JP4190989B2 - 配線回路基板の製造方法及び多層配線基板の製造方法 - Google Patents

配線回路基板の製造方法及び多層配線基板の製造方法 Download PDF

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本発明は、例えばICやLSIなどの電子デバイス実装用の配線回路基板の製造方法及び多層配線基板の製造方法に関し、特に高密度実装を実現できる配線回路基板の製造方法及び多層配線基板の製造方法に関する。
近年の半導体製造技術の進歩は非常に目覚しく、半導体素子の微細化は、マスクプロセス技術及びエッチング技術等の微細パターン形成技術の飛躍的な進歩により実現されている。そして、配線基板を高集積化するためには、配線基板を多層化し、且つ上下配線間の接続を高信頼度で且つ微細に形成する必要がある。そのために、例えば銅箔等の金属膜を一方の表面側からウェットエッチングによりエッチングすることにより縦断面形状が台形のバンプを形成し、そのバンプを、上下配線間を導通する層間膜導通手段として用いている(例えば、特許文献1)。
ここで、図4及び図5を参照しつつ、銅からなるバンプを銅箔上に形成し、さらにそのバンプが形成された配線回路基板を利用して多層配線基板を製造する工程について説明する。この図4及び図5は、従来技術の製造工程を示す基板の断面図である。
まず、図4(a)に示すように、多層金属板300を用意する。この多層金属板300は、厚さ約18μmの銅箔からなる配線形成用金属層301上に積層された、厚さ約2μmのNi(ニッケル)からなるエッチングストッパー層302と、更にエッチングストッパー層302の上に積層された、厚さ約100μmの銅箔からなるバンプ形成用金属層303とからなる。
次に、図4(b)に示すように、バンプ形成用金属層303の上にレジスト304を塗布又はラミネートする。そして、複数の円形パターンが形成された露光マスクを使用して露光を行い、続いて現像を行うことにより、図4(c)に示すように、レジストマスク305を形成する。このレジストマスク305は円形パターンをなしている。尚、隣接するレジストマスク間の距離をd1とする。
次に、図4(d)に示すように、レジストマスク305をマスクとしてバンプ形成用金属層303をエッチングすることにより、上下配線間を導通する層間膜導通手段のバンプ306を形成する。
レジストマスク305は円形パターンをなしているため、バンプ306の横断面形状は円形となる。また、ウェットエッチングによりエッチングを行うため、バンプ形成用金属層303は等方的にエッチングされる。従って、レジストマスク305の下にもエッチング溶液が入り込み、縦方向と同時に横方向にもエッチングが進行する(サイドエッチ)。その結果、バンプ306の縦断面形状は略台形となり、隣接するバンプの底面間の距離はd6となる。また、このエッチングにおいて、エッチングストッパー層302はバンプ形成用金属層303のエッチング時に配線形成用金属層301がエッチングされるのを防止する。
そして、図4(e)に示すように、レジストマスク305を剥離した後、バンプ306をマスクとしてエッチングストッパー層302をエッチングして除去する。このとき、バンプ306と配線形成用金属層301との間にエッチングストッパー層307が介在する。次に、図4(f)に示すように、バンプ306の頂部のみが露出するように樹脂等の絶縁膜308をバンプ306上から押し込み、圧着し、配線回路基板309を製造する。
次に、図5を参照しつつ、配線回路基板309を利用した多層配線基板の製造工程について説明する。図5(a)に示すように、配線回路基板309、320及びコア基板310を用意し、コア基板311の上下両面に配線回路基板309及び320を配置する。
コア基板310は、樹脂又はセラミック材料からなる絶縁基板311と、銅等の金属からなる配線312と、上下導体間接続用スルーホール313とからなる。また、配線312は、例えば配線312a、312b及び312cから構成されている。絶縁基板311の一方の面には配線312aが形成されており、他方の面には配線312bと配線312cが形成されている。そして、絶縁基板311の上下の面に設けられている配線312aと312bは、上下導体間接続用のスルーホール313によって接続されている。スルーホール313は、ドリルで絶縁基板311に孔を形成した後、その孔の内壁にめっき法等で銅等の金属層314を形成することにより作製される。
配線回路基板320は、配線回路基板309と同じ方法によって製造される。配線回路基板320は、配線形成用金属層321上に、厚さ約2μmのNiからなるエッチングストッパー層322を介して、銅からなるバンプ323が形成されている。そして、バンプ323の頂部が露出するように絶縁膜324が形成されている。
そして、図5(b)に示すように、配線回路基板309及び320によってコア基板310を挟んで圧着することにより、多層配線基板330を製造する。このとき、配線回路基板301に形成されたバンプ306の頂部がコア基板310に形成された配線312aと接触するように、配線回路基板309とコア基板310を圧着する。また、配線回路基板320に形成されたバンプ323の頂部がコア基板310に形成された配線312cと接触するように、配線回路基板320とコア基板310を圧着する。
次に、多層配線基板330の上下両面にレジストを塗布し、露光及び現像を行うことにより、図5(c)に示すように、所定のパターンを有するレジストマスク331a〜331eを形成する。尚、互いに隣接するレジストマスク331aと331bとの間の距離をd3とする。
次に、図5(d)に示すように、レジストマスク331a〜331eをマスクとして配線形成用金属層301及び321をエッチングすることにより配線332(配線332a〜332e)を形成し、多層配線基板340を作製する。ウェットエッチングによりエッチングを行うため、配線形成用金属層301及び321は等方的にエッチングされる。従って、レジストマスク331の下にもエッチング溶液が入り込み、縦方向と同時に横方向にもエッチングが進行する(サイドエッチ)。その結果、配線332の縦断面形状は略台形となり、互いに隣接する配線332aと332bの底面間の距離はd7となる。
特開2001−111189号公報(段落[0025]―[0029])
しかしながら、微細パターンを有する回路を作製するために隣接するバンプ間又は配線間の距離を短くする必要があるが、従来技術においては、バンプ間や配線間でショートが発生してしまう問題があった。
つまり、等方的なエッチングであるウェットエッチングによりバンプ形成用金属層303をエッチングすると、サイドエッチが生じるため、バンプ306の縦断面形状は略台形となってしまう。そして、微細パターンを形成するためにレジストマスク305の間の距離d1を短くする(設計パターンを微細化する)と、隣接するバンプの底面間の距離d6は設計パターンに応じて短くなるため、バンプの底面間で十分なスペースを確保することができず、バンプの底面間でショートが発生してしまう。
また、配線についても同様に、サイドエッチの影響により、配線432a〜432eの縦断面形状は略台形となってしまう。そして、微細パターンを形成するためにレジストマスク431aと431bの間の距離d3を短くする(設計パターンを微細化する)と、配線432aと432bの底面間の距離d7は設計パターンに応じて短くなるため、配線の底面間で十分なスペースを確保することができず、配線432aと配線432bとの間でショートが発生してしまう。
このように、バンプ間又は配線間でショートが発生するのは、バンプ及び配線の縦断面形状が略台形となることにより、底面間で十分なスペースを確保することができないからである。
本発明は上記の問題を解決するものであり、微細パターンを形成するためにレジストマスク間の距離を短くしても、バンプ又は配線の底面間で十分なスペースを確保することができ、その結果、バンプ間及び配線間でショートが発生しない配線回路基板及び多層配線基板の製造方法を提供するものである。
請求項1記載の発明は、配線形成用金属層の上にエッチングストッパー層を介して、第1のバンプ形成用金属層が形成され、該第1のバンプ形成用金属層の上に該第1のバンプ形成用金属層よりもエッチング速度が遅い第2のバンプ形成用金属層が形成された多層金属板に対して、前記第2のバンプ形成用金属層の上にレジストを塗付又はラミネートし、パターニングすることによりレジストマスクを形成するレジストマスク形成ステップと、前記レジストマスクをマスクとして前記第1のバンプ形成用金属層及び前記第2のバンプ形成用金属層をエッチングすることにより、バンプを形成するバンプ形成ステップと、前記バンプが形成された面に前記バンプの頂部が露出するように絶縁膜を積層する絶縁膜積層ステップと、を含むことを特徴とする配線回路基板の製造方法である。
請求項2記載の発明は、エッチングストッパー層の一方の面の上に第1のバンプ形成用金属層が形成され、該第1のバンプ形成用金属層の上に該第1のバンプ形成用金属層よりもエッチング速度が遅い第2のバンプ形成用金属層が形成され、前記エッチングストッパー層の他方の面の上に第1の配線形成用金属層が形成され、該第1の配線形成用金属層の上に該第1の配線形成用金属層よりもエッチング速度が遅い第2の配線形成用金属層が形成された多層金属板に対して、前記第2のバンプ形成用金属層の上にレジストを塗布し、パターニングすることによりレジストマスクを形成するレジストマスク形成ステップと、前記レジストマスクをマスクとして前記第1のバンプ形成用金属層及び前記第2のバンプ形成用金属層をエッチングすることにより、バンプを形成するバンプ形成ステップと、前記バンプが形成された面に前記バンプの頂部が露出するように絶縁膜を積層する絶縁膜積層ステップと、を含むことを特徴とする配線回路基板の製造方法である。
請求項3記載の発明は、請求項2に記載の配線回路基板の製造方法であって、前記絶縁膜積層ステップの後に、前記第2の配線形成用金属層の上にレジストを塗布又はラミネートし、パターニングすることによりレジストマスクを形成するレジストマスク形成ステップと、前記レジストマスクをマスクして前記第1の配線形成用金属層及び前記第2の配線形成用金属層をエッチングすることにより、配線を形成する配線形成ステップと、を含むことを特徴とするものである。
請求項4記載の発明は、配線形成用金属層の上にエッチングストッパー層を介してバンプ形成用金属層が形成された多層金属板に対して、前記バンプ形成用金属層の上にネガ型のレジストを塗付又はラミネートし、パターニングすることにより第1のレジストマスクを形成する第1のレジストマスク形成ステップと、前記第1のレジストマスクをマスクとして前記バンプ形成用金属層を所定の膜厚になるまでエッチングすることによりバンプ上部を形成するバンプ上部形成ステップと、前記第1のレジストマスクを残したまま、所定の膜厚になるまでエッチングしたバンプ形成用金属層の上にポジ型のレジストを塗付又はラミネートし、露光及び現像することにより、前記バンプ上部の側面に第2のレジストマスクを形成する第2のレジストマスク形成ステップと、前記第1のレジストマスク及び前記第2のレジストマスクをマスクとして、前記所定の膜厚になるまでエッチングしたバンプ形成用金属層を更にエッチングして、前記バンプ上部の下にバンプ下部を形成することによりバンプを形成するバンプ形成ステップと、前記バンプが形成された面に前記バンプの頂部が露出するように絶縁膜を積層する絶縁膜積層ステップと、を含むことを特徴とする配線回路基板の製造方法である。
請求項5記載の発明は、絶縁層と、前記絶縁層の上下両面に所定のパターンをなして形成されている配線と、を有し、前記上下両面の配線が前記絶縁膜内に形成されたスルーホールによって接続されているコア基板の上下両面に、請求項2に記載の配線回路基板の製造方法によって製造されたバンプが形成された配線回路基板を、前記バンプの頂部が前記コア基板の配線と接するように積層して多層金属板を作製するステップと、前記多層金属板の上下両面にレジストを塗布又はラミネートし、パターニングすることによりレジストマスクを形成するレジストマスク形成ステップと、前記レジストマスクをマスクとして前記第1の配線形成用金属層及び前記第2の配線形成用金属層をエッチングすることにより、配線を形成する配線形成ステップと、を含むことを特徴とする多層配線基板の製造方法である。
請求項6記載の発明は、絶縁層と、前記絶縁層の上下両面に所定のパターンをなして形成されている配線と、を有し、前記上下両面の配線が前記絶縁膜内に形成されたスルーホールによって接続されているコア基板の上下両面に、請求項3に記載の配線回路基板の製造方法によって製造されたバンプが形成された配線回路基板を、前記バンプの頂部が前記コア基板の配線と接するように積層して多層金属板を作製するステップを含むことを特徴とする多層配線基板の製造方法である。
請求項1及び請求項2に記載の発明によると、上層のエッチング速度の遅い金属層から下層のエッチング速度の速い金属層に向けてエッチングを行うことにより、下層を横方向に速くエッチングすることが可能となる。その結果、従来技術と比較して、バンプの底面間で十分なスペースを確保することができ、微細パターンであってもバンプ間でショートが発生しない配線回路基板を製造することが可能となる。
また、請求項3に記載の発明によると、段階的にエッチングすることにより、バンプ形成用金属層の下部が十分に除去されるため、バンプの底面間で十分なスペースを確保することができ、微細パターンであってもバンプ間でショートが発生しない配線回路基板を製造することが可能となる。
更に、請求項4に記載の発明によると、上層のエッチング速度の遅い金属層から下層のエッチン速度の速い金属層に向けてエッチングを行うことにより、下層を横方向に速くエッチングすることが可能となる。その結果、従来技術と比較して、配線の底面間で十分なスペースを確保することができ、微細パターンであっても配線間でショートが発生しない配線回路基板を製造することが可能となる。
また、請求項5及び請求項6に記載の発明によると、バンプ又は配線の底面間で十分なスペースが確保された配線回路基板を使用することにより、微細パターンであってもバンプ間又は配線間でショートが発生しない多層配線基板を製造することが可能となる。
以下、本発明の実施の形態について、図1乃至図3を参照しつつ説明する。
[第1の実施の形態]
まず、第1の実施の形態について図1を参照しつつ説明する。図1は、本発明の第1の実施形態における配線回路基板の製造工程を工程順に示す基板の断面図である。
まず、図1(a)に示すように、多層金属板100を用意する。この多層金属板100は、厚さ約18μmの銅箔からなる配線形成用金属層101の上に積層された、厚さ約2μmのNiからなるエッチングストッパー層102と、更にその上に積層された、厚さ約100μmの銅箔からなるバンプ形成用金属層103とからなる。
バンプ形成用金属層103は、バンプ形成用金属層103aと103bの2層の金属層からなり、エッチングトッパー層102上にバンプ形成用金属層103bが形成され、バンプ形成用金属層103bの上にバンプ形成用金属層103aが形成されている。バンプ形成用金属層103bはバンプ形成用金属層103aよりもエッチング速度が速い材料からなる。従って、同じエッチング条件(エッチング溶液、エッチング時間、温度等)でウェットエッチングを行った場合、バンプ形成用金属層103bは、バンプ形成用金属層103aよりも速くエッチングされる。尚、バンプ形成用金属層103aが本発明の「第2のバンプ形成用金属層」に相当し、バンプ形成用金属層103bが本発明の「第1のバンプ形成用金属層」に相当する。
エッチング速度に差をつけるために、バンプ形成用金属層103aと103bとで、組成や結晶構造等が異なる材料を使用する。例えば、硬度が異なる銅箔を使用することにより、エッチング速度に差をつけることができる。一例として、バンプ形成用金属層103aに硬度が約150[Hv]の銅箔を使用し、バンプ形成用金属層103bに硬度が約80[Hv]の銅箔を使用する。硬度が低い銅箔は、硬度が高い銅箔よりもエッチング速度が速いため、バンプ形成用金属層103bは、バンプ形成用金属層103aよりもエッチング速度が速くなる。硬度が低い銅箔(約80[Hv]の銅箔)は、例えば、硬度が高い銅箔(約150[Hv]の銅箔)を約250℃で15〜60分間焼成することにより得られる。また、一方の銅箔に圧延銅を使用し、他方の銅箔にはめっき銅を使用することによってもエッチング速度に差をつけることが可能である。更に、一方に銅箔を用い、他方に銅合金箔を用いても差をつけることが可能である。
次に、図1(b)に示すように、バンプ形成用金属層103a上にレジスト104を塗布又はラミネートする。そして、従来技術と比較のために、複数の円形パターンが形成された従来技術と同じ露光マスクを使用して露光を行い、続いて現像を行うことにより、図1(c)に示すように、レジストマスク105を形成する。例えば、ネガ型のレジストを塗布し、複数の円形パターンが形成された露光マスクを使用してレジスト104を露光する。その後現像することにより露光されていないレジストを除去し、円形パターンのレジストマスク105を形成する。尚、従来技術と同じパターンが形成された露光マスクを使用することにより、レジストマスク間の距離は従来技術と同じd1となる。
そして、図1(d)に示すように、レジストマスク105をマスクとしてバンプ形成用金属層103をエッチングすることによりバンプ106を形成する。このエッチングはウェットエッチングにより行い、使用するエッチング液はNiからなるエッチングストッパー層102をエッチングし得ないが、バンプ形成用金属層103をエッチングできるエッチング液を使用する。尚、円形パターンが形成された露光マスクを使用してパターニングを行うため、バンプ106の横断面形状は円形の形状をなしている。
また、このエッチング工程では、バンプ形成用金属層103aからバンプ形成用金属層103bに向けてエッチングが行われる。バンプ形成用金属層103bのエッチング速度はバンプ形成用金属層103aのエッチング速度よりも速いため、バンプ形成用金属層103bは横方向に速くエッチングされる。このとき、隣接するバンプ106の底面間の距離はd2となる。この距離d2は、従来技術によって形成されたバンプ306の底面間の距離d6と比較して長くなる(d2>d6)。このように、隣接するレジストマスク105間の距離が従来技術と同じd1であっても、エッチング後のバンプ間の距離は従来技術と比較して長くなる。これは、バンプ形成用金属層103bのエッチング速度がバンプ形成用金属層103aのエッチング速度よりも速いため、従来技術と比較してバンプ形成用金属層103bが横方向に速くエッチングされるからである。
このエッチング工程において、エッチングストッパー層102は配線形成用金属膜101がエッチングされるのを防止する。そして、エッチングマスクとして使用したレジストマスク105を剥離する。尚、図1(d)はレジストマスク105を剥離した後の状態を示すものである。
そして、図1(e)に示すように、バンプ106をマスクとしてエッチングストッパー層102をエッチングして除去する。このとき、バンプ106と配線形成用金属層101bとの間にエッチングストッパー層107が介在する。このエッチングには、バンプ106を構成する金属(本実施形態においては銅である。)をエッチングしないが、エッチングストッパー層102を構成する金属(本実施形態においてはNiである。)をエッチングするエッチング液(Ni剥離液)を使用する。
そして、図1(f)に示すように、バンプ106が形成されている面に絶縁膜108を熱プレスや熱ローラ等で圧着することにより積層して配線回路基板120を作製する。このとき、絶縁膜108の表面からバンプ106の頂部のみが露出するように、バンプ106の高さよりも適宜薄いものを用いる。この絶縁膜108には樹脂やセラミック材料等が使用される。セラミック材料を使用する場合には、予め絶縁膜108を構成するセラミック材料を粉砕し、そのセラミック材料と樹脂とを混合し、複数枚のグリーンシートを作製しておく。
また、絶縁膜108は、前駆体の状態にある液状のポリイミド樹脂やエポキシ樹脂等からなる絶縁材料を、カーテンコータ、クターブレード法、バーコータ、スクリーン印刷法等により塗布し、ベーク処理することにより形成してもよい。更に、ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂の他、熱可塑性樹脂を使用してもよい。この熱可塑性樹脂には、液晶ポリマー、PEEK、PES、PPS又はPET等が使用され、Tダイ法により成形される。
以上のように、バンプ形成用金属層を2層に分けて、上層のエッチング速度の遅い金属層から下層のエッチング速度の速い金属層に向けてエッチングを行うことにより、下層を横方向に速くエッチングすることが可能となる。その結果、従来技術と同じ設計パターンであっても、バンプの底面間で十分なスペースを確保することができ、微細パターンであってもバンプ間でショートが発生しない配線回路基板を製造することが可能となる。
尚、本実施形態においてはバンプ形成用金属層を2層に分けた多層金属板を使用したが、本発明はこれに限られない。3層以上の層に分けて、下層から上層に向けてエッチング速度が遅い層を複数積層した、または連続的にエッチング速度を変化させた多層金属板を用いてもよい。
[第2の実施の形態]
第2の実施の形態について図2を参照しつつ説明する。図2は、本発明の第2の実施形態における多層配線基板の製造工程を工程順に示す基板の断面図である。
まず、図2(a)に示すように、多層金属板130を用意する。この多層金属板130は、第1の実施形態における多層金属板100とほぼ同じ構成をなしているが、バンプ形成用金属層103のみならず、配線形成用金属層101が配線形成用金属層101aと101bの2層の金属層から構成されている点が異なる。配線形成用金属層101bは配線形成用金属層101aよりもエッチング速度が速い材料からなり、エッチングストッパー層102の上に配線形成用金属層101bが形成され、その上に配線形成用金属層101aが形成されている。尚、配線形成用金属層101aは本発明の「第2の配線形成用金属層」に相当し、配線形成用金属層101bは本発明の「第1の配線形成用金属層」に相当する。
第1の実施形態と同様に、硬度が異なる銅箔を使用することにより、エッチング速度に差をつける。一例として、配線形成用金属層101aに硬度が約150[Hv]の銅箔を使用し、配線形成用金属層101bに約80[Hv]の銅箔を使用することにより、配線形成用金属層101bは配線形成用金属層101aよりもエッチング速度が速くなる。
次に、第1の実施形態と同様に、バンプ形成用金属層103をエッチングしてバンプ106を形成し、その後、エッチングストッパー層102を除去し、絶縁膜108を積層することにより、図2(b)に示すように配線回路基板140を作製する。
次に、図2(c)に示すように配線回路基板140、150及びコア基板160を用意し、コア基板160の上下両面に配線回路基板140及び150を配置する。配線回路基板140は、前述した配線回路基板の製造方法によって製造される。また、配線回路基板150は露光マスクのパターンを変えるのみで、配線回路基板140と同様の工程により作製される。
コア基板160は、樹脂又はセラミック材料からなる絶縁基板161と、銅等の金属からなる配線162と、上下導体間接続用スルーホール133とからなる。また、配線162は、配線162a、162b及び162cから構成されている。絶縁基板161の片面には配線162aが形成されており、もう一方の面には配線162bと配線162cが形成されている。そして、絶縁基板131の上下の面に設けられている配線162aと162bは、上下導体間接続用のスルーホール163によって接続される。上下導体間接続用のスルーホール163は、例えばドリルで絶縁基板161に孔を形成した後、その孔の内壁にめっき法により銅等の金属層164を形成することにより作製される。
そして、配線回路基板140のバンプ106がコア基板160の一方の面に形成された配線162aと接するように、配線回路基板140とコア基板160とを圧着する。また、配線回路基板150のバンプ106がコア基板160の他方の面に形成された配線162cと接するように、配線回路基板150とコア基板160とを圧着する。その後、200℃〜300℃の温度で仮ベーキングを行う。
次に、配線形成用金属層101aの上にレジストを塗布又はラミネートする。そして、従来技術と比較のために、従来技術と同じ露光マスクを使用して露光及び現像を行うことにより、図2(d)に示すように、所定のパターンを有するレジストマスク171a〜171eを形成する。尚、従来技術と同じパターンが形成された露光マスクを使用することにより、レジストマスク171aと171bとの間の距離は従来技術と同じd3となる。
そして、レジストマスク171a〜171eをマスクとして、配線形成用金属層101をエッチングすることにより、配線172a〜172eを形成する。例えば、配線172a、172b、172dはエッチングストッパー層107を介してバンプ106の上に形成されている。このようにバンプと配線が形成されることによりバンプと配線は電気的に接続され、各バンプは層間接続手段として機能する。
また、隣接する配線172aと172bの間の距離はd4となる。この距離d4は、従来技術によって形成された配線332aと332bの間の距離d7と比較して長くなる(d4>d7)。このように、隣接するレジスト間の距離が従来技術と同じd3であっても、エッチング後の配線間の距離が従来技術と比較して長くなる。これは、配線形成用金属層101bのエッチング速度が配線形成用金属層101aのエッチング速度よりも速いため、従来技術と比較して配線形成用金属層101bが横方向に速くエッチングされるからである。
以上のように、配線形成用金属層を2層に分けて、上層のエッチング速度の遅い金属層から下層のエッチング速度の速い金属層に向けてエッチングを行うことにより、下層を横方向に速くエッチングすることが可能となる。その結果、従来技術と同じ設計パターンであっても、バンプの底面間で十分なスペースを確保することができ、微細パターンであっても配線間でショートが発生しない多層配線基板を製造することが可能となる。また、バンプ形成用金属層と同様に、配線形成用金属層を3層以上の層に分けてもよい。
尚、本実施形態においては、コア基板160の両面に配線回路基板140及び150を積層した後に、配線形成用金属層101をエッチングして配線を形成したが、本発明はそれに限られない。予め配線回路基板140及び150の配線形成用金属層101をエッチングして配線を形成し、その後コア基板160に積層して多層配線基板を作製してもよい。
[第3の実施の形態]
第3の実施の形態について図3を参照しつつ説明する。図3は、本発明の第3の実施形態における配線回路基板の製造工程を工程順に示す基板の断面図である。
図3(a)に示すように、多層金属板200を用意する。この多層金属板200は、厚さ約18μmの銅箔からなる配線形成用金属層201の上に積層された、厚さ約2μmのNiからなるエッチングストッパー層202と、更にその上に積層された、厚さ約100μmの銅箔からなるバンプ形成用金属層203とからなる。
次に、バンプ形成用金属層203の上にネガ型のレジスト(図示しない)を塗付又はラミネートし、複数の円形パターンが形成された従来技術と同じ露光マスクを使用して露光を行い、続いて現像を行うことにより、図3(b)に示すように、レジストマスク205を形成する。従来技術と同じパターンが形成された露光マスクを使用することにより、レジストマスク間の距離は従来技術と同じd1となる。
そして、図3(c)に示すように、レジストマスク205をマスクとして、所定の膜厚になるまでバンプ形成用金属層203をウェットエッチングによりエッチングし、バンプ上部206aを形成する。円形パターンが形成された露光マスクを使用してパターニングを行うため、バンプ上部206aの横断面形状は円形となる。また、サイドエッチの影響によりバンプ上部206aの縦断面形状は略台形となる。
次に、図3(d)に示すように、バンプ形成用金属層203の上にポジ型のレジスト207を塗付又はラミネートする。このとき、バンプ上部206aの側面及びレジストマスク205の上にもレジスト207を塗付又はラミネートする。
次に、基板に対して垂直な角度で光をレジスト207に照射することにより全面的に露光し、その後現像する。ポジ型のレジストを使用して全面的に露光することにより、レジスト207はほぼ全面的に除去されるが、基板に対して垂直な角度で光を照射して露光しているため、バンプ上部206aの側面に塗付又はラミネートされたレジストのみが露光されずに残存し、図3(e)に示すように、バンプ上部206aの側面にレジストマスク208が形成される。この結果、バンプ上部206aの上面にはネガ型のレジストマスク205が形成され、バンプ上部206aの側面にはポジ型のレジストマスク208が形成される。
次に、図3(f)に示すように、レジストマスク205及びレジストマスク208をマスクとしてバンプ形成用金属層203をエッチングし、バンプ上部206aの下にバンプ下部206bを形成する。バンプ上部206aはレジストマスク205、208により保護されるため、このエッチング工程ではエッチングされることはない。このように、バンプ上部206aの下にバンプ下部206bを形成することにより、バンプ206を形成する。つまり2段階に分けてバンプ形成用金属層203をエッチングしてバンプ206を形成する。
このとき、隣接するバンプ206の底面間の距離はd5となり、従来技術によって形成されたバンプ306の底面間の距離d6と比較して長くなる(d5>d6)。このように、隣接するレジストマスク205間の距離が従来技術と同じd1であっても、エッチング後のバンプ間の距離は従来技術と比較して長くなる。これは、2段階に分けてエッチングすることにより従来技術と比べて、バンプ形成用金属層203の下部が十分に除去されるためである。つまり、一度にエッチングすると、バンプ形成用金属層の下部は上部に比べてエッチングされる時間が少なく、十分にエッチングされないが、2段階にエッチングを行うことにより、バンプ形成用金属層の下部も十分にエッチングされるからである。その結果、隣接するバンプの底面間で十分なスペースを確保することが可能となる。
次に、レジストマスク205、208を剥離した後、バンプ206をマスクとしてエッチングストッパー層202をエッチングして除去し、更に、バンプ206が形成された面に絶縁膜210を積層することにより配線回路基板を作製する。尚、バンプ206をマスクとしてエッチングストッパー層202を除去することにより、バンプ206を配線形成用金属層201との間にエッチングストッパー層209が介在することとなる。
以上のように、バンプ形成用金属層103を2段階に分けてエッチングすることにより、従来技術と同じ設計パターンであっても、バンプの底面間で十分なスペースを確保することができ、微細パターンであってもバンプ間でショートが発生しない配線回路基板を製造することが可能となる。また、3段階以上に分けてバンプ形成用金属層103をエッチングしてもよい。
尚、本実施形態において作製された配線回路基板をコア基板160に積層して多層配線基板を作製することもできる。その場合、配線形成用金属層201をバンプ形成用金属層203と同様に2段階に分けてエッチングして配線を形成する。その結果、配線間でショートが発生しない多層配線基板を製造することが可能となる。また、コア基板160に積層する前に、配線形成用金属層201を2段階に分けてエッチングして配線を形成してもよい。
本発明の第1の実施形態における配線回路基板の製造方法を工程順に示す基板の断面図である。 本発明の第2の実施形態における多層配線基板の製造方法を工程順に示す基板の断面図である。 本発明の第3の実施形態のおける配線回路基板の製造方法を工程順に示す基板の断面図である。 従来技術における配線回路基板の製造方法を工程順に示す基板の断面図である。 従来技術における多層配線基板の製造方法を工程順に示す基盤の断面図である。
符号の説明
100、200 多層金属板
101、201 配線形成用金属層
102、107、202、209 エッチングストッパー層
103、203 バンプ形成用金属層
104 レジスト
105、205 レジストマスク
106、206 バンプ
108、210 絶縁膜
120、140、150 配線回路基板
160 コア基板

Claims (5)

  1. 配線形成用金属層の上にエッチングストッパー層を介して、第1のバンプ形成用金属層が形成され、該第1のバンプ形成用金属層の上に該第1のバンプ形成用金属層よりもエッチング速度が遅い第2のバンプ形成用金属層が形成された多層金属板を形成する多層金属板形成ステップであって、前記第1のバンプ形成用金属層と前記第2のバンプ形成用金属層とを同じ種類の金属で形成する工程と、前記第1のバンプ形成用金属層の硬度が前記第2のバンプ形成用金属層より低くなるように前記第1のバンプ形成用金属層を焼成する工程とを含む多層金属板形成ステップと、
    前記第2のバンプ形成用金属層の上にレジストを塗付又はラミネートし、パターニングすることによりレジストマスクを形成するレジストマスク形成ステップと、
    前記レジストマスクをマスクとして前記第1のバンプ形成用金属層及び前記第2のバンプ形成用金属層をエッチングすることにより、バンプを形成するバンプ形成ステップと、
    前記バンプが形成された面に前記バンプの頂部が露出するように絶縁膜を積層する絶縁膜積層ステップと、
    を含むことを特徴とする配線回路基板の製造方法。
  2. エッチングストッパー層の一方の面の上に第1のバンプ形成用金属層が形成され、該第1のバンプ形成用金属層の上に該第1のバンプ形成用金属層よりもエッチング速度が遅い第2のバンプ形成用金属層が形成され、前記エッチングストッパー層の他方の面の上に第1の配線形成用金属層が形成され、該第1の配線形成用金属層の上に該第1の配線形成用金属層よりもエッチング速度が遅い第2の配線形成用金属層が形成された多層金属板を形成する多層金属板形成ステップであって、前記第1のバンプ形成用金属層と前記第2のバンプ形成用金属層とを同じ種類の金属で形成する工程と、前記第1のバンプ形成用金属層の硬度が前記第2のバンプ形成用金属層より低くなるように前記第1のバンプ形成用金属層を焼成する工程と、前記第1の配線形成用金属層と前記第2の配線形成用金属層とを同じ種類の金属で形成する工程と、前記第1の配線形成用金属層の硬度が前記第2の配線形成用金属層より低くなるように前記第1の配線形成用金属層を焼成する工程とを含む多層金属板形成ステップと
    前記第2のバンプ形成用金属層の上にレジストを塗布又はラミネートし、パターニングすることによりレジストマスクを形成するレジストマスク形成ステップと、
    前記レジストマスクをマスクとして前記第1のバンプ形成用金属層及び前記第2のバンプ形成用金属層をエッチングすることにより、バンプを形成するバンプ形成ステップと、
    前記バンプが形成された面に前記バンプの頂部が露出するように絶縁膜を積層する絶縁膜積層ステップと、
    を含むことを特徴とする配線回路基板の製造方法。
  3. 前記絶縁膜積層ステップの後に、前記第2の配線形成用金属層の上にレジストを塗布又はラミネートし、パターニングすることによりレジストマスクを形成するレジストマスク形成ステップと、
    前記レジストマスクをマスクして前記第1の配線形成用金属層及び前記第2の配線形成用金属層をエッチングすることにより、配線を形成する配線形成ステップと、
    を含むことを特徴とする請求項2に記載の配線回路基板の製造方法。
  4. 絶縁層と、前記絶縁層の上下両面に所定のパターンをなして形成されている配線と、を有し、前記上下両面の配線が前記絶縁膜内に形成されたスルーホールによって接続されているコア基板の上下両面に、
    請求項2に記載の配線回路基板の製造方法によって製造されたバンプが形成された配線回路基板を、前記バンプの頂部が前記コア基板の配線と接するように積層して多層金属板を作製するステップと、
    前記多層金属板の上下両面にレジストを塗布又はラミネートし、パターニングすることによりレジストマスクを形成するレジストマスク形成ステップと、
    前記レジストマスクをマスクとして前記第1の配線形成用金属層及び前記第2の配線形成用金属層をエッチングすることにより、配線を形成する配線形成ステップと、
    を含むことを特徴とする多層配線基板の製造方法。
  5. 絶縁層と、前記絶縁層の上下両面に所定のパターンをなして形成されている配線と、を有し、前記上下両面の配線が前記絶縁膜内に形成されたスルーホールによって接続されているコア基板の上下両面に、
    請求項3に記載の配線回路基板の製造方法によって製造されたバンプが形成された配線回路基板を、前記バンプの頂部が前記コア基板の配線と接するように積層して多層金属板を作製するステップを含むことを特徴とする多層配線基板の製造方法。
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