JP3771867B2 - 同一平面回路フィーチャを有する構造およびその製法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、保護された高密度回路構造および製造の方法を提供することに関する。
【０００２】
本発明は、平坦な保護された高密度回路パターンをもたらす微細寸法平面回路構造および方法を提供する。本発明は、プリント回路基板構造内で互いに近接する埋込み接続レベルを製造するために特に有利であり、また、明確なスペーサおよび金線バンドの一層微細なフィーチャを可能にするのにも有利である。
【０００３】
【従来の技術】
着実に増加する様々な用途の高性能プリント配線または回路基板に対する要求のために、プリント回路基板は、エレクトロニクス業界で様々に使用されている。例えば、プリント基板についての複雑さ、コンパクトさ、および電気的性能の要求はここ数年で相当に増した。
【０００４】
プリント回路基板に対する要求では、高密度実装、微細な相互接続、多層構成、および小さな面積内に複数の相互接続を形成する必要性が欠かせない。
【０００５】
現在、プリント回路基板の相互接続レベルは、誘電体薄膜層の表面に作られている。回路フィーチャは、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を使用して形成される。一般的な方法では、金属箔、特に銅箔を基板に積層し、続いてフォトリソグラフィとエッチングを使用して回路を生成する。銅箔は、基板に対する機械的な付着性を生じさせるために、粗面または樹状突起の裏面を含む。平坦な銅層は、補助接着剤なしでは十分に接着しない。
【０００６】
特に小さなスペースを扱う場合に、樹状突起を適度にエッチングすることは非常に困難である。さらに、樹状突起で生じる問題と共に、線路（例えば、幅が約０．５ミル（１２．７ミクロン））の厚さ、フォトリソグラフィの問題（例えば、薄いフォトレジスト膜での、１．１ミル（２７．９ミクロン）の間隔で０．７ミル（１７．８ミクロン）の線という微細なフィーチャの分解）、およびエッチングのアンダーカット／パッドの丸みによって、現在所望の１．８ミル（４５．７ミクロン）・ピッチのフィーチャのような小さな線路間隔をはっきりと完全に分解することが逆に必要になる。さらに、このエッチング法で、下にある誘電体障壁材料の面の上に伸びる「摩天楼」と呼ばれる保護されない回路フィーチャが生じる。
【０００７】
多くの構造で、銅の回路に金またはニッケル金のような別の金属をメッキすることが重要である。「摩天楼」構造によって、特に接近した間隔の指状部が存在する場所で、シードのために線路間のブリッジまたは短絡の問題が起こる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、高密度埋込み同一平面回路フィーチャを有する構造を得ることを可能にする。本発明は、現在の方法を使用して製造されるものよりも遥かに高密度に構成される回路フィーチャを作ることを可能にする。これが可能であるのは、最終的な構造が同一平面の誘電体領域と導電性のフィーチャを有する回路フィーチャであるからである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
特に、本発明は、支持体箔と、支持体箔の主要な表面の１つにある電気伝導層と、電気伝導層の上に位置し回路フィーチャを有する誘電体層と、回路フィーチャ内に位置する金属導電性回路とを備え、金属導電性回路が誘電体層と実質的に同一平面であり、かつ誘電体層で囲繞（surround）されている構造に関する。
【００１０】
本発明は、また、多層電子構造およびそれを通り抜ける電気相互接続にも関する。
【００１１】
本発明は、また、埋め込まれた同一平面回路フィーチャを有する構造を製造する方法にも関する。本方法は、
上面側と下面側を有し、さらに下面側に電気伝導層を有する支持体箔を設けるステップと、
電気伝導層を誘電体材料で被覆するステップと、
誘電体材料に回路フィーチャを形成するステップと、
回路フィーチャを埋めるように導電性金属をメッキするステップとを備える。
【００１２】
本発明は、また、上記のプロセスで得られる構造にも関する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の理解を容易にするために、異なる図の同じ数字は同じ部材を参照する図について言及する。
【００１４】
図１は、一般に銅箔である支持体箔１を示す。支持体箔１は、平坦な金属化上面および粗いまたは樹状突起の下面を含むことができる。
【００１５】
箔は、一般に厚さが９から約７２ミクロンであり、より一般的には約１２から１８ミクロンの厚さである。一般に、適当な銅箔は、０．５オンス箔（１４．１グラム）および１オンス箔（２８．３グラム）を含む。
【００１６】
図２は、支持体箔１の平坦な金属化上面に電気伝導層２を一面に被覆することを示す。適当な電気伝導層２の実施例は、スパッタリングまたは蒸着で堆積することができるクロムである。層２は、一般に約５００から約５０００オングストロームの厚さであり、より一般的には約８００から約１５００オングストロームの厚さである。
【００１７】
図３は、電気伝導層２を誘電体材料３で被覆することを示す。誘電体材料３は、二酸化珪素、室化珪素および酸室化珪素（silicon oxynitride）のような無機誘電体、または光像形成可能誘電体材料を含んだ重合体誘電体材料であることができる。誘電体材料３は、一般に約１２から約５５ミクロンの厚さであり、より一般的には約１８から約３７ミクロンの厚さである。
【００１８】
適当な光像形成可能誘電体材料の実施例はポリイミドである。
【００１９】
回路フィーチャ４が、次に、レーザ・アブレーション（laser ablation）などによって、誘電体材料３に画定される。回路フィーチャは、誘電体３を通して導電層２まで形成されて、層２を露出させる。例えば、レーザ・アブレーションを行うための知られている方法のどれでも使用することができる。例えば、ポリイミドの場合は、膜は、波長３０８ナノメートルの紫外線放射に供される。このための市販のソースは、キセノン塩化物エキシマ・レーザである。
【００２０】
キセノン塩化物エキシマ・レーザは、よく知られており、パルス動作するように設計され、一般に、約３００／秒の繰返し速度で２００ｍＪパルス／ｃｍ2が利用できる。このレーザは、適切なビーム整形均質化光学装置に結合して、マスクを通して可干渉ビームを放出する装置を実現することができる。一般に、約６０ｍＪ／ｃｍ2以上の強度がレーザ・アブレーションに使用される。ポリイミドのレーザ・アブレーションについてのさらなる詳細は、例えば米国特許第４，５６８，６３２号に見ることができる。これの開示を参照して本明細書に組み込む。
【００２１】
回路フィーチャは、一般に、約０．５ミル（１２．７ミクロン）から３．０ミル（７６．２ミクロン）離れている。回路フィーチャの中には、１インチ長さ（２５．４ミリメートル）×１インチ幅（２５．４ミリメートル）程度で、シリコン・チップのような電子部品がその構造内に存在できるようにするものもある。それから、導電性金属の比較的薄いシード層を堆積して、上面および回路フィーチャに一面にシード添加を行うことができる（図示せず）。一般的な金属は、銅およびクロムを含み、ここで銅がより好ましい。シード層は、一般に約０．２から約２．５マイクログラム／平方センチメートルである。シード層は、無電解メッキで堆積することができる。
【００２２】
それから、銅のような導電材料をシード層に一面にメッキする（図４を参照されたい）。導電膜は、当技術分野でよく知られている無電解メッキ法、電解メッキ法、スパッタ・コーティング法または蒸着法で堆積することができる。導電膜を堆積する好ましい方法は、無電解メッキである。
【００２３】
それから、メッキされた導電材料５は、化学機械研磨を使用するなどして平坦化されて、第１の同一平面平面回路表面８を有する交互になる金属／誘電体の高密度回路構造９が達成される（図５を参照されたい）。
【００２４】
光像形成可能誘電体（ＰＩＤ）のような膜または水溶性レジストの積層またはコーティングによって、同一平面平面回路表面８をプレプレグ（prepreg）のような補強誘電体層６に取り付けて、構造９を多層構造のうちの単一の層に使用することができる。プレプレグは、一般に、ガラス繊維のような織布または不織布で補強されたエポキシ化合物またはポリイミドなどの誘電体高分子材料である。層６にＰＩＤを使用することで、標準的な光化学法、レーザ法または穴あけのような機械的方法のいずれかによって、その後の金属化層への相互接続が可能になる。その上、層６にＰＩＤを使用することで、同一平面回路の次の層のフィーチャを含めることは、レーザ法または光化学法で加工できるようになる。層６は、次の処理に必要な機械的耐性も備える。多層構造の実施例として図６を参照されたい。
【００２５】
次に、支持体箔１は、適当なエッチング剤でのエッチングなどで取り除くことができる（図７を参照のこと）。クロムなどの層２は、エッチング・マスクとして作用して、支持体箔１の除去中、下にある導電材料５を保護する。層２は箔１および導電材料５と異なる材料である。
【００２６】
図８に示すように、導電層２は最早必要ないので、除去することができる。それは、適当なエッチング剤でのエッチングで除去することができる。
【００２７】
今現れた２つの第２の同一平面平面回路表面１３は、回路線およびフィーチャを後から金属化するのに理想的なものである。例えば、回路が同一平面に埋め込まれている平面表面のために、当技術分野でよく知られている標準的な方法で、従来のブリッジの問題なしにさらに微細なフィーチャおよび間隔まで、これらの回路線およびフィーチャを金／ニッケル−金メッキをすることができるようになる。金堆積は、選択的に、かつハードまたはソフトのような異なる種類の金で行うことができ、コネクタおよび金線ボンドの両方を最適化することができる。さらに、上記の処理に従って得られる多重構造を互いに接合して多層回路基板を形成することができる。
【００２８】
図９は、一般に銅箔である支持体箔１を示す。支持体箔１は、平坦な金属化上面および粗いまたは樹状突起の下面を含むことができる。箔は、一般に約９から約１４０ミクロンの厚さであり、より一般的には約１２から約１８ミクロンの厚さである。一般的に適している銅箔は、一般的な電子回路について０．５オンス（１４．１グラム）および１オンス（２８．３グラム）である。この箔がチップ付着のためなどの補強材の目的も果たす場合には、一般的な箔は約１０オンス（２８３グラム）である。
【００２９】
図１０は、支持体箔１の平坦な金属化上面に電気伝導層２を一面に被覆することを示す。適当な電気伝導層２の実施例はクロムであり、このクロムはスパッタリングまたは蒸着で堆積することができる。この層２は、一般に約５００から約５０００オングストロームの厚さであり、より一般的には約８００から約１５００オングストロームの厚さである。
【００３０】
図１１は、誘電体材料３で電気伝導層２を被覆することを示す。誘電体材料３は、二酸化珪素、室化珪素および酸室化珪素のような無機誘電体または光像形成可能な誘電体材料を含んだ重合体誘電体材料であることができる。回路フィーチャ４がレーザで画定される場合、誘電体材料３は、一般に約１２から約１０５ミクロンの厚さであり、より一般的には約１８から約５５ミクロンの厚さである。回路フィーチャ４がエンボスで形成される場合、誘電体材料３は、一般に約２５０ミクロンから約７５０ミクロンの厚さであり、より一般的には約４００から６００ミクロンの厚さである。厚さがエンボスを支持するのに十分（最小で２５０ミクロン）であるならば、レーザとエンボスの両方の組合せで誘電体層３にフィーチャを形成することもまた可能である。
【００３１】
適している光像形成可能誘電体材料の実施例は、ポリイミドである。そのとき、回路フィーチャ４はレーザ・アブレーションまたはエンボスなどで誘電体材料３に画定する。誘電体層３に形成される回路フィーチャは層２を露出させるほど十分に深くない。例えば、レーザ・アブレーションの知られている方法はどれでも使用することができる。例えば、ポリイミドの場合、この膜は波長３０８ナノメートルのＵＶ放射に供される。そのような放射の市販のソースは、キセノン塩化物エキシマ・レーザである。
【００３２】
キセノン塩化物エキシマ・レーザは、よく知られており、パルス動作するように設計され、一般に、約３０／秒の繰返し速度で２００ｍＪパルス／ｃｍ2が得られる。このレーザは、適切なビーム整形均質化光学系に結合されて、マスクを通して可干渉ビームを放出する装置を実現することができる。一般に、約６０ｍＪ／ｃｍ2以上の強度がレーザ・アブレーションを行うために使用される。ポリイミドのレーザ・アブレーションについてのこれ以上の詳細は、例えば、米国特許第４，５６８，６３２号に見ることができる。この開示を参照して、本明細書に組み込む。
【００３３】
回路フィーチャは、一般に、約０．５ミル（１２．７ミクロン）から３．０ミル（７６．２ミクロン）離れている。回路フィーチャの中には、１インチ長さ（２５．４ミリメートル）×１インチ幅（２５．４ミリメートル）ほどに大きくて、シリコン・チップのような電子部品がその構造内に存在できるようにするものもある。
【００３４】
それから、導電性金属の比較的薄いシード層を堆積して、上面および回路フィーチャにシードを添加することができる（図示せず）。一般的な金属は、銅およびクロムを含み、ここで銅が好ましい。シード層は一般に、１平方センチメートル当り約０．２から約２．５マイクログラムである。シード層は、無電解メッキで堆積することができる。
【００３５】
それから、銅のような導電材料５を、シード層の上に一面にメッキする（図１２を参照のこと）。導電膜は、当技術分野でよく知られている無電解メッキ、電解メッキ、スパッタ被覆または蒸着の方法で堆積することができる。導電膜を堆積する好ましい方法は、無電解メッキである。
【００３６】
それから、化学機械研磨などを使用して、メッキされた導電材料５を平坦化して、同一平面平面回路表面８を有する交互になる金属／誘電体の高密度回路構造１０を達成する（図１３を参照のこと）。ＩＳＯＰが求める最終構造である場合は（図１３）、同一平面平面表面８は、回路線およびフィーチャの後の金属化にとって理想的である。例えば、回路が同一平面に埋め込まれている平面表面のために、当技術分野で知られていることはもちろんのこと標準的な方法で、従来のブリッジの問題なしにさらに微細なフィーチャおよび間隔まで、これらの回路線およびフィーチャを金／ニッケル−金メッキすることができるようになる。金堆積は、選択的に、かつハードまたはソフトのような異なる種類の金で行って、コネクタおよび金線ボンドの両方を最適化することが可能になる可能性がある。
【００３７】
構造１０は、単一の層または多層構造で使用することができ、この多層構造では、同一平面平面回路表面８は、光像形成可能誘電体（ＰＩＤ）のような膜または水溶性レジストを積層またはコーティングして、プレプレグのような補強誘電体層６に取り付けられる。プレプレグは、一般に、ガラス繊維のような織布または不織布で補強されたエポキシ化合物またはポリイミドなどの誘電体高分子材料である。層６にＰＩＤを使用することで、標準的な光化学方法、レーザ方法または穴あけのような機械的方法のいずれかによって、その後の金属化層への相互接続が可能になる。さらに、層６にＰＩＤを使用することで、同一平面回路の次の層のフィーチャを含めることは、レーザまたは光化学の方法で加工することができるようになる。層６もまた、次の処理に必要な機械的耐性を備えている。多層構造の実施例の図１４を参照されたい。
【００３８】
次に、支持体箔１は、適当なエッチング剤でのエッチングなどで除去することができる（図１５を参照のこと）。クロムのような層２は、支持体箔１の除去中に下にある導電材料５を保護するエッチング・マスクとして作用する。層２は、箔１および導電材料５と異なる材料である。
【００３９】
図１６に示すように、導電層２は最早不要なので、取り除くことができる。それは、適したエッチング剤でのエッチングで除去することができる。これによって、完全に誘電体で封じ込められた２層回路構造２２が生じる。今や、標準的な光化学、レーザまたは機械的穴あけによって、誘電体層３を通して導電回路フィーチャ５に、電気的な相互接続を行うことができる。さらに、誘電体層３は、導電回路の次の層を含める際に形成されるフィーチャを有することができる。
【００４０】
さらに、上記の処理に従って得られた多重構造を互いに接合して多層回路基板を形成することができる。
【００４１】
図２４は、支持体箔を示す。支持体箔１は、平坦な金属化上面および粗いまたは樹状突起の下面を含むことができる。この箔は、一般に９から約７２ミクロンの厚さであり、より一般的には約１２から約１８ミクロンの厚さである。一般に、適している銅箔は０．５オンス（１４．１グラム）および１オンス（２８．３グラム）である。
【００４２】
図２５は、支持体箔１の平坦な金属化上面に電気伝導層２を被覆することを示す。適している電気伝導層２の実施例はクロムであり、このクロムはスパッタリングまたは蒸着で堆積することができる。層２は一般に約５００から約５０００オングストロームの厚さであり、より一般的には厚さ約８００から約１５００オングストロームである。
【００４３】
図２６は、誘電体材料３で電気伝導層２を被覆することを示す。誘電体材料３は、二酸化珪素、室化珪素および酸室化珪素のような無機誘電体または光像形成可能な誘電体材料を含んだ重合体誘電体材料であることができる。誘電体材料３は一般に約１２から約５５ミクロンの厚さであり、より一般的には約１８から約３７ミクロンの厚さである。適している光像形成可能誘電体材料の実施例はポリイミドである。
【００４４】
それから、回路フィーチャ４は、レーザ・アブレーションなどで誘電体材料３に画定する。回路フィーチャは、誘電体層３を通して導電層２まで形成され、層２を露出させる。例えば、レーザ・アブレーションの知られている方法はどれでも使用することができる。例えば、ポリイミドの場合、この膜は波長３０８ナノメートルのＵＶ放射に供される。そのような放射の市販のソースは、キセノン塩化物エキシマ・レーザである。
【００４５】
キセノン塩化物エキシマ・レーザは、よく知られており、パルス動作するように設計され、一般的に、約３００／秒の繰返し速度で２００ｍＪパルス／ｃｍ2が得られる。このレーザは、適切なビーム整形均質化光学系に結合されて、マスクを通して可干渉ビームを放出する装置を実現することができる。一般に、約６０ｍＪ／ｃｍ2以上の強度がレーザ・アブレーションを行うために使用される。ポリイミドのレーザ・アブレーションについてのこれ以上の詳細は、例えば、米国特許第４，５６８，６３２号に見ることができる。この開示を参照して、本明細書に組み込む。
【００４６】
回路フィーチャは、一般に、約０．５ミル（１２．７ミクロン）から３．０ミル（７６．２ミクロン）離れている。回路フィーチャの中には、１インチ長さ（２５．４ミリメートル）×１インチ幅（２５．４ミリメートル）ほどに大きくて、シリコン・チップのような電子部品がその構造内に存在できるようにするものもある。
【００４７】
それから、誘電体層３のレーザ・アブレーションで誘電体層３に画定されたフィーチャ内の下の導電材料２に、銅のような導電材料５が選択的にメッキされる（図２７を参照のこと）。下の導電材料２はメッキのシードとして作用することができる。導電膜は、当技術分野でよく知られている無電解メッキ、電解メッキ、スパッタ被覆または蒸着の方法で堆積することができる。導電膜を堆積する好ましい方法は、電解メッキである。
【００４８】
それから、化学機械研磨などを使用して、メッキされた導電材料５を平坦化して、第１の同一平面平面回路表面８を有する交互になる金属／誘電体高密度回路構造１１を達成する（図２８を参照のこと）。
【００４９】
構造１１は、単一の層で、または多層構造で使用することができ、この多層構造では、光像形成可能誘電体（ＰＩＤ）のような膜または水溶性レジストの積層またはコーティングで同一平面平面回路表面８をプレプレグのような補強誘電体層６に取り付けている。プレプレグは、一般に、ガラス繊維のような織布および不織布で補強されたエポキシ化合物またはポリイミドなどの誘電体高分子材料である。層６にＰＩＤを使用することで、標準的な光化学法、レーザ法または穴あけのような機械的方法のいずれかによって、後の金属化層への相互接続が可能になる。さらに、層６にＰＩＤを使用することで、同一平面回路の次の層のフィーチャを含めることは、レーザ法または光化学法で加工することができるようになる。層６は、次の処理に必要な機械的耐性も備える。多層構造の実施例として図２９を参照されたい。
【００５０】
次に、支持体箔１は、適当なエッチング剤でのエッチングなどで取り除くことができる（図３０を参照のこと）。クロムなどの層２は、エッチング・マスクとして作用して、支持体箔１の除去中、下にある導電材料５を保護する。層２は箔１および導電材料５と異なる材料である。
【００５１】
図３１に示すように、導電材料２は、最早必要ないので、除去することができる。それは、適当なエッチング剤でのエッチングで除去することができる。今現れた２つの第２の同一平面平面回路表面１３は、回路線およびフィーチャを後から金属化するのに理想的なものである。例えば、回路が同一平面に埋め込まれている平面表面のために、当技術分野でよく知られている標準的な方法で、従来のブリッジの問題なしにさらに微細なフィーチャおよび間隔まで、これらの回路線およびフィーチャを金／ニッケル−金メッキをすることができるようになる。金堆積は、選択的に、かつハードまたはソフトのような異なる種類の金で行うことができて、コネクタおよび金線ボンドの両方を最適化することができる。
【００５２】
さらに、上記の処理に従って得られる多重構造を互いに接合して多層回路基板を形成することができる。
【００５３】
図３２は、一般に銅箔である支持体箔１を示す。支持体箔１は、平坦な金属化上面および粗いまたは樹状突起の下面を含むことができる。箔は、一般に約９から約７２ミクロンの厚さであり、より一般的には約１２から約１８ミクロンの厚さである。一般的に適している銅箔は、０．５オンス（１４．１グラム）および１オンス（２８．３グラム）である。
【００５４】
図３３は、支持体箔１の平坦な金属化上面に電気伝導層２を一面に被覆することを示す。適当な電気伝導層２の実施例はクロムであり、このクロムはスパッタリングまたは蒸着で堆積することができる。この層２は、一般に約５００から約５０００オングストロームの厚さであり、より一般的には約８００から約１５００オングストロームの厚さである。
【００５５】
図３４は、誘電体材料３で電気伝導層２を被覆することを示す。誘電体材料３は、二酸化珪素、酸室化珪素のような無機誘電体または光像形成可能な誘電体材料を含んだ重合体誘電体材料であることができる。誘電体材料３は、一般に約１２から約５５ミクロンの厚さであり、より一般的には約１８から約３７ミクロンの厚さである。適している光像形成可能誘電体材料の実施例はポリイミドである。
【００５６】
それから、回路フィーチャ４は、レーザ・アブレーションなどで誘電体材料３に画定する。回路フィーチャは、誘電体層３を通して導電層２まで形成され、層２を露出させる。例えば、レーザ・アブレーションの知られている方法はどれでも使用することができる。例えば、ポリイミドの場合、この膜は波長３０８ナノメートルのＵＶ放射に供される。そのような放射の市販のソースは、キセノン塩化物エキシマ・レーザである。
【００５７】
キセノン塩化物エキシマ・レーザは、よく知られており、パルス動作するように設計され、一般的に、約３００／秒の繰返し速度で２００ｍＪパルス／ｃｍ2が得られる。このレーザは、適切なビーム整形均質化光学系に結合されて、マスクを通して可干渉ビームを放出する装置を実現することができる。一般に、約６０ｍＪ／ｃｍ2以上の強度がレーザ・アブレーションを行うために使用される。ポリイミドのレーザ・アブレーションについてのこれ以上の詳細は、例えば、米国特許第４，５６８，６３２号に見ることができる。この開示を参照して、本明細書に組み込む。
【００５８】
回路フィーチャは、一般に、約０．５ミル（１２．７ミクロン）から３．０ミル（７６．２ミクロン）離れている。回路フィーチャの中には、１インチ長さ（２５．４ミリメートル）×１インチ幅（２５．４ミリメートル）ほどに大きくて、シリコン・チップのような電子部品がその構造内に存在できるようにするものもある。
【００５９】
それから、銅のような導電材料５が、誘電体層３のレーザ・アブレーションで誘電体層３に画定されたフィーチャ内の下の導電材料２に選択的に誘電体層３より厚くない厚さまでメッキされ、その結果、メッキされたフィーチャ間のブリッジがないので化学機械研磨で表面を平坦化する必要はなくなる（図３５を参照のこと）。下の導電材料２はメッキのシードとして作用することができる。導電膜は、当技術分野でよく知られている無電解メッキ、電解メッキ、スパッタ被覆または蒸着の方法で堆積することができる。導電膜を堆積する好ましい方法は、電解メッキである。
【００６０】
次に、図３６に示すように、光像形成可能誘電体（ＰＩＤ）のような膜または水溶性レジストの積層またはコーティングによって、構造１２の下側表面２１をプレプレグのような補強誘電体層６に取り付ける。層６にＰＩＤを使用することで、標準的な光化学法、レーザ法または穴あけのような機械的方法のいずれかによって、後の金属化層への相互接続が可能になる。その上、層６にＰＩＤを使用することで、同一平面回路の次の層のフィーチャを含めることは、レーザ法または光化学法で加工することができるようになる。層６は、次の処理に必要な機械的耐性も備える。図３７に示すように、支持体箔１は、適当なエッチング剤でのエッチングなどで取り除くことができる。クロムなどの層２は、エッチング・マスクとして作用して、支持体箔１の除去中、下にある導電材料５を保護する。層２は箔１および導電材料５と異なる材料である。
【００６１】
図３８に示すように、導電材料２は最早必要ないので、除去することができる。それは、適当なエッチング剤でのエッチングで除去することができる。
【００６２】
このステップによって、同一平面平面回路表面２０を有する交互になる金属／誘電体高密度回路構造１２ａが現れる（図３８を参照のこと）。ＩＳＯＰが求める最終構造である場合は（図３８）、同一平面平面回路表面２０は、回路線およびフィーチャの後の金属化にとって理想的である。例えば、回路が同一平面に埋め込まれている平面表面のために、当技術分野でよく知られているような標準的な方法で、従来のブリッジの問題なしにさらに微細なフィーチャおよび間隔まで、これらの回路線およびフィーチャを金／ニッケル−金メッキすることができるようになる。金堆積は、選択的に、かつハードまたはソフトのような異なる種類の金で行って、コネクタおよび金線ボンドの両方を最適化することができるようになる可能性がある。
【００６３】
本構造は、単一の層または多層構造で使用することができ、この多層構造では、同一平面平面回路表面２０は、光像形成可能誘電体（ＰＩＤ）のような膜または水溶性レジストを積層またはコーティングして、プレプレグのような補強誘電体層６に取り付けられる。プレプレグは、一般に、ガラス繊維のような織布または不織布で補強されたエポキシ化合物またはポリイミドなどの誘電体高分子材料である。層６にＰＩＤを使用することで、標準的な光化学方法、レーザ方法または穴あけのような機械的方法のいずれかによって、その後の金属化層への相互接続が可能になる。さらに、層６にＰＩＤを使用することで、同一平面回路の次の層のフィーチャを含めることは、レーザ法または光化学法で加工することができるようになる。多層構造の実施例の図３９を参照されたい。
【００６４】
さらに、それから、上記の処理に従って得られた多重構造を互いに接合して多層回路基板を形成することができる。
【００６５】
上記の方法のどれでも必要な回数だけ繰り返して、高密度回路多層構造を形成することができる。０．１ミクロンまでのクリティカルな位置合わせを達成する際には、積層プロセスを使用することができることを理解されたい。
【００６６】
図１７、１８および１９は、図示の様々な相互接続レベルを有する４層電気回路構造をもたらす、いくつかの可能な相互接続形成順序の一実施例を示す。ベース構造として図１６から始まって、図１７は、レーザ、機械的な穴あけ、またはＰＩＤ層３の光による回路化のようないくつかの既存の方法のどれかを用いた、ベース構造を通るビア１４の形成を示す。
【００６７】
図１８は、ビアを含む構造の一面のシード（図示せず）および導電金属板１５を示す。
【００６８】
図１９は、選択エッチングによる回路化プロセスの結果を示し、メッキされた相互接続を示す。
【００６９】
図２０、２１、２２および２３は、図示の様々な相互接続レベルを有する４層電気回路構造をもたらす、可能な相互接続形成順序の他の実施例を示す。この実施例はまた、完成された外部表面が同一平面平面回路であることを示す。
【００７０】
ベース構造として図１６に示すような構造２２から始まって、図２０は、追加のＰＩＤ層１６の付加で構造２４を形成することを示す。
【００７１】
図２１は、レーザ、機械的な穴あけ、またはＰＩＤ層１６の光による回路化のようないくつかの既存の方法のどれかで、ベース構造２４を通したビア１４の形成を示す。図２１は、また、前に図１から４に示した方法を使用して誘電体層１６にビア間相互接続のフィーチャ２３を形成することを示す。
【００７２】
図２２は、一面のシード（図示せず）および金属板に続いて、メッキされたビアの筒に半田マスクまたはさらに導電性銅ペーストのようなペースト１８を充填した結果を示す。穴充填は、さらに多くの回路層を続けて追加しようとする場合に必要なだけである。
【００７３】
図２３は、化学機械研磨による平坦化の結果を示し、この研磨によって同一平面平面回路の外部表面１９が作られる。表面１９は、回路線およびフィーチャのその後の金属化にとって理想的である。例えば、回路が同一平面で埋め込まれている平面表面のために、当技術分野でよく知られているような標準的な方法で、従来のブリッジの問題なしにさらに微細なフィーチャおよび間隔まで、これらの回路線およびフィーチャを金／ニッケル−金メッキすることができるようになる。
【００７４】
図４０は、シリコン・チップ２５のような電気部品取付けおよび金線ボンド２６を示す構造を図示し、この金線ボンドは、電気部品を同一平面平面表面回路１３に接続し、この同一平面平面表面回路１３はニッケル／金仕上げ層２７で被覆されている。この構造２８で、この電気部品は、銀添加エポキシのような熱および電気伝導性接着剤２９で下の金属１に取り付けられている。ここで、この熱および電気伝導性接着剤２９は、部品から下の金属１に熱を伝えるだけでなく、部品を適所に貼り付ける働きをする。下の金属１は補強剤としても働き、一般に１０オンス銅箔などで厚さが約４５０ミクロンである。
【００７５】
本発明についての前記の説明は、本発明を例証し説明している。さらに、開示は本発明の好ましい実施形態だけを示し説明しているが、上で言及したように、本発明は、様々な他の組合せ、修正および環境で使用可能であり、さらに、上記の教示および／または関連技術についての技術または知識に対応して、ここで述べたような本発明の概念の範囲内で変更または修正が可能であることは理解すべきことである。上記の実施形態は、本発明実施の知られている最良の形態を説明し、そのようなまたは他の実施形態で、さらに発明の特定の応用または使用で必要な様々な修正とともに、当業者が本発明を使用することができるようにする意図である。したがって、説明は、ここで開示された形態に本発明を限定する意図ではない。また、添付の特許請求の範囲は他の実施形態を含むように解釈されることを意図している。
【００７６】
まとめとして、本発明の構成に関して以下の事項を開示する。
【００７７】
（１）支持体箔と、前記支持体箔の１つの主要な表面の電気伝導層と、前記電気伝導層の上に位置し回路フィーチャを有する誘電体層と、前記回路フィーチャ内に位置する金属導電性回路とを備え、前記金属導電性回路が前記誘電体層と実質的に同一平面／共面であり、かつ前記誘電体層で囲繞（surround）されている構造。
（２）前記誘電体層の前記回路フィーチャが、前記誘電体層を完全に通って前記導電層まで形成されている、上記（１）に記載の構造。
（３）前記誘電体層の前記回路フィーチャが、前記導電層を短絡して形成される、上記（１）に記載の構造。
（４）前記導電回路が、約０．５ミル（１２．７ミクロン）から約１ミル（２５．４ミクロン）の幅で約０．５ミルから約３ミル（７６．２ミクロン）の間隔をあけた線を含む、上記（１）に記載の構造。
（５）前記金属導電回路が銅を含む、上記（１）に記載の構造。
（６）前記誘電体層がエポキシ樹脂またはポリイミド樹脂を含む、上記（１）に記載の構造。
（７）前記支持体箔が銅を含む、上記（１）に記載の構造。
（８）前記電気伝導層がクロムを含む、上記（１）に記載の構造。
（９）前記同一平面金属導電回路が金またはニッケル−金で覆われる、上記（１）に記載の構造。
（１０）前記同一平面金属導電回路が金またはニッケル−金で選択的に覆われる、上記（１）に記載の構造。
（１１）金で被覆された回路と、前記構造に取り付けられた他の部品または回路フィーチャとの間に、金線ボンド取付けが存在する、上記（１０）に記載の構造。
（１２）前記誘電体層を通って前記電気伝導層まで空洞が存在し、前記空洞内に電子部品がある、上記（１）に記載の構造。
（１３）前記構造が補強誘電体層に取り付けられている、上記（１）に記載の構造。
（１４）誘電体層で互いに付けられている上記（１）に記載の構造の繰返し層を備える構造。
（１５）導電金属回路のいずれかの層から導電金属回路の他のいずれかの層への相互接続を備える、上記（１４）に記載の構造。
（１６）前記構造内のいずれかのビアから前記構造内の他のいずれかのビアへの同一平面金属導電回路相互接続を備える、上記（１）に記載の構造。
（１７）誘電体ベース層と、前記ベース誘電体層の上に位置する回路フィーチャを含む第２の誘電体層と、前記回路フィーチャ内に位置する金属導電回路とを備え、前記金属導電回路が前記第２の誘電体層と実質的に同一平面／共面であり、かつ前記誘電体層で囲繞されている構造。
（１８）上記（１７）に記載の構造の繰返し層を備え、前記導電回路が約０．５ミル（１２．７ミクロン）から約１ミル（２５．４ミクロン）の幅で約０．５ミルから約３ミル（７６．２ミクロン）の間隔をあけた線を含み、さらに前記誘電体ベース層が補強するものであり、前記層が誘電体層で互いに付けられている構造。
（１９）前記金属導電回路が銅を含む、上記（１７）に記載の構造。
（２０）前記回路含有誘電体層がエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂または光像形成可能誘電体を含む、上記（１７）に記載の構造。
（２１）前記誘電体ベース層がエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂または光像形成可能誘電体を含む、上記（１７）に記載の構造。
（２２）前記同一平面金属導電回路が金またはニッケル−金で覆われている、上記（１７）に記載の構造。
（２３）金で被覆された回路と、前記構造に取り付けられた他の部品または回路フィーチャとの間に、金線ボンド取付けが存在する、上記（２２）に記載の構造。
（２４）前記誘電体層を通って前記金属導電層まで、空洞が存在し、前記空洞内に電子部品がある、上記（１７）に記載の構造。
（２５）前記構造が補強誘電体層に取り付けられている、上記（１７）に記載の構造。
（２６）誘電体層で互いに付けられている上記（１７）に記載の構造の繰返し層を備える構造。
（２７）導電金属回路のいずれかの層から導電金属回路の他のいずれかの層への相互接続を備える、上記（２６）に記載の構造。
（２８）前記構造内のいずれかのビアから前記構造内の他のいずれかのビアへの同一平面金属導電回路相互接続を備える、上記（２６）に記載の構造。
（２９）誘電体ベース層と、前記ベース誘電体層の上に位置する回路フィーチャを含む第２の誘電体層と、前記回路フィーチャ内に位置する金属導電性回路とを備え、前記金属導電性回路が前記第２の誘電体層と実質的に同一平面／共面であり、かつ前記誘電体層で囲繞されている構造であって、前記導電回路が約０．５ミル（１２．７ミクロン）から約１ミル（２５．４ミクロン）の幅で約０．５ミルから約３ミル（７６．２ミクロン）の間隔をあけた線、および電子部品が前記構造内に位置することができるようにするのに十分な大きさの回路フィーチャを含む構造。
（３０）前記電子部品が集積回路チップであり、空洞が前記誘電体層を通って前記金属導電層まで存在し、さらに前記集積回路チップが前記空洞内にある、上記（２９）に記載の構造。
（３１）前記同一平面金属導電回路が金またはニッケル−金で覆われ、さらに、金で被覆された回路と前記集積回路チップとの間に金線ボンド取付けが存在する、上記（３０）に記載の構造。
（３２）埋め込まれた実質的に同一平面／共面回路フィーチャを有する構造を製造する方法であって、
上面側と下面側を有し、さらに前記上面側に一面の電気伝導層を有する支持体箔を設けるステップと、
前記電気伝導層を誘電体材料で被覆するステップと、
前記誘電体材料に回路フィーチャを形成するステップと、
前記回路フィーチャを埋めるように導電性金属をメッキするステップとを含む方法。
（３３）前記構造の前記導電性金属を含む側を平坦化して、誘電体材料で囲繞された導電性金属のフィーチャを有する平面表面を設けるステップをさらに含む、上記（３２）に記載の方法。
（３４）前記平面表面に導電性仕上げ金属層をメッキするステップをさらに含む、上記（３３）に記載の方法。
（３５）前記導電性金属をメッキする前に、前記上面および前記誘電体材料内の回路フィーチャに一面のシード添加を行うことをさらに含む、上記（３４）に記載の方法。
（３６）前記導電性金属が前記シード層に一面にメッキされた後で、前記導電性金属を平坦化して、誘電体材料で囲繞された導電性金属のフィーチャを有する平面表面を設ける、上記（３５）に記載の方法。
（３７）前記回路フィーチャが、前記誘電体層を通して前記導電層まで形成されて前記導電層を露出する、上記（３２）に記載の方法。
（３８）前記回路フィーチャが、前記誘電体層に、前記導電層に短絡して形成される、上記（３２）に記載の方法。
（３９）導電性金属のメッキが、前記回路フィーチャ内にだけ行われる、上記（３３）に記載の方法。
（４０）前記平坦化の後の前記構造を基板または誘電体に取り付けることをさらに含む、上記（３９）に記載の方法。
（４１）前記導電層が前記導電性金属を除去されないように保護している間に前記支持体箔を除去し、それから前記導電層を除去することをさらに含む、上記（３９）に記載の方法。
（４２）前記導電層が前記導電性金属を除去されないように保護している間に前記支持体箔を除去し、それから前記導電層を除去して、一方の側に平坦表面配線、および他方の側に粗い表面を形成することを含む、上記（３２）に記載の方法。
（４３）前記平坦表面配線に金、ニッケル金、または他の貴金属のような導電性仕上げ層をメッキするステップをさらに含む、上記（４２）に記載の方法。
（４４）前記粗い表面を誘電体材料に取り付けることをさらに含む、上記（４２）に記載の方法。
（４５）基板に取り付けることをさらに含む、上記（４４）に記載の方法。
（４６）前記埋め込まれた同一平面回路フィーチャを有する少なくとも２つの構造を互いに接合することを含む、上記（３６）に記載の方法。
（４７）前記導電性金属をメッキする前に、上面および前記誘電体材料内の回路フィーチャに一面にシード添加を行うステップと、
前記構造の前記導電性金属を含む側を平坦化して、誘電体材料で囲繞された導電性金属のフィーチャを有する平面表面を設けるステップと、
前記埋め込まれた同一平面回路フィーチャを有する少なくとも２つの構造を互いに随意選択的に接合するステップと、
前記導電層が前記導電性金属を除去されないように保護している間に前記支持体箔を除去し、それから、前記導電層を除去して一方の側に平坦表面配線を、他方の側に粗い表面を形成するステップとをさらに含む、上記（３２）に記載の方法。
（４８）前記回路フィーチャが、前記誘電体層を通して前記導電層まで形成されて前記導電層を露出する、上記（４７）に記載の方法。
（４９）前記回路フィーチャが前記誘電体層に、前記導電層に短絡して形成される、上記（４７）に記載の方法。
（５０）ビアを形成する光像形成可能誘電体層を付けること、一面にシード添加を行うこと、および導電性金属を一面にメッキすること、および
前記一面のメッキを選択的にエッチングして導電性相互接続を形成することを含む、上記（４９）に記載の方法。
（５１）光像形成可能誘電体層を付けること、
ビアを形成すること、
ビア間に相互接続を形成すること、
一面のシード添加を行い、導電性金属を一面にメッキすること、および
平坦化することを含む、上記（４９）に記載の方法。
（５２）前記回路フィーチャが、前記誘電体層を通して前記導電層まで形成されて前記導電層を露出し、さらに、
前記下の導電層に選択的に導電性材料をメッキすること、
前記構造の金属を含む側を平坦化して、誘電体材料で囲繞された導電性金属のフィーチャを有する平面表面を設けること、
前記埋め込まれた同一平面回路フィーチャを有する少なくとも２つの構造を互いに随意選択的に接合すること、および
前記導電層が前記導電性金属を除去されないように保護している間に、前記支持体箔を除去し、それから、前記導電層を除去して、一方の側に平坦表面配線を、他方の側に粗い表面を形成することを含む、上記（３２）に記載の方法。
（５３）前記回路フィーチャが前記誘電体層を通して、前記導電層が露出するまで形成され、さらに、
前記下の導電層に選択的に導電性材料をメッキすること、
前記構造を補強材に取り付けること、および
前記導電層が前記導電性金属を除去されないように保護している間に、前記支持体箔を除去し、それから、前記導電層を除去して、一方の側に平坦表面配線を、他方の側に粗い表面を形成することを含む、上記（３２）に記載の方法。
（５４）上記（３２）に記載のプロセスで得られる構造。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図２】本発明の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図３】本発明の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図４】本発明の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図５】本発明の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図６】本発明の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図７】本発明の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図８】本発明の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図９】本発明の他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図１０】本発明の他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図１１】本発明の他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図１２】本発明の他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図１３】本発明の他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図１４】本発明の他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図１５】本発明の他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図１６】本発明の他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図１７】層間相互接続およびビア間相互接続の進行段階の模式図である。
【図１８】層間相互接続およびビア間相互接続の進行段階の模式図である。
【図１９】層間相互接続およびビア間相互接続の進行段階の模式図である。
【図２０】層間相互接続およびビア間相互接続の進行段階の模式図である。
【図２１】層間相互接続およびビア間相互接続の進行段階の模式図である。
【図２２】層間相互接続およびビア間相互接続の進行段階の模式図である。
【図２３】層間相互接続およびビア間相互接続の進行段階の模式図である。
【図２４】本発明の他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図２５】本発明の他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図２６】本発明の他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図２７】本発明の他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図２８】本発明の他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図２９】本発明の他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図３０】本発明の他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図３１】本発明の他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図３２】本発明のさらに他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図３３】本発明のさらに他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図３４】本発明のさらに他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図３５】本発明のさらに他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図３６】本発明のさらに他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図３７】本発明のさらに他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図３８】本発明のさらに他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図３９】本発明のさらに他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図４０】一般的なチップ取付け、およびチップからニッケル金メッキされた同一平面平面表面回路への金線ボンドを示す完成された構造の模式図である。
【符号の説明】
１ 支持体箔
２ 電気伝導層
３ 誘電体材料
４ 回路フィーチャ
５ 導電材料
６ 補強誘電体層
８ 同一平面平面回路表面
９ 高密度回路構造
１０ 高密度回路構造
１１ 金属／誘電体高密度回路構造
１３ 同一平面平面表面回路
１４ ビア
１５ 導電金属板
１６ 光像形成可能誘電体（ＰＩＤ）層
１８ 導電性ペースト
２２ ２層回路構造
２３ ビア相互接続のフィーチャ
２６ 金線ボンド
２７ ニッケル／金仕上げ層
２９ 電気伝導性接着剤
【発明の属する技術分野】
本発明は、保護された高密度回路構造および製造の方法を提供することに関する。
【０００２】
本発明は、平坦な保護された高密度回路パターンをもたらす微細寸法平面回路構造および方法を提供する。本発明は、プリント回路基板構造内で互いに近接する埋込み接続レベルを製造するために特に有利であり、また、明確なスペーサおよび金線バンドの一層微細なフィーチャを可能にするのにも有利である。
【０００３】
【従来の技術】
着実に増加する様々な用途の高性能プリント配線または回路基板に対する要求のために、プリント回路基板は、エレクトロニクス業界で様々に使用されている。例えば、プリント基板についての複雑さ、コンパクトさ、および電気的性能の要求はここ数年で相当に増した。
【０００４】
プリント回路基板に対する要求では、高密度実装、微細な相互接続、多層構成、および小さな面積内に複数の相互接続を形成する必要性が欠かせない。
【０００５】
現在、プリント回路基板の相互接続レベルは、誘電体薄膜層の表面に作られている。回路フィーチャは、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を使用して形成される。一般的な方法では、金属箔、特に銅箔を基板に積層し、続いてフォトリソグラフィとエッチングを使用して回路を生成する。銅箔は、基板に対する機械的な付着性を生じさせるために、粗面または樹状突起の裏面を含む。平坦な銅層は、補助接着剤なしでは十分に接着しない。
【０００６】
特に小さなスペースを扱う場合に、樹状突起を適度にエッチングすることは非常に困難である。さらに、樹状突起で生じる問題と共に、線路（例えば、幅が約０．５ミル（１２．７ミクロン））の厚さ、フォトリソグラフィの問題（例えば、薄いフォトレジスト膜での、１．１ミル（２７．９ミクロン）の間隔で０．７ミル（１７．８ミクロン）の線という微細なフィーチャの分解）、およびエッチングのアンダーカット／パッドの丸みによって、現在所望の１．８ミル（４５．７ミクロン）・ピッチのフィーチャのような小さな線路間隔をはっきりと完全に分解することが逆に必要になる。さらに、このエッチング法で、下にある誘電体障壁材料の面の上に伸びる「摩天楼」と呼ばれる保護されない回路フィーチャが生じる。
【０００７】
多くの構造で、銅の回路に金またはニッケル金のような別の金属をメッキすることが重要である。「摩天楼」構造によって、特に接近した間隔の指状部が存在する場所で、シードのために線路間のブリッジまたは短絡の問題が起こる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、高密度埋込み同一平面回路フィーチャを有する構造を得ることを可能にする。本発明は、現在の方法を使用して製造されるものよりも遥かに高密度に構成される回路フィーチャを作ることを可能にする。これが可能であるのは、最終的な構造が同一平面の誘電体領域と導電性のフィーチャを有する回路フィーチャであるからである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
特に、本発明は、支持体箔と、支持体箔の主要な表面の１つにある電気伝導層と、電気伝導層の上に位置し回路フィーチャを有する誘電体層と、回路フィーチャ内に位置する金属導電性回路とを備え、金属導電性回路が誘電体層と実質的に同一平面であり、かつ誘電体層で囲繞（surround）されている構造に関する。
【００１０】
本発明は、また、多層電子構造およびそれを通り抜ける電気相互接続にも関する。
【００１１】
本発明は、また、埋め込まれた同一平面回路フィーチャを有する構造を製造する方法にも関する。本方法は、
上面側と下面側を有し、さらに下面側に電気伝導層を有する支持体箔を設けるステップと、
電気伝導層を誘電体材料で被覆するステップと、
誘電体材料に回路フィーチャを形成するステップと、
回路フィーチャを埋めるように導電性金属をメッキするステップとを備える。
【００１２】
本発明は、また、上記のプロセスで得られる構造にも関する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の理解を容易にするために、異なる図の同じ数字は同じ部材を参照する図について言及する。
【００１４】
図１は、一般に銅箔である支持体箔１を示す。支持体箔１は、平坦な金属化上面および粗いまたは樹状突起の下面を含むことができる。
【００１５】
箔は、一般に厚さが９から約７２ミクロンであり、より一般的には約１２から１８ミクロンの厚さである。一般に、適当な銅箔は、０．５オンス箔（１４．１グラム）および１オンス箔（２８．３グラム）を含む。
【００１６】
図２は、支持体箔１の平坦な金属化上面に電気伝導層２を一面に被覆することを示す。適当な電気伝導層２の実施例は、スパッタリングまたは蒸着で堆積することができるクロムである。層２は、一般に約５００から約５０００オングストロームの厚さであり、より一般的には約８００から約１５００オングストロームの厚さである。
【００１７】
図３は、電気伝導層２を誘電体材料３で被覆することを示す。誘電体材料３は、二酸化珪素、室化珪素および酸室化珪素（silicon oxynitride）のような無機誘電体、または光像形成可能誘電体材料を含んだ重合体誘電体材料であることができる。誘電体材料３は、一般に約１２から約５５ミクロンの厚さであり、より一般的には約１８から約３７ミクロンの厚さである。
【００１８】
適当な光像形成可能誘電体材料の実施例はポリイミドである。
【００１９】
回路フィーチャ４が、次に、レーザ・アブレーション（laser ablation）などによって、誘電体材料３に画定される。回路フィーチャは、誘電体３を通して導電層２まで形成されて、層２を露出させる。例えば、レーザ・アブレーションを行うための知られている方法のどれでも使用することができる。例えば、ポリイミドの場合は、膜は、波長３０８ナノメートルの紫外線放射に供される。このための市販のソースは、キセノン塩化物エキシマ・レーザである。
【００２０】
キセノン塩化物エキシマ・レーザは、よく知られており、パルス動作するように設計され、一般に、約３００／秒の繰返し速度で２００ｍＪパルス／ｃｍ2が利用できる。このレーザは、適切なビーム整形均質化光学装置に結合して、マスクを通して可干渉ビームを放出する装置を実現することができる。一般に、約６０ｍＪ／ｃｍ2以上の強度がレーザ・アブレーションに使用される。ポリイミドのレーザ・アブレーションについてのさらなる詳細は、例えば米国特許第４，５６８，６３２号に見ることができる。これの開示を参照して本明細書に組み込む。
【００２１】
回路フィーチャは、一般に、約０．５ミル（１２．７ミクロン）から３．０ミル（７６．２ミクロン）離れている。回路フィーチャの中には、１インチ長さ（２５．４ミリメートル）×１インチ幅（２５．４ミリメートル）程度で、シリコン・チップのような電子部品がその構造内に存在できるようにするものもある。それから、導電性金属の比較的薄いシード層を堆積して、上面および回路フィーチャに一面にシード添加を行うことができる（図示せず）。一般的な金属は、銅およびクロムを含み、ここで銅がより好ましい。シード層は、一般に約０．２から約２．５マイクログラム／平方センチメートルである。シード層は、無電解メッキで堆積することができる。
【００２２】
それから、銅のような導電材料をシード層に一面にメッキする（図４を参照されたい）。導電膜は、当技術分野でよく知られている無電解メッキ法、電解メッキ法、スパッタ・コーティング法または蒸着法で堆積することができる。導電膜を堆積する好ましい方法は、無電解メッキである。
【００２３】
それから、メッキされた導電材料５は、化学機械研磨を使用するなどして平坦化されて、第１の同一平面平面回路表面８を有する交互になる金属／誘電体の高密度回路構造９が達成される（図５を参照されたい）。
【００２４】
光像形成可能誘電体（ＰＩＤ）のような膜または水溶性レジストの積層またはコーティングによって、同一平面平面回路表面８をプレプレグ（prepreg）のような補強誘電体層６に取り付けて、構造９を多層構造のうちの単一の層に使用することができる。プレプレグは、一般に、ガラス繊維のような織布または不織布で補強されたエポキシ化合物またはポリイミドなどの誘電体高分子材料である。層６にＰＩＤを使用することで、標準的な光化学法、レーザ法または穴あけのような機械的方法のいずれかによって、その後の金属化層への相互接続が可能になる。その上、層６にＰＩＤを使用することで、同一平面回路の次の層のフィーチャを含めることは、レーザ法または光化学法で加工できるようになる。層６は、次の処理に必要な機械的耐性も備える。多層構造の実施例として図６を参照されたい。
【００２５】
次に、支持体箔１は、適当なエッチング剤でのエッチングなどで取り除くことができる（図７を参照のこと）。クロムなどの層２は、エッチング・マスクとして作用して、支持体箔１の除去中、下にある導電材料５を保護する。層２は箔１および導電材料５と異なる材料である。
【００２６】
図８に示すように、導電層２は最早必要ないので、除去することができる。それは、適当なエッチング剤でのエッチングで除去することができる。
【００２７】
今現れた２つの第２の同一平面平面回路表面１３は、回路線およびフィーチャを後から金属化するのに理想的なものである。例えば、回路が同一平面に埋め込まれている平面表面のために、当技術分野でよく知られている標準的な方法で、従来のブリッジの問題なしにさらに微細なフィーチャおよび間隔まで、これらの回路線およびフィーチャを金／ニッケル−金メッキをすることができるようになる。金堆積は、選択的に、かつハードまたはソフトのような異なる種類の金で行うことができ、コネクタおよび金線ボンドの両方を最適化することができる。さらに、上記の処理に従って得られる多重構造を互いに接合して多層回路基板を形成することができる。
【００２８】
図９は、一般に銅箔である支持体箔１を示す。支持体箔１は、平坦な金属化上面および粗いまたは樹状突起の下面を含むことができる。箔は、一般に約９から約１４０ミクロンの厚さであり、より一般的には約１２から約１８ミクロンの厚さである。一般的に適している銅箔は、一般的な電子回路について０．５オンス（１４．１グラム）および１オンス（２８．３グラム）である。この箔がチップ付着のためなどの補強材の目的も果たす場合には、一般的な箔は約１０オンス（２８３グラム）である。
【００２９】
図１０は、支持体箔１の平坦な金属化上面に電気伝導層２を一面に被覆することを示す。適当な電気伝導層２の実施例はクロムであり、このクロムはスパッタリングまたは蒸着で堆積することができる。この層２は、一般に約５００から約５０００オングストロームの厚さであり、より一般的には約８００から約１５００オングストロームの厚さである。
【００３０】
図１１は、誘電体材料３で電気伝導層２を被覆することを示す。誘電体材料３は、二酸化珪素、室化珪素および酸室化珪素のような無機誘電体または光像形成可能な誘電体材料を含んだ重合体誘電体材料であることができる。回路フィーチャ４がレーザで画定される場合、誘電体材料３は、一般に約１２から約１０５ミクロンの厚さであり、より一般的には約１８から約５５ミクロンの厚さである。回路フィーチャ４がエンボスで形成される場合、誘電体材料３は、一般に約２５０ミクロンから約７５０ミクロンの厚さであり、より一般的には約４００から６００ミクロンの厚さである。厚さがエンボスを支持するのに十分（最小で２５０ミクロン）であるならば、レーザとエンボスの両方の組合せで誘電体層３にフィーチャを形成することもまた可能である。
【００３１】
適している光像形成可能誘電体材料の実施例は、ポリイミドである。そのとき、回路フィーチャ４はレーザ・アブレーションまたはエンボスなどで誘電体材料３に画定する。誘電体層３に形成される回路フィーチャは層２を露出させるほど十分に深くない。例えば、レーザ・アブレーションの知られている方法はどれでも使用することができる。例えば、ポリイミドの場合、この膜は波長３０８ナノメートルのＵＶ放射に供される。そのような放射の市販のソースは、キセノン塩化物エキシマ・レーザである。
【００３２】
キセノン塩化物エキシマ・レーザは、よく知られており、パルス動作するように設計され、一般に、約３０／秒の繰返し速度で２００ｍＪパルス／ｃｍ2が得られる。このレーザは、適切なビーム整形均質化光学系に結合されて、マスクを通して可干渉ビームを放出する装置を実現することができる。一般に、約６０ｍＪ／ｃｍ2以上の強度がレーザ・アブレーションを行うために使用される。ポリイミドのレーザ・アブレーションについてのこれ以上の詳細は、例えば、米国特許第４，５６８，６３２号に見ることができる。この開示を参照して、本明細書に組み込む。
【００３３】
回路フィーチャは、一般に、約０．５ミル（１２．７ミクロン）から３．０ミル（７６．２ミクロン）離れている。回路フィーチャの中には、１インチ長さ（２５．４ミリメートル）×１インチ幅（２５．４ミリメートル）ほどに大きくて、シリコン・チップのような電子部品がその構造内に存在できるようにするものもある。
【００３４】
それから、導電性金属の比較的薄いシード層を堆積して、上面および回路フィーチャにシードを添加することができる（図示せず）。一般的な金属は、銅およびクロムを含み、ここで銅が好ましい。シード層は一般に、１平方センチメートル当り約０．２から約２．５マイクログラムである。シード層は、無電解メッキで堆積することができる。
【００３５】
それから、銅のような導電材料５を、シード層の上に一面にメッキする（図１２を参照のこと）。導電膜は、当技術分野でよく知られている無電解メッキ、電解メッキ、スパッタ被覆または蒸着の方法で堆積することができる。導電膜を堆積する好ましい方法は、無電解メッキである。
【００３６】
それから、化学機械研磨などを使用して、メッキされた導電材料５を平坦化して、同一平面平面回路表面８を有する交互になる金属／誘電体の高密度回路構造１０を達成する（図１３を参照のこと）。ＩＳＯＰが求める最終構造である場合は（図１３）、同一平面平面表面８は、回路線およびフィーチャの後の金属化にとって理想的である。例えば、回路が同一平面に埋め込まれている平面表面のために、当技術分野で知られていることはもちろんのこと標準的な方法で、従来のブリッジの問題なしにさらに微細なフィーチャおよび間隔まで、これらの回路線およびフィーチャを金／ニッケル−金メッキすることができるようになる。金堆積は、選択的に、かつハードまたはソフトのような異なる種類の金で行って、コネクタおよび金線ボンドの両方を最適化することが可能になる可能性がある。
【００３７】
構造１０は、単一の層または多層構造で使用することができ、この多層構造では、同一平面平面回路表面８は、光像形成可能誘電体（ＰＩＤ）のような膜または水溶性レジストを積層またはコーティングして、プレプレグのような補強誘電体層６に取り付けられる。プレプレグは、一般に、ガラス繊維のような織布または不織布で補強されたエポキシ化合物またはポリイミドなどの誘電体高分子材料である。層６にＰＩＤを使用することで、標準的な光化学方法、レーザ方法または穴あけのような機械的方法のいずれかによって、その後の金属化層への相互接続が可能になる。さらに、層６にＰＩＤを使用することで、同一平面回路の次の層のフィーチャを含めることは、レーザまたは光化学の方法で加工することができるようになる。層６もまた、次の処理に必要な機械的耐性を備えている。多層構造の実施例の図１４を参照されたい。
【００３８】
次に、支持体箔１は、適当なエッチング剤でのエッチングなどで除去することができる（図１５を参照のこと）。クロムのような層２は、支持体箔１の除去中に下にある導電材料５を保護するエッチング・マスクとして作用する。層２は、箔１および導電材料５と異なる材料である。
【００３９】
図１６に示すように、導電層２は最早不要なので、取り除くことができる。それは、適したエッチング剤でのエッチングで除去することができる。これによって、完全に誘電体で封じ込められた２層回路構造２２が生じる。今や、標準的な光化学、レーザまたは機械的穴あけによって、誘電体層３を通して導電回路フィーチャ５に、電気的な相互接続を行うことができる。さらに、誘電体層３は、導電回路の次の層を含める際に形成されるフィーチャを有することができる。
【００４０】
さらに、上記の処理に従って得られた多重構造を互いに接合して多層回路基板を形成することができる。
【００４１】
図２４は、支持体箔を示す。支持体箔１は、平坦な金属化上面および粗いまたは樹状突起の下面を含むことができる。この箔は、一般に９から約７２ミクロンの厚さであり、より一般的には約１２から約１８ミクロンの厚さである。一般に、適している銅箔は０．５オンス（１４．１グラム）および１オンス（２８．３グラム）である。
【００４２】
図２５は、支持体箔１の平坦な金属化上面に電気伝導層２を被覆することを示す。適している電気伝導層２の実施例はクロムであり、このクロムはスパッタリングまたは蒸着で堆積することができる。層２は一般に約５００から約５０００オングストロームの厚さであり、より一般的には厚さ約８００から約１５００オングストロームである。
【００４３】
図２６は、誘電体材料３で電気伝導層２を被覆することを示す。誘電体材料３は、二酸化珪素、室化珪素および酸室化珪素のような無機誘電体または光像形成可能な誘電体材料を含んだ重合体誘電体材料であることができる。誘電体材料３は一般に約１２から約５５ミクロンの厚さであり、より一般的には約１８から約３７ミクロンの厚さである。適している光像形成可能誘電体材料の実施例はポリイミドである。
【００４４】
それから、回路フィーチャ４は、レーザ・アブレーションなどで誘電体材料３に画定する。回路フィーチャは、誘電体層３を通して導電層２まで形成され、層２を露出させる。例えば、レーザ・アブレーションの知られている方法はどれでも使用することができる。例えば、ポリイミドの場合、この膜は波長３０８ナノメートルのＵＶ放射に供される。そのような放射の市販のソースは、キセノン塩化物エキシマ・レーザである。
【００４５】
キセノン塩化物エキシマ・レーザは、よく知られており、パルス動作するように設計され、一般的に、約３００／秒の繰返し速度で２００ｍＪパルス／ｃｍ2が得られる。このレーザは、適切なビーム整形均質化光学系に結合されて、マスクを通して可干渉ビームを放出する装置を実現することができる。一般に、約６０ｍＪ／ｃｍ2以上の強度がレーザ・アブレーションを行うために使用される。ポリイミドのレーザ・アブレーションについてのこれ以上の詳細は、例えば、米国特許第４，５６８，６３２号に見ることができる。この開示を参照して、本明細書に組み込む。
【００４６】
回路フィーチャは、一般に、約０．５ミル（１２．７ミクロン）から３．０ミル（７６．２ミクロン）離れている。回路フィーチャの中には、１インチ長さ（２５．４ミリメートル）×１インチ幅（２５．４ミリメートル）ほどに大きくて、シリコン・チップのような電子部品がその構造内に存在できるようにするものもある。
【００４７】
それから、誘電体層３のレーザ・アブレーションで誘電体層３に画定されたフィーチャ内の下の導電材料２に、銅のような導電材料５が選択的にメッキされる（図２７を参照のこと）。下の導電材料２はメッキのシードとして作用することができる。導電膜は、当技術分野でよく知られている無電解メッキ、電解メッキ、スパッタ被覆または蒸着の方法で堆積することができる。導電膜を堆積する好ましい方法は、電解メッキである。
【００４８】
それから、化学機械研磨などを使用して、メッキされた導電材料５を平坦化して、第１の同一平面平面回路表面８を有する交互になる金属／誘電体高密度回路構造１１を達成する（図２８を参照のこと）。
【００４９】
構造１１は、単一の層で、または多層構造で使用することができ、この多層構造では、光像形成可能誘電体（ＰＩＤ）のような膜または水溶性レジストの積層またはコーティングで同一平面平面回路表面８をプレプレグのような補強誘電体層６に取り付けている。プレプレグは、一般に、ガラス繊維のような織布および不織布で補強されたエポキシ化合物またはポリイミドなどの誘電体高分子材料である。層６にＰＩＤを使用することで、標準的な光化学法、レーザ法または穴あけのような機械的方法のいずれかによって、後の金属化層への相互接続が可能になる。さらに、層６にＰＩＤを使用することで、同一平面回路の次の層のフィーチャを含めることは、レーザ法または光化学法で加工することができるようになる。層６は、次の処理に必要な機械的耐性も備える。多層構造の実施例として図２９を参照されたい。
【００５０】
次に、支持体箔１は、適当なエッチング剤でのエッチングなどで取り除くことができる（図３０を参照のこと）。クロムなどの層２は、エッチング・マスクとして作用して、支持体箔１の除去中、下にある導電材料５を保護する。層２は箔１および導電材料５と異なる材料である。
【００５１】
図３１に示すように、導電材料２は、最早必要ないので、除去することができる。それは、適当なエッチング剤でのエッチングで除去することができる。今現れた２つの第２の同一平面平面回路表面１３は、回路線およびフィーチャを後から金属化するのに理想的なものである。例えば、回路が同一平面に埋め込まれている平面表面のために、当技術分野でよく知られている標準的な方法で、従来のブリッジの問題なしにさらに微細なフィーチャおよび間隔まで、これらの回路線およびフィーチャを金／ニッケル−金メッキをすることができるようになる。金堆積は、選択的に、かつハードまたはソフトのような異なる種類の金で行うことができて、コネクタおよび金線ボンドの両方を最適化することができる。
【００５２】
さらに、上記の処理に従って得られる多重構造を互いに接合して多層回路基板を形成することができる。
【００５３】
図３２は、一般に銅箔である支持体箔１を示す。支持体箔１は、平坦な金属化上面および粗いまたは樹状突起の下面を含むことができる。箔は、一般に約９から約７２ミクロンの厚さであり、より一般的には約１２から約１８ミクロンの厚さである。一般的に適している銅箔は、０．５オンス（１４．１グラム）および１オンス（２８．３グラム）である。
【００５４】
図３３は、支持体箔１の平坦な金属化上面に電気伝導層２を一面に被覆することを示す。適当な電気伝導層２の実施例はクロムであり、このクロムはスパッタリングまたは蒸着で堆積することができる。この層２は、一般に約５００から約５０００オングストロームの厚さであり、より一般的には約８００から約１５００オングストロームの厚さである。
【００５５】
図３４は、誘電体材料３で電気伝導層２を被覆することを示す。誘電体材料３は、二酸化珪素、酸室化珪素のような無機誘電体または光像形成可能な誘電体材料を含んだ重合体誘電体材料であることができる。誘電体材料３は、一般に約１２から約５５ミクロンの厚さであり、より一般的には約１８から約３７ミクロンの厚さである。適している光像形成可能誘電体材料の実施例はポリイミドである。
【００５６】
それから、回路フィーチャ４は、レーザ・アブレーションなどで誘電体材料３に画定する。回路フィーチャは、誘電体層３を通して導電層２まで形成され、層２を露出させる。例えば、レーザ・アブレーションの知られている方法はどれでも使用することができる。例えば、ポリイミドの場合、この膜は波長３０８ナノメートルのＵＶ放射に供される。そのような放射の市販のソースは、キセノン塩化物エキシマ・レーザである。
【００５７】
キセノン塩化物エキシマ・レーザは、よく知られており、パルス動作するように設計され、一般的に、約３００／秒の繰返し速度で２００ｍＪパルス／ｃｍ2が得られる。このレーザは、適切なビーム整形均質化光学系に結合されて、マスクを通して可干渉ビームを放出する装置を実現することができる。一般に、約６０ｍＪ／ｃｍ2以上の強度がレーザ・アブレーションを行うために使用される。ポリイミドのレーザ・アブレーションについてのこれ以上の詳細は、例えば、米国特許第４，５６８，６３２号に見ることができる。この開示を参照して、本明細書に組み込む。
【００５８】
回路フィーチャは、一般に、約０．５ミル（１２．７ミクロン）から３．０ミル（７６．２ミクロン）離れている。回路フィーチャの中には、１インチ長さ（２５．４ミリメートル）×１インチ幅（２５．４ミリメートル）ほどに大きくて、シリコン・チップのような電子部品がその構造内に存在できるようにするものもある。
【００５９】
それから、銅のような導電材料５が、誘電体層３のレーザ・アブレーションで誘電体層３に画定されたフィーチャ内の下の導電材料２に選択的に誘電体層３より厚くない厚さまでメッキされ、その結果、メッキされたフィーチャ間のブリッジがないので化学機械研磨で表面を平坦化する必要はなくなる（図３５を参照のこと）。下の導電材料２はメッキのシードとして作用することができる。導電膜は、当技術分野でよく知られている無電解メッキ、電解メッキ、スパッタ被覆または蒸着の方法で堆積することができる。導電膜を堆積する好ましい方法は、電解メッキである。
【００６０】
次に、図３６に示すように、光像形成可能誘電体（ＰＩＤ）のような膜または水溶性レジストの積層またはコーティングによって、構造１２の下側表面２１をプレプレグのような補強誘電体層６に取り付ける。層６にＰＩＤを使用することで、標準的な光化学法、レーザ法または穴あけのような機械的方法のいずれかによって、後の金属化層への相互接続が可能になる。その上、層６にＰＩＤを使用することで、同一平面回路の次の層のフィーチャを含めることは、レーザ法または光化学法で加工することができるようになる。層６は、次の処理に必要な機械的耐性も備える。図３７に示すように、支持体箔１は、適当なエッチング剤でのエッチングなどで取り除くことができる。クロムなどの層２は、エッチング・マスクとして作用して、支持体箔１の除去中、下にある導電材料５を保護する。層２は箔１および導電材料５と異なる材料である。
【００６１】
図３８に示すように、導電材料２は最早必要ないので、除去することができる。それは、適当なエッチング剤でのエッチングで除去することができる。
【００６２】
このステップによって、同一平面平面回路表面２０を有する交互になる金属／誘電体高密度回路構造１２ａが現れる（図３８を参照のこと）。ＩＳＯＰが求める最終構造である場合は（図３８）、同一平面平面回路表面２０は、回路線およびフィーチャの後の金属化にとって理想的である。例えば、回路が同一平面に埋め込まれている平面表面のために、当技術分野でよく知られているような標準的な方法で、従来のブリッジの問題なしにさらに微細なフィーチャおよび間隔まで、これらの回路線およびフィーチャを金／ニッケル−金メッキすることができるようになる。金堆積は、選択的に、かつハードまたはソフトのような異なる種類の金で行って、コネクタおよび金線ボンドの両方を最適化することができるようになる可能性がある。
【００６３】
本構造は、単一の層または多層構造で使用することができ、この多層構造では、同一平面平面回路表面２０は、光像形成可能誘電体（ＰＩＤ）のような膜または水溶性レジストを積層またはコーティングして、プレプレグのような補強誘電体層６に取り付けられる。プレプレグは、一般に、ガラス繊維のような織布または不織布で補強されたエポキシ化合物またはポリイミドなどの誘電体高分子材料である。層６にＰＩＤを使用することで、標準的な光化学方法、レーザ方法または穴あけのような機械的方法のいずれかによって、その後の金属化層への相互接続が可能になる。さらに、層６にＰＩＤを使用することで、同一平面回路の次の層のフィーチャを含めることは、レーザ法または光化学法で加工することができるようになる。多層構造の実施例の図３９を参照されたい。
【００６４】
さらに、それから、上記の処理に従って得られた多重構造を互いに接合して多層回路基板を形成することができる。
【００６５】
上記の方法のどれでも必要な回数だけ繰り返して、高密度回路多層構造を形成することができる。０．１ミクロンまでのクリティカルな位置合わせを達成する際には、積層プロセスを使用することができることを理解されたい。
【００６６】
図１７、１８および１９は、図示の様々な相互接続レベルを有する４層電気回路構造をもたらす、いくつかの可能な相互接続形成順序の一実施例を示す。ベース構造として図１６から始まって、図１７は、レーザ、機械的な穴あけ、またはＰＩＤ層３の光による回路化のようないくつかの既存の方法のどれかを用いた、ベース構造を通るビア１４の形成を示す。
【００６７】
図１８は、ビアを含む構造の一面のシード（図示せず）および導電金属板１５を示す。
【００６８】
図１９は、選択エッチングによる回路化プロセスの結果を示し、メッキされた相互接続を示す。
【００６９】
図２０、２１、２２および２３は、図示の様々な相互接続レベルを有する４層電気回路構造をもたらす、可能な相互接続形成順序の他の実施例を示す。この実施例はまた、完成された外部表面が同一平面平面回路であることを示す。
【００７０】
ベース構造として図１６に示すような構造２２から始まって、図２０は、追加のＰＩＤ層１６の付加で構造２４を形成することを示す。
【００７１】
図２１は、レーザ、機械的な穴あけ、またはＰＩＤ層１６の光による回路化のようないくつかの既存の方法のどれかで、ベース構造２４を通したビア１４の形成を示す。図２１は、また、前に図１から４に示した方法を使用して誘電体層１６にビア間相互接続のフィーチャ２３を形成することを示す。
【００７２】
図２２は、一面のシード（図示せず）および金属板に続いて、メッキされたビアの筒に半田マスクまたはさらに導電性銅ペーストのようなペースト１８を充填した結果を示す。穴充填は、さらに多くの回路層を続けて追加しようとする場合に必要なだけである。
【００７３】
図２３は、化学機械研磨による平坦化の結果を示し、この研磨によって同一平面平面回路の外部表面１９が作られる。表面１９は、回路線およびフィーチャのその後の金属化にとって理想的である。例えば、回路が同一平面で埋め込まれている平面表面のために、当技術分野でよく知られているような標準的な方法で、従来のブリッジの問題なしにさらに微細なフィーチャおよび間隔まで、これらの回路線およびフィーチャを金／ニッケル−金メッキすることができるようになる。
【００７４】
図４０は、シリコン・チップ２５のような電気部品取付けおよび金線ボンド２６を示す構造を図示し、この金線ボンドは、電気部品を同一平面平面表面回路１３に接続し、この同一平面平面表面回路１３はニッケル／金仕上げ層２７で被覆されている。この構造２８で、この電気部品は、銀添加エポキシのような熱および電気伝導性接着剤２９で下の金属１に取り付けられている。ここで、この熱および電気伝導性接着剤２９は、部品から下の金属１に熱を伝えるだけでなく、部品を適所に貼り付ける働きをする。下の金属１は補強剤としても働き、一般に１０オンス銅箔などで厚さが約４５０ミクロンである。
【００７５】
本発明についての前記の説明は、本発明を例証し説明している。さらに、開示は本発明の好ましい実施形態だけを示し説明しているが、上で言及したように、本発明は、様々な他の組合せ、修正および環境で使用可能であり、さらに、上記の教示および／または関連技術についての技術または知識に対応して、ここで述べたような本発明の概念の範囲内で変更または修正が可能であることは理解すべきことである。上記の実施形態は、本発明実施の知られている最良の形態を説明し、そのようなまたは他の実施形態で、さらに発明の特定の応用または使用で必要な様々な修正とともに、当業者が本発明を使用することができるようにする意図である。したがって、説明は、ここで開示された形態に本発明を限定する意図ではない。また、添付の特許請求の範囲は他の実施形態を含むように解釈されることを意図している。
【００７６】
まとめとして、本発明の構成に関して以下の事項を開示する。
【００７７】
（１）支持体箔と、前記支持体箔の１つの主要な表面の電気伝導層と、前記電気伝導層の上に位置し回路フィーチャを有する誘電体層と、前記回路フィーチャ内に位置する金属導電性回路とを備え、前記金属導電性回路が前記誘電体層と実質的に同一平面／共面であり、かつ前記誘電体層で囲繞（surround）されている構造。
（２）前記誘電体層の前記回路フィーチャが、前記誘電体層を完全に通って前記導電層まで形成されている、上記（１）に記載の構造。
（３）前記誘電体層の前記回路フィーチャが、前記導電層を短絡して形成される、上記（１）に記載の構造。
（４）前記導電回路が、約０．５ミル（１２．７ミクロン）から約１ミル（２５．４ミクロン）の幅で約０．５ミルから約３ミル（７６．２ミクロン）の間隔をあけた線を含む、上記（１）に記載の構造。
（５）前記金属導電回路が銅を含む、上記（１）に記載の構造。
（６）前記誘電体層がエポキシ樹脂またはポリイミド樹脂を含む、上記（１）に記載の構造。
（７）前記支持体箔が銅を含む、上記（１）に記載の構造。
（８）前記電気伝導層がクロムを含む、上記（１）に記載の構造。
（９）前記同一平面金属導電回路が金またはニッケル−金で覆われる、上記（１）に記載の構造。
（１０）前記同一平面金属導電回路が金またはニッケル−金で選択的に覆われる、上記（１）に記載の構造。
（１１）金で被覆された回路と、前記構造に取り付けられた他の部品または回路フィーチャとの間に、金線ボンド取付けが存在する、上記（１０）に記載の構造。
（１２）前記誘電体層を通って前記電気伝導層まで空洞が存在し、前記空洞内に電子部品がある、上記（１）に記載の構造。
（１３）前記構造が補強誘電体層に取り付けられている、上記（１）に記載の構造。
（１４）誘電体層で互いに付けられている上記（１）に記載の構造の繰返し層を備える構造。
（１５）導電金属回路のいずれかの層から導電金属回路の他のいずれかの層への相互接続を備える、上記（１４）に記載の構造。
（１６）前記構造内のいずれかのビアから前記構造内の他のいずれかのビアへの同一平面金属導電回路相互接続を備える、上記（１）に記載の構造。
（１７）誘電体ベース層と、前記ベース誘電体層の上に位置する回路フィーチャを含む第２の誘電体層と、前記回路フィーチャ内に位置する金属導電回路とを備え、前記金属導電回路が前記第２の誘電体層と実質的に同一平面／共面であり、かつ前記誘電体層で囲繞されている構造。
（１８）上記（１７）に記載の構造の繰返し層を備え、前記導電回路が約０．５ミル（１２．７ミクロン）から約１ミル（２５．４ミクロン）の幅で約０．５ミルから約３ミル（７６．２ミクロン）の間隔をあけた線を含み、さらに前記誘電体ベース層が補強するものであり、前記層が誘電体層で互いに付けられている構造。
（１９）前記金属導電回路が銅を含む、上記（１７）に記載の構造。
（２０）前記回路含有誘電体層がエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂または光像形成可能誘電体を含む、上記（１７）に記載の構造。
（２１）前記誘電体ベース層がエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂または光像形成可能誘電体を含む、上記（１７）に記載の構造。
（２２）前記同一平面金属導電回路が金またはニッケル−金で覆われている、上記（１７）に記載の構造。
（２３）金で被覆された回路と、前記構造に取り付けられた他の部品または回路フィーチャとの間に、金線ボンド取付けが存在する、上記（２２）に記載の構造。
（２４）前記誘電体層を通って前記金属導電層まで、空洞が存在し、前記空洞内に電子部品がある、上記（１７）に記載の構造。
（２５）前記構造が補強誘電体層に取り付けられている、上記（１７）に記載の構造。
（２６）誘電体層で互いに付けられている上記（１７）に記載の構造の繰返し層を備える構造。
（２７）導電金属回路のいずれかの層から導電金属回路の他のいずれかの層への相互接続を備える、上記（２６）に記載の構造。
（２８）前記構造内のいずれかのビアから前記構造内の他のいずれかのビアへの同一平面金属導電回路相互接続を備える、上記（２６）に記載の構造。
（２９）誘電体ベース層と、前記ベース誘電体層の上に位置する回路フィーチャを含む第２の誘電体層と、前記回路フィーチャ内に位置する金属導電性回路とを備え、前記金属導電性回路が前記第２の誘電体層と実質的に同一平面／共面であり、かつ前記誘電体層で囲繞されている構造であって、前記導電回路が約０．５ミル（１２．７ミクロン）から約１ミル（２５．４ミクロン）の幅で約０．５ミルから約３ミル（７６．２ミクロン）の間隔をあけた線、および電子部品が前記構造内に位置することができるようにするのに十分な大きさの回路フィーチャを含む構造。
（３０）前記電子部品が集積回路チップであり、空洞が前記誘電体層を通って前記金属導電層まで存在し、さらに前記集積回路チップが前記空洞内にある、上記（２９）に記載の構造。
（３１）前記同一平面金属導電回路が金またはニッケル−金で覆われ、さらに、金で被覆された回路と前記集積回路チップとの間に金線ボンド取付けが存在する、上記（３０）に記載の構造。
（３２）埋め込まれた実質的に同一平面／共面回路フィーチャを有する構造を製造する方法であって、
上面側と下面側を有し、さらに前記上面側に一面の電気伝導層を有する支持体箔を設けるステップと、
前記電気伝導層を誘電体材料で被覆するステップと、
前記誘電体材料に回路フィーチャを形成するステップと、
前記回路フィーチャを埋めるように導電性金属をメッキするステップとを含む方法。
（３３）前記構造の前記導電性金属を含む側を平坦化して、誘電体材料で囲繞された導電性金属のフィーチャを有する平面表面を設けるステップをさらに含む、上記（３２）に記載の方法。
（３４）前記平面表面に導電性仕上げ金属層をメッキするステップをさらに含む、上記（３３）に記載の方法。
（３５）前記導電性金属をメッキする前に、前記上面および前記誘電体材料内の回路フィーチャに一面のシード添加を行うことをさらに含む、上記（３４）に記載の方法。
（３６）前記導電性金属が前記シード層に一面にメッキされた後で、前記導電性金属を平坦化して、誘電体材料で囲繞された導電性金属のフィーチャを有する平面表面を設ける、上記（３５）に記載の方法。
（３７）前記回路フィーチャが、前記誘電体層を通して前記導電層まで形成されて前記導電層を露出する、上記（３２）に記載の方法。
（３８）前記回路フィーチャが、前記誘電体層に、前記導電層に短絡して形成される、上記（３２）に記載の方法。
（３９）導電性金属のメッキが、前記回路フィーチャ内にだけ行われる、上記（３３）に記載の方法。
（４０）前記平坦化の後の前記構造を基板または誘電体に取り付けることをさらに含む、上記（３９）に記載の方法。
（４１）前記導電層が前記導電性金属を除去されないように保護している間に前記支持体箔を除去し、それから前記導電層を除去することをさらに含む、上記（３９）に記載の方法。
（４２）前記導電層が前記導電性金属を除去されないように保護している間に前記支持体箔を除去し、それから前記導電層を除去して、一方の側に平坦表面配線、および他方の側に粗い表面を形成することを含む、上記（３２）に記載の方法。
（４３）前記平坦表面配線に金、ニッケル金、または他の貴金属のような導電性仕上げ層をメッキするステップをさらに含む、上記（４２）に記載の方法。
（４４）前記粗い表面を誘電体材料に取り付けることをさらに含む、上記（４２）に記載の方法。
（４５）基板に取り付けることをさらに含む、上記（４４）に記載の方法。
（４６）前記埋め込まれた同一平面回路フィーチャを有する少なくとも２つの構造を互いに接合することを含む、上記（３６）に記載の方法。
（４７）前記導電性金属をメッキする前に、上面および前記誘電体材料内の回路フィーチャに一面にシード添加を行うステップと、
前記構造の前記導電性金属を含む側を平坦化して、誘電体材料で囲繞された導電性金属のフィーチャを有する平面表面を設けるステップと、
前記埋め込まれた同一平面回路フィーチャを有する少なくとも２つの構造を互いに随意選択的に接合するステップと、
前記導電層が前記導電性金属を除去されないように保護している間に前記支持体箔を除去し、それから、前記導電層を除去して一方の側に平坦表面配線を、他方の側に粗い表面を形成するステップとをさらに含む、上記（３２）に記載の方法。
（４８）前記回路フィーチャが、前記誘電体層を通して前記導電層まで形成されて前記導電層を露出する、上記（４７）に記載の方法。
（４９）前記回路フィーチャが前記誘電体層に、前記導電層に短絡して形成される、上記（４７）に記載の方法。
（５０）ビアを形成する光像形成可能誘電体層を付けること、一面にシード添加を行うこと、および導電性金属を一面にメッキすること、および
前記一面のメッキを選択的にエッチングして導電性相互接続を形成することを含む、上記（４９）に記載の方法。
（５１）光像形成可能誘電体層を付けること、
ビアを形成すること、
ビア間に相互接続を形成すること、
一面のシード添加を行い、導電性金属を一面にメッキすること、および
平坦化することを含む、上記（４９）に記載の方法。
（５２）前記回路フィーチャが、前記誘電体層を通して前記導電層まで形成されて前記導電層を露出し、さらに、
前記下の導電層に選択的に導電性材料をメッキすること、
前記構造の金属を含む側を平坦化して、誘電体材料で囲繞された導電性金属のフィーチャを有する平面表面を設けること、
前記埋め込まれた同一平面回路フィーチャを有する少なくとも２つの構造を互いに随意選択的に接合すること、および
前記導電層が前記導電性金属を除去されないように保護している間に、前記支持体箔を除去し、それから、前記導電層を除去して、一方の側に平坦表面配線を、他方の側に粗い表面を形成することを含む、上記（３２）に記載の方法。
（５３）前記回路フィーチャが前記誘電体層を通して、前記導電層が露出するまで形成され、さらに、
前記下の導電層に選択的に導電性材料をメッキすること、
前記構造を補強材に取り付けること、および
前記導電層が前記導電性金属を除去されないように保護している間に、前記支持体箔を除去し、それから、前記導電層を除去して、一方の側に平坦表面配線を、他方の側に粗い表面を形成することを含む、上記（３２）に記載の方法。
（５４）上記（３２）に記載のプロセスで得られる構造。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図２】本発明の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図３】本発明の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図４】本発明の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図５】本発明の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図６】本発明の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図７】本発明の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図８】本発明の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図９】本発明の他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図１０】本発明の他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図１１】本発明の他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図１２】本発明の他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図１３】本発明の他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図１４】本発明の他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図１５】本発明の他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図１６】本発明の他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図１７】層間相互接続およびビア間相互接続の進行段階の模式図である。
【図１８】層間相互接続およびビア間相互接続の進行段階の模式図である。
【図１９】層間相互接続およびビア間相互接続の進行段階の模式図である。
【図２０】層間相互接続およびビア間相互接続の進行段階の模式図である。
【図２１】層間相互接続およびビア間相互接続の進行段階の模式図である。
【図２２】層間相互接続およびビア間相互接続の進行段階の模式図である。
【図２３】層間相互接続およびビア間相互接続の進行段階の模式図である。
【図２４】本発明の他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図２５】本発明の他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図２６】本発明の他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図２７】本発明の他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図２８】本発明の他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図２９】本発明の他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図３０】本発明の他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図３１】本発明の他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図３２】本発明のさらに他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図３３】本発明のさらに他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図３４】本発明のさらに他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図３５】本発明のさらに他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図３６】本発明のさらに他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図３７】本発明のさらに他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図３８】本発明のさらに他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図３９】本発明のさらに他の方法に従った製造の進行段階での構造の模式図である。
【図４０】一般的なチップ取付け、およびチップからニッケル金メッキされた同一平面平面表面回路への金線ボンドを示す完成された構造の模式図である。
【符号の説明】
１ 支持体箔
２ 電気伝導層
３ 誘電体材料
４ 回路フィーチャ
５ 導電材料
６ 補強誘電体層
８ 同一平面平面回路表面
９ 高密度回路構造
１０ 高密度回路構造
１１ 金属／誘電体高密度回路構造
１３ 同一平面平面表面回路
１４ ビア
１５ 導電金属板
１６ 光像形成可能誘電体（ＰＩＤ）層
１８ 導電性ペースト
２２ ２層回路構造
２３ ビア相互接続のフィーチャ
２６ 金線ボンド
２７ ニッケル／金仕上げ層
２９ 電気伝導性接着剤
Claims (35)
- 支持体箔と、前記支持体箔の１つの主要な表面の電気伝導層と、前記電気伝導層の上に位置し回路フィーチャを有する誘電体層と、前記回路フィーチャ内に位置する金属導電性回路とを備え、前記金属導電性回路が前記誘電体層と実質的に同一平面／共面であり、かつ前記誘電体層で囲繞（surround）されている構造であって、
前記構造には前記同一平面／共面金属導電性回路を貫通または同回路に接触するように複数のビアが設けられており、前記構造内のいずれかの前記ビアから前記構造内の他のいずれかの前記ビアへの同一平面／共面金属導電性回路相互接続を備える構造。 - 前記誘電体層の前記回路フィーチャが、前記誘電体層を完全に通って前記導電層まで形成されている、請求項１に記載の構造。
- 前記導電回路が、約０．５ミル（１２．７ミクロン）から約１ミル（２５．４ミクロン）の幅で約０．５ミルから約３ミル（７６．２ミクロン）の間隔をあけた線を含む、請求項１に記載の構造。
- 前記金属導電性回路が銅を含む、請求項１に記載の構造。
- 前記誘電体層がエポキシ樹脂またはポリイミド樹脂を含む、請求項１に記載の構造。
- 前記支持体箔が銅を含む、請求項１に記載の構造。
- 前記電気伝導層がクロムを含む、請求項１に記載の構造。
- 前記同一平面／共面金属導電性回路が金またはニッケル−金で覆われる、請求項１に記載の構造。
- 前記同一平面／共面金属導電性回路が金またはニッケル−金で選択的に覆われる、請求項１に記載の構造。
- 金で被覆された回路と、前記構造に取り付けられた他の部品または回路フィーチャとの間に、金線ボンド取付けが存在する、請求項１０に記載の構造。
- 前記誘電体層を通って前記電気伝導層まで空洞が存在し、前記空洞内に電子部品がある、請求項１に記載の構造。
- 前記構造が補強誘電体層に取り付けられている、請求項１に記載の構造。
- 誘電体層で互いに付けられている請求項１に記載の構造の繰返し層を備える構造。
- 金属導電性回路のいずれかの層から金属導電性回路の他のいずれかの層への相互接続を備える、請求項１３に記載の構造。
- 第１および第２の埋め込み主表面を有する補強誘電体ベース層と、第１埋め込み主表面の上に位置する第１の回路層と、第２埋め込み主表面の上に位置する第２の回路層とを有し、
前記回路層の各々は、回路フィーチャが画定されたパターニングされた誘電体層と、前記回路フィーチャ内に位置するメッキされた金属導電性回路とを備え、前記金属導電性回路が前記パターニングされた誘電体層と実質的に同一平面／共面であり、かつ前記誘電体層で囲繞されている構造であって、
前記構造には前記同一平面／共面金属導電性回路を貫通または同回路に接触するように複数のビアが設けられており、前記構造内のいずれかの前記ビアから前記構造内の他のいずれかの前記ビアへの同一平面／共面金属導電性回路相互接続を備える構造。。 - 請求項１５に記載の構造の繰返し層を備え、前記回路が約０．５ミル（１２．７ミクロン）から約１ミル（２５．４ミクロン）の幅で約０．５ミルから約３ミル（７６．２ミクロン）の間隔をあけた線を含み、さらに前記補強誘電体ベース層が前記回路層によって互いに付けられている構造。
- 前記金属導電性回路が銅を含む、請求項１５に記載の構造。
- 前記金属導電性回路を含有する誘電体層がエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂または光像形成可能誘電体を含む、請求項１５に記載の構造。
- 前記誘電体ベース層がエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂または光像形成可能誘電体を含む、請求項１５に記載の構造。
- 前記同一平面／共面金属導電性回路が金またはニッケル−金で覆われている、請求項１５に記載の構造。
- 金で被覆された回路と、前記構造に取り付けられた他の部品または回路フィーチャとの間に、金線ボンド取付けが存在する、請求項２０に記載の構造。
- 前記誘電体層を通って前記金属導電性層まで、空洞が存在し、前記空洞内に電子部品がある、請求項１５に記載の構造。
- 前記構造が補強誘電体層に取り付けられている、請求項１５に記載の構造。
- 誘電体層で互いに付けられている請求項１５に記載の構造の繰返し層を備える構造。
- 金属導電性回路のいずれかの層から金属導電性回路の他のいずれかの層への相互接続を備える、請求項２４に記載の構造。
- 誘電体ベース層と、前記ベース誘電体層の上に位置する回路フィーチャを含む第２の誘電体層と、前記回路フィーチャ内に位置する金属導電性回路とを備え、前記金属導電性回路が前記第２の誘電体層と実質的に同一平面／共面であり、かつ前記誘電体層で囲繞されている構造であって、前記導電回路が約０．５ミル（１２．７ミクロン）から約１ミル（２５．４ミクロン）の幅で約０．５ミルから約３ミル（７６．２ミクロン）の間隔をあけた線、および電子部品が前記構造内に位置することができるようにするのに十分な大きさの回路フィーチャを含む構造であって、
前記構造には前記同一平面／共面金属導電回路を貫通または同回路に接触するように複数のビアが設けられており、前記構造内のいずれかの前記ビアから前記構造内の他のいずれかの前記ビアへの同一平面／共面金属導電性回路相互接続を備える構造。。 - 前記電子部品が集積回路チップであり、空洞が前記誘電体層を通って前記金属導電層まで存在し、さらに前記集積回路チップが前記空洞内にある、請求項２６に記載の構造。
- 前記同一平面金属導電性回路が金またはニッケル−金で覆われ、さらに、
金で被覆された回路と前記集積回路チップとの間に金線ボンド取付けが存在する、請求項２７に記載の構造。 - 埋め込まれた実質的に同一平面／共面回路フィーチャを有する構造を製造する方法であって、
上面側と下面側を有し、さらに前記上面側に一面の電気伝導層を有する支持体箔を設けるステップと、
前記電気伝導層を誘電体材料で被覆するステップと、
前記誘電体材料に回路フィーチャを形成するステップと、
前記回路フィーチャを埋めるように導電性金属をメッキするステップと、
前記電気伝導層が前記導電性金属を除去されないように保護している間に前記支持体箔を除去し、それから前記電気伝導層を除去するステップを含む方法。 - 埋め込まれた実質的に同一平面／共面回路フィーチャを有する構造を製造する方法であって、
上面側と下面側を有し、さらに前記上面側に一面の電気伝導層を有する支持体箔を設けるステップと、
前記電気伝導層を誘電体材料で被覆するステップと、
前記誘電体材料に回路フィーチャを形成するステップと、
前記回路フィーチャを埋めるように導電性金属をメッキするステップと、
前記電気伝導層が前記導電性金属を除去されないように保護している間に前記支持体箔を除去し、それから前記電気伝導層を除去して一方の側に平坦表面配線を、他方の側に粗い表面を形成するステップを含む方法。 - 前記平坦表面配線に金、ニッケル金、または他の貴金属からなる導電性仕上げ層をメッキするステップをさらに含む、請求項３０に記載の方法。
- 前記粗い表面を誘電体材料に取り付けることをさらに含む、請求項３０に記載の方法。
- 前記埋め込まれた同一平面／共面回路フィーチャを有する少なくとも２つの構造を互いに接合することを含む、請求項２９または請求項３０に記載の方法。
- 埋め込まれた実質的に同一平面／共面回路フィーチャを有する構造を製造する方法であって、
上面側と下面側を有し、さらに前記上面側に一面の電気伝導層を有する支持体箔を設けるステップと、
前記電気伝導層を誘電体材料で被覆するステップと、
さらに、前記誘電体材料に回路フィーチャを形成するステップと、
前記導電性金属をメッキする前に、上面および前記誘電体材料内の回路フィーチャに一面にシード添加を行うステップを含み、
前記構造の前記導電性金属を含む側を平坦化して、誘電体材料で囲繞された導電性金属のフィーチャを有する平面表面を設けるステップと、
前記埋め込まれた同一平面回路フィーチャを有する少なくとも２つの構造を互いに接合するステップと、
前記電気伝導層が前記導電性金属を除去されないように保護している間に前記支持体箔を除去し、それから、前記電気伝導層を除去して一方の側に平坦表面配線を、他方の側に粗い表面を形成するステップとを含む方法。 - 前記回路フィーチャが、前記誘電体層を通して前記導電層に形成されて前記導電層を露出する、請求項３４に記載の方法。
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