JP4022105B2

JP4022105B2 - Manufacturing method of multilayer wiring board

Info

Publication number: JP4022105B2
Application number: JP2002188454A
Authority: JP
Inventors: 原子太郎川村
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2002-06-27
Filing date: 2002-06-27
Publication date: 2007-12-12
Anticipated expiration: 2022-06-27
Also published as: JP2004031813A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は混成集積回路や半導体素子を収納する半導体素子収納用パッケージ等に使用される多層配線基板およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の小型化・多機能化に伴い、これに使用される半導体集積回路素子等の半導体デバイスは高集積化するとともに入出力端子数が増加している。こうした半導体デバイスが搭載される配線基板やそのデバイスを試験するために使用される配線基板に対しては、回路の高集積化の要求は当然のことながら、熱膨張率のミスマッチにより発生する入出力端子部のストレスや、試験時にプローブにより配線基板に負荷されるコンタクト圧力等、配線基板に加わるストレスが半導体デバイスの入出力端子数の増加に伴って増加しており、そのストレスが配線基板におけるクラックの発生や変形の原因となるため、半導体デバイスの入出力端子や試験用のプローブ等を支持するための支持体として十分な強度を有するよう、高強度化の要求がなされている。このため、きわめて細線な配線パターンを有する高強度な多層配線基板が求められている。
【０００３】
このような多層配線基板に対する高集積化・高強度化の要求から、多層プリント配線基板やビルドアップ方式の多層配線基板に代わり、セラミックスから成る基板上に薄膜の絶縁層と配線導体層とから成る薄膜多層配線部を形成したセラミック薄膜混成多層配線基板が注目されている。
【０００４】
かかるセラミック薄膜混成多層配線基板は、モリブデンやタングステン等から成るメタライズ配線層と酸化アルミニウム質焼結体等のセラミック絶縁層とから成るセラミック多層配線基板の上面に、銅やアルミニウム等の金属から成り、めっき法や蒸着法等の薄膜形成技術およびフォトリソグラフィー技術を採用することによって形成される配線導体層と、スピンコート法および熱硬化処理等によって形成されるポリイミド樹脂等から成る薄膜の樹脂絶縁層とを交互に多層に積層させた薄膜多層配線部を有しており、高強度な支持体としての機能を持つとともにきわめて微細な配線パターンにより回路の高集積化に優れた多層配線基板として期待されている。
【０００５】
このような薄膜多層配線部について、スピンコート法および熱硬化処理等によってポリイミド樹脂等から成る樹脂絶縁層を形成する場合においては、所望の厚みに樹脂絶縁層を形成するには多数回に分けてポリイミド樹脂の前駆体を塗布し、その後にポリイミド樹脂の前駆体をポリイミド化させるキュア工程を経て樹脂絶縁層が形成される。
【０００６】
しかしながら、かかる樹脂絶縁層の形成法は製造工程が長くなるという問題点があるため、この形成法に代えて、ポリイミド樹脂等から成る複数の絶縁フィルム層を間にビスマレイミドトリアジン樹脂等から成る絶縁性接着剤層を介して積層して成る樹脂絶縁層の形成法が採用されてきている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなセラミック薄膜混成多層配線基板では、配線導体層と基板の表面とが、化学結合による接合と、配線導体層が基板の表面の凹凸に食い込むことによって生じるアンカー効果による接合とにより強固に接合されているため、基板の表面のうち配線導体層の非形成領域に余分に形成された導体層をエッチング等により除去した際に、その配線導体層の非形成領域に導体層成分の残さが生じやすく、そのままの状態で配線導体層およびその非形成領域の上に樹脂絶縁層を形成して積層すると、配線導体間の絶縁性が低下しやすいという問題点があった。
【０００８】
本発明は以上のような従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板の表面に形成された配線導体層間の絶縁性の低下を簡易な方法で有効に防止した、耐環境信頼性の優れた多層配線基板を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の他の目的は、基板の表面に形成された配線導体層間の絶縁性の低下を簡易な方法で有効に防止した、耐環境信頼性の優れた多層配線基板を得ることができる多層配線基板の製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の多層配線基板の製造方法は、酸化物系セラミックス基板または表面に酸化物膜を有する非酸化物系セラミックス基板の表面に下地導体層を形成する工程と、この下地導体層上に配線導体層のパターンの開口を有するレジスト層を形成する工程と、前記開口から露出した前記下地導体層上にＣｕから成る主導体層を形成する工程と、前記レジスト層を除去する工程と、前記主導体層から露出した前記下地導体層を除去して配線導体層を形成するとともに、前記セラミックス基板の表面のうち前記配線導体層の非形成領域を燐酸またはフッ酸を含むエッチング液によるエッチングによって一部除去して前記配線導体層の直下の領域に対して凹ませる工程と、しかる後、前記基板の表面に前記配線導体層を覆って樹脂絶縁層を形成する工程とを具備することを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の第２の多層配線基板の製造方法は、酸化物系セラミックス基板または表面に酸化物膜を有する非酸化物系セラミックス基板の表面に下地導体層を形成する工程と、この下地導体層上にＣｕから成る主導体層を形成する工程と、この主導体層上に配線導体層のパターンのレジスト層を形成する工程と、このレジスト層から露出した前記主導体層および前記下地導体層を除去して配線導体層を形成するとともに、前記セラミックス基板の表面のうち前記配線導体層の非形成領域を燐酸またはフッ酸を含むエッチング液によるエッチングによって一部除去して前記配線導体層の直下の領域に対して凹ませる工程と、前記レジスト層を除去する工程と、しかる後、前記基板の表面に前記配線導体層を覆って樹脂絶縁層を形成する工程とを具備することを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の多層配線基板によれば、基板の表面のうち配線導体層の非形成領域を配線導体層の直下の領域に対して凹ませてあるため、隣接する配線導体層間の経路が長くなることにより、配線導体層間の絶縁性が低下することがなくなり、耐環境信頼性の優れた多層配線基板を実現することができる。
【００１５】
また、本発明の多層配線基板によれば、配線導体層の非形成領域が、配線導体層の直下の領域に対して0.1乃至10μｍの深さで凹んでいるときには、隣接する配線導体層間の経路を必要な長さに長くできることにより配線導体層間の絶縁性が低下することがなくなるとともに、基板の表面に配線導体層を覆って配線導体層の非形成領域にかけて樹脂絶縁層を形成した際の樹脂絶縁層の平坦性を良好なものとすることができ、耐環境信頼性の優れた、かつこの多層配線基板に搭載される半導体デバイスの入出力端子等との接続信頼性にも優れた多層配線基板を実現することができる。
【００１６】
本発明の第１の多層配線基板の製造方法によれば、酸化物系セラミックス基板または表面に酸化物膜を有する非酸化物系セラミックス基板の表面に下地導体層を形成する工程と、この下地導体層上に配線導体層のパターンの開口を有するレジスト層を形成する工程と、レジスト層の開口から露出した下地導体層上にＣｕから成る主導体層を形成する工程と、レジスト層を除去する工程と、主導体層から露出した下地導体層を除去して開口のパターンに対応した形状の配線導体層を形成するとともに、セラミックス基板の表面のうち配線導体層の非形成領域を一部除去してこの配線導体層の非形成領域を燐酸またはフッ酸を含むエッチング液によるエッチングによって配線導体層の直下の領域に対して凹ませる工程と、しかる後、配線導体層を覆って配線導体層の非形成領域の上にかけて樹脂絶縁層を形成する工程とを具備することから、基板の表面のうち配線導体層の非形成領域を表面側から一部除去することによって、その配線導体層の非形成領域の基板の表面に発生した配線導体層成分の残さが確実に除去されるとともに、配線導体層の直下の領域に対して配線導体層の非形成領域に凹みが形成されて隣接する配線導体層間の経路が長くなることにより、配線導体層間の絶縁性が低下することがなくなり、耐環境信頼性の優れた多層配線基板を簡易な方法で実現することができる多層配線基板の製造方法を提供できる。
【００１７】
本発明の第２の多層配線基板の製造方法によれば、酸化物系セラミックス基板または表面に酸化物膜を有する非酸化物系セラミックス基板の表面に下地導体層を形成する工程と、この下地導体層上にＣｕから成る主導体層を形成する工程と、この主導体層上に配線導体層のパターンのレジスト層を形成する工程と、このレジスト層から露出した主導体層および下地導体層を除去して配線導体層を形成するとともに、セラミックス基板の表面のうち配線導体層の非形成領域を一部除去してこの配線導体層の非形成領域を燐酸またはフッ酸を含むエッチング液によるエッチングによって配線導体層の直下の領域に対して凹ませる工程と、レジスト層を除去する工程と、しかる後、基板の表面に配線導体層を覆って樹脂絶縁層を形成する工程とを具備することから、第１の製造方法と同様に、基板の表面のうち配線導体層の非形成領域を表面側から一部除去することによって、その配線導体層の非形成領域の基板の表面に発生した配線導体層成分の残さが確実に除去されるとともに、配線導体層の直下の領域に対して配線導体層の非形成領域に凹みが形成されて隣接する配線導体層間の経路が長くなることにより、配線導体層間の絶縁性が低下することがなくなり、さらに、隣接する配線導体層間の絶縁性の低下を防止する配線導体層の非形成領域の凹みを第１の製造方法よりも少ない工数で形成できる、耐環境信頼性の優れた多層配線基板の製造方法を提供できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明を詳細に説明する。
【００１９】
図１は本発明の多層配線基板の実施の形態の一例を示す断面図であり、図２はその多層配線基板における配線導体層の非形成領域の凹みを示す要部拡大断面図である。
【００２０】
これらの図において、１は基板、２は配線導体層、３は樹脂絶縁層、４は配線導体層の非形成領域、５は凹み、６は配線導体層２の一部としての下地導体層、７は配線導体層２の一部としての主導体層、８は樹脂絶縁層３の一部としての絶縁性接着剤層、９は樹脂絶縁層３の一部としての絶縁フィルム層、10は多層配線部、11は貫通孔、12は貫通導体である。
【００２１】
基板１は、その表面、この例では上面に配線導体層２と樹脂絶縁層３とを交互に多層に積層した多層配線部10が配設されており、この多層配線部10を支持する支持部材として機能する。
【００２２】
基板１は、酸化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体，ガラスセラミックス等の酸化物系セラミックス、あるいは表面に酸化物膜を有する窒化アルミニウム質焼結体，炭化珪素質焼結体等の非酸化物系セラミックスで形成されている。
【００２３】
例えば、酸化アルミニウム質焼結体で形成されている場合には、アルミナ，シリカ，カルシア，マグネシア等の原料粉末に適当な有機溶剤，溶媒を添加混合して泥漿状となすとともに、これより従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法を採用することによってセラミックグリーンシート（セラミック生シート）を形成し、しかる後、このセラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施し所定形状となすとともに、必要に応じて配線導体と成る導体パターンを印刷形成し所定枚数を積層した後、高温（約1600℃）で焼成することによって製作される。あるいは、アルミナ等の原料粉末に適当な有機溶剤，溶媒を添加混合して原料粉末を調製するとともに、この原料粉末をプレス成形機によって所定形状に成形し、最後にこの成形体を高温（約1600℃）で焼成することによって製作される。
【００２４】
また、基板１がガラスセラミックスで形成されている場合には、ガラスと無機質フィラー（無機絶縁体粉末）との混合物に有機バインダ，可塑剤，溶剤等を加えてスラリーとし、ドクターブレード法等によりガラスセラミックグリーンシートを成形した後、Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕ等の低抵抗金属の粉末を含有する導体ペーストをこのガラスセラミックグリーンシート上に印刷することにより導体パターンを形成し、その後、導体パターンを形成した複数枚のガラスセラミックグリーンシートを積層して800〜1000℃の温度で焼成することによって製作される。
【００２５】
ガラスセラミックグリーンシートは、ガラス粉末，無機質フィラー（セラミック粉末），さらに有機バインダ，可塑剤，有機溶剤等を混合したものが用いられる。
【００２６】
ガラス成分としては、例えばＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃系，ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−Ａｌ₂Ｏ₃系，ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−Ａｌ₂Ｏ₃−ＭＯ系（但し、ＭはＣａ，Ｓｒ，Ｍｇ，ＢａまたはＺｎを示す），ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃−Ｍ¹Ｏ−Ｍ²Ｏ系（但し、Ｍ¹およびＭ²は同一または異なってＣａ，Ｓｒ，Ｍｇ，ＢａまたはＺｎを示す），ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−Ａｌ₂Ｏ₃−Ｍ¹Ｏ−Ｍ²Ｏ系（但し、Ｍ¹およびＭ²は前記と同じである），ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−Ｍ³ ₂Ｏ系（但し、Ｍ³はＬｉ，ＮａまたはＫを示す），ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−Ａｌ₂Ｏ₃−Ｍ³ ₂Ｏ系（但し、Ｍ³は前記と同じである），Ｐｂ系ガラス，Ｂｉ系ガラス等が挙げられる。
【００２７】
また、無機質フィラーとしては、例えばＡｌ₂Ｏ₃，ＳｉＯ₂，ＺｒＯ₂とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物，ＴｉＯ₂とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物，Ａｌ₂Ｏ₃およびＳｉＯ₂から選ばれる少なくとも１種を含む複合酸化物（例えばスピネル，ムライト，コージェライト）等が挙げられる。
【００２８】
本発明の多層配線基板においては、基板１の表面に、配線導体層２が形成されるとともに、この配線導体層２を覆って樹脂絶縁層３が形成された多層配線基板において、基板１の表面のうち配線導体層の非形成領域４が、配線導体層２の直下の領域の基板１の表面に対して凹んでいることが重要である。
【００２９】
これにより、隣接する配線導体層２間の基板１の表面を経由する経路が長くなることにより、配線導体層２間の絶縁性が低下することがなくなり、耐環境信頼性の優れた多層配線基板を実現できるためである。
【００３０】
これに対し、基板１の表面のうち配線導体層の非形成領域４が、配線導体層２の直下の領域の基板１の表面に対して凹んでいない場合には、隣接する配線導体層２間の経路が最短距離となって短くなることから、配線導体層２間の絶縁性が低下しやすくなる傾向がある。
【００３１】
多層配線部10において、基板１の表面に形成される配線導体層２は、例えば以下のように形成すればよい。
【００３２】
基板１の表面に、その表面との接合の役目を果たすＴｉ，ＣｒあるいはＭｏ等の活性金属と主導体層７としてのＣｕとを含む下地導体層６を真空成膜法または電解もしくは無電解めっき法により形成し、次いで、下地導体層６の上に配線導体層２のパターンの開口を有するレジスト層を形成し、このレジスト層の開口から露出した下地導体層６上に真空成膜法または電解もしくは無電解めっき法によって、例えば電解ＣｕめっきによりＣｕから成る主導体層７を所望の厚みまで形成する。その後、剥離液等を用いてレジスト層を除去し、主導体層７からはみ出して露出した下地導体層６をエッチングやブラスト，研磨等により除去してレジスト層の開口のパターンに対応した形状の配線導体層２を形成するとともに、基板１の表面のうち配線導体層の非形成領域４をエッチングにより表面側から一部除去して凹み５を形成する。これにより、配線導体層の非形成領域４に発生した配線導体層２の残さ、より具体的には下地導体層６の残さを基板１の表面から確実に除去できるとともに、配線導体層の非形成領域４に凹みが形成されて隣接する配線導体層２間の基板１の表面を経由する経路が長くなることにより、配線導体層２間の絶縁性が低下することがなく、所望のパターンを有する高密度に配設された配線導体層２を形成することができる。
【００３３】
このとき、基板１としてガラスセラミックスを採用すると、誘電率が低いガラスセラミックスで絶縁層を構成できるとともに、Ｃｕ等の低抵抗金属で配線導体層２を構成できるため高周波特性が良好となり、電気特性に優れた支持体として機能するものとできるため好都合なものとなる。特に、比誘電率を７以下とすると、優れた高周波特性が得られ、より好都合である。
【００３４】
また、配線導体層の非形成領域４の凹み５の配線導体層２の直下の領域に対する深さを0.1μｍ乃至10μｍとすると、この基板１の表面に配線導体層２を覆って配線導体層の非形成領域４にかけて樹脂絶縁層３を形成した際に樹脂絶縁層３の表面の平坦性を損なうことなく配線導体層の非形成領域４に発生した配線導体層２の残さを除去でき、また隣接する配線導体層２間の配線導体層の非形成領域４を経由する経路を必要な長さに長くすることができるため配線導体層２間の絶縁性の低下を防止できるものとするのに効果的である。
【００３５】
凹み５の深さが0.1μｍを下回ると配線導体層の非形成領域４に発生した配線導体層２成分の残さの除去効果が薄れる傾向にあり、また10μｍを超えるとその上に形成される樹脂絶縁層３の表面の平坦性が低化する傾向にある。なお、この場合の凹み５の深さは、基板１の表面を表面側から一部除去する際に、例えばフッ酸と硝酸との混合水溶液をエッチング液として用いることにより容易に制御できる。
【００３６】
また、本発明の第２の多層配線基板の製造方法における凹み５の形成法としては、基板１の表面に、その表面との接合の役目を果たすＴｉ，ＣｒあるいはＭｏ等の活性金属と主導体層７としてのＣｕとを含む下地導体層６と、主導体層７としてのＣｕ層とを、真空成膜法により形成する。または、基板１の表面を燐酸やフッ酸を含むエッチング液により粗化した後、Ｐｄを含む活性液で表面処理を行ない、無電解Ｃｕめっきにより下地導体層６を形成して、次いで、電解Ｃｕめっきにて主導体層７を形成する。次に、主導体層７の上面に配線導体層２のパターンのレジスト層を形成し、このレジスト層からはみ出して露出した主導体層７および下地導体層６をエッチング等の方法により除去してレジスト層のパターンの形状に配線導体層２を形成するとともに、基板１の表面のうち配線導体層の非形成領域４を燐酸やフッ酸を含むエッチング液によりエッチングする方法によって表面側から一部除去して、配線導体層の非形成領域４を配線導体層２の直下の領域の基板１の表面に対して凹ませると、配線導体層の非形成領域４に発生した配線導体層２、主として下地導体層６の成分の残さを基板１の表面の一部とともに確実に除去でき、所望のパターンを有し配線導体層２間の絶縁性の低下を防止できる高密度配線が可能な配線導体層２を少ない工数で形成することができる。
【００３７】
多層配線部10の樹脂絶縁層３は絶縁フィルム層９と絶縁性接着剤層８とから構成され、絶縁フィルム層９はポリイミド樹脂，ポリフェニレンサルファイド樹脂，全芳香族ポリエステル樹脂，フッ素樹脂等から成る。また、絶縁性接着剤層８はポリアミドイミド樹脂，ポリイミドシロキサン樹脂，ビスマレイミドトリアジン樹脂，エポキシ樹脂等から成る。
【００３８】
樹脂絶縁層３は、まず厚みが12.5〜50μｍ程度の絶縁フィルムに絶縁性接着剤をドクターブレード法等を用いて乾燥厚みで５〜20μｍ程度に塗布し乾燥させたものを準備し、この絶縁フィルム層９を基板１や下層の樹脂絶縁層３の上面に間に絶縁性接着剤層８が配されるように積み重ね、これを加熱プレス装置を用いて加熱加圧し接着することによって形成される。
【００３９】
樹脂絶縁層３には所定位置に絶縁フィルム層９および絶縁性接着剤層８を貫通する貫通孔11が形成されており、この貫通孔11内に貫通導体12が被着形成されることにより、樹脂絶縁層３を挟んで上下に位置する配線導体層２の各々を電気的に接続する接続路が形成される。
【００４０】
貫通孔11は、例えばレーザを使い絶縁フィルム層９および絶縁性接着剤層８の一部を除去することにより形成される。特に、貫通孔11の開口径が小さな場合は、貫通孔11の内壁面の角度をコントロールすることが容易で貫通孔11の内壁面が滑らかに加工される紫外線レーザで形成することが望ましい。
【００４１】
貫通導体12は各樹脂絶縁層３の上面に配設される配線導体層２と別々に形成してもよいが、これらは同時に形成した方が工程数を少なくできるとともに両者の電気的な接続信頼性の点でも良好である。
【００４２】
また、各樹脂絶縁層３の上面に配設される配線導体層２と貫通導体11とを一体形成する場合には、それぞれに所望の厚みのめっき膜を調整して形成することができるように、主として電解めっき法を用いて形成しておくのがよい。
【００４３】
各樹脂絶縁層３の上面に配設される配線導体層２および貫通導体11の形成方法は、例えば以下のようにすればよい。まず、樹脂絶縁層３との接合の役目を果たすＴｉ，Ｃｒ，Ｍｏ等の活性金属と主導体としてのＣｕとを含む下地導体層６を真空成膜法またはめっき法により形成し、次いで、下地導体層６の上に配線導体層２のパターンの開口を有するレジスト層を形成し、レジスト層の開口から露出した下地導体層６上に例えば電解Ｃｕめっきにより主導体層７を所望の厚みまで形成する。その後、剥離液を用いること等によってレジスト層を除去し、主導体層７からはみ出して露出した下地導体層６をエッチング等により除去してレジスト層の開口のパターンに対応した形状の配線導体層２を形成する。
【００４４】
なお、多層配線部10の表面となる樹脂絶縁層３の最上層の表面に形成された配線導体層２には、搭載される半導体デバイスやチップ部品等の実装性および耐環境性の点から、主導体層７がＣｕ層から成る場合にはその上にＮｉ層やＡｕ層を形成しておくとよい。
【００４５】
かくして、本発明の多層配線基板によれば、基板１の表面に配設された多層配線部10の上に半導体素子を始めとする半導体デバイスや容量素子，抵抗器といったチップ部品等の電子部品を搭載実装し、それら半導体デバイスや電子部品の各電極を配線導体層２に電気的に接続することによって、半導体装置や混成集積回路装置等となる。
【００４６】
なお、本発明は上記の実施の形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能である。
【００４７】
例えば、上述の実施の形態の例では、配線導体層の非形成領域４の凹み５の深さを、エッチング液を用いて制御する方法を示したが、ガスを用いて制御する方法、例えば反応性イオンエッチング等を用いてもよく、サンドブラストやウェットブラスト、あるいは研磨や擦り取り等の機械的な除去手段によってその除去量を制御する方法等を用いてもよい。
【００４８】
また、本発明の多層配線基板は、混成集積回路装置等を構成するモジュール基板等に適用できることはもとより、半導体素子を収容する半導体素子収納用パッケージに適用してもよいものである。
【００４９】
【発明の効果】
以上のように、本発明の多層配線基板によれば、基板の表面のうち配線導体層の非形成領域を配線導体層の直下の領域に対して凹ませてあるため、隣接する配線導体層間の経路が長くなることにより、配線導体層間の絶縁性の低下を招くことがなくなり、耐環境信頼性の優れた多層配線基板を実現することができた。
【００５０】
また、本発明の多層配線基板によれば、配線導体層の非形成領域が、配線導体層の直下の領域に対して0.1乃至10μｍの深さで凹んでいるときには、隣接する配線導体層間の経路を必要な長さに長くできることにより配線導体層間の絶縁性が低下することがなくなるとともに、基板の表面に配線導体層を覆って配線導体層の非形成領域にかけて樹脂絶縁層を形成した際の樹脂絶縁層の平坦性を良好なものとすることができ、耐環境信頼性の優れた、かつこの多層配線基板に搭載される半導体デバイスの入出力端子等との接続信頼性にも優れた多層配線基板を実現することができた。
【００５１】
本発明の第１の多層配線基板の製造方法によれば、酸化物系セラミックス基板または表面に酸化物膜を有する非酸化物系セラミックス基板の表面に下地導体層を形成する工程と、この下地導体層上に配線導体層のパターンの開口を有するレジスト層を形成する工程と、レジスト層の開口から露出した下地導体層上にＣｕから成る主導体層を形成する工程と、レジスト層を除去する工程と、主導体層から露出した下地導体層を除去して開口のパターンに対応した形状の配線導体層を形成するとともに、セラミックス基板の表面のうち配線導体層の非形成領域を燐酸またはフッ酸を含むエッチング液によるエッチングによって一部除去してこの配線導体層の非形成領域を配線導体層の直下の領域に対して凹ませる工程と、しかる後、配線導体層を覆って配線導体層の非形成領域の上にかけて樹脂絶縁層を形成する工程とを具備することから、基板の表面のうち配線導体層の非形成領域を表面側から一部除去することによって、その配線導体層の非形成領域の基板の表面に発生した配線導体層成分の残さが確実に除去されるとともに、配線導体層の直下の領域に対して配線導体層の非形成領域に凹みが形成されて隣接する配線導体層間の経路が長くなることにより、配線導体層間の絶縁性が低下することがなくなり、耐環境信頼性の優れた多層配線基板を簡易な方法で実現することができる多層配線基板の製造方法を提供できた。
【００５２】
本発明の第２の多層配線基板の製造方法によれば、酸化物系セラミックス基板または表面に酸化物膜を有する非酸化物系セラミックス基板の表面に下地導体層を形成する工程と、この下地導体層上にＣｕから成る主導体層を形成する工程と、この主導体層上に配線導体層のパターンのレジスト層を形成する工程と、このレジスト層から露出した主導体層および下地導体層を除去して配線導体層を形成するとともに、セラミックス基板の表面のうち配線導体層の非形成領域を一部除去してこの配線導体層の非形成領域を燐酸またはフッ酸を含むエッチング液によるエッチングによって配線導体層の直下の領域に対して凹ませる工程と、レジスト層を除去する工程と、しかる後、基板の表面に配線導体層を覆って樹脂絶縁層を形成する工程とを具備することから、第１の製造方法と同様に、基板の表面のうち配線導体層の非形成領域を表面側から一部除去することによって、その配線導体層の非形成領域の基板の表面に発生した配線導体層成分の残さが確実に除去されるとともに、配線導体層の直下の領域に対して配線導体層の非形成領域に凹みが形成されて隣接する配線導体層間の経路が長くなることにより、配線導体層間の絶縁性が低下することがなくなり、さらに、隣接する配線導体層間の絶縁性の低下を防止する配線導体層の非形成領域の凹みを第１の製造方法よりも少ない工数で形成できる、耐環境信頼性の優れた多層配線基板の製造方法を提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多層配線基板の実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】図１に示す多層配線基板における配線導体層の非形成領域の凹みを示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１・・・・基板
２・・・・配線導体層
３・・・・樹脂絶縁層
４・・・・配線導体層の非形成領域
５・・・・凹み
６・・・・下地導体層
７・・・・主導体層
８・・・・絶縁性接着剤層
９・・・・絶縁フィルム層
10・・・・多層配線部
11・・・・貫通孔
12・・・・貫通導体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multilayer wiring board used for a hybrid integrated circuit, a semiconductor element housing package for housing semiconductor elements, and the like, and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
In recent years, along with the downsizing and multi-functionalization of electronic equipment, semiconductor devices such as semiconductor integrated circuit elements used for this have become highly integrated and the number of input / output terminals has increased. For wiring boards on which such semiconductor devices are mounted and for wiring boards used for testing such devices, the need for higher integration of the circuit is a matter of course, and the input / output generated due to mismatch in thermal expansion coefficient. The stress applied to the wiring board, such as the stress at the terminal and the contact pressure applied to the wiring board by the probe during the test, increases with the increase in the number of input / output terminals of the semiconductor device, and the stress is cracked in the wiring board. Therefore, there is a demand for higher strength so that it has sufficient strength as a support for supporting input / output terminals of semiconductor devices, test probes, and the like. For this reason, a high-strength multilayer wiring board having an extremely fine wiring pattern is required.
[0003]
Due to the demand for higher integration and higher strength for such multilayer wiring boards, instead of multilayer printed wiring boards and build-up multilayer wiring boards, a thin film insulating layer and wiring conductor layer are formed on a ceramic substrate. A ceramic thin film hybrid multilayer wiring board in which a thin film multilayer wiring portion is formed has attracted attention.
[0004]
Such a ceramic thin film hybrid multilayer wiring board is made of a metal such as copper or aluminum on the upper surface of a ceramic multilayer wiring board composed of a metallized wiring layer made of molybdenum, tungsten or the like and a ceramic insulating layer such as an aluminum oxide sintered body, A wiring conductor layer formed by adopting a thin film forming technique such as a plating method or a vapor deposition method and a photolithography technique, and a thin resin insulating layer made of a polyimide resin or the like formed by a spin coating method or a thermosetting process; It is expected to be a multilayer wiring board that has a high-strength substrate and has a function as a high-strength support and excellent circuit integration due to its extremely fine wiring pattern. Yes.
[0005]
In the case of forming a resin insulation layer made of polyimide resin or the like for such a thin film multilayer wiring portion by spin coating or thermosetting, etc., it is divided into many times to form the resin insulation layer to a desired thickness. A resin insulating layer is formed through a curing process in which a polyimide resin precursor is applied and then the polyimide resin precursor is converted into a polyimide.
[0006]
However, since the method for forming such a resin insulating layer has a problem that the manufacturing process becomes long, instead of this forming method, a plurality of insulating film layers made of polyimide resin or the like are interposed between insulating films made of bismaleimide triazine resin or the like. A method of forming a resin insulating layer formed by laminating via a conductive adhesive layer has been adopted.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a ceramic thin film hybrid multilayer wiring board, the wiring conductor layer and the surface of the board are more firmly bonded by chemical bonding and bonding by the anchor effect caused by the wiring conductor layer biting into the irregularities on the surface of the board. When the conductor layer formed in the non-formation area of the wiring conductor layer on the surface of the substrate is removed by etching or the like, the conductor layer component remains in the non-formation area of the wiring conductor layer. When the resin insulating layer is formed and laminated on the wiring conductor layer and the non-formation region as it is, there is a problem that the insulating property between the wiring conductors is easily lowered.
[0008]
The present invention has been made in view of the problems in the conventional technology as described above, and the object thereof is to effectively prevent a decrease in insulation between wiring conductor layers formed on the surface of the substrate by a simple method. An object of the present invention is to provide a multilayer wiring board having excellent environmental reliability.
[0009]
Another object of the present invention is to provide a multilayer wiring board with excellent environmental resistance that effectively prevents a decrease in insulation between wiring conductor layers formed on the surface of the board by a simple method. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a multilayer wiring board.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  The first method for producing a multilayer wiring board according to the present invention comprises a step of forming a base conductor layer on the surface of an oxide ceramic substrate or a non-oxide ceramic substrate having an oxide film on the surface, Forming a resist layer having an opening in the pattern of the wiring conductor layer, forming a main conductor layer made of Cu on the base conductor layer exposed from the opening, removing the resist layer, The base conductor layer exposed from the main conductor layer is removed to form a wiring conductor layer, and an area where the wiring conductor layer is not formed in the surface of the ceramic substrate is etched with an etching solution containing phosphoric acid or hydrofluoric acid. A step of removing a part thereof and making it dent into a region immediately below the wiring conductor layer, and then forming a resin insulating layer on the surface of the substrate so as to cover the wiring conductor layer. It is characterized in that it comprises a step.
[0011]
  The second multilayer wiring board manufacturing method of the present invention includes a step of forming a base conductor layer on the surface of an oxide ceramic substrate or a non-oxide ceramic substrate having an oxide film on the surface, and the base conductor. A step of forming a main conductor layer made of Cu on the layer, a step of forming a resist layer having a pattern of a wiring conductor layer on the main conductor layer, and the main conductor layer and the underlying conductor layer exposed from the resist layer Forming a wiring conductor layer by removing a portion of the surface of the ceramic substrate where the wiring conductor layer is not formed by etching with an etching solution containing phosphoric acid or hydrofluoric acid. A step of recessing the region, a step of removing the resist layer, and a step of forming a resin insulating layer on the surface of the substrate so as to cover the wiring conductor layer. It is characterized in that it comprises.
[0014]
According to the multilayer wiring board of the present invention, the non-formation region of the wiring conductor layer in the surface of the substrate is recessed with respect to the region immediately below the wiring conductor layer, so that the path between adjacent wiring conductor layers becomes long. As a result, the insulation between the wiring conductor layers is not lowered, and a multilayer wiring board with excellent environmental reliability can be realized.
[0015]
According to the multilayer wiring board of the present invention, when the non-formation region of the wiring conductor layer is recessed at a depth of 0.1 to 10 μm with respect to the region immediately below the wiring conductor layer, the path between adjacent wiring conductor layers The insulation between the wiring conductor layers is not lowered by making the required length longer, and the resin insulation layer is formed by covering the wiring conductor layer on the surface of the substrate and covering the non-formation area of the wiring conductor layer. Multi-layer wiring with excellent insulating layer flatness, excellent environmental reliability, and excellent connection reliability with input / output terminals of semiconductor devices mounted on this multi-layer wiring board A substrate can be realized.
[0016]
  According to the first method for producing a multilayer wiring board of the present invention, a step of forming a base conductor layer on the surface of an oxide ceramic substrate or a non-oxide ceramic substrate having an oxide film on the surface, and the base conductor Forming a resist layer having a wiring conductor layer pattern opening on the layer, forming a main conductor layer made of Cu on the underlying conductor layer exposed from the resist layer opening, and removing the resist layer And removing the underlying conductor layer exposed from the main conductor layer to form a wiring conductor layer having a shape corresponding to the pattern of the opening, and removing a portion of the ceramic substrate surface where the wiring conductor layer is not formed. A step of recessing the non-formed region of the wiring conductor layer with respect to the region immediately below the wiring conductor layer by etching with an etching solution containing phosphoric acid or hydrofluoric acid; Forming a resin insulation layer over the non-formation region of the wiring conductor layer, and removing the non-formation region of the wiring conductor layer from the surface side of the surface of the substrate. The wiring conductor layer component residue generated on the surface of the substrate in the wiring conductor layer non-formation area is surely removed, and a recess is formed in the non-formation area of the wiring conductor layer with respect to the area immediately below the wiring conductor layer. Multi-layer wiring board capable of realizing a multilayer wiring board with excellent environmental resistance and reliability by a simple method because the path between adjacent wiring conductor layers becomes longer and the insulation between the wiring conductor layers does not deteriorate. Can be provided.
[0017]
  According to the second method for producing a multilayer wiring board of the present invention, a step of forming a base conductor layer on the surface of an oxide ceramic substrate or a non-oxide ceramic substrate having an oxide film on the surface, and the base conductor Forming a main conductor layer made of Cu on the layer, forming a resist layer having a wiring conductor layer pattern on the main conductor layer, and removing the main conductor layer and the underlying conductor layer exposed from the resist layer Then, a wiring conductor layer is formed, a part of the ceramic substrate surface where the wiring conductor layer is not formed is partially removed, and the wiring conductor layer is not formed by etching with an etching solution containing phosphoric acid or hydrofluoric acid. A step of recessing the region immediately below the conductor layer, a step of removing the resist layer, and a step of forming a resin insulating layer on the surface of the substrate so as to cover the wiring conductor layer. Therefore, in the same manner as in the first manufacturing method, a part of the surface of the substrate where the wiring conductor layer is not formed is partially removed from the surface side, so that the wiring conductor layer is not formed on the surface of the substrate. As a result, the remaining wiring conductor layer component is reliably removed, and a recess is formed in the non-formation area of the wiring conductor layer with respect to the area immediately below the wiring conductor layer, resulting in a longer path between adjacent wiring conductor layers. In addition, the insulating property between the wiring conductor layers is not lowered, and the recess in the non-formed region of the wiring conductor layer that prevents the insulating property between the adjacent wiring conductor layers from being reduced is formed with fewer man-hours than the first manufacturing method. It is possible to provide a method for manufacturing a multilayer wiring board having excellent environmental resistance and reliability.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0019]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an embodiment of a multilayer wiring board according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a dent in a region where a wiring conductor layer is not formed in the multilayer wiring board.
[0020]
In these drawings, 1 is a substrate, 2 is a wiring conductor layer, 3 is a resin insulating layer, 4 is a non-formation region of the wiring conductor layer, 5 is a depression, 6 is a base conductor layer as a part of the wiring conductor layer 2, 7 is a main conductor layer as a part of the wiring conductor layer 2, 8 is an insulating adhesive layer as a part of the resin insulating layer 3, 9 is an insulating film layer as a part of the resin insulating layer 3, and 10 is a multilayer. The wiring portion, 11 is a through hole, and 12 is a through conductor.
[0021]
The substrate 1 is provided with a multilayer wiring portion 10 in which wiring conductor layers 2 and resin insulating layers 3 are alternately laminated in a multilayer on the surface, in this example, the upper surface, and a support member that supports the multilayer wiring portion 10. Function as.
[0022]
  The substrate 1 is made of an oxide ceramic such as an aluminum oxide sintered body, a mullite sintered body, or a glass ceramic, or an aluminum nitride sintered body having an oxide film on its surface, a silicon carbide sintered body, or the like. It is made of oxide ceramics.
[0023]
For example, in the case of being formed of an aluminum oxide sintered body, an appropriate organic solvent and solvent are added to and mixed with raw material powders such as alumina, silica, calcia, magnesia, etc. to make a mud-like shape. The ceramic green sheet (ceramic green sheet) is formed by adopting the doctor blade method and the calender roll method, and after that, the ceramic green sheet is punched appropriately to form a predetermined shape and, if necessary, wired. It is manufactured by printing a conductor pattern to be a conductor and laminating a predetermined number of sheets, followed by firing at a high temperature (about 1600 ° C.). Alternatively, a raw material powder is prepared by adding and mixing an appropriate organic solvent and solvent to a raw material powder such as alumina, and the raw material powder is formed into a predetermined shape by a press molding machine. Manufactured by baking at a temperature of ° C.
[0024]
When the substrate 1 is made of glass ceramics, an organic binder, plasticizer, solvent, etc. are added to a mixture of glass and an inorganic filler (inorganic insulator powder) to form a slurry, and the glass is obtained by a doctor blade method or the like. After forming the ceramic green sheet, a conductor pattern containing a low-resistance metal powder such as Cu, Ag, Au or the like was printed on the glass ceramic green sheet to form a conductor pattern, and then a conductor pattern was formed. It is manufactured by laminating a plurality of glass ceramic green sheets and firing them at a temperature of 800 to 1000 ° C.
[0025]
As the glass ceramic green sheet, a glass powder, an inorganic filler (ceramic powder), an organic binder, a plasticizer, an organic solvent and the like are used.
[0026]
Examples of glass components include SiO.₂-B₂O_ThreeSystem, SiO₂-B₂O_Three-Al₂O_ThreeSystem, SiO₂-B₂O_Three-Al₂O_Three-MO system (where M represents Ca, Sr, Mg, Ba or Zn), SiO₂-Al₂O_Three-M¹OM²O system (however, M¹And M²Are the same or different and represent Ca, Sr, Mg, Ba or Zn), SiO₂-B₂O_Three-Al₂O_Three-M¹OM²O system (however, M¹And M²Is the same as above), SiO₂-B₂O_Three-M^Three ₂O system (however, M^ThreeRepresents Li, Na or K), SiO₂-B₂O_Three-Al₂O_Three-M^Three ₂O system (however, M^ThreeIs the same as described above), Pb-based glass, Bi-based glass and the like.
[0027]
Moreover, as an inorganic filler, for example, Al₂O_Three, SiO₂, ZrO₂And TiO, a complex oxide of alkaline earth metal oxides₂Oxide of Al and alkaline earth metal oxide, Al₂O_ThreeAnd SiO₂And composite oxides containing at least one selected from (for example, spinel, mullite, cordierite).
[0028]
In the multilayer wiring board of the present invention, in the multilayer wiring board in which the wiring conductor layer 2 is formed on the surface of the substrate 1 and the resin insulating layer 3 is formed so as to cover the wiring conductor layer 2, Of these, it is important that the non-formation region 4 of the wiring conductor layer is recessed with respect to the surface of the substrate 1 in the region immediately below the wiring conductor layer 2.
[0029]
As a result, the path through the surface of the substrate 1 between the adjacent wiring conductor layers 2 becomes longer, so that the insulation between the wiring conductor layers 2 does not deteriorate, and the multilayer wiring board has excellent environmental reliability. It is because it is realizable.
[0030]
On the other hand, when the non-formation region 4 of the wiring conductor layer in the surface of the substrate 1 is not recessed with respect to the surface of the substrate 1 in the region immediately below the wiring conductor layer 2, between the adjacent wiring conductor layers 2. Therefore, the insulating property between the wiring conductor layers 2 tends to be lowered.
[0031]
In the multilayer wiring portion 10, the wiring conductor layer 2 formed on the surface of the substrate 1 may be formed as follows, for example.
[0032]
  A base conductor layer 6 containing an active metal such as Ti, Cr or Mo and Cu as the main conductor layer 7 which serves to bond to the surface of the substrate 1 is vacuum-deposited or electrolytically or electrolessly plated. Then, a resist layer having an opening of the pattern of the wiring conductor layer 2 is formed on the underlying conductor layer 6, and a vacuum film forming method or electrolysis is formed on the underlying conductor layer 6 exposed from the opening of the resist layer. Alternatively, the main conductor layer 7 made of Cu is formed to a desired thickness by electroless plating, for example, by electrolytic Cu plating. Thereafter, the resist layer is removed using a stripping solution or the like, and the underlying conductor layer 6 that is exposed by protruding from the main conductor layer 7 is removed by etching, blasting, polishing, or the like, and wiring having a shape corresponding to the opening pattern of the resist layer In addition to forming the conductor layer 2, a part 5 of the surface of the substrate 1 where the wiring conductor layer is not formed is removed by etching from the surface side to form a recess 5. As a result, the residue of the wiring conductor layer 2 generated in the non-formation region 4 of the wiring conductor layer, more specifically, the residue of the underlying conductor layer 6 can be reliably removed from the surface of the substrate 1 and the formation of the wiring conductor layer is not formed. By forming a recess in the region 4 and extending the path through the surface of the substrate 1 between the adjacent wiring conductor layers 2, the insulation between the wiring conductor layers 2 does not deteriorate, and a desired pattern is obtained. The wiring conductor layer 2 disposed at a high density can be formed.
[0033]
At this time, when glass ceramics is adopted as the substrate 1, the insulating layer can be constituted by glass ceramics having a low dielectric constant, and the wiring conductor layer 2 can be constituted by a low-resistance metal such as Cu. It is advantageous because it can function as an excellent support. In particular, when the relative dielectric constant is 7 or less, excellent high frequency characteristics can be obtained, which is more convenient.
[0034]
Further, if the depth of the recess 5 in the non-formation region 4 of the wiring conductor layer with respect to the region immediately below the wiring conductor layer 2 is 0.1 μm to 10 μm, the surface of the substrate 1 is covered with the wiring conductor layer 2 to cover the wiring conductor layer. When the resin insulating layer 3 is formed over the non-formation region 4, the residue of the wiring conductor layer 2 generated in the non-formation region 4 of the wiring conductor layer can be removed without impairing the flatness of the surface of the resin insulation layer 3. Since the path through the non-formation region 4 of the wiring conductor layer 2 between the wiring conductor layers 2 to be made can be lengthened to a necessary length, it is possible to prevent deterioration in insulation between the wiring conductor layers 2. Is.
[0035]
If the depth of the dent 5 is less than 0.1 μm, the effect of removing the remaining components of the wiring conductor layer 2 generated in the non-formation region 4 of the wiring conductor layer tends to fade, and if it exceeds 10 μm, the resin formed thereon The flatness of the surface of the insulating layer 3 tends to be lowered. Note that the depth of the recess 5 in this case can be easily controlled by using, for example, a mixed aqueous solution of hydrofluoric acid and nitric acid as an etching solution when partially removing the surface of the substrate 1 from the surface side.
[0036]
  In addition, as a method of forming the recess 5 in the second multilayer wiring board manufacturing method of the present invention, an active metal such as Ti, Cr, or Mo that plays a role of bonding to the surface of the substrate 1 and the main conductor are used. A base conductor layer 6 containing Cu as the layer 7 and a Cu layer as the main conductor layer 7 are formed by a vacuum film forming method. Alternatively, after the surface of the substrate 1 is roughened with an etching solution containing phosphoric acid or hydrofluoric acid, the surface treatment is performed with an active solution containing Pd, the base conductor layer 6 is formed by electroless Cu plating, and then the electrolytic Cu The main conductor layer 7 is formed by plating. Next, a resist layer having a pattern of the wiring conductor layer 2 is formed on the upper surface of the main conductor layer 7, and the main conductor layer 7 and the underlying conductor layer 6 which are exposed by protruding from the resist layer are removed by a method such as etching. The wiring conductor layer 2 is formed in the shape of the layer pattern, and part of the surface of the substrate 1 is removed from the surface side by a method of etching the non-formation region 4 of the wiring conductor layer with an etching solution containing phosphoric acid or hydrofluoric acid. Then, when the non-formation area 4 of the wiring conductor layer is recessed with respect to the surface of the substrate 1 in the area immediately below the wiring conductor layer 2, the wiring conductor layer 2 generated mainly in the non-formation area 4 of the wiring conductor layer, mainly the underlying conductor The wiring conductor layer 2 capable of reliably removing the component residue of the layer 6 together with a part of the surface of the substrate 1 and having a desired pattern and capable of preventing high-density wiring between the wiring conductor layers 2. Less man-hour It can be formed.
[0037]
The resin insulating layer 3 of the multilayer wiring part 10 is composed of an insulating film layer 9 and an insulating adhesive layer 8, and the insulating film layer 9 is composed of polyimide resin, polyphenylene sulfide resin, wholly aromatic polyester resin, fluorine resin, or the like. The insulating adhesive layer 8 is made of polyamide-imide resin, polyimide siloxane resin, bismaleimide triazine resin, epoxy resin, or the like.
[0038]
The resin insulating layer 3 is prepared by first applying an insulating adhesive to an insulating film having a thickness of about 12.5 to 50 μm using a doctor blade method to a dry thickness of about 5 to 20 μm and drying the insulating film. It is formed by stacking the layers 9 on the upper surface of the substrate 1 or the lower resin insulating layer 3 so that the insulating adhesive layer 8 is disposed between them and heating and pressurizing them using a hot press device.
[0039]
The resin insulating layer 3 has a through hole 11 penetrating the insulating film layer 9 and the insulating adhesive layer 8 at a predetermined position, and the through conductor 12 is formed in the through hole 11 by deposition. A connection path that electrically connects each of the wiring conductor layers 2 positioned above and below the resin insulating layer 3 is formed.
[0040]
The through-hole 11 is formed by removing a part of the insulating film layer 9 and the insulating adhesive layer 8 using a laser, for example. In particular, when the opening diameter of the through hole 11 is small, it is desirable that the angle of the inner wall surface of the through hole 11 is easily controlled, and the inner wall surface of the through hole 11 is desirably formed by an ultraviolet laser that is processed smoothly.
[0041]
The through conductors 12 may be formed separately from the wiring conductor layer 2 disposed on the upper surface of each resin insulating layer 3, but these can be formed at the same time and the number of processes can be reduced and the electrical connection reliability between them can be reduced. It is also good in terms of properties.
[0042]
Further, when the wiring conductor layer 2 and the through conductor 11 disposed on the upper surface of each resin insulating layer 3 are integrally formed, a plating film having a desired thickness can be adjusted and formed respectively. It is preferable to form mainly using an electrolytic plating method.
[0043]
A method of forming the wiring conductor layer 2 and the through conductor 11 disposed on the upper surface of each resin insulating layer 3 may be as follows, for example. First, a base conductor layer 6 containing an active metal such as Ti, Cr, Mo and the like serving as a main conductor and serving as a joint with the resin insulating layer 3 is formed by a vacuum film forming method or a plating method, and then the base A resist layer having an opening in the pattern of the wiring conductor layer 2 is formed on the conductor layer 6, and the main conductor layer 7 is formed to a desired thickness by, for example, electrolytic Cu plating on the underlying conductor layer 6 exposed from the opening of the resist layer. To do. Thereafter, the resist layer is removed by using a stripping solution, and the underlying conductor layer 6 that protrudes from the main conductor layer 7 and is exposed is removed by etching or the like to form a wiring conductor layer 2 having a shape corresponding to the pattern of the opening of the resist layer. Form.
[0044]
The wiring conductor layer 2 formed on the uppermost surface of the resin insulating layer 3 that is the surface of the multilayer wiring portion 10 has a mounting property and environmental resistance such as a semiconductor device and a chip component to be mounted. When the main conductor layer 7 is made of a Cu layer, a Ni layer or an Au layer may be formed thereon.
[0045]
Thus, according to the multilayer wiring board of the present invention, electronic components such as semiconductor devices such as semiconductor elements, capacitor elements, resistors, and the like are placed on the multilayer wiring portion 10 disposed on the surface of the substrate 1. By mounting and mounting and electrically connecting each electrode of the semiconductor device or electronic component to the wiring conductor layer 2, a semiconductor device, a hybrid integrated circuit device, or the like is obtained.
[0046]
In addition, this invention is not limited to the example of said embodiment, A various change is possible if it is the range which does not deviate from the summary of this invention.
[0047]
For example, in the example of the above-described embodiment, the method of controlling the depth of the recess 5 in the non-formation region 4 of the wiring conductor layer using the etching solution has been described. For example, reactive ion etching may be used, and a method of controlling the removal amount by a sandblast, wet blast, or mechanical removal means such as polishing or scraping may be used.
[0048]
Further, the multilayer wiring board of the present invention can be applied not only to a module board constituting a hybrid integrated circuit device or the like, but also to a semiconductor element housing package for housing semiconductor elements.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the multilayer wiring board of the present invention, the non-formed area of the wiring conductor layer is recessed with respect to the area immediately below the wiring conductor layer on the surface of the board. By extending the path, the insulation between the wiring conductor layers is not lowered, and a multilayer wiring board having excellent environmental reliability can be realized.
[0050]
According to the multilayer wiring board of the present invention, when the non-formation region of the wiring conductor layer is recessed at a depth of 0.1 to 10 μm with respect to the region immediately below the wiring conductor layer, the path between adjacent wiring conductor layers The insulation between the wiring conductor layers is not lowered by making the required length longer, and the resin insulation layer is formed by covering the wiring conductor layer on the surface of the substrate and covering the non-formation area of the wiring conductor layer. Multi-layer wiring with excellent insulating layer flatness, excellent environmental reliability, and excellent connection reliability with input / output terminals of semiconductor devices mounted on this multi-layer wiring board The substrate could be realized.
[0051]
  According to the first method for producing a multilayer wiring board of the present invention, a step of forming a base conductor layer on the surface of an oxide ceramic substrate or a non-oxide ceramic substrate having an oxide film on the surface, and the base conductor Forming a resist layer having a wiring conductor layer pattern opening on the layer, forming a main conductor layer made of Cu on the underlying conductor layer exposed from the resist layer opening, and removing the resist layer Then, the underlying conductor layer exposed from the main conductor layer is removed to form a wiring conductor layer having a shape corresponding to the pattern of the opening, and phosphoric acid or hydrofluoric acid is formed on the surface of the ceramic substrate where the wiring conductor layer is not formed. A step of removing a part of the wiring conductor layer by etching with an etching solution containing the concave portion with respect to a region immediately below the wiring conductor layer, and then the wiring conductor layer Forming a resin insulation layer over the non-formation region of the wiring conductor layer, and removing the non-formation region of the wiring conductor layer from the surface side of the surface of the substrate. The wiring conductor layer component residue generated on the surface of the substrate in the wiring conductor layer non-formation area is surely removed, and a recess is formed in the non-formation area of the wiring conductor layer with respect to the area immediately below the wiring conductor layer. Multi-layer wiring board capable of realizing a multilayer wiring board with excellent environmental resistance and reliability by a simple method because the path between adjacent wiring conductor layers becomes longer and the insulation between the wiring conductor layers does not deteriorate. We were able to provide a manufacturing method.
[0052]
  According to the second method for producing a multilayer wiring board of the present invention, a step of forming a base conductor layer on the surface of an oxide ceramic substrate or a non-oxide ceramic substrate having an oxide film on the surface, and the base conductor Forming a main conductor layer made of Cu on the layer, forming a resist layer having a wiring conductor layer pattern on the main conductor layer, and removing the main conductor layer and the underlying conductor layer exposed from the resist layer Then, a wiring conductor layer is formed, a part of the ceramic substrate surface where the wiring conductor layer is not formed is partially removed, and the wiring conductor layer is not formed by etching with an etching solution containing phosphoric acid or hydrofluoric acid. A step of recessing the region immediately below the conductor layer, a step of removing the resist layer, and a step of forming a resin insulating layer on the surface of the substrate so as to cover the wiring conductor layer. Therefore, in the same manner as in the first manufacturing method, a part of the surface of the substrate where the wiring conductor layer is not formed is partially removed from the surface side, so that the wiring conductor layer is not formed on the surface of the substrate. As a result, the remaining wiring conductor layer component is reliably removed, and a recess is formed in the non-formation area of the wiring conductor layer with respect to the area immediately below the wiring conductor layer, resulting in a longer path between adjacent wiring conductor layers. In addition, the insulating property between the wiring conductor layers is not lowered, and the recess in the non-formed region of the wiring conductor layer that prevents the insulating property between the adjacent wiring conductor layers from being reduced is formed with fewer man-hours than the first manufacturing method. It was possible to provide a method for manufacturing a multilayer wiring board having excellent environmental reliability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an embodiment of a multilayer wiring board according to the present invention.
2 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a recess in a region where a wiring conductor layer is not formed in the multilayer wiring board shown in FIG.
[Explanation of symbols]
1 ... Board
2 ... Wiring conductor layer
3 ... Resin insulation layer
4 .. Non-formation area of wiring conductor layer
5 .... dent
6 ... Underlying conductor layer
7 ... Main conductor layer
8 ... Insulating adhesive layer
9. Insulating film layer
10 ... Multilayer wiring part
11 ... Through hole
12 ... Penetration conductor

Claims

Forming a base conductor layer on the surface of an oxide-based ceramic substrate or a non-oxide-based ceramic substrate having an oxide film on the surface, and forming a resist layer having a wiring conductor layer pattern opening on the base conductor layer A step of forming a main conductor layer made of Cu on the underlying conductor layer exposed from the opening, a step of removing the resist layer, and removing the underlying conductor layer exposed from the main conductor layer. Forming a wiring conductor layer and removing a portion of the surface of the ceramic substrate where the wiring conductor layer is not formed by etching with an etchant containing phosphoric acid or hydrofluoric acid to form a region immediately below the wiring conductor layer. And a step of forming a resin insulating layer on the surface of the substrate so as to cover the wiring conductor layer. Method of manufacturing the plate.

A step of forming a base conductor layer on the surface of an oxide ceramic substrate or a non-oxide base ceramic substrate having an oxide film on the surface, a step of forming a main conductor layer made of Cu on the base conductor layer, Forming a wiring conductor layer pattern resist layer on the main conductor layer; removing the main conductor layer and the underlying conductor layer exposed from the resist layer to form a wiring conductor layer; and A step of removing a portion of the surface where the wiring conductor layer is not formed by etching with an etching solution containing phosphoric acid or hydrofluoric acid so as to be recessed with respect to a region immediately below the wiring conductor layer, and removing the resist layer And a step of forming a resin insulation layer on the surface of the substrate so as to cover the wiring conductor layer.