JP3391003B2 - 多層配線基板の製造方法 - Google Patents
多層配線基板の製造方法Info
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- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/46—Manufacturing multilayer circuits
- H05K3/4644—Manufacturing multilayer circuits by building the multilayer layer by layer, i.e. build-up multilayer circuits
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- Formation Of Insulating Films (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、多層配線基板に関す
る。この配線基板は、セラミック基板などの支持基板の
上に、ポリイミドなどの有機質絶縁膜と配線とを交互に
積層して得られる高密度多層配線基板に好適に利用され
うる。
る。この配線基板は、セラミック基板などの支持基板の
上に、ポリイミドなどの有機質絶縁膜と配線とを交互に
積層して得られる高密度多層配線基板に好適に利用され
うる。
【０００２】
【従来の技術】上層配線と下層配線とをポリイミドなど
の耐熱性樹脂からなる絶縁膜を介して積層し、コンタク
トホールを通じて接続する高密度基板においては、コン
タクトホールでの接触抵抗を低減させるために、コンタ
クトホール形成時に露出する下層配線を清浄化する技術
が種々提案されている。
の耐熱性樹脂からなる絶縁膜を介して積層し、コンタク
トホールを通じて接続する高密度基板においては、コン
タクトホールでの接触抵抗を低減させるために、コンタ
クトホール形成時に露出する下層配線を清浄化する技術
が種々提案されている。
【０００３】例えば、特開昭６３−１４０５５２号公報
では、下層配線及び絶縁膜を順に設けた基板をアルカリ
溶液に浸漬して、清浄化した後、上層配線が形成されて
いる。また、特開平５−２９１４１６号公報では、下層
配線及び絶縁膜を順に設けた基板をＡｒガスでスパッタ
クリーニング（イオンミリング）することにより、清浄
化している。そしてこの状態のまま上層配線を形成した
のでは、スパッタクリーニング時に絶縁膜表面に生じた
変質層を介して上層配線間にリーク電流が流れるので、
これを防止するため、その変質層をＯ2プラズマを用い
たスパッタクリーニング（酸素プラズマエッチング）し
て清浄化した後、上層配線材料をスパッタリングにより
形成している。
では、下層配線及び絶縁膜を順に設けた基板をアルカリ
溶液に浸漬して、清浄化した後、上層配線が形成されて
いる。また、特開平５−２９１４１６号公報では、下層
配線及び絶縁膜を順に設けた基板をＡｒガスでスパッタ
クリーニング（イオンミリング）することにより、清浄
化している。そしてこの状態のまま上層配線を形成した
のでは、スパッタクリーニング時に絶縁膜表面に生じた
変質層を介して上層配線間にリーク電流が流れるので、
これを防止するため、その変質層をＯ2プラズマを用い
たスパッタクリーニング（酸素プラズマエッチング）し
て清浄化した後、上層配線材料をスパッタリングにより
形成している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記特開昭６
３−１４０５５２号公報に記載の技術では、清浄化のた
めに、ウェットプロセスを用いる上、清浄度が十分でな
い。また、前記特開平５−２９１４１６号公報に記載の
技術では、折角清浄化した下層配線まで酸素プラズマエ
ッチングされ、その表面が酸化されたり、汚れが付着さ
れたりする。結局、いずれの方法も接続の信頼性に劣
る。それ故、この発明の目的は、従来とは異なる工程を
経ることにより、上下配線間の接続の信頼性に優れた多
層配線基板を提供することにある。
３−１４０５５２号公報に記載の技術では、清浄化のた
めに、ウェットプロセスを用いる上、清浄度が十分でな
い。また、前記特開平５−２９１４１６号公報に記載の
技術では、折角清浄化した下層配線まで酸素プラズマエ
ッチングされ、その表面が酸化されたり、汚れが付着さ
れたりする。結局、いずれの方法も接続の信頼性に劣
る。それ故、この発明の目的は、従来とは異なる工程を
経ることにより、上下配線間の接続の信頼性に優れた多
層配線基板を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する手段
は、下層配線の上にコンタクトホールを有する有機質の
絶縁膜を形成し、さらにその上に上層配線を形成するこ
とにより、該コンタクトホールを通じて該上層配線と該
下層配線とが接続された多層配線基板を製造する方法に
おいて、前記上層配線および下層配線が、薄膜層とメッ
キ層とからなり、該コンタクトホールを有する絶縁膜を
形成後、下記の工程を順に経ることを特徴とする多層配
線基板の製造方法である。
は、下層配線の上にコンタクトホールを有する有機質の
絶縁膜を形成し、さらにその上に上層配線を形成するこ
とにより、該コンタクトホールを通じて該上層配線と該
下層配線とが接続された多層配線基板を製造する方法に
おいて、前記上層配線および下層配線が、薄膜層とメッ
キ層とからなり、該コンタクトホールを有する絶縁膜を
形成後、下記の工程を順に経ることを特徴とする多層配
線基板の製造方法である。
【０００６】（ａ）該コンタクトホールに露出した該下
層配線を非反応性ドライエッチングにより清浄化する工
程。 （ｂ）該絶縁膜の表面に所定パターンの該上層配線を形
成する工程。 （ｃ）露出している該絶縁膜の表面の変質層を反応性ド
ライエッチングにより除去する工程。
層配線を非反応性ドライエッチングにより清浄化する工
程。 （ｂ）該絶縁膜の表面に所定パターンの該上層配線を形
成する工程。 （ｃ）露出している該絶縁膜の表面の変質層を反応性ド
ライエッチングにより除去する工程。
【０００７】ここで、前記非反応性ドライエッチングと
して、イオンミリングを用いるのが好ましい。イオン加
速電圧や照射強度等の調整が容易で、下層配線の表面を
清浄化する作用が強いからである。
して、イオンミリングを用いるのが好ましい。イオン加
速電圧や照射強度等の調整が容易で、下層配線の表面を
清浄化する作用が強いからである。
【０００８】また、前記反応性ドライエッチングとし
て、プラズマエッチングを用いるのが好ましい。化学的
エッチング機構によりエッチングが進むので、変質層を
除去し、しかも、プラズマエッチングにより逆に処理面
を変質させることがないからである。
て、プラズマエッチングを用いるのが好ましい。化学的
エッチング機構によりエッチングが進むので、変質層を
除去し、しかも、プラズマエッチングにより逆に処理面
を変質させることがないからである。
【０００９】さらに、前記上層配線および下層配線が、
薄膜層とメッキ層とからなる組合せであるので、メッキ
層の付加により上層及び下層配線層は厚く、従って配線
抵抗が低くなり、多層配線基板の電気的特性が向上する
。また、有機質の絶縁層としては、ポリイミド、ＢＣ
Ｂ樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
薄膜層とメッキ層とからなる組合せであるので、メッキ
層の付加により上層及び下層配線層は厚く、従って配線
抵抗が低くなり、多層配線基板の電気的特性が向上する
。また、有機質の絶縁層としては、ポリイミド、ＢＣ
Ｂ樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
【００１０】
【作用】（ｂ）工程で上層配線を形成するので、コンタ
クトホールに露出していた下層配線は、（ｃ）工程の反
応性ドライエッチングの際には、すでに上層配線で覆わ
れている。従って、（ｃ）工程では、下層配線を損傷さ
せることなく、露出した絶縁膜表面を清浄化することが
できる。即ち、（ａ）工程において劣化した絶縁層表面
のうち上層配線間に位置し、露出している部分を（ｃ）
工程により除去することができる。
クトホールに露出していた下層配線は、（ｃ）工程の反
応性ドライエッチングの際には、すでに上層配線で覆わ
れている。従って、（ｃ）工程では、下層配線を損傷さ
せることなく、露出した絶縁膜表面を清浄化することが
できる。即ち、（ａ）工程において劣化した絶縁層表面
のうち上層配線間に位置し、露出している部分を（ｃ）
工程により除去することができる。
【００１１】なお、上層配線が（ｃ）工程で酸化などさ
れることがあっても、その影響は上層配線の表面のみに
とどまるので配線抵抗に影響を及ぼさない。また、上層
配線がさらに上の配線と接続される場合には、上層配線
は（ａ）工程の非反応性ドライエッチングで清浄化され
るので、表面酸化の影響を生ずることはない。
れることがあっても、その影響は上層配線の表面のみに
とどまるので配線抵抗に影響を及ぼさない。また、上層
配線がさらに上の配線と接続される場合には、上層配線
は（ａ）工程の非反応性ドライエッチングで清浄化され
るので、表面酸化の影響を生ずることはない。
【００１２】なお、一般にドライエッチングは、ガスと
高温にて反応させる気相エッチング、低温ガスプラズマ
を用いたプラズマエッチング、イオンのスパッタリング
効果を利用したスパッタエッチング、イオン電子銃を用
いたイオンビームエッチングに大別される。更に、スパ
ッタエッチングは、不活性ガスを用いたスパッタエッチ
ングと、反応性ガスを用いた反応性スパッタエッチング
（反応性イオンエッチング；ＲＩＥ）に分けられる。ま
た、イオンビームエッチングも、不活性ガスを使用する
イオンビームエッチング（イオンミリング）と反応性ガ
スを用いる反応性イオンビームエッチングに分けられ
る。
高温にて反応させる気相エッチング、低温ガスプラズマ
を用いたプラズマエッチング、イオンのスパッタリング
効果を利用したスパッタエッチング、イオン電子銃を用
いたイオンビームエッチングに大別される。更に、スパ
ッタエッチングは、不活性ガスを用いたスパッタエッチ
ングと、反応性ガスを用いた反応性スパッタエッチング
（反応性イオンエッチング；ＲＩＥ）に分けられる。ま
た、イオンビームエッチングも、不活性ガスを使用する
イオンビームエッチング（イオンミリング）と反応性ガ
スを用いる反応性イオンビームエッチングに分けられ
る。
【００１３】これらの他の分類方法としては、反応性ド
ライエッチングと、非反応性ドライエッチングに分ける
方法もある。反応性ドライエッチングには、プラズマエ
ッチング、反応性スパッタエッチング、反応性イオンビ
ームエッチングが含まれ、非反応性ドライエッチングに
は、不活性ガスを用いたスパッタエッチングやイオンビ
ームエッチング（イオンミリング）が含まれる。ここ
で、反応性ドライエッチングは、Ｏ2や反応性ガスなど
との反応により対象物と化学的に反応することで、対象
物をガス化する等してエッチングが進行する化学的エッ
チング機構の側面があり、非反応性ドライエッチング
が、物理的に対象物の原子を除去していく物理的エッチ
ング機構とは異なる。
ライエッチングと、非反応性ドライエッチングに分ける
方法もある。反応性ドライエッチングには、プラズマエ
ッチング、反応性スパッタエッチング、反応性イオンビ
ームエッチングが含まれ、非反応性ドライエッチングに
は、不活性ガスを用いたスパッタエッチングやイオンビ
ームエッチング（イオンミリング）が含まれる。ここ
で、反応性ドライエッチングは、Ｏ2や反応性ガスなど
との反応により対象物と化学的に反応することで、対象
物をガス化する等してエッチングが進行する化学的エッ
チング機構の側面があり、非反応性ドライエッチング
が、物理的に対象物の原子を除去していく物理的エッチ
ング機構とは異なる。
【００１４】従って、非反応性ドライエッチングによれ
ば、コンタクトホール底面の下層配線表面は、汚れと共
に下層配線表面もわずかに除去され、新生面が露出す
る。この新生面は活性が高く、この面にスパッタリング
等により薄膜層を形成すれば、下層配線表面（新生面）
と薄膜層は、強固に結合し、かつ、その間の導通は良好
となる。しかし一方で、かかる物理的機構によるエッチ
ングは、同時に照射されるポリイミド等の有機質の絶縁
膜にとっては、分子間の結合や分子中の結合を切断し、
また、炭化させる等のダメージを与える作用をし、変質
層を形成することとなる。
ば、コンタクトホール底面の下層配線表面は、汚れと共
に下層配線表面もわずかに除去され、新生面が露出す
る。この新生面は活性が高く、この面にスパッタリング
等により薄膜層を形成すれば、下層配線表面（新生面）
と薄膜層は、強固に結合し、かつ、その間の導通は良好
となる。しかし一方で、かかる物理的機構によるエッチ
ングは、同時に照射されるポリイミド等の有機質の絶縁
膜にとっては、分子間の結合や分子中の結合を切断し、
また、炭化させる等のダメージを与える作用をし、変質
層を形成することとなる。
【００１５】なお、非反応性ドライエッチングの中で、
特にイオンミリングは、イオンの加速電圧、照射強度の
調整が容易である。また、イオンをビーム状にして照射
するので、下層配線の表面を清浄化する作用が強い。
特にイオンミリングは、イオンの加速電圧、照射強度の
調整が容易である。また、イオンをビーム状にして照射
するので、下層配線の表面を清浄化する作用が強い。
【００１６】一方、反応性ドライエッチングは、物理的
機構によるエッチングが並行して進行する場合もある
が、化学的反応によってエッチングが進行するので、非
反応性ドライエッチングと異なり、変質層を化学的反応
によって、例えば、ＣＯ2等にガス化して除去する。従
って、変質層を生成せず、変質層を除去することができ
る。
機構によるエッチングが並行して進行する場合もある
が、化学的反応によってエッチングが進行するので、非
反応性ドライエッチングと異なり、変質層を化学的反応
によって、例えば、ＣＯ2等にガス化して除去する。従
って、変質層を生成せず、変質層を除去することができ
る。
【００１７】反応性ドライエッチングの中で、特にプラ
ズマエッチングは、エッチング機構の大半が化学的であ
り、物理的エッチングの側面が少ないので、変質層を除
去する能力に優れ、逆に、絶縁膜に作用して表面を変質
させることが少ない、即ち、変質層の除去に適する。な
お、不活性ガスとしては、Ａｒが多くの場合に用いられ
るが、Ｎｅ、Ｈｅ等でも良い。
ズマエッチングは、エッチング機構の大半が化学的であ
り、物理的エッチングの側面が少ないので、変質層を除
去する能力に優れ、逆に、絶縁膜に作用して表面を変質
させることが少ない、即ち、変質層の除去に適する。な
お、不活性ガスとしては、Ａｒが多くの場合に用いられ
るが、Ｎｅ、Ｈｅ等でも良い。
【００１８】一方、反応性ドライエッチングに使用する
反応性ガスとしては、ＣＨ4、ＣＨＦ3、ＳＦ6等の対象
物との反応性に富むガスが挙げられる。また、プラズマ
エッチングには、Ｏ2や、Ｏ2とＣＨＦ3やＳＦ6等の前述
の反応性ガスとの混合ガスが用いられる。なお、これら
のガスの選択は、絶縁膜の材質や除去する変質層の厚さ
等により適宜決定すればよい。この中で、プラズマエッ
チングをＯ2ガスを使用して行う場合には、Ｏ2ガスが安
価で取り扱いも容易である利点がある。
反応性ガスとしては、ＣＨ4、ＣＨＦ3、ＳＦ6等の対象
物との反応性に富むガスが挙げられる。また、プラズマ
エッチングには、Ｏ2や、Ｏ2とＣＨＦ3やＳＦ6等の前述
の反応性ガスとの混合ガスが用いられる。なお、これら
のガスの選択は、絶縁膜の材質や除去する変質層の厚さ
等により適宜決定すればよい。この中で、プラズマエッ
チングをＯ2ガスを使用して行う場合には、Ｏ2ガスが安
価で取り扱いも容易である利点がある。
【００１９】
【実施例】この発明の配線基板の製造方法の実施例を図
面に沿って説明する。図１〜図１９は実施例の製造工程
を順に示す断面図、図２０は図１〜図１９の工程を経て
得られた絶縁評価用の配線基板を示す平面図、図２１は
図２０の配線基板の上下配線のみを透視したところを示
す斜視図、図２２はコンタクトホール導通評価用の配線
基板を示す平面図、図２３は図２２のＣＤ断面図であ
る。なお、図１〜図１９は図２０のＡＢ線断面の形成過
程に相当する。
面に沿って説明する。図１〜図１９は実施例の製造工程
を順に示す断面図、図２０は図１〜図１９の工程を経て
得られた絶縁評価用の配線基板を示す平面図、図２１は
図２０の配線基板の上下配線のみを透視したところを示
す斜視図、図２２はコンタクトホール導通評価用の配線
基板を示す平面図、図２３は図２２のＣＤ断面図であ
る。なお、図１〜図１９は図２０のＡＢ線断面の形成過
程に相当する。
【００２０】１００ｍｍ四方のアルミナ基板２上に順に
Ｔｉ０．２μｍ及びＣｕ０．２μｍからなる下地層３１
をスパッタリングし、その上にフォトレジストＲ１を塗
布し（図１）、パターン感光を行った後、現像処理によ
り、下層配線が形成される部分のみフォトレジストＲ１
を除去した（図２）。フォトレジストＲ１が除去された
部分にＣｕ７μｍ及びＮｉ１μｍからなるメッキ層３２
を順に電解メッキにて形成し（図３）、残ったフォトレ
ジストＲ１を除去し（図４）、さらにフォトレジストＲ
１が除去された部分の下地層３１をエッチングすること
により、下地層３１及びメッキ層３２からなる厚さ８μ
ｍの下層配線３を形成した（図５）。
Ｔｉ０．２μｍ及びＣｕ０．２μｍからなる下地層３１
をスパッタリングし、その上にフォトレジストＲ１を塗
布し（図１）、パターン感光を行った後、現像処理によ
り、下層配線が形成される部分のみフォトレジストＲ１
を除去した（図２）。フォトレジストＲ１が除去された
部分にＣｕ７μｍ及びＮｉ１μｍからなるメッキ層３２
を順に電解メッキにて形成し（図３）、残ったフォトレ
ジストＲ１を除去し（図４）、さらにフォトレジストＲ
１が除去された部分の下地層３１をエッチングすること
により、下地層３１及びメッキ層３２からなる厚さ８μ
ｍの下層配線３を形成した（図５）。
【００２１】次に、下層配線３の形成されたアルミナ基
板２上に、ポリイミド前駆体Ｐをスピンコートし、温度
８０℃でプリベークさせた後（図６）、フォトレジスト
Ｒ２を塗布し（図７）、コンタクトホール部を露光、現
像し（図８）、さらにその部分のポリイミド前駆体Ｐを
エッチングすることにより、開口径５０μｍのコンタク
トホール５１を各配線パターンの両端に各４個設けた
（図９なお、図２０参照）。残ったフォトレジストＲ２
を除去し、窒素雰囲気中３５０℃でポリイミド前駆体Ｐ
を硬化させてポリイミド樹脂５とした（図１０）。
板２上に、ポリイミド前駆体Ｐをスピンコートし、温度
８０℃でプリベークさせた後（図６）、フォトレジスト
Ｒ２を塗布し（図７）、コンタクトホール部を露光、現
像し（図８）、さらにその部分のポリイミド前駆体Ｐを
エッチングすることにより、開口径５０μｍのコンタク
トホール５１を各配線パターンの両端に各４個設けた
（図９なお、図２０参照）。残ったフォトレジストＲ２
を除去し、窒素雰囲気中３５０℃でポリイミド前駆体Ｐ
を硬化させてポリイミド樹脂５とした（図１０）。
【００２２】基板２をイオンビームエッチング用のチャ
ンバー内に置き、チャンバー内を１×１０-5Torrまで真
空引きし、アルゴンガスを導入して３．０×１０-4Torr
に設定した。そして、イオン化したＡｒ粒子を加速電圧
６００Ｖで１５０秒間照射するイオンミリングを施した
（図１１）。これにより、コンタクトホール５１の底面
部に露出する下層配線３（メッキ層３２）の表面に付着
した汚れが除去され、清浄化された。しかし、同時にポ
リイミド樹脂５上には、ポリイミドの変質層５２が生じ
ている（図１２）。
ンバー内に置き、チャンバー内を１×１０-5Torrまで真
空引きし、アルゴンガスを導入して３．０×１０-4Torr
に設定した。そして、イオン化したＡｒ粒子を加速電圧
６００Ｖで１５０秒間照射するイオンミリングを施した
（図１１）。これにより、コンタクトホール５１の底面
部に露出する下層配線３（メッキ層３２）の表面に付着
した汚れが除去され、清浄化された。しかし、同時にポ
リイミド樹脂５上には、ポリイミドの変質層５２が生じ
ている（図１２）。
【００２３】次に、Ｃｒ０．０２５μｍ及びＣｕ０．２
μｍからなる下地層４１をスパッタリングし（図１
３）、その上にフォトレジストＲ３を塗布し（図１
４）、パターン感光を行った後、現像処理により、上層
配線が形成される部分のみフォトレジストＲ３を除去し
た（図１５）。フォトレジストＲ３が除去された部分に
Ｃｕ７μｍ及びＮｉ１μｍからなるメッキ層４２を順に
電解メッキにて形成し（図１６）、残ったフォトレジス
トＲ３を除去し（図１７）、さらにフォトレジストＲ３
が除去された部分の下地層４１をエッチングすることに
より、下地層４１及びメッキ層４２からなる厚さ８μ
ｍ、幅５０μｍ、長さ（紙面垂直方向）３４ｍｍ、配線
間間隔１５０μｍの上層配線４を形成した（図１８な
お、図２０参照）。形成された下層配線３及び上層配線
４は、基板２の縦方向に２対、横方向に２対の合計４対
である。
μｍからなる下地層４１をスパッタリングし（図１
３）、その上にフォトレジストＲ３を塗布し（図１
４）、パターン感光を行った後、現像処理により、上層
配線が形成される部分のみフォトレジストＲ３を除去し
た（図１５）。フォトレジストＲ３が除去された部分に
Ｃｕ７μｍ及びＮｉ１μｍからなるメッキ層４２を順に
電解メッキにて形成し（図１６）、残ったフォトレジス
トＲ３を除去し（図１７）、さらにフォトレジストＲ３
が除去された部分の下地層４１をエッチングすることに
より、下地層４１及びメッキ層４２からなる厚さ８μ
ｍ、幅５０μｍ、長さ（紙面垂直方向）３４ｍｍ、配線
間間隔１５０μｍの上層配線４を形成した（図１８な
お、図２０参照）。形成された下層配線３及び上層配線
４は、基板２の縦方向に２対、横方向に２対の合計４対
である。
【００２４】各対の上層配線４の対向するパッド４３，
４３間に２５Ｖの電圧を１０秒間加えて絶縁抵抗を測定
したところ、それぞれ１．０×１０9Ω、１．６×１０9
Ω、１．７×１０8Ω、３．５×１０8Ωの低い値であっ
た。上層配線４，４の間には変質層５２が有るからであ
る。
４３間に２５Ｖの電圧を１０秒間加えて絶縁抵抗を測定
したところ、それぞれ１．０×１０9Ω、１．６×１０9
Ω、１．７×１０8Ω、３．５×１０8Ωの低い値であっ
た。上層配線４，４の間には変質層５２が有るからであ
る。
【００２５】続いて、チャンバー内を０．１Torrまで真
空引きし、流量５００ｃｃ／ｍｉｎ．で酸素ガスを流
し、出力７００Ｗで酸素プラズマエッチングを１０分間
行って露出している変質層５２を除去した（図１９）。
得られた配線基板１の平面図は、図２０に示すとおりで
あり、要部を透視したのが図２１である。再び各対の上
層配線４の対向するパッド４３，４３間に２５Ｖの電圧
を１０秒間加えて抵抗を測定したところ、いずれも１×
１０12Ω以上であり、ポリイミド樹脂５表面に充分な絶
縁抵抗が確保されていることが判った。
空引きし、流量５００ｃｃ／ｍｉｎ．で酸素ガスを流
し、出力７００Ｗで酸素プラズマエッチングを１０分間
行って露出している変質層５２を除去した（図１９）。
得られた配線基板１の平面図は、図２０に示すとおりで
あり、要部を透視したのが図２１である。再び各対の上
層配線４の対向するパッド４３，４３間に２５Ｖの電圧
を１０秒間加えて抵抗を測定したところ、いずれも１×
１０12Ω以上であり、ポリイミド樹脂５表面に充分な絶
縁抵抗が確保されていることが判った。
【００２６】同様にして図２２及び図２３に示すような
コンタクトホール導通評価用の配線基板１を製造した。
この試料は上層配線４と下層配線３との間の接続（導
通）の良否を判定するもので、一本当たり２００ヶ所の
接続箇所が形成されている。上層配線４の両端のパッド
４４，４４間の抵抗を測定したところ、１Ω以下であ
り、上層及び下層配線３，４がコンタクトホール５１を
通じて良好に接続していることが判った。
コンタクトホール導通評価用の配線基板１を製造した。
この試料は上層配線４と下層配線３との間の接続（導
通）の良否を判定するもので、一本当たり２００ヶ所の
接続箇所が形成されている。上層配線４の両端のパッド
４４，４４間の抵抗を測定したところ、１Ω以下であ
り、上層及び下層配線３，４がコンタクトホール５１を
通じて良好に接続していることが判った。
【００２７】このように、コンタクトホール５１では良
好に接続し、ポリイミド樹脂５表面では絶縁性が維持さ
れている理由を考察すると次のようである。配線基板１
は、アルミナ基板２上に下層配線３及び上層配線４がポ
リイミド樹脂５を介して形成され、コンタクトホール５
１を通じて上層及び下層配線３，４が接続した構造をも
っている。そして、上層配線４が形成される前にコンタ
クトホール５１に露出した下層配線３の表面は、イオン
ミリングによって清浄化されている。従って、清浄化さ
れた状態で上層配線４が形成されるので、下層配線３と
上層配線４とは良好に接続している。一方、このイオン
ミリングの際に、ポリイミド樹脂５表面が茶色に変色す
るので、変質層５２が生じているものと思われる。この
変質層は、イオンミリングによるＡｒイオンの照射によ
り、炭化あるいは原子間の結合の切断されるために生じ
たものであると考えられ、照射前に比して絶縁抵抗が劣
化している。しかし、上層配線４形成後の酸素プラズマ
エッチングによって、上層配線４，４間に露出している
ポリイミド樹脂５表面は、清浄化され、変質層は酸素と
反応して除去される。従って、上層配線４，４間の絶縁
性が維持される。しかもコンタクトホール５１は、上層
配線４によって塞がれているので、酸素プラズマエッチ
ングの際に下層配線３が酸化等されることはない。
好に接続し、ポリイミド樹脂５表面では絶縁性が維持さ
れている理由を考察すると次のようである。配線基板１
は、アルミナ基板２上に下層配線３及び上層配線４がポ
リイミド樹脂５を介して形成され、コンタクトホール５
１を通じて上層及び下層配線３，４が接続した構造をも
っている。そして、上層配線４が形成される前にコンタ
クトホール５１に露出した下層配線３の表面は、イオン
ミリングによって清浄化されている。従って、清浄化さ
れた状態で上層配線４が形成されるので、下層配線３と
上層配線４とは良好に接続している。一方、このイオン
ミリングの際に、ポリイミド樹脂５表面が茶色に変色す
るので、変質層５２が生じているものと思われる。この
変質層は、イオンミリングによるＡｒイオンの照射によ
り、炭化あるいは原子間の結合の切断されるために生じ
たものであると考えられ、照射前に比して絶縁抵抗が劣
化している。しかし、上層配線４形成後の酸素プラズマ
エッチングによって、上層配線４，４間に露出している
ポリイミド樹脂５表面は、清浄化され、変質層は酸素と
反応して除去される。従って、上層配線４，４間の絶縁
性が維持される。しかもコンタクトホール５１は、上層
配線４によって塞がれているので、酸素プラズマエッチ
ングの際に下層配線３が酸化等されることはない。
【００２８】上記ポリイミド樹脂表面の変質層５２の厚
さは、次の測定方法により０．０６μｍ程度と推定され
た。先ず、上記配線基板１より上層配線４をエッチング
除去して、表面粗さ計（ULVAC製Dektak8000）を用いて
ポリイミド樹脂５の表面粗さを測定した。上層配線４の
形成された部分とそうでない部分との段差は、約０．１
５μｍであった。一方、イオンミリングをしない、すな
わち変質層５２を生じない以外は、上記配線基板１と同
一条件で対照用の配線基板を製造し、その上層配線をエ
ッチング除去して、表面粗さ計（ULVAC製Dektak8000）
を用いてポリイミド樹脂の表面粗さを測定した。上層配
線の形成された部分と層でない部分との段差は、約０．
０９μｍであった。上記配線基板と対照基板との工程上
の違いは、イオンミリングの有無のみであるから、それ
らの段差寸法の差０．０６μｍは変質層５２の有無によ
ると推定されるのである。
さは、次の測定方法により０．０６μｍ程度と推定され
た。先ず、上記配線基板１より上層配線４をエッチング
除去して、表面粗さ計（ULVAC製Dektak8000）を用いて
ポリイミド樹脂５の表面粗さを測定した。上層配線４の
形成された部分とそうでない部分との段差は、約０．１
５μｍであった。一方、イオンミリングをしない、すな
わち変質層５２を生じない以外は、上記配線基板１と同
一条件で対照用の配線基板を製造し、その上層配線をエ
ッチング除去して、表面粗さ計（ULVAC製Dektak8000）
を用いてポリイミド樹脂の表面粗さを測定した。上層配
線の形成された部分と層でない部分との段差は、約０．
０９μｍであった。上記配線基板と対照基板との工程上
の違いは、イオンミリングの有無のみであるから、それ
らの段差寸法の差０．０６μｍは変質層５２の有無によ
ると推定されるのである。
【００２９】なお、上記配線基板１において、上層配線
４の直下には変質層５２が残っているが、上層配線４，
４間の絶縁抵抗には無関係である。また、上層配線４が
酸素プラズマエッチングで酸化などされることがあって
も、上層配線４の表面のみであるので配線抵抗に影響を
及ぼさない。また、上層配線４がさらに上の配線と接続
される場合には、上層配線４はイオンミリングにより清
浄化されるので、表面酸化の影響を生ずることはない。
４の直下には変質層５２が残っているが、上層配線４，
４間の絶縁抵抗には無関係である。また、上層配線４が
酸素プラズマエッチングで酸化などされることがあって
も、上層配線４の表面のみであるので配線抵抗に影響を
及ぼさない。また、上層配線４がさらに上の配線と接続
される場合には、上層配線４はイオンミリングにより清
浄化されるので、表面酸化の影響を生ずることはない。
【００３０】
【発明の効果】以上のように、この発明の多層配線基板
の製造方法によれば、上層および下層配線を確実に接続
できるとともに、同一面内（上層）の配線間で絶縁抵抗
の低下を生じることもないので、多層配線が可能とな
る。
の製造方法によれば、上層および下層配線を確実に接続
できるとともに、同一面内（上層）の配線間で絶縁抵抗
の低下を生じることもないので、多層配線が可能とな
る。
【図１】実施例の薄膜積層配線基板の製造方法のうち、
下層配線の下地層およびフォトレジストを形成した状態
を示す断面図である。
下層配線の下地層およびフォトレジストを形成した状態
を示す断面図である。
【図２】図１で形成したフォトレジストにパターンを形
成した状態を示す断面図である。
成した状態を示す断面図である。
【図３】図２で形成したフォトレジスト除去部にメッキ
を被着した状態を示す断面図である。
を被着した状態を示す断面図である。
【図４】図３のメッキ後にフォトレジストを除去した状
態を示す断面図である。
態を示す断面図である。
【図５】図４のフォトレジストの除去で露出した下地層
をエッチング除去した状態を示す断面図である。
をエッチング除去した状態を示す断面図である。
【図６】図５の基板にポリイミド前駆体を形成した状態
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図７】図６のポリイミド前駆体上にフォトレジストを
形成した状態を示す断面図である。
形成した状態を示す断面図である。
【図８】図７で形成したフォトレジストにパターンを形
成した状態を示す断面図である。
成した状態を示す断面図である。
【図９】図８で形成したパターンを用いてコンタクトホ
ールを形成した状態を示す断面図である。
ールを形成した状態を示す断面図である。
【図１０】図９のコンタクトホール形成後にフォトレジ
ストを除去した状態を示す断面図である。
ストを除去した状態を示す断面図である。
【図１１】図１０の基板にイオンミリングを施す状態を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図１２】図１１のイオンミリングによりポリイミド表
面に変質層が生じた状態を示す断面図である。
面に変質層が生じた状態を示す断面図である。
【図１３】図１２の基板上に上部配線の下地層を形成し
た状態を示す断面図である。
た状態を示す断面図である。
【図１４】図１３で形成した下地層上にフォトレジスト
を形成した状態を示す断面図である。
を形成した状態を示す断面図である。
【図１５】図１４で形成したフォトレジストにパターン
を形成した状態を示す断面図である。
を形成した状態を示す断面図である。
【図１６】図１５でフォトレジストを除去した部分にメ
ッキを施した状態を示す断面図である。
ッキを施した状態を示す断面図である。
【図１７】図１６のメッキ後、フォトレジストを除去し
た状態を示す断面図である。
た状態を示す断面図である。
【図１８】図１７のフォトレジスト除去により露出した
下地層をエッチング除去した状態を示す断面図である。
下地層をエッチング除去した状態を示す断面図である。
【図１９】図１８の基板表面に酸素プラズマエッチング
を施す状態を示す断面図である。
を施す状態を示す断面図である。
【図２０】図１〜図１９の工程を経て得られた配線基板
の平面図である。
の平面図である。
【図２１】図２０の配線基板の要部斜視図である。
【図２２】実施例のコンタクトホール導通評価を確認す
るための配線基板の平面図である。
るための配線基板の平面図である。
【図２３】図２２の配線基板のＣＤ断面図である。
１ 配線基板
２ アルミナ基板
３ 下層配線
４ 上層配線
５ ポリイミド樹脂
５１ コンタクトホール
５２ 変質層
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０１Ｌ 21/90 Ｓ
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H05K 3/46
C23F 4/00
H01L 21/768
H01L 23/12
H01L 21/312
Claims (3)
- 【請求項１】 下層配線の上にコンタクトホールを有す
る有機質の絶縁膜を形成し、さらにその上に上層配線を
形成することにより、該コンタクトホールを通じて該上
層配線と該下層配線とが接続された多層配線基板を製造
する方法において、前記上層配線および下層配線が、薄
膜層とメッキ層とからなり、該コンタクトホールを有す
る絶縁膜を形成後、下記の工程を順に経ることを特徴と
する多層配線基板の製造方法。 （ａ）該コンタクトホールに露出した該下層配線を非反
応性ドライエッチングにより清浄化する工程。 （ｂ）該絶縁膜の表面に所定パターンの該上層配線を形
成する工程。 （ｃ）露出している該絶縁膜の表面の変質層を反応性ド
ライエッチングにより除去する工程。 - 【請求項２】 前記非反応性ドライエッチングが、イオ
ンミリングである請求項１に記載の多層配線基板の製造
方法。 - 【請求項３】 前記反応性ドライエッチングが、プラズ
マエッチングである請求項１または２に記載の多層配線
基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18645495A JP3391003B2 (ja) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | 多層配線基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18645495A JP3391003B2 (ja) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | 多層配線基板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0917903A JPH0917903A (ja) | 1997-01-17 |
| JP3391003B2 true JP3391003B2 (ja) | 2003-03-31 |
Family
ID=16188748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18645495A Expired - Fee Related JP3391003B2 (ja) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | 多層配線基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3391003B2 (ja) |
-
1995
- 1995-06-28 JP JP18645495A patent/JP3391003B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0917903A (ja) | 1997-01-17 |
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