
きに起因する接続不良という問題を解決するための従来
技術の1つを図2に示す(特開昭58−73193号公
報参照)。図2において、アルミナ多層基板(厚膜配線
基板)1はタングステンの焼結体からなるグランド、電
源層2及びバイア部(厚膜配線端子)3をその内層に有
している。バイア部3はアルミナ絶縁層4のバイヤホー
ルにタングステンペーストを埋め込んで形成されたもの
であり、その径は厚膜配線基板1の収縮率のばらつきを
予め見込んで大径に設定されている。例えば、基板寸法
が50mmの場合は250μm以上となる。また、符号
5はポリイミドからなる絶縁層であり、それにはコーテ
イングされたプレポリマー溶液が熱硬化して完全にポリ
イミド化した後、レジストを用いたホトリソグラフィー
技術によりバイアホールが形成される。さらに、このバ
イヤホールと絶縁層5上に配線6が形成されている。こ
れら絶縁層5と配線6とを交互に形成して薄膜配線部7
が形成されている。この厚膜薄膜配線基板では、バイア
部3の径を大径(約500μm)に設定することによ
り、厚膜配線基板1の収縮率のばらつきによる位置ずれ
を吸収することができ、接続不良を防止することができ
る。
FIG. 2 shows one prior art for solving the problem of poor connection caused by such a variation in the shrinkage ratio of a thick film wiring board (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-73193). In FIG. 2, an alumina multilayer substrate (thick film wiring substrate) 1 has a ground made of a sintered body of tungsten, a power supply layer 2, and a via portion (thick film wiring terminal) 3 in its inner layer. The via portion 3 is formed by embedding a tungsten paste in a via hole of the alumina insulating layer 4, and its diameter is set to be large in consideration of variation in the shrinkage ratio of the thick film wiring board 1 in advance. For example, when the substrate size is 50 mm, it is 250 μm or more. Reference numeral 5 denotes an insulating layer made of polyimide, in which a coated prepolymer solution is thermally cured to completely polyimide, and then a via hole is formed by photolithography using a resist. Further, a wiring 6 is formed on the via hole and the insulating layer 5. These insulating layers 5 and wirings 6 are alternately formed to form a thin film wiring portion 7.
Are formed. In this thick-film wiring board, by setting the diameter of the via portion 3 to a large diameter (about 500 μm), it is possible to absorb a positional shift due to a variation in the shrinkage of the thick-film wiring board 1 and prevent poor connection. can do.

【0004】また、図3には、バイア系を150μm〜
200μmに保ちながら、バイア部3の上端部表面に直
径約1mmで膜厚約3μm程度の円形状のパラジウム等
のメタルパッド8を形成した例を示す。この場合は、円
形状のメタルパッド8を形成することで厚膜配線基板1
の収縮率のばらつきによる位置ずれを吸収することがで
き、接続不良を防止することができる(特開昭61−2
2691号公報参照)。
[0004] FIG. 3 shows that the via system has a thickness of 150 μm or less.
An example in which a circular metal pad 8 such as palladium having a diameter of about 1 mm and a film thickness of about 3 μm is formed on the upper end surface of the via portion 3 while maintaining the thickness at 200 μm. In this case, the thick metal wiring board 1 is formed by forming the circular metal pads 8.
Misalignment due to the variation in the shrinkage of the wire can be prevented, and a connection failure can be prevented (Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-2)
No. 2691).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】最近のLSIの高機能
・高密度化の進歩は急激であり、現状でもLSIの端子
ピッチは約450μm、端子径は約200μmのレベル
である。この様な高密度化を達成する上で上部の薄膜回
路のみならず、厚膜回路での高密度化が必須である。し
かしながら、上記した従来の基板には以下の様な欠点が
ある。即ち、図2の例では、バイア部3の径を約0.5
mmに拡大し、図3の例では厚膜基板上の円形状のメタ
ルパッド径を1mmとバイア径より更に拡大しているた
め多層基板の高密度化、及び高歩留化が阻害されること
になる。厚膜回路のより高密度化を進める上では、上記
従来例のようにバイア径を約0.5mmにも拡大した
り、あるいは厚膜基板上の円形状の導体径を1mmとバ
イア径より更に拡大することは許されない。これらの寸
法を現状維持か、更には縮小しないことには、基板の高
密度化は不可能である。しかし、前記した内容からもバ
イア径や円形状メタルパッドの径を縮小すると、接続不
良が増加することは自明である。
Recent advances in high performance and high density of LSIs have been rapid. Even at present, LSI terminal pitch is about 450 μm and terminal diameter is about 200 μm. In order to achieve such high density, it is essential to increase the density not only in the upper thin film circuit but also in the thick film circuit. However, the above-described conventional substrate has the following disadvantages. That is, in the example of FIG.
In the example shown in FIG. 3, the diameter of the circular metal pad on the thick-film substrate is 1 mm, which is larger than the diameter of the via, which hinders the high density and high yield of the multilayer substrate. become. In order to further increase the density of the thick film circuit, the via diameter may be increased to about 0.5 mm as in the conventional example described above, or the circular conductor diameter on the thick film substrate may be increased to 1 mm and more than the via diameter. It is not allowed to expand. Unless these dimensions are maintained as they are or not reduced, it is impossible to increase the density of the substrate. However, it is obvious from the above description that when the diameter of the via or the diameter of the circular metal pad is reduced, the connection failure increases.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、セラミ
ックまたはガラスセラミック配線基板、即ち厚膜配線基
板の収縮率のばらつきに起因する接続不良を防止し、且
つ高密度な厚膜薄膜混成多層基板の製造システムを提供
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to prevent a connection failure due to a variation in shrinkage of a ceramic or glass-ceramic wiring board, that is, a thick-film wiring board, and to provide a high-density thick-film thin-film hybrid multilayer. An object of the present invention is to provide a substrate manufacturing system.

【0007】この目的達成のために、厚膜配線基板上に
薄膜配線回路を形成する厚膜薄膜混成多層配線基板にお
いて、厚膜配線回路と薄膜配線回路との界面に各回路間
の位置ずれを吸収し、各端子を電気的に接続するための
整合層を設け、その整合層に形成する導体パッドの一部
が、楕円状または帯状の形状であり、更に、当該一部の
導体パッドが、厚膜基板表面のバイアホール、薄膜回路
底面のバイアホール、または整合層に形成したバイアホ
ールの内の少なくとも2個のバイアホールに直接接続
し、しかも当該バイアホールとの直接接続位置が導体パ
ッドのかならずしも中央ではなく、端部近傍に形成する
様にした。
In order to achieve this object, in a thick-film thin-film hybrid multilayer wiring board in which a thin-film wiring circuit is formed on a thick-film wiring board, a displacement between the circuits is determined at an interface between the thick-film wiring circuit and the thin-film wiring circuit. A matching layer for absorbing and electrically connecting each terminal is provided, and a part of the conductor pad formed on the matching layer has an elliptical or band-like shape. Directly connected to at least two of the via holes on the surface of the thick film substrate, the via holes on the bottom surface of the thin film circuit, or the via holes formed in the matching layer, and the direct connection position with the via hole is the position of the conductive pad. It was not necessarily formed in the center but in the vicinity of the end.

【0008】上記のようなバイアホールに接続した導体
パッドを形成することは次のような方法で達成すること
ができる。即ち、厚膜基板表面のバイアホールの位置
を基板端部や基板中央部のバイアホール等を選定して測
定する。各基板の収縮状態を数種類のパターンに分類
する。各パターンに対応した接続導体のマスクを準備
し、これを用いて、接続導体パッドを形成する。これを
更に効率良く実施するため次の様な方法を用いた。
(1)厚膜配線端子の位置及び薄膜配線の位置を基に、
電子線描画方式で個々の基板及び端子毎に対応した接続
導体パッドを形成する。(2)厚膜配線端子の位置及び
薄膜配線の位置を基に、ドットプリンタ方式の印刷機で
個々の基板及び端子毎に対応した接続導体パッドを形成
する。
The formation of the conductive pad connected to the via hole as described above can be achieved by the following method. That is, the position of the via hole on the surface of the thick film substrate is measured by selecting the via hole at the substrate end or the center of the substrate. The contracted state of each substrate is classified into several types of patterns. A connection conductor mask corresponding to each pattern is prepared, and this is used to form a connection conductor pad. In order to carry out this more efficiently, the following method was used.
(1) Based on the position of the thick film wiring terminal and the position of the thin film wiring,
A connection conductor pad corresponding to each substrate and each terminal is formed by an electron beam drawing method. (2) On the basis of the positions of the thick-film wiring terminals and the positions of the thin-film wiring, connection conductor pads corresponding to individual substrates and terminals are formed by a dot printer type printing machine.

【0009】また、高密度化及び基板歩留を向上する上
で、厚膜配線基板における信号配線のバイヤホールの径
を50μm乃至150μmとした。また、光学的または
2次電子像からのバイアホール等の位置検出を容易にす
るために、厚膜配線基板の薄膜回路を形成する表面に基
板焼成前に5箇所以上の位置検出マークを形成すること
にした。また、場合によっては位置検出マークを厚膜配
線基板の薄膜側表面上に露出した厚膜配線端子で代用す
ることも可能である。
Further, in order to increase the density and improve the substrate yield, the diameter of the via hole of the signal wiring in the thick film wiring board is set to 50 μm to 150 μm. Further, in order to easily detect the position of a via hole or the like from an optical or secondary electron image, five or more position detection marks are formed on the surface of the thick film wiring substrate on which the thin film circuit is formed before firing the substrate. It was to be. In some cases, the position detection mark can be replaced with a thick film wiring terminal exposed on the thin film side surface of the thick film wiring substrate.

【0010】更に高密度配線化を容易に達成するため
に、接続導体パッドの形状を楕円状または帯状とし、そ
れらの接続導体パッドの幅を50μm乃至500μmと
した。また、接続導体パッドの材料を銀/パラジウム、
白金、銅、アルミニューム、金、ニッケル、クロム、タ
ングステン、モリブデンの内から選ばれた少なくとも一
種類以上の金属で形成するようにした。
In order to easily achieve high-density wiring, the shape of the connection conductor pads is made elliptical or band-like, and the width of the connection conductor pads is set to 50 μm to 500 μm. Also, the material of the connection conductor pad is silver / palladium,
It is made of at least one metal selected from platinum, copper, aluminum, gold, nickel, chromium, tungsten, and molybdenum.

【0011】[0011]

【作用】厚膜配線基板表面の位置検出マークは、通常の
マスクやスクリーンの位置合わせマークと異なり次の3
つの役目を持っている。即ち、厚膜配線基板の上に重
ねる薄膜回路パターンの位置合わせの指標、厚膜基板
の収縮率分布の定量、前記を基にしての各厚膜導体
端子の位置の検出・推定、である。これらの役目を達成
する上で、少なくとも基板中央部1ヵ所の位置検出マー
クが必要となる。焼成時の温度分布が均一でない場合
は、基板は複雑な収縮をするため、さらに多くの位置検
出マークが必要となり、場合によっては厚膜導体端子
(バイア自身)を位置検出マークとして、その位置検出
も必要となる。接続導体パッドは、一端が厚膜基板の厚
膜配線端子に接続し、他端はその上の薄膜配線端子に接
続する必要がある。これを実現するには、薄膜配線端子
の位置関係は作成した薄膜パターンより既知であり、ま
た厚膜基板の厚膜配線端子の位置は、上記位置検出マー
クを基準にした位置検出法により検知できる。これを基
に、下記の様にして接続導体パッドを形成する。
The position detection mark on the surface of the thick film wiring board is different from the alignment mark of a normal mask or screen, and has the following three points.
Has two roles. That is, an index of positioning of a thin film circuit pattern to be superimposed on a thick film wiring board, quantitative determination of a shrinkage distribution of the thick film substrate, and detection / estimation of a position of each thick film conductor terminal based on the above. In order to achieve these functions, at least one position detection mark at the center of the substrate is required. If the temperature distribution during firing is not uniform, the substrate shrinks in a complicated manner, so that more position detection marks are required. In some cases, the position of the thick film conductor terminal (via itself) is used as the position detection mark. Is also required. One end of the connection conductor pad needs to be connected to the thick film wiring terminal of the thick film substrate, and the other end needs to be connected to the thin film wiring terminal thereon. To realize this, the positional relationship of the thin film wiring terminals is known from the created thin film pattern, and the position of the thick film wiring terminal of the thick film substrate can be detected by a position detection method based on the position detection mark. . Based on this, a connection conductor pad is formed as described below.

【0012】厚膜配線端子の位置ずれを数種類のパタ
ーンに分類し、各パターンに対応したマスクを準備し、
これを用いて、接続導体パッドを形成する。 厚膜配線端子の位置及び薄膜配線の位置を基に、電子
線描画方式で個々の基板及び端子毎に対応した接続導体
パッドを形成する。 厚膜配線端子の位置及び薄膜配線の位置を基に、ドッ
トプリンタ方式の印刷機で個々の基板及び端子毎に対応
した接続導体パッドを形成する。
The displacement of the thick film wiring terminals is classified into several types of patterns, and a mask corresponding to each pattern is prepared.
Using this, a connection conductor pad is formed. Based on the positions of the thick-film wiring terminals and the positions of the thin-film wiring, connection conductor pads corresponding to individual substrates and terminals are formed by an electron beam drawing method. Based on the positions of the thick-film wiring terminals and the positions of the thin-film wiring, connection conductor pads corresponding to individual substrates and terminals are formed by a dot printer type printing machine.

【0013】また接続導体パッドの材料として、銀/パ
ラジウム、白金、銅、アルミニューム、金、ニッケル、
クロム、タングステン、モリブデンの内から選ばれた少
なくとも一種類以上の金属で形成することにより、厚膜
基板の導体材料として用いられる銀/パラジウム、白
金、銅、タングステン、モリブデン、金、及び、薄膜配
線回路の導体材料として用いられる銅、金、アルミニュ
ームと両立し、長期的な寿命を確保できる(厚膜薄膜)
混成多層配線基板を実現できる。上記のことは、薄膜層
の中での層間の電気的な接続に対しても適用できる。特
に、厚膜基板の収縮率の変動が大きく、一層だけでは変
動をすべて吸収できない場合には、数層に分けて変動を
吸収することができる。
The material of the connection conductor pad is silver / palladium, platinum, copper, aluminum, gold, nickel,
Silver / palladium, platinum, copper, tungsten, molybdenum, gold, and thin film wiring used as a conductor material for a thick film substrate by being formed of at least one metal selected from chromium, tungsten, and molybdenum. Compatible with copper, gold, and aluminum used as circuit conductor materials, ensuring long-term life (thick film)
A hybrid multilayer wiring board can be realized. The above is also applicable to the electrical connection between layers in the thin film layer. In particular, when the fluctuation of the shrinkage rate of the thick film substrate is large and the fluctuation cannot be completely absorbed by only one layer, the fluctuation can be absorbed in several layers.

【0014】[0014]

【実施例】実施例1.以下、図1に示す実施例により本
発明を具体的に説明する。図1は厚膜薄膜多層配線基板
の製造法を述べたものである。セラミック厚膜配線基板
10は、5つのアルミナ基板11を備えており、各アル
ミナ基板11上にタングステンもしくはモリブデン等の
ペーストで内層導体12及び表面に位置合わせマーク1
5が印刷され、個々のアルミナ基板11が積層された後
焼結されてなるものである。このセラミック厚膜配線基
板10内には、バイア部(セラミック配線端子部)13
が形成されている。このバイア部13は、各アルミナ基
板11を貫通するようにしてあけられたバイアホールに
タングステンもしくはモリブデンのペーストが埋め込ま
れ、その後焼結されて形成されたものである。なお、基
板10の裏面(下面)には、そこから露出するバイア部
13を覆う様にして、ランド14が形成されている。
[Embodiment 1] Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the embodiment shown in FIG. FIG. 1 describes a method of manufacturing a thick-film thin-film multilayer wiring board. The ceramic thick film wiring board 10 includes five alumina substrates 11, and an inner layer conductor 12 and a positioning mark 1 on a surface of each alumina substrate 11 by a paste such as tungsten or molybdenum.
5 is printed, and the individual alumina substrates 11 are laminated and then sintered. In the ceramic thick film wiring board 10, via portions (ceramic wiring terminal portions) 13 are provided.
Are formed. The via portion 13 is formed by embedding a paste of tungsten or molybdenum in a via hole formed so as to penetrate each alumina substrate 11 and then sintering the paste. A land 14 is formed on the back surface (lower surface) of the substrate 10 so as to cover the via portion 13 exposed therefrom.

【0015】また、セラミック厚膜配線基板10の表面
(上面)には、そこから露出するバイア部13に電気的
に接続する様にして接続導体パッド16が形成されてい
る。この接続導体パッド16の形状は、楕円状または両
端が半円の帯状であり、その幅の最大値は50μm乃至
500μmである。この接続導体パッド16がその上に
形成される薄膜配線基板20中の配線用導体22とバイ
ア部13との整合接続を行なうための整合層62となっ
ている。なお、基板10の寸法が100mm角の場合
は、バイア部13の径は50〜150μm程度である。
A connection conductor pad 16 is formed on the surface (upper surface) of the ceramic thick film wiring board 10 so as to be electrically connected to the via portion 13 exposed therefrom. The shape of the connection conductor pad 16 is an elliptical shape or a band shape having a semicircle at both ends, and the maximum value of the width is 50 μm to 500 μm. The connection conductor pad 16 serves as a matching layer 62 for performing a matching connection between the wiring conductor 22 in the thin film wiring board 20 formed thereon and the via portion 13. When the size of the substrate 10 is 100 mm square, the diameter of the via portion 13 is about 50 to 150 μm.

【0016】整合用の接続導体パッド16の形成方法は
下記の様に行う。(1)接続導体パッド16の成膜前に
位置合わせマーク15の位置、場合によっては主要なバ
イア部の位置を電子ビームの二次電子像や光学像のパタ
ーン認識技術を利用して検出する。(2)基板に接続導
体パッドとなる金属膜を形成する。この場合、セラミッ
ク基板の収縮率ばらつきを考慮して金属膜を広めに形成
する。場合によっては、バイア部近傍を金属膜で全面成
膜する。成膜の方法としては、次の2種類がある。即
ち、成膜を印刷で行う場合:金、銀/パラジウム、白
金、銅の内の少なくとも一種類を用いて印刷法で形成
し、その後焼成する、成膜を蒸着、スパッタ等の薄膜
技術で行う場合:アルミニューム、金、銅、ニッケル、
クロム、の内の少なくとも一種類を用いて蒸着、スパッ
タ法で形成する。成膜時、位置合わせマークは基板表面
に現われているか、透明な皮膜に覆われている等の状態
になければならない。(3)接続導体パッド16となる
べき金属膜の上に電子ビームに感度を持ち、電子ビーム
の照射により硬化し、その後の現像操作により溶解しな
いというネガタイプの樹脂を塗布する。(4)(1)で
求めた位置合わせマーク、場合によっては、主要なバイ
ア部の位置の、規定位置からのずれを求め、この上に形
成する薄膜回路との電気的接続を可能とする接続導体パ
ッドを形成すべく、その接続導体パッドのパターン上の
ネガタイプ樹脂に電子ビームをパターニングして照射す
る。(5)ネガタイプ樹脂を現像液を用いて現像し、電
子ビームが照射されなかった部分の樹脂を除去する。
(6)硝酸等膜形成金属のエッチングに適したエッチン
グ液を用いて、表面に樹脂の被覆されていない部分の金
属膜を除去する。(7)残った金属膜を熱処理して緻密
で強固にセラミック基板に接着した接続導体パッド16
を形成する。その上に形成する薄膜回路20は、絶縁層
21としてポリイミド樹脂、酸化珪素等を、導体22と
して、アルミニューム、金、銅等を用いて通常の薄膜技
術により形成する。また、薄膜回路最上部に形成された
パッド23には、LSI30の接続端子31を半田32
等を使用して接続し、モジュールを完成させる。
The method of forming the connection conductor pad 16 for matching is performed as follows. (1) Before the deposition of the connection conductor pad 16, the position of the alignment mark 15, and in some cases, the position of the main via portion are detected by using a pattern recognition technique of a secondary electron image of an electron beam or an optical image. (2) A metal film to be a connection conductor pad is formed on a substrate. In this case, the metal film is formed wider in consideration of the shrinkage ratio of the ceramic substrate. In some cases, a metal film is formed on the entire surface in the vicinity of the via portion. There are the following two types of film formation methods. That is, when the film is formed by printing: a film is formed by a printing method using at least one of gold, silver / palladium, platinum, and copper, and then fired. The film is formed by a thin film technique such as vapor deposition or sputtering. Case: Aluminum, gold, copper, nickel,
It is formed by vapor deposition and sputtering using at least one of chromium. At the time of film formation, the alignment mark must be in a state of appearing on the substrate surface or being covered with a transparent film. (3) A negative type resin is applied on the metal film to be the connection conductor pad 16, which has sensitivity to the electron beam, is cured by the irradiation of the electron beam, and is not dissolved by the subsequent developing operation. (4) The alignment mark obtained in (1), and in some cases, the deviation of the position of the main via portion from the specified position is obtained, and the connection enabling electrical connection with the thin film circuit formed thereon is obtained. In order to form a conductive pad, a negative type resin on the pattern of the connecting conductive pad is patterned and irradiated with an electron beam. (5) The negative type resin is developed using a developing solution, and the portion of the resin not irradiated with the electron beam is removed.
(6) Using an etchant suitable for etching a film-forming metal such as nitric acid, a portion of the metal film whose surface is not covered with the resin is removed. (7) Heat treatment of the remaining metal film to connect the connection conductor pads 16 densely and firmly to the ceramic substrate
To form The thin film circuit 20 formed thereon is formed by a normal thin film technique using a polyimide resin, silicon oxide, or the like as the insulating layer 21 and aluminum, gold, copper, or the like as the conductor 22. The connection terminals 31 of the LSI 30 are connected to the pads 32 formed on the uppermost part of the thin film circuit by soldering 32.
And so on to complete the module.

【0017】ここで、本発明による接続導体パッドパタ
ーン16の位置の決定法が従来の電子ビーム描画装置に
おける位置決定法とは概念的に全く異なる事を説明して
おく。
Here, it will be explained that the method of determining the position of the connection conductor pad pattern 16 according to the present invention is conceptually completely different from the method of determining the position in the conventional electron beam writing apparatus.

【0018】図1は、既に述べたように、本発明のパタ
ーン位置決定法によりパッドパターンを形成した場合の
セラミック配線基板上の薄膜配線部の構造をも示してお
り、図4は従来法によりパッドパターンを形成した場合
を示している。従来の電子ビーム描画法では特開昭63
−190号公報に示されるように1個又は複数個の位置
合わせマーク15の位置を検出し、その座標から次に描
画すべきパッドパターンの位置を内挿により求めて描画
していた。即ち、既設パターンに合わせてパッドパター
ンを描画していた。この方法によると、図4に示すよう
に、パッド16’は既設のバイア部13の上に位置決め
され、バイア部13に対して対称的(同心円状)に形成
される。このため、LSI30との接続パッド23の位
置から決まる導体22の標準位置とは接続しない部分
や、接続が中途半端なため電気的導通が半断線(左端の
パッドパターンがその一例)となることがあった。
FIG. 1 also shows the structure of a thin film wiring portion on a ceramic wiring substrate when a pad pattern is formed by the pattern position determining method of the present invention, as described above. This shows a case where a pad pattern is formed. In the conventional electron beam writing method,
As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 190-190, the position of one or a plurality of alignment marks 15 is detected, and the position of a pad pattern to be drawn next is obtained by interpolation from the coordinates to perform drawing. That is, the pad pattern is drawn according to the existing pattern. According to this method, as shown in FIG. 4, the pad 16 ′ is positioned on the existing via portion 13 and is formed symmetrically (concentrically) with respect to the via portion 13. For this reason, a portion that is not connected to the standard position of the conductor 22 determined from the position of the connection pad 23 with the LSI 30, or that the connection is incomplete, the electrical conduction may be partially broken (the leftmost pad pattern is an example). there were.

【0019】これに対し、本発明の方法は標準マークを
検出しバイア部13の位置を求め、最終的に所望とする
標準パターンである上部のLSI30の端子位置からき
まる導体22の位置とが接続されるようにパッドパター
ン16を描画するものである。このようにしてパッド1
6を形成すれば、図1に示すごとく、接続不良の無い接
続パターンが形成できる。図5は電子ビームによる接続
導体パッドパターンの描画装置例を示す。鏡体40は電
子ビームが走行するにたる真空に排気されている。電子
銃41から放出された電子ビーム43は電子レンズ42
により細く絞られビームブランカ44、偏向器45を経
て、試料ステージ46に搭載された厚膜配線基板(試
料)47に照射される。試料の大きさは100×100
mm2である。電子ビームは計算機49からの指示にし
たがい100×100mm2の範囲にわたり偏向可能で
あり、これにより、厚膜配線基板47上に接続導体パッ
ド16のパターンを描く。
On the other hand, according to the method of the present invention, the position of the via portion 13 is determined by detecting the standard mark, and the position of the conductor 22 determined from the terminal position of the upper LSI 30, which is the desired standard pattern, is finally connected. The pad pattern 16 is drawn as described above. Pad 1 in this way
By forming 6, a connection pattern free from connection failure can be formed as shown in FIG. FIG. 5 shows an example of an apparatus for drawing a connection conductor pad pattern using an electron beam. The mirror body 40 is evacuated to a vacuum enough for the electron beam to travel. The electron beam 43 emitted from the electron gun 41 is converted into an electron lens 42
The beam is irradiated onto a thick-film wiring board (sample) 47 mounted on a sample stage 46 via a beam blanker 44 and a deflector 45. Sample size is 100 × 100
mm 2 . The electron beam can be deflected over a range of 100 × 100 mm 2 in accordance with an instruction from the computer 49, thereby drawing a pattern of the connection conductor pad 16 on the thick film wiring board 47.

【0020】さて、既にのべたように厚膜配線基板47
は焼成により収縮している。この収縮率は基板毎に異な
るし、同一基板内でも面内でばらつくこともある。した
がってパッドパターン16を描画する位置はきめ細か
く、描画に先立って求めておく必要がある。本実施例で
は図1のバイア部13の形成時にバイア部13と相対位
置が既知の位置合わせマーク15を形成しておく。図6
には位置合わせマーク15を5個設けた例を示した。描
画に先立ち、基板の収縮状態をこれらのマーク上に電子
ビームを走査することにより、その反射電子を検出器4
8により検出することによって求める。図7に反射電子
検出信号Seからバイア部13の位置を推定する方法例
を示した。
Now, as described above, the thick film wiring board 47
Is shrunk by firing. This shrinkage ratio varies from substrate to substrate, and may vary within a plane even within the same substrate. Therefore, the position where the pad pattern 16 is drawn is fine and needs to be determined prior to drawing. In the present embodiment, when forming the via portion 13 in FIG. 1, the alignment mark 15 whose relative position to the via portion 13 is known is formed in advance. FIG.
Shows an example in which five alignment marks 15 are provided. Prior to drawing, the contracted state of the substrate is scanned with an electron beam on these marks, and the reflected electrons are detected by a detector 4.
8 to determine by detection. FIG. 7 shows an example of a method for estimating the position of the via section 13 from the backscattered electron detection signal Se.

【0021】図7(a)に示すように、基板47上の位
置合わせマーク15上を電子ビーム43で走査すると、
マーク15のエッジ部b、cより強い反射電子信号61
が得られる。検出器48の出力信号Seは図7(b)の
ようになる。この検出信号の2つのピーク位置b、cよ
りマークの中心座標を求めることができる。
As shown in FIG. 7A, when the alignment mark 15 on the substrate 47 is scanned by the electron beam 43,
The reflected electron signal 61 stronger than the edges b and c of the mark 15
Is obtained. The output signal Se of the detector 48 is as shown in FIG. The center coordinates of the mark can be obtained from the two peak positions b and c of the detection signal.

【0022】図7(a)において60は接続導体パッド
16のパターンを形成するためのレジスト層である。電
子ビーム43のエネルギーが十分高く、レジストの底の
マーク15までビームが浸入する場合はレジスト60は
そのままでよいが、エネルギーが低く、2層または3層
レジストプロセスを用いる場合は入射電子がマーク15
まで届かない。この様なときはマーク部周辺のレジスト
を予めイオンビームを用いるなどの手段で薄くするか、
もしくは完全に除去してマークを露出させるかしてお
く。こうして図6におけるマーク15の座標を5個求め
る。本来マークがあるべき位置を15’とすると、中心
部のマークの座標を本来あるべき位置に一致させると、
例えば図6に示すように、全体的に基板が収縮したこと
により、周辺部のマークは本来あるべき位置15’より
も内側にずれた位置15にあることがわかる。このこと
から基板10の収縮率をX,Y両方向に渡り予測するこ
とができる。即ち、バイア部13の本来あるべき位置1
3’に対し、収縮した基板上ではそれぞれ13の位置に
シフトしている。本来あるべき位置P’は、図1におい
て、LSI30との接続端子23の位置から薄膜配線2
0の設計に応じて決められた既知の位置(標準パターン
位置)である。これに対し、基板上に既設のバイア位置
Pは前述したとおり測定値より計算することができる。
これらの計算はCPU49により行う。こうして描画デ
ータメモリー50に入力されたバイア位置P’と検出さ
れた既設のバイア位置Pとからその差DP=P’−Pを
求め、PとDPを座標データ生成部51に送り出す。
In FIG. 7A, reference numeral 60 denotes a resist layer for forming a pattern of the connection conductor pad 16. When the energy of the electron beam 43 is sufficiently high and the beam penetrates to the mark 15 at the bottom of the resist, the resist 60 may be left as it is, but when the energy is low and the two- or three-layer resist process is used, the incident electron
Does not reach In such a case, the resist around the mark part is thinned by means such as using an ion beam in advance, or
Alternatively, the mark may be completely removed to expose the mark. Thus, five coordinates of the mark 15 in FIG. 6 are obtained. Assuming that the position where the mark should originally be is 15 ', if the coordinates of the mark at the center are matched with the position where the mark should be,
For example, as shown in FIG. 6, it can be seen that the mark at the peripheral portion is located at a position 15 shifted inward from the position 15 'which should be originally due to the overall contraction of the substrate. From this, it is possible to predict the contraction rate of the substrate 10 in both the X and Y directions. That is, the original position 1 of the via portion 13
In contrast to 3 ′, the positions are shifted to 13 positions on the contracted substrate. In FIG. 1, the position P ′ which should be originally exists from the position of the connection terminal 23 to the LSI
0 is a known position (standard pattern position) determined according to the design of 0. On the other hand, the via position P existing on the substrate can be calculated from the measured value as described above.
These calculations are performed by the CPU 49. The difference DP = P′−P between the via position P ′ input to the drawing data memory 50 and the detected existing via position P is calculated, and P and DP are sent to the coordinate data generation unit 51.

【0023】全部のバイア部に対しこれらのデータが生
成部51に記憶される。このデータにもとづき接続パッ
ド16のパターンが試料基板47上に電子ビーム描画さ
れる。描画に当っては、座標データ生成部51からの座
標データ52はD/A変換部53を介して偏向器45に
印加すべき偏向電圧に変換され、一方ビーム制御部54
からのビーム制御信号55はビームアンプ56を介して
ブランカに印加すべきブランキング電圧57を発生させ
る。描画に用いるレジストはポジタイプでもネガタイプ
でも使いわけることができる。
These data are stored in the generator 51 for all vias. Based on this data, the pattern of the connection pads 16 is drawn by electron beam on the sample substrate 47. In drawing, the coordinate data 52 from the coordinate data generation unit 51 is converted into a deflection voltage to be applied to the deflector 45 via a D / A conversion unit 53, while the beam control unit 54
Generates a blanking voltage 57 to be applied to the blanker via a beam amplifier 56. The resist used for drawing can be either a positive type or a negative type.

【0024】また、上記説明では電子ビームは100m
m×100mmの範囲にわたって偏向できるものとし
た。しかし一般にビームを細く絞った状態でこのような
大面積の偏向をすることは容易ではない。この場合には
ビームの偏向とステージの移動を併用したいわゆるステ
ップ&リピート方式を用いてもよい。上記実施例では、
100×100mm2の全範囲にわたって5個のマーク
で代表したが、収縮が全体でばらつく場合には、もっと
きめ細かくマーク検出する必要がある。図8は、そのよ
うな場合の実施例を説明する図である。厚膜薄膜多層配
線基板10は、100×100mm2の大きさであり、
該基板10には、直径50μmのバイア部13が設計ピ
ッチ150μmでもって形成されている。
In the above description, the electron beam is 100 m
It was possible to deflect over the range of mx 100 mm. However, it is generally not easy to deflect such a large area with the beam narrowed down. In this case, a so-called step-and-repeat method using both beam deflection and stage movement may be used. In the above embodiment,
Although five marks are represented over the entire area of 100 × 100 mm 2 , when the contraction varies as a whole, it is necessary to detect the marks more finely. FIG. 8 is a diagram illustrating an embodiment in such a case. The thick film thin film multilayer wiring board 10 has a size of 100 × 100 mm 2 ,
The substrate 10 is formed with via portions 13 having a diameter of 50 μm at a design pitch of 150 μm.

【0025】本実施例では特別な位置合わせマークのか
わりにバイア部自体を位置合わせマークとして用いる場
合を説明する。基板10上を10×10mm2の大きさ
の複数のブロック63に分割し、各ブロックごとにその
中のバイア部13の位置を計測して本来あるべき位置か
らのずれを求め、その後、接続パターン16の形成を行
った。このような方式を採用することによって、バイア
部の位置を記憶するメモリ回路は、ブロック分割を行わ
ない方式の1/100の小規模のものとすることができ
た。又、各ブロックごとに、パターン形成位置の校正を
実施することにより、高精度な接続パッドパターン16
の形成が可能となった。
In this embodiment, a case where the via portion itself is used as a positioning mark instead of a special positioning mark will be described. The substrate 10 is divided into a plurality of blocks 63 each having a size of 10 × 10 mm 2 , and the position of the via portion 13 in each block is measured to determine the deviation from the original position. No. 16 was formed. By adopting such a method, the memory circuit for storing the position of the via portion can be made as small as 1/100 of the method without block division. By calibrating the pattern formation position for each block, a highly accurate connection pad pattern 16 can be obtained.
Can be formed.

【0026】図9は、本発明に基づく他の実施例を示し
たものである。厚膜薄膜多層配線基板10は、100×
100mm2の大きさであり、該基板には、直径50μ
mのバイア部13が設計ピッチ150μmでもって形成
されている。本実施例では、基板10に形成された現実
のバイア部13の基準パターン位置13’からのずれ
は、基板中心からの距離に依存することに注目し、以下
の方式を採用した。即ち、同図(b)に示すごとく、バ
イア部13からその標準位置13’までの接続パッドパ
ターン16の長さLが、バイア部13のピッチ(即ち、
150μm)の整数倍以下となるように、基板10上を
同図(a)に示すごとく9個のブロック63’に分割し
た。
FIG. 9 shows another embodiment according to the present invention. The thick film thin film multilayer wiring board 10 is 100 ×
100 mm 2 in size, and the substrate has a diameter of 50 μm.
m via portions 13 are formed with a design pitch of 150 μm. In the present embodiment, the following method was adopted, noting that the deviation of the actual via portion 13 formed on the substrate 10 from the reference pattern position 13 'depends on the distance from the substrate center. That is, as shown in FIG. 3B, the length L of the connection pad pattern 16 from the via portion 13 to its standard position 13 ′ is determined by the pitch of the via portion 13 (ie, the pitch of the via portion 13).
The substrate 10 was divided into nine blocks 63 'as shown in FIG.

【0027】その結果、ブロックAでは、バイア部の本
来位置からのずれが150μm以下であったので、一層
の接続パターンで位置ずれを補正した。ブロックBで
は、ずれの大きさが、150〜300μmであったの
で、二層の接続パターンでもってバイア部13の位置補
正を行った。同様にして、ブロックCでは、300〜4
50μmのずれを、三層でもって補正した。以上の方法
を用いることにより、基板10上に長い接続パターンを
形成する必要がなくなり、接続パターン形成処理の簡易
化と、歩留まりの向上を実現することができた。
As a result, in the block A, the deviation of the via portion from the original position was 150 μm or less, so that the positional deviation was corrected with a single connection pattern. In the block B, since the size of the deviation was 150 to 300 μm, the position of the via portion 13 was corrected using the two-layer connection pattern. Similarly, in block C, 300 to 4
The displacement of 50 μm was corrected with three layers. By using the above-described method, it is not necessary to form a long connection pattern on the substrate 10, so that the connection pattern forming process can be simplified and the yield can be improved.

【0028】図10は、本発明に基づく他の実施例を示
したものである。厚膜薄膜多層配線基板10は、100
×100mm2の大きさであり、該基板には、直径50
μmのバイア部13が設計ピッチ150μmでもって形
成されている。基板10上には、図10に64で示すよ
うな相互に間隔をおいた位置に、LSIチップが配置さ
れることになっている。従って、本実施例では、前記し
たような分割ブロックを各LSIチップの実装位置に対
応させて、64で示すように分割した。この様にするこ
とにより、配線に不必要なブロック外に存在するバイア
部に対する接続パターンの形成を避けることができ、
又、補正用接続パターンの形成も容易となった。
FIG. 10 shows another embodiment according to the present invention. The thick-film thin-film multilayer wiring board 10 has 100
× 100 mm 2, and the substrate has a diameter of 50 mm.
A via portion 13 of μm is formed with a design pitch of 150 μm. LSI chips are to be arranged on the substrate 10 at positions spaced from each other as shown by 64 in FIG. Therefore, in the present embodiment, the above-described divided block is divided as indicated by 64 corresponding to the mounting position of each LSI chip. By doing so, it is possible to avoid forming a connection pattern for a via portion existing outside a block unnecessary for wiring,
Further, the formation of the correction connection pattern is also facilitated.

【0029】図11は、本発明における他の実施例を説
明するための図である。前記図8に示された基板10上
に形成されたバイア部の、標準位置からのずれを計測し
たところ、そのずれ量は、図11にずれ量等高線a,
b,cで示したごとく、基板10の中心0を原点とし
て、規則性を有していることがわかった。従って、基板
の中心を原点とするx−y座標系を考え、接続パターン
の長さLを、 Δxij=axij+byij+cxij 2+dyij 2+e Δyij=fxij+gyij+hxij 2+kyij 2+m L=(Δxij 2+Δyij 20.5 (但し、i,jは、(i,j)番目のバイア部の基板中
心を基準としたバイア部位置を示す。)で表せる式によ
り決定した。ここで、係数a〜mは、図11に示された
ずれ量を最小自乗法で近似することにより求めた。以上
の方式によって、接続パターンの長さLを解析的に決定
することが可能となり、該パターン形成処理を簡易化す
ることができた。
FIG. 11 is a diagram for explaining another embodiment of the present invention. When the deviation of the via portion formed on the substrate 10 shown in FIG. 8 from the standard position is measured, the deviation amount is shown in FIG.
As shown by b and c, it was found that the substrate 10 had regularity with the center 0 as the origin. Thus, consider the x-y coordinate system with the center of the substrate as the origin, the length L of the connection patterns, Δx ij = ax ij + by ij + cx ij 2 + dy ij 2 + e Δy ij = fx ij + gy ij + hx ij 2 + ky ij 2 + m L = (Δx ij 2 + Δy ij 2 ) 0.5 (where i, j indicate the via portion position with reference to the substrate center of the (i, j) th via portion). did. Here, the coefficients a to m were obtained by approximating the shift amounts shown in FIG. 11 by the least square method. According to the above method, the length L of the connection pattern can be analytically determined, and the pattern forming process can be simplified.

【0030】図11のようにバイア部の基準位置からの
ずれ量が、基板中心0からの距離に依存している場合に
は、基板10内を図8に示したごとく、複数のブロック
63に分割し、更に、各ブロックの内部をより狭い副ブ
ロック(図示せず)に分割しても良い。この様に多重分
割することにより、各副ブロック毎には、位置に依存し
た補正を行い、同一副ブロック内では、一定の補正量を
用いて描画を行うことが可能となり、接続パターン形成
処理の簡易化、短時間化を実現することが出来た。
If the amount of deviation of the via portion from the reference position depends on the distance from the substrate center 0 as shown in FIG. 11, the substrate 10 is divided into a plurality of blocks 63 as shown in FIG. The block may be divided, and the inside of each block may be further divided into smaller sub-blocks (not shown). By performing the multiple division in this way, it is possible to perform position-dependent correction for each sub-block, and to perform drawing using a fixed correction amount within the same sub-block. Simplification and shortening of time were realized.

【0031】図12は、整合層62を設けて補正を行な
う実施例を示したものである。本実施例では、バイア部
13と配線導体22との位置ずれが大きいので整合のた
めの配線をX方向パターン16XとY方向パターン16Y
との上下2層に分けて行なった。16Cは両層間の接続
用導体部、16Iは絶縁層である。該二層の整合層の上
に配線導体22を設けてLSIチップとの接続を行っ
た。この2層の整合層における接続パターンの長さ
X,LYがなお長い場合には、各層におけるパターン長
をバイア部のピッチD以下となるように整合層をさらに
多層としても良い。
FIG. 12 shows an embodiment in which a matching layer 62 is provided to perform correction. In this embodiment, since the positional displacement between the via portion 13 and the wiring conductor 22 is large, the wiring for matching is changed to the X direction pattern 16 X and the Y direction pattern 16 Y.
In two layers, upper and lower. 16 C is connecting conductor part between the two layers, 16 I denotes an insulating layer. A wiring conductor 22 was provided on the two matching layers to connect with the LSI chip. When the lengths L X and L Y of the connection patterns in the two matching layers are still long, the matching layers may be further multilayered so that the pattern length in each layer is equal to or less than the pitch D of the via portion.

【0032】以上の実施例においては、厚膜配線基板1
0の歪を補正するために、新たに、図1に示したように
整合パターン16を設けたり、図12に示したように整
合層62を設けて補正を実施したが、薄膜配線基板20
中の配線層の描画データを変更することによっても、厚
膜配線基板10側の歪を補正し、整合接続させることが
できる。後述するいずれかの手法により、厚膜配線基板
10上のバイヤ部の位置計測を実行し、その測定データ
に一致するように、薄膜配線基板20中の配線層の位置
データを変更する。そして、これらの描画パターンデー
タの変更は、薄膜配線層中の電源配線、信号配線、メタ
ルパッドなどのパターンデータについて行うものとす
る。例えば、厚膜配線基板10の歪を測定し、図12に
示した方法と同様に、X方向、Y方向に分割し、配線導
体22の位置をLX,LYに対応した距離だけデータ変
更した後該は配線導体22のパターンを作成する。同時
に、これに接続される薄膜配線基板20中の他の接続配
線層もそれに見合った距離だけデータ変更して作成す
る。この時、変更するデータの大きさは、最も近くに存
在する配線同志でも接触しないようにするためバイアピ
ッチDよりも小さくすることが重要である。
In the above embodiment, the thick film wiring board 1
In order to correct the distortion of 0, a new matching pattern 16 was provided as shown in FIG. 1 or a matching layer 62 was provided as shown in FIG.
By changing the drawing data of the middle wiring layer, the distortion on the side of the thick film wiring board 10 can be corrected and matched connection can be made. The position of the via portion on the thick film wiring board 10 is measured by one of the methods described later, and the position data of the wiring layer in the thin film wiring board 20 is changed so as to match the measured data. The change of the drawing pattern data is performed on the pattern data of the power supply wiring, the signal wiring, the metal pad, and the like in the thin film wiring layer. For example, after measuring the strain of the thick film wiring board 10 and dividing it in the X direction and the Y direction in the same manner as the method shown in FIG. 12, after changing the data of the position of the wiring conductor 22 by the distance corresponding to LX and LY, This creates a pattern for the wiring conductor 22. At the same time, other connection wiring layers in the thin film wiring board 20 connected to this are also created by changing data by a distance corresponding to the connection wiring layer. At this time, it is important that the size of the data to be changed is smaller than the via pitch D so that even the closest wirings do not come into contact with each other.

【0033】次にバイア部の断線や短絡等の不良対策に
ついて述べる。後述するようななんらかの手法により、
厚膜配線基板10中のバイヤ部の断線や他部との短絡を
検出し、断線バイア部及び短絡バイア部の使用を避ける
ように薄膜配線基板20中の配線層の描画データを変更
することによって、厚膜配線基板10中に欠陥があって
も正常に動作する。厚膜薄膜多層配線基板を作ることが
可能となる。図13に、その一例を示す。厚膜配線基板
10中に存在するバイアA,B,C,D,Eの内バイヤ
Bは断線であり、バイアCはバイアBと短絡しているこ
とが検出された。そこで、バイアB,Cと薄膜配線基板
側配線との接続を避け、図のように、近くに存在するバ
イアAとDを代りに使用する。このため、描画データを
変更し、図のように接続パターンを変更する。
Next, measures against defects such as disconnection and short circuit of the via portion will be described. By some method as described later,
By detecting a disconnection of a via portion in the thick film wiring substrate 10 and a short circuit with another portion, and changing drawing data of a wiring layer in the thin film wiring substrate 20 so as to avoid use of the disconnected via portion and the shorted via portion. Even if there is a defect in the thick film wiring board 10, it operates normally. It is possible to produce a thick film thin film multilayer wiring board. FIG. 13 shows an example. Of the vias A, B, C, D, and E existing in the thick film wiring board 10, the via B was broken, and the via C was short-circuited with the via B. Therefore, connection between the vias B and C and the wiring on the thin film wiring board side is avoided, and vias A and D existing close to each other are used as shown in the figure. Therefore, the drawing data is changed and the connection pattern is changed as shown in the figure.

【0034】上記は、既存の薄膜配線基板設計データに
基づく既存の描画データを変更することにより接続位置
の補正や変更を実施したが、既存の描画データの変更で
はなく、全く新しく、上記の接続整合または接続変更を
行なうための接続パターンを発生させるための修正層を
設けて実施できる。更に、図1や図12の実施例中に述
べた整合層62の中にこの描画データの変更や修正層に
よるパターン変更の機能をも含ませることもできる。以
上の説明は、厚膜配線基板10中の欠陥検査結果による
こととしたが、最終的なLSIを接続する前、つまり、
厚膜配線基板10上に薄膜配線基板20を作成した後
に、断線、短絡の検査を実施して、その結果にもとづい
て、描画データを変更し、修正パターン(修正層)を介
してLSI30との接続を実施してもよい。
In the above, the connection position was corrected or changed by changing the existing drawing data based on the existing thin-film wiring board design data. However, the connection position was not changed but was completely new. It can be implemented by providing a correction layer for generating a connection pattern for performing a matching or a connection change. Further, the matching layer 62 described in the embodiment of FIGS. 1 and 12 may include the function of changing the drawing data and the function of changing the pattern by the correction layer. The above description is based on the result of the defect inspection in the thick film wiring board 10, but before connecting the final LSI, that is,
After the thin film wiring board 20 is formed on the thick film wiring board 10, a disconnection and a short circuit are inspected, and the drawing data is changed based on the inspection result, and the LSI is connected to the LSI 30 via a correction pattern (correction layer). A connection may be implemented.

【0035】次にパターン形成手段として用いるエネル
ギービームについて述べる。前述したパターン形成装置
のパターン形成手段には、電子ビームまたは光ビーム或
いはイオンビームを用いることができる。またこれらの
パターン形成装置はビームを細く絞る手段とこの細く絞
ったビームを試料の任意の位置に偏向移動させる偏向手
段を備えている。この両手段により、非常に微細な、例
えば、電子ビームであれば10nm程度の、光であれば
100nm程度の、イオンビームであれば数10nm程
度の線幅のパターンを形成することが可能である。更
に、前述した寸法計測手段にも、電子ビーム、イオンビ
ーム、光ビームを用いることが可能で、これらの寸法計
測手段にも収束手段と偏向手段を備えていることももち
ろんである。
Next, an energy beam used as a pattern forming means will be described. An electron beam, a light beam, or an ion beam can be used for the pattern forming means of the pattern forming apparatus described above. These pattern forming apparatuses also include a means for narrowing the beam and a deflecting means for deflecting and moving the narrowed beam to an arbitrary position on the sample. By these two means, it is possible to form a very fine pattern having a line width of about 10 nm for an electron beam, about 100 nm for light, or about several tens nm for an ion beam. . Further, an electron beam, an ion beam, or a light beam can be used for the above-mentioned dimension measuring means. Of course, these dimension measuring means also include a converging means and a deflecting means.

【0036】これまで、パターン形成と位置計測を同一
の電子ビームを用いて行うことを述べたが、計測用の電
子ビームを特別に設けても良い。図14にこの実施例を
示した。パターン形成用電子ビーム鏡体(図ではそのう
ちの集束レンズ65と偏向器45のみを示した)の横に
計測用の電子ビーム鏡体が設けられている。計測用の電
子ビーム鏡体は計測用の電子銃69、計測用の集束レン
ズ67、計測用偏向コイル68、二次電子検出器66か
ら構成されている。パターン形成用の電子ビーム鏡体と
計測用電子ビーム鏡体との試料基板47上での光軸位置
は一定距離(L)だけ離れているが、この値はあらかじ
め計測しておくことで補正できる。この方式の利点は、
1)パターン形成用電子ビーム43と計測用電子ビーム
71とを異なった電子ビームエネルギーに設定できる。
2)パターン形成用電子ビーム系よりも一層微小な電子
ビーム径が得られるように専用の電子光学系を計測用電
子ビーム系に用いることができる。3)パターン形成と
同時に位置計測が実行できるため時間短縮が図れる等で
ある。尚、説明では、計測用にも電子ビームを用いると
したが、既に述べたように、他のビーム、例えば光ビー
ム、イオンビームであっても良い。
Although it has been described above that pattern formation and position measurement are performed using the same electron beam, an electron beam for measurement may be specially provided. FIG. 14 shows this embodiment. An electron beam mirror for measurement is provided beside the electron beam mirror for pattern formation (only the focusing lens 65 and the deflector 45 are shown in the figure). The electron beam mirror for measurement includes an electron gun 69 for measurement, a focusing lens 67 for measurement, a deflection coil 68 for measurement, and a secondary electron detector 66. The optical axis positions of the pattern-forming electron beam mirror and the measurement electron beam mirror on the sample substrate 47 are separated by a certain distance (L), but this value can be corrected by measuring in advance. . The advantage of this method is that
1) The pattern forming electron beam 43 and the measurement electron beam 71 can be set to different electron beam energies.
2) A dedicated electron optical system can be used for the measurement electron beam system so that a smaller electron beam diameter than that of the pattern formation electron beam system can be obtained. 3) Position measurement can be performed simultaneously with pattern formation, so that time can be reduced. In the description, the electron beam is also used for measurement, but as described above, another beam, for example, a light beam or an ion beam may be used.

【0037】計測する対象物である試料(基板)47
は、レーザー干渉計等で精密に位置計測され、ステージ
制御系59によって再現性よく位置制御されるステージ
46の上に載せられている。このステージ46の移動と
計測用電子ビーム71の走査で得られた二次電子(反射
電子でもよい)検出信号とから、基板上の既設パターン
を精密計測する。計測の手法については、後述する。試
料(基板)47上の既設パターンがスルーホールのよう
に表裏パターン画像が対応するものでは、パターンの寸
法計測を基板の裏面から行うことが可能である。図15
はパターン寸法計測を裏面から行った実施例である。構
成要素は、図14の場合と同じである。この方式の利点
は、図14で述べた利点に加え、既設パターン上にレジ
スト71が厚く塗布された状態でも、寸法を計測するこ
とが可能であることである。
Sample (substrate) 47 as an object to be measured
Is mounted on a stage 46 whose position is precisely measured by a laser interferometer or the like and whose position is controlled with good reproducibility by a stage control system 59. An existing pattern on the substrate is precisely measured from the movement of the stage 46 and a detection signal of secondary electrons (or reflected electrons) obtained by scanning of the measurement electron beam 71. The measurement method will be described later. If the existing pattern on the sample (substrate) 47 corresponds to the front and back pattern images, such as through holes, the pattern dimension can be measured from the back surface of the substrate. FIG.
Is an embodiment in which pattern dimension measurement is performed from the back side. The components are the same as in FIG. The advantage of this method is that, in addition to the advantage described with reference to FIG. 14, the dimensions can be measured even when the resist 71 is thickly applied on the existing pattern.

【0038】本発明のパターン形成では、既設のパター
ン上に電子ビーム等を用いて新たなパターンを形成して
いくが、既設パターンの配線に断線や配線相互間の短絡
等が存在する場合、その上にパターン形成を行うことは
無意味である。すなわち、最終段階で歩留まりを下げる
結果になる。そこで、不良化暑を避けてパターン形成を
するようにすれば歩留まりを上げることができる。本発
明装置では、不良箇所を検知する機能を有し、その箇所
を回避したパターン形成を行うようにすることができ
る。不良箇所の検知には、1)パターン形成の電子ビー
ムを用いる、2)検査専用の電子ビーム装置を設ける、
3)検査専用の電子ビーム装置を裏面側に設ける、の三
通りの方法が考えられる。2)、3)の方法では寸法計
測用の電子ビーム装置と兼用することができる。
In the pattern formation according to the present invention, a new pattern is formed on the existing pattern by using an electron beam or the like. Performing pattern formation on it is meaningless. That is, the yield is reduced in the final stage. Therefore, if the pattern is formed while avoiding the heat of deterioration, the yield can be increased. The device of the present invention has a function of detecting a defective portion, and can perform pattern formation avoiding the defective portion. For detecting a defective portion, 1) use an electron beam for pattern formation, 2) provide an electron beam device dedicated for inspection,
3) An electron beam device dedicated for inspection may be provided on the back surface side. The methods 2) and 3) can be used also as an electron beam device for dimension measurement.

【0039】図16はパターン形成用の電子ビームを検
査に用いた実施例である。試料基板72の下面側から電
位供給電源75の電位がブラシ73、電極74を介して
基板中のバイア13に与えられる。与える電位は直流で
も、交流であっても良い。交流であれば同期検出が可能
になる。不良箇所の検出は次のような方法で行う。パタ
ーン形成用の電子ビーム43を基板72上に走査し、電
位計測表示装置76を用いて二次電子走査像を作る。電
位が印加された試料を二次電子像で観察すると明暗のコ
ントラストが現われる。これは電位コントラストとして
良く知られた現象である。裏面から電位が印加される
と、基板72の上面にはどのような電位分布が現われる
かは基板中の配線の設計仕様からわかっている。そこで
期待信号波形と観測信号波形から基板の断線や短絡の箇
所を知ることができる。図16のように二次電子検出器
66の前に反射グリッド78を置き、これに負電位を与
えることによりえられる二次電子像上の電位コントラス
トを強調することができる。
FIG. 16 shows an embodiment in which an electron beam for pattern formation is used for inspection. The potential of the potential supply power supply 75 is applied to the via 13 in the substrate from the lower surface side of the sample substrate 72 via the brush 73 and the electrode 74. The applied potential may be DC or AC. In the case of AC, synchronous detection becomes possible. The detection of a defective portion is performed by the following method. An electron beam 43 for pattern formation is scanned on the substrate 72, and a secondary electron scanning image is formed using the potential measurement display device 76. When the sample to which the potential is applied is observed with a secondary electron image, a bright and dark contrast appears. This is a phenomenon well known as potential contrast. When a potential is applied from the rear surface, what potential distribution appears on the upper surface of the substrate 72 is known from the design specifications of the wiring in the substrate. Therefore, the broken or shorted portion of the substrate can be known from the expected signal waveform and the observed signal waveform. As shown in FIG. 16, a reflection grid 78 is placed in front of the secondary electron detector 66, and a negative potential is applied to the reflection grid 78, whereby the potential contrast on the secondary electron image obtained can be enhanced.

【0040】上記は、パターン形成用の電子ビーム43
を検査用の電子ビームと兼用した実施例を示したが、既
に述べたように検査専用の電子ビーム装置を設けること
も可能である。まず、基板の表側に設ける場合の実施例
を図17に示す。この図では検査専用の電子ビーム装置
を設ける例を示しているが、寸法計測用の電子ビーム装
置と兼用することがより有効である。この兼用の場合に
は二次電子検出器66の前面に反射グリッド78を設け
ておく。そして、寸法計測に用いる場合には反射グリッ
ド78には正電位を印加し、検査の場合には負電位を印
加する。また、測定する基板72の主体はセラミックス
等の絶縁物なので、検査の場合にも絶縁物表面への帯電
を避けるために1kV以下の低エネルギーの電子ビーム
を用いる必要がある。検査の方法は図16の説明と同じ
である。
The above description is based on the electron beam 43 for pattern formation.
Has been described as an embodiment in which the electron beam is also used as an electron beam for inspection. However, as described above, an electron beam device dedicated for inspection may be provided. First, FIG. 17 shows an embodiment in the case where it is provided on the front side of the substrate. Although this figure shows an example in which an electron beam device dedicated for inspection is provided, it is more effective to use the electron beam device for dimension measurement also. In this case, a reflection grid 78 is provided in front of the secondary electron detector 66. Then, a positive potential is applied to the reflective grid 78 when used for dimension measurement, and a negative potential is applied for inspection. Further, since the main body of the substrate 72 to be measured is an insulator such as ceramics, it is necessary to use a low energy electron beam of 1 kV or less even in the case of inspection in order to avoid charging the insulator surface. The inspection method is the same as that described with reference to FIG.

【0041】次に基板の裏面から検査を行う方法の実施
例を図18に示す。この場合にも図15で示した寸法計
測用の電子ビーム装置と兼用することが可能である。二
次電子検出器66の前面には、やはり、電位コントラス
トを強調するための反射グリッド78を備えている。裏
面から検査を行う場合には、パターン形成用の電子ビー
ム43は、バイア13に電位を与える手段として用い
る。まず、パターン形成用の電子ビーム43を基板73
上に走査する。パターン形成用の電子ビーム43のエネ
ルギーが1kV以上であると電子照射により他から絶縁
された状態にあるバイア13は負電位に帯電する。この
後の、検知方法は図16、図17で説明した方法と同じ
である。このようにして、裏面に設けた検査専用の電子
ビーム装置により断線や短絡の検査を可能とする。
Next, FIG. 18 shows an embodiment of a method of performing inspection from the back surface of the substrate. Also in this case, it can be used also as the electron beam apparatus for dimension measurement shown in FIG. The front surface of the secondary electron detector 66 is also provided with a reflection grid 78 for enhancing the potential contrast. When the inspection is performed from the back surface, the electron beam 43 for pattern formation is used as means for applying a potential to the via 13. First, the pattern forming electron beam 43 is applied to the substrate 73.
Scan up. If the energy of the electron beam 43 for pattern formation is 1 kV or more, the via 13 which is insulated from the others by electron irradiation is charged to a negative potential. The subsequent detection method is the same as the method described with reference to FIGS. In this manner, disconnection and short-circuit can be inspected by the inspection-dedicated electron beam device provided on the back surface.

【0042】既に記述した位置座標測定装置を使用し
て、厚膜配線基板の表面に作成された、基準マークとし
て用いるバイアの位置座標の測定はいくつかの変種があ
りうる。次にそれを示す。図19に厚膜配線基板の断面
図を示す。収束された電子ビーム43を図のように上方
より走査し、発生した二次電子を検出して、バイアの位
置座標を測定する。二次電子信号は、試料の形状や材質
により、発生効率が異なるため、図20のような波形と
なる。電子ビームがフォーカスされている場合同図
(b)のようになり、各ピーク値を検出すれば、電子ビ
ームの走査領域(同図(a))との相対関係から、自動
的に各バイア13の中心位置座標を決定することができ
る。このようにして全てのバイアの位置座標を測定すれ
ば高精度の位置座標を得ることができる。また、電子ビ
ームの最終段のレンズ収束条件をデフォーカスにして二
次電子信号を検出すると同図(c)のようになる。この
波形に任意のスライスレベルを設定し、1/0のパルス
波形に変換すると、同図(d)のようになり、これによ
りバイアの有無および位置が容易に判断できる。この条
件下では電子ビームを二次元に粗くして走査することが
可能となり、測定時間の短縮も図れる。更なる時間短縮
の方法として、厚膜配線基板の全体的な歪の傾向を測定
する場合は、特別に選択された側定点を数点測定しても
目的は達成されることは明らかである。
The measurement of the position coordinates of vias used as fiducial marks formed on the surface of the thick film wiring board using the position coordinate measuring device described above can have several variations. The following shows it. FIG. 19 shows a cross-sectional view of the thick film wiring board. The converged electron beam 43 is scanned from above as shown in the figure, the generated secondary electrons are detected, and the via position coordinates are measured. The secondary electron signal has a waveform as shown in FIG. 20 because the generation efficiency varies depending on the shape and material of the sample. When the electron beam is focused, the result is as shown in FIG. 3B. When each peak value is detected, each via 13 is automatically determined from the relative relationship with the scanning area of the electron beam (FIG. 3A). Can be determined. By measuring the position coordinates of all the vias in this way, highly accurate position coordinates can be obtained. Further, when the secondary electron signal is detected with the lens convergence condition at the final stage of the electron beam being defocused, the result is as shown in FIG. When an arbitrary slice level is set for this waveform and converted into a 1/0 pulse waveform, the waveform becomes as shown in FIG. 4D, whereby the presence / absence and position of the via can be easily determined. Under this condition, scanning can be performed with the electron beam coarsened two-dimensionally, and the measurement time can be reduced. As a method of further shortening the time, when measuring the tendency of the overall distortion of the thick-film wiring board, it is clear that the object can be achieved even by measuring several specially selected side fixed points.

【0043】更に、図21に示すように、厚膜配線基板
10上に、任意の基準マーク15を複数個設定し、この
基準マークを測定しても目的を達成することができる。
一例として、基準マークにクロスマークを用いている。
図22はその時の電子ビーム走査と二次電子信号波形と
の関係を示す。同図(a)の電子ビーム走査に対応して
得られる同図(b)の二次電子信号波形より、上記と同
様の手法により、マーカの中心位置座標を測定すること
ができる。
Further, as shown in FIG. 21, a plurality of arbitrary reference marks 15 are set on the thick film wiring board 10, and the object can be achieved by measuring the reference marks.
As an example, a cross mark is used as a reference mark.
FIG. 22 shows the relationship between the electron beam scanning and the secondary electron signal waveform at that time. The coordinates of the center position of the marker can be measured by the same method as described above from the secondary electron signal waveform of FIG. 2B obtained corresponding to the electron beam scanning of FIG.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明のパターン形成方法をとることに
より、以下の様な効果がある。
The following effects can be obtained by employing the pattern forming method of the present invention.

【0045】第1に、接続導体パターンの形成を、各セ
ラミックスまたはガラスセラミックス基板の収縮率ばら
つきが生じても、その上部に形成する薄膜回路との接続
位置を考慮して接続導体パターンをパターニングするこ
とにより、従来生じていたセラミックスまたはガラスセ
ラミックス回路とその上に形成する薄膜回路との接続不
良を防止できる。
First, the connection conductor pattern is formed by patterning the connection conductor pattern in consideration of the connection position with the thin film circuit formed thereon even if the shrinkage ratio of each ceramic or glass ceramic substrate is varied. This can prevent poor connection between the ceramic or glass-ceramic circuit and the thin-film circuit formed thereon, which occur conventionally.

【0046】第2に、接続導体パターンの形状が、従来
では直径1000μmもの円形状パターンであったもの
を、横幅が50μm〜500μmの帯状パターンとした
ことにより、基板中の導体配線の高密度化更には基板上
へのLSI等のモジュールの高密度実装が可能になる。
Second, the connection conductor pattern has been changed from a conventional circular pattern having a diameter of 1000 μm to a band-shaped pattern having a width of 50 μm to 500 μm, thereby increasing the density of the conductor wiring in the substrate. Further, high-density mounting of a module such as an LSI on a substrate becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例になる厚膜薄膜多層配線基板
の製造方法の説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a method of manufacturing a thick-film thin-film multilayer wiring board according to one embodiment of the present invention.

【図2】従来技術の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a conventional technique.

【図3】従来技術の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a conventional technique.

【図4】従来技術の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a conventional technique.

【図5】本発明の実施に用いられる電子ビームによるパ
ターン描画装置の一例の概略構成図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an example of a pattern drawing apparatus using an electron beam used in the embodiment of the present invention.

【図6】本発明のパターン形成方法におけるパターン整
合方法の一例の説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of an example of a pattern matching method in the pattern forming method of the present invention.

【図7】本発明において用いられる電子ビームによるパ
ターン位置検出方法の説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a pattern position detection method using an electron beam used in the present invention.

【図8】本発明によるパターン形成方法の一実施例の説
明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of one embodiment of a pattern forming method according to the present invention.

【図9】本発明によるパターン形成方法の一実施例の説
明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram of one embodiment of a pattern forming method according to the present invention.

【図10】本発明によるパターン形成方法の一実施例の
説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram of one embodiment of a pattern forming method according to the present invention.

【図11】本発明によるパターン形成方法の一実施例の
説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram of one embodiment of a pattern forming method according to the present invention.

【図12】本発明によるパターン整合方法の他の一例の
説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram of another example of the pattern matching method according to the present invention.

【図13】本発明によるパターン整合方法の他の一例の
説明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram of another example of the pattern matching method according to the present invention.

【図14】本発明によるパターン形成装置の他の一構成
例を示す部分概略構成図である。
FIG. 14 is a partial schematic configuration diagram showing another configuration example of the pattern forming apparatus according to the present invention.

【図15】本発明によるパターン形成装置の他の一構成
例を示す部分概略構成図である。
FIG. 15 is a partial schematic configuration diagram illustrating another configuration example of the pattern forming apparatus according to the present invention.

【図16】本発明によるパターン形成装置の他の一構成
例を示す部分概略構成図である。
FIG. 16 is a partial schematic configuration diagram showing another configuration example of the pattern forming apparatus according to the present invention.

【図17】本発明によるパターン形成装置の他の一構成
例を示す部分概略構成図である。
FIG. 17 is a partial schematic configuration diagram illustrating another configuration example of the pattern forming apparatus according to the present invention.

【図18】本発明によるパターン形成装置の他の一構成
例を示す部分概略構成図である。
FIG. 18 is a partial schematic configuration diagram illustrating another configuration example of the pattern forming apparatus according to the present invention.

【図19】本発明において用いられるパターン位置座標
の測定方法の説明図である。
FIG. 19 is an explanatory diagram of a method of measuring pattern position coordinates used in the present invention.

【図20】本発明において用いられるパターン位置座標
の測定方法の説明図である。
FIG. 20 is an explanatory diagram of a method of measuring pattern position coordinates used in the present invention.

【図21】本発明において用いられるパターン位置座標
の測定方法の説明図である。
FIG. 21 is an explanatory diagram of a method of measuring pattern position coordinates used in the present invention.

【図22】本発明において用いられるパターン位置座標
の測定方法の説明図である。
FIG. 22 is an explanatory diagram of a method of measuring pattern position coordinates used in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…厚膜配線基板、11…アルミナ基板、12…内層
導体、13…バイア部、14…ランド、15…位置合わ
せマーク、16…接続導体パッド、20…薄膜配線基
板、21…絶縁層、22…配線導体、23…パッド、3
0…LSI、31…LSI端子、32…半田、62…整
合層。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Thick film wiring board, 11 ... Alumina substrate, 12 ... Inner layer conductor, 13 ... Via part, 14 ... Land, 15 ... Alignment mark, 16 ... Connection conductor pad, 20 ... Thin film wiring board, 21 ... Insulating layer, 22 ... wiring conductors, 23 ... pads, 3
0: LSI, 31: LSI terminal, 32: solder, 62: matching layer.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01L 21/027 H05K 3/10 C 23/12 H01L 21/30 541K H05K 3/10 23/12 N (72)発明者 福原 悟 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所 中央研究所内 (72)発明者 松岡 玄也 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所 中央研究所内 (72)発明者 有馬 英夫 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所 生産技術研究所内 (72)発明者 横野 中 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所 生産技術研究所内 (72)発明者 井上 隆史 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所 生産技術研究所内 (72)発明者 志儀 英孝 神奈川県秦野市堀山下1番地 株式会社 日立製作所 神奈川工場内 (56)参考文献 特開 昭64−11328(JP,A) 特開 昭56−125836(JP,A) 特開 昭58−73193(JP,A) 特開 昭62−272588(JP,A) 特開 昭58−73196(JP,A) 特開 昭63−144599(JP,A) 特開 昭62−14010(JP,A) 特開 昭62−156900(JP,A) 実開 昭62−84974(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05K 3/46 G03F 7/20 G21K 5/04 H01L 21/027 H01L 23/12 H05K 3/10 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI H01L 21/027 H05K 3/10 C 23/12 H01L 21/30 541K H05K 3/10 23/12 N (72) Inventor Satoru Fukuhara 1-280 Higashi-Koigakubo, Kokubunji-shi, Tokyo Inside the Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Hitachi, Ltd.Production Technology Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Naka Yokono 292, Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture, Hitachi, Ltd. 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Hitachi Inside Hitachi, Ltd. Production Technology Laboratory (72) Inventor Hidetaka Shigi No. 1, Horiyamashita, Hadano-shi, Nara Prefecture, Kanagawa Plant, Hitachi, Ltd. (56) References JP-A-64-11328 (JP, A) JP-A-56-1225836 (JP, A) JP-A-58-73193 (JP) JP-A-62-272588 (JP, A) JP-A-58-73196 (JP, A) JP-A-63-144599 (JP, A) JP-A-62-14010 (JP, A) 62-156900 (JP, A) Japanese Utility Model Showa 62-84974 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H05K 3/46 G03F 7/20 G21K 5/04 H01L 21 / 027 H01L 23/12 H05K 3/10

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】複数の位置合わせマークが本来の位置から
収縮状態を反映させて上面の少なくとも周辺に設けら
れ、下面から上面まで導かれる複数のバイア部が埋設さ
れたセラミック多層配線基板に対して、その上面の複数
の位置合わせマークの各々の位置を検出するマーク位置
検出手段と、前記セラミック多層配線基板の上面に導体
膜を成膜する成膜装置と、該成膜装置によって成膜され
た導体膜上に樹脂を塗布し、該塗布された樹脂に対して
前記マーク位置検出手段によって検出された各々の位置
合わせマークの位置を基準にして描画又は露光し、現像
して樹脂パターンを形成するリソグラフィ手段と、該リ
ソグラフィ手段によって形成された樹脂パターンをマス
クとして前記導体膜にエッチングを施すエッチング装置
とを備え、前記セラミック多層配線基板における各バイ
ア部の面積より大きな面積を有する各整合導体パターン
を前記各バイア部に整合接続して形成する整合導体パタ
ーン形成システムと、 該整合導体パターン形成システムで形成された各整合導
体パターンに各配線導体パターンが接続されるように、
該各配線導体パターンを前記各々の位置合わせマークの
本来の位置を元にする標準位置に複数層にして絶縁材に
埋設した薄膜多層配線回路を前記セラミック多層配線基
板の上面に形成し、該薄膜多層配線回路の上面に前記各
配線導体パターンに接続され、且つ半導体素子を接続実
装するための複数の接続端子を配設して形成する薄膜多
層配線回路形成システムとを備えたことを特徴とする厚
膜薄膜混成多層配線基板の製造システム。
1. A ceramic multilayer wiring board in which a plurality of alignment marks are provided at least at the periphery of an upper surface so as to reflect a contracted state from an original position and a plurality of via portions guided from a lower surface to an upper surface are embedded. Mark position detecting means for detecting the position of each of the plurality of alignment marks on the upper surface, a film forming apparatus for forming a conductive film on the upper surface of the ceramic multilayer wiring board, and a film formed by the film forming apparatus. A resin is applied on the conductive film, and the applied resin is drawn or exposed based on the position of each alignment mark detected by the mark position detecting means, and is developed to form a resin pattern. Lithography means, and an etching apparatus for etching the conductive film using a resin pattern formed by the lithography means as a mask, A matching conductor pattern forming system which is formed by matching and connecting each matching conductor pattern having an area larger than the area of each via portion in the multi-layered multilayer wiring board to each via portion, and each of the matching conductor pattern forming systems formed by the matching conductor pattern forming system. As each wiring conductor pattern is connected to the matching conductor pattern,
Forming a thin-film multilayer wiring circuit in which each of the wiring conductor patterns is embedded in an insulating material in a plurality of layers at standard positions based on the original positions of the respective alignment marks on the upper surface of the ceramic multilayer wiring board; A thin-film multilayer wiring circuit forming system connected to each of the wiring conductor patterns on the upper surface of the multilayer wiring circuit and arranging and forming a plurality of connection terminals for connecting and mounting a semiconductor element. This is a system for manufacturing thick-film thin-film hybrid multilayer wiring boards.
【請求項2】複数の位置合わせマークが本来の位置から
収縮状態を反映させて上面の少なくとも周辺に設けら
れ、下面から上面まで導かれる複数のバイア部が埋設さ
れたセラミック多層配線基板に対して、埋設されたバイ
ア部に断線欠陥若しくは短絡欠陥が存在するか否かを検
査する検査装置と、 前記セラミック多層配線基板の上面の複数の位置合わせ
マークの各々の位置を検出するマーク位置検出手段と、
前記セラミック多層配線基板の上面に導体膜を成膜する
成膜装置と、該成膜装置によって成膜された導体膜上に
樹脂を塗布し、該塗布された樹脂に対して前記マーク位
置検出手段によって検出された各々の位置合わせマーク
の位置を基準にして描画又は露光し、現像して樹脂パタ
ーンを形成するリソグラフィ手段と、該リソグラフィ手
段によって形成された樹脂パターンをマスクとして前記
導体膜にエッチングを施すエッチング装置とを備え、前
記セラミック多層配線基板における各バイア部の面積よ
り大きな面積を有する各整合導体パターンを前記各バイ
ア部に整合接続して形成する整合導体パターン形成シス
テムと、 該整合導体パターン形成システムで形成された各整合導
体パターンに各配線導体パターンが接続されるように、
該各配線導体パターンを前記各々の位置合わせマークの
本来の位置を元にする標準位置に複数層にして絶縁材に
埋設した薄膜多層配線回路を前記セラミック多層配線基
板の上面に形成し、該薄膜多層配線回路の上面に前記各
配線導体パターンに接続され、且つ半導体素子を接続実
装するための複数の接続端子を配設して形成し、更に前
記検査装置でセラミック多層配線基板に埋設されたバイ
ア部に断線欠陥若しくは短絡欠陥が存在すると検査され
た際、前記セラミック多層配線基板における欠陥のバイ
ア部から正常なバイア部へと前記薄膜多層配線回路にお
ける前記各接続端子に接続される配線導体パターンで接
続変更する薄膜多層配線回路形成システムとを備えたこ
とを特徴とする厚膜薄膜混成多層配線基板の製造システ
ム。
2. A ceramic multilayer wiring board in which a plurality of alignment marks are provided at least on the periphery of an upper surface reflecting a contracted state from an original position and a plurality of via portions guided from the lower surface to the upper surface are embedded. An inspection device for inspecting whether a buried via portion has a disconnection defect or a short-circuit defect, and a mark position detecting means for detecting a position of each of a plurality of alignment marks on the upper surface of the ceramic multilayer wiring board. ,
A film forming apparatus for forming a conductive film on the upper surface of the ceramic multilayer wiring substrate; and a resin applied to the conductive film formed by the film forming apparatus, and the mark position detecting means for the applied resin. Lithography means for drawing or exposing based on the position of each alignment mark detected by the method, developing and forming a resin pattern, and etching the conductive film using the resin pattern formed by the lithography means as a mask. A matching conductor pattern forming system for matching and forming each matching conductor pattern having an area larger than the area of each via portion in the ceramic multilayer wiring board to each of the via portions. As each wiring conductor pattern is connected to each matching conductor pattern formed by the forming system,
Forming a thin-film multilayer wiring circuit in which each of the wiring conductor patterns is embedded in an insulating material in a plurality of layers at standard positions based on the original positions of the respective alignment marks on the upper surface of the ceramic multilayer wiring board; A plurality of connection terminals connected to the respective wiring conductor patterns and for connecting and mounting a semiconductor element are formed and formed on the upper surface of the multilayer wiring circuit, and the vias embedded in the ceramic multilayer wiring board by the inspection apparatus are further formed. When it is inspected that a disconnection defect or a short-circuit defect exists in the portion, the wiring conductor pattern connected to each of the connection terminals in the thin-film multilayer wiring circuit from a defective via portion to a normal via portion in the ceramic multilayer wiring board. A system for manufacturing a thick-film / thin-film hybrid multilayer wiring board, comprising: a thin-film multilayer wiring circuit forming system for changing connection.
【請求項3】前記検査装置は、前記セラミック多層配線
基板を載置するステージと、該ステージ上に載置された
セラミック多層配線基板のバイア部に電位を付与する電
位付与手段と、該電位付与手段によって電位が付与され
たバイア部に対して集束された電子ビームを偏向照射す
る電子ビーム照射光学系と、前記集束された電子ビーム
が偏向照射されたことによって既設パターンの電位分布
に応じて生じる二次電子若しくは反射電子を検出して検
出信号を出力する検出器とを備えて構成することを特徴
とする請求項2記載の厚膜薄膜混成多層配線基板の製造
システム。
3. An inspection apparatus comprising: a stage on which the ceramic multilayer wiring board is mounted; a potential applying means for applying a potential to a via portion of the ceramic multilayer wiring board mounted on the stage; An electron beam irradiation optical system for deflecting and irradiating the focused electron beam to the via portion to which a potential is applied by the means, and the electron beam irradiation optical system deflecting and irradiating the focused electron beam according to the potential distribution of the existing pattern. 3. The system according to claim 2, further comprising a detector for detecting a secondary electron or a reflected electron and outputting a detection signal.
【請求項4】前記整合導体パターン形成システムにおけ
るリソグラフィ手段は、電子線を用いて前記樹脂パター
ンを描画する電子線描画装置であることを特徴とする請
求項 1または2記載の厚膜薄膜混成多層配線基板の製造
システム
4. The matching conductor pattern forming system according to claim 1, wherein
The lithography means uses an electron beam to
The electron beam drawing apparatus for drawing
Manufacture of thick film hybrid multilayer wiring board Motomeko 1 or 2, wherein
System .
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