JP4732411B2 - 多層配線回路形成用基板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、銅層上に一体乃至一体的に銅からなる上下配線間接続用バンプを形成し、上記銅層上の該バンプのない部分に層間絶縁層を形成した一つの配線回路形成用基板の該層間絶縁層及びバンプの上面上に銅層又は他の配線回路形成用基板を積層した多層配線回路形成用基板と、その製造方法に関する。

本願出願人は、多層配線回路基板製造技術として、突起形成用の銅層（厚さ例えば１００μｍ）の一方の主面に例えばニッケルからなるエッチングバリア層（厚さ例えば１μｍ）を例えばメッキにより形成し、更に、該エッチングバリア層の主表面に導体回路形成用の銅箔（厚さ例えば１８μｍ）を形成した配線回路基板形成用部材をベースとして用い、それを適宜加工することにより上下配線間接続手段を成すバンプを形成した多層配線回路基板を得る技術を開発した。この技術は例えば特開２００３−３０９３６８号公報により提案されている。

図６（Ａ）〜（Ｅ）はそのような技術の概略を工程順に示す断面図である。
（Ａ）先ず、図６（Ａ）に示すように、上記配線回路基板形成用部材（便宜上以後単に「銅部材」という。）ａを用意する。該銅部材ａは、突起形成用の銅層（厚さ例えば１００μｍ）ｂと、例えばニッケルからなるエッチングバリア層（厚さ例えば１μｍ）ｃと、導体回路形成用の銅箔（厚さ例えば１８μｍ）ｄを積層した断面構造を有している。

（Ｂ）次に、図６（Ｂ）に示すように、ドライフィルムからなるレジストを露光、現像により配線回路形成用銅層ｂの表面上に選択的に形成してなるマスク膜ｅをマスクとして該銅層ｂを選択的にエッチングし、以て、上下配線間接続用のバンプｆを形成する。ｇはその選択的エッチングにより生じた凹部である。この選択的エッチングにおいて上記エッチングバリア層ｃが文字通りエッチングバリアとなって導体回路形成用の銅層ｄがエッチングされるのを阻む。
その後、該エッチングバリア層ｃをバンプｆをマスクとして除去する。

（Ｃ）次に、貫通機を用いて樹脂製の絶縁シートを部材ａのバンプｆが形成された側の面に重ね、加圧して該絶縁シートがそのバンプｆにより貫通されて上記バンプｆ間を埋める状態を形成する。図６（Ｃ）はその状態を示し、ｈはその絶縁シート等からなり各バンプｆ間を埋めて層間絶縁をする層間絶縁層である。
尚、該層間絶縁層ｈの形成は、より具体的には、絶縁シートの上に剥離シートを１枚乃至２枚重ねた状態で、バンプ形成面側を研磨してバンプｆ上面を研磨することにより行われる。

（Ｄ）次に、図６（Ｄ）に示すように、絶縁層ｈ、バンプｆの上面上に導体回路形成用の銅箔ｉ（厚さ例えば１８μｍ）を積層し、加熱圧着して一体化する。
（Ｅ）次に、図６（Ｅ）に示すように、上下両面の銅層ｄ、ｉを選択的にエッチングすることにより配線膜ｊ、ｋを形成する。これにより、上下両面に配線膜ｊ、ｋを有し、且つ、配線膜ｊ・ｋ間が適宜バンプｆにより接続された両面配線基板が形成される。そして、更に斯かる両面配線基板を複数重ねて層数の多い高集積度配線基板を構成することもできる。
特開２００３−３０９３６８号公報

ところで、従来の技術には、先ず、図６（Ｄ）に示すように、銅層ｉを銅部材ａのバンプｂ及び層間絶縁層ｈの上面に積層後において、或いは、その銅層ｉをパターニングして図６（Ｅ）に示すように配線膜ｊを形成した後において、バンプｆと銅層ｉ或いは配線膜ｊとの間の部分において銅と銅層の圧接によって導通を図るが、単に圧接しただけでは導通が最初からとれなかったり、たとえ導通がとれなくても長期間の使用での想定の加速試験で、圧接面が劣化し、甚だしき場合は導通がなくなる現象があった。

圧接部の劣化は、具体的には徐々に絶縁層ｈを成す樹脂その他の異物、水分、酸素等が圧接部に侵入する現象、又はバンプｆと銅層ｉ或いは配線膜ｊの圧接面が酸化の進行により酸化銅その他の皮膜が進行し、その結果、バンプｆと銅層ｉ或いは配線膜ｊとの間の電気抵抗値が増大する、長期の接続信頼性が低下という問題が生じたのである。

そこで、本願発明者はその問題を解決すべく、その原因を追及したところ、複数の原因の存在が確認された。第１に、銅素材の硬度がバンプｆと銅層ｉ或いは配線膜ｊとの間への樹脂等の異物の侵入し易さに影響していることが判明した。即ち、使用する銅素材のビッカース硬度が６０Ｈｖ程度だと、軟らか過ぎて異物侵入が生じ易く、その異物の侵入によりバンプｆと銅層ｉ或いは配線膜ｊとの間の接触面積が徐々に狭くなり、導通が全くとれなかったり、電気的抵抗が徐々に大きくなり、接続信頼性が低くなるということが判明したのである。また、その異物の侵入がバンプｆと銅層ｉ或いは配線膜ｊの形状を変化させる要因にもなっていた。

第２に、バンプｆと銅層ｉ或いは配線膜ｊとの間に介在する酸化銅ないし痕跡の有機皮膜がその間の接触抵抗を大きくする無視できない要因になっていることが判明した。この点について少し詳しく説明すると、銅は基本的に非常に酸化され易く、その酸化により表面に酸化銅ができてしまう金属であり、従って、銅を電気部品に用いる場合には、表面を安定化させるために、予め所定の処理を施す、つまり表面処理を施すのが普通であり、上記従来技術においてもそのように処理した銅素材が使用される。

具体的には、例えば、銅素材表面に亜鉛（Ｚｎ）メッキ処理を施し、更に、クロメート処理を施し、更に、シランカップリング処理を施したものが配線回路形成用基板の製造に用いられていたのである。このようにすれば、銅素材は表面が純銅以外の物質で構成されるも、表面の物質は安定するからである。しかし、やはり、これらの物質は酸化物、有機物からなり、バンプｆと銅層ｉ或いは配線膜ｊとの間の接触抵抗を大きくする要因になるので、看過できないのである。

第３に、絶縁シートを密着して加圧して層間絶縁層ｈを形成した後、銅層ｉ等を積層する前に表面に樹脂、ガラスクロス等が積層面に付着し、それがバンプｆと銅層ｉ或いは配線膜ｊとの間の接触面積を減少させ、接触抵抗を増大させ、電気的接続性の信頼度を低める要因になっていたことが判明した。

また、バンプｆ形成後、バンプｆの形成されていない部分に層間絶縁層ｈを形成する際に、シート状の層間絶縁層ｈに剥離シートを重ねた状態で研磨するときに生じるゴミもバンプの表面に付着し、接触抵抗を増大させ、電気的接続性の信頼度を低める要因になっていたことも判明した。

そして、本願発明者は、その原因をなくし、バンプｆと銅層ｉ或いは配線膜ｊとの間の部分において劣化が生じることを防止すべく模索して本発明を為すに至った。

即ち、本発明は、銅層上に一体乃至一体的に銅からなる上下配線間接続用のバンプを形成し、上記銅層上の該バンプのない部分に層間絶縁層を形成した銅部材の該層間絶縁層及び上記バンプの上面上に銅層又は他の配線回路形成用基板を積層した多層配線回路基板の、上記バンプと、それと接続される銅箔又は銅からなる配線膜との間の電気抵抗値を少なくし、電気的接続性をより良好にし、且つ安定性を高めることを目的とし、更には、上下配線間接続用バンプが高い多層配線回路基板を提供することを目的とする。

本発明は、その一態様として、多層配線回路基板の製造方法であって、積層前に、一つの銅部材のバンプ上面と、該銅部材に積層される銅層又は別の配線回路形成用基板の配線膜或いは配線膜となる銅層の表面との一方又は両方に対して黒化還元処理することを特徴とする。

本発明の多層配線回路基板の製造方法は、別の実施形態として、銅層上に一体乃至一体的に銅からなる上下配線間接続用のバンプを形成した一つの配線回路形成用基板の上記銅層上の該バンプのない部分への層間絶縁層の形成を、層間絶縁層として、上記各上下配線間接続用のバンプと対応する部分に該各バンプが嵌るバンプ孔を有するものを用意し、該層間絶縁層を、それの上記各バンプ孔にそれと対応する上記各上下配線間接続用のバンプを嵌めさせて上記銅層上に重ね、更に、上記層間絶縁層上に配線形成用の銅層を加圧することにより行うことを特徴とする。

この実施形態の多層配線回路基板の製造方法において、前記層間絶縁層の前記バンプ孔の形成を、該層間絶縁層を上記上下配線間接続用のバンプが形成された配線回路形成用基板の該バンプ形成面に当てて該上下配線間接続用のバンプにより該層間絶縁層を貫通させることにより行うことが好ましい。

また、この実施形態の多層配線回路基板の製造方法において、前記層間絶縁層の前記バンプ孔の形成を、該層間絶縁層を、前記配線回路形成用基板の前記各上下配線間接続用のバンプと略同じパターンを有するマスク体をマスクとしてレーザ光照射により選択的に貫通させることにより行うことが好ましい。

本発明は、別の態様として、多層配線回路基板であって、銅層上に一体乃至一体的に銅からなる上下配線間接続用のバンプを形成し、上記銅層上の該バンプのない部分に層間絶縁層を形成した一つの基板の該層間絶縁層及び上記上下配線間接続用のバンプの上面上に、上記各上下配線間接続用のバンプと対応する位置に延長バンプが形成された金属板が該各バンプとそれに対応する上記各上下配線間接続用のバンプとが電気的に接続されるように積層され、上記金属板の延長バンプが形成されていない部分に層間絶縁層が形成されたことを特徴とする。

本発明の多層配線回路基板の製造方法は、別の実施形態として、銅層上に一体乃至一体的に銅からなる上下配線間接続用のバンプを形成し、上記銅層上の該バンプのない部分に層間絶縁層を形成した一つの基板の該層間絶縁層及び上記上下配線間接続用のバンプの上面上に、金属板を積層する工程と、該金属板を選択的にエッチングすることにより上記各上下配線間接続用のバンプと対応する位置にそれと接続された延長バンプを形成する工程と、上記金属板の延長バンプが形成されていない部分に層間絶縁層を形成する工程を有することを特徴とする。

本発明の多層配線回路形成用基板は、別の実施形態として、銅層上に一体乃至一体的に銅からなる上下配線間接続用のバンプを形成し、上記銅層上の該バンプのない部分に層間絶縁層を形成した一つの配線回路形成用基板の該層間絶縁層及び上記バンプの上面上に銅層又は他の配線回路形成用基板を積層した多層配線回路形成用基板の製造方法であって、銅層上に一体乃至一体的に銅からなる上下配線間接続用のバンプを形成し、その銅層の上下配線間接続用のバンプ形成側の面へ上記層間絶縁層を成す絶縁シートを積層して層間絶縁層を形成した上記一つの配線回路形成用基板を、銅層或いは他の配線回路形成用基板と積層する前に、上記研磨ローラとバックアップローラの間に通して研磨をすることを特徴とする。

本発明の一つの多層配線回路基板の製造方法によれば、積層前に、バンプとそれに接続される銅箔或いは銅からなる配線膜の一方乃至両方表面に対して黒化還元処理するので、積層される銅の表面の酸化物を還元することができ、接触抵抗の低減を図ることができる。

本発明の別の多層配線回路基板の製造方法よれば、配線回路形成用基板の銅層上の上下配線間接続用のバンプのない部分への層間絶縁層を形成を、層間絶縁層として、上記各上下配線間接続用のバンプと対応する部分に該各バンプが嵌るバンプ孔を有するものを用意し、上記層間絶縁層を、それの上記各バンプ孔にそれと対応する上記各上下配線間接続用のバンプを嵌めさせて上記銅層上に重ね、更に、上記層間絶縁層上に配線形成用の銅層を加圧することにより行うので、上下配線間接続用のバンプを層間絶縁層及び剥離シートで覆った状態でその層間絶縁層及び剥離シートを研磨して該バンプ頂面を露出させるという工程が必要ではないので、層間絶縁層、剥離シートによる研磨粉が製品に付着するというおそれがない。

本発明の一つの多層配線回路基板によれば、銅層上に一体乃至一体的に銅からなる上下配線間接続用のバンプを形成し、上記銅層上の該バンプのない部分に層間絶縁層を形成した一つの基板の該層間絶縁層及び上記上下配線間接続用のバンプの上面上に、上記各上下配線間接続用バンプと対応する位置に延長バンプが形成された金属板が該各バンプとそれに対応する上記各上下配線間接続用のバンプとが電気的に接続されるように積層され、上記金属板の延長バンプが形成されていない部分に層間絶縁層が形成されるので、バンプの高さを高くする要求に応えることができる。

本発明の別の多層配線回路基板の製造方法によれば、銅層上に一体乃至一体的に銅からなる上下配線間接続用のバンプを形成し、上記銅層上の該バンプのない部分に層間絶縁層を形成した一つの基板の該層間絶縁膜及び上記上下配線間接続用バンプの上面上に、金属板を積層する工程と、上記金属板を選択的にエッチングすることにより上記各上下配線間接続用のバンプと対応する位置にそれと接続された延長バンプを形成する工程と、上記金属板の延長バンプが形成されていない部分に層間絶縁層を形成する工程とを有することで、バンプの高さを高くする要求に応えることができる。

本発明の更に別の多層配線回路基板の製造方法によれば、銅層上に一体乃至一体的に銅からなる上下配線間接続用のバンプを形成し、その銅層の上下配線間接続用のバンプ形成側の面へ上記層間絶縁層を成す絶縁シートを積層した後、銅層或いは他の配線回路形成用基板を積層する前、に、上記銅層或いは上記研磨ローラとバックアップローラの間に通して圧入することにより研磨をするので、バンプ上面の樹脂等の異物による汚染を除去することができ、バンプと銅箔或いは配線基板の両面の配線膜との間の接触抵抗の低減、接続性の改良を図ることができる。

本発明の一つの多層配線回路基板の製造方法は、基本的には、積層前に、一つの銅部材のバンプ上面と、該銅部材に積層される銅層又は別の配線回路形成用基板の配線膜或いは配線膜となる銅層の表面との一方又は両方に対して黒化還元処理するものであるが、黒化処理には、過酸化水素水処理液が好適であり、還元処理には、ジメチルアミノボラン、苛性ソーダを主成分とする還元液が好適である。

本発明の別の一つの多層配線回路基板の製造方法は、基本的には、上下配線間絶縁用の層間絶縁層の形成を、層間絶縁層として、上記各上下配線間接続用のバンプと対応する部分に該各バンプが嵌るバンプ孔を有するものを用意し、該層間絶縁層を、それの上記各バンプ孔にそれと対応する上記各上下配線間接続用のバンプを嵌めさせて上記銅層上に重ね、更に、上記層間絶縁層上に配線形成用の銅層を加圧することにより行うものであるが、その製造方法において、前記バンプ孔の形成は、層間絶縁層を上記上下配線間接続用のバンプが形成された配線回路形成用基板の該バンプ形成面に当てて該上下配線間接続用のバンプにより該層間絶縁層を貫通させることにより行うようにしても良いし、層間絶縁層を、前記配線回路形成用基板の前記各上下配線間接続用のバンプと略同じパターンを有するマスク体をマスクとしてレーザ光照射により選択的に貫通させることにより行うようにしても良い。

本発明の一つの多層配線回路基板は、銅層上に一体乃至一体的に銅からなる上下配線間接続用のバンプを形成し、上記銅層上の該バンプのない部分に層間絶縁層を形成した一つの基板の該層間絶縁層及び上記上下配線間接続用のバンプの上面上に、上記各上下配線間接続用のバンプと対応する位置に延長バンプが形成された金属板が該各バンプとそれに対応する上記各上下配線間接続用のバンプとが電気的に接続されるように積層され、上記金属板の延長バンプが形成されていない部分に層間絶縁層が形成されたものであり、それは、銅層上に一体乃至一体的に銅からなる上下配線間接続用のバンプを形成し、上記銅層上の該バンプのない部分に層間絶縁層を形成した一つの基板の該層間絶縁層及び上記上下配線間接続用のバンプの上面上に、金属板を積層する工程と、該金属板を選択的にエッチングすることにより上記各上下配線間接続用のバンプと対応する位置にそれと接続された延長バンプを形成する工程と、上記金属板の延長バンプが形成されていない部分に層間絶縁層を形成する工程を有する製造方法により製造することができる。

本発明の更に別の一つの多層配線回路基板の製造方法は、銅層上に一体乃至一体的に銅からなる上下配線間接続用のバンプを形成し、その銅層の上下配線間接続用のバンプ形成側の面へ上記層間絶縁層を成す絶縁シートを積層して層間絶縁層を形成した上記一つの配線回路形成用基板を、銅層或いは他の配線回路形成用基板と積層する前に、上記研磨ローラとバックアップローラの間に通して研磨をするものである。

以下、添付図面を参照して、本発明を更に詳細に説明する。
（第１の実施例）
図１（Ａ）〜（Ｅ）は本発明多層配線回路基板の製造方法の第１の実施例を示すもので、（Ａ）〜（Ｄ）は製造方法を工程順に示す断面図であり、（Ｅ）は各種処理内容に対するバンプ形成部材側とそれに積層される銅箔（銅層）の状態の良否を表にして示すものである。

（Ａ）銅箔２を用意し、図１（Ａ）に示すように、過硫酸アンモニウム液等によるソフトエッチング処理を施すのである。その用意する銅箔２は電解銅箔という範疇にはいるが、市販のものは、その表面が先ず亜鉛メッキ処理され、更に、クロメート処理され、更に、シランカップリング処理されている。これをそのまま使用すると、銅バンプの上面と銅配線膜の表面との間の銅上に強固な酸化膜、有機物の絶縁層が形成されており、積層後における導通性が不充分である。

そこで、図１（Ａ）に示すように、ソフトエッチング処理を施すのであるが、その処理は、銅の表面の酸化物及び有機物を除去し、純銅層を露出させるために過硫酸アンモンを主成分とする水溶液からなるソフトエッチング浴でピュアな銅表面にする。
従って、直ぐに、この銅箔２を前記銅部材１に積層しても良い。但し、銅箔２とバンプ６との接着性をより高めるためには、次の黒化処理をし、更に、還元処理をする方がよい。というのは、図１（Ａ）に示すようなソフトエッチング処理を施すと表面が滑面になり、バンプ６と銅箔２との接着性が充分ではなく、ある程度凹凸をつけないと絶縁樹脂と銅層の接着性を確保できないからである。

（Ｂ）次に、図１（Ｂ）に示すように、黒化処理をする。具体的には、例えば過酸化水素水を処理液として用いて酸化する。すると、銅酸化物と銅による針状結晶状物が銅箔２表面に形成される。この針状結晶状物が銅箔２表面に凹凸をつくるのである。

（Ｃ）次に、図１（Ｃ）に示すように、還元処理を施す。還元液として例えばジメチルアミノボラン、苛性ソーダを主成分とする液を使用する。すると、図１（Ｂ）に示す黒化処理により銅箔２の表面に生じた銅酸化物を主体とする針状結晶状物のうち銅酸化物が還元され、針状結晶状物の銅のみが銅箔表面に形成された状態になり、銅箔２の表面は凹凸が生じた状態になる。

（Ｄ）その後、直ちに、或いは銅の表面が酸化しないように保管して、その銅箔２を図１（Ｄ）に示すように、銅部材１に積層する。図１（Ｅ）は、銅箔２に対した処理の種類と、それに対応しての銅箔の初期道通性と、絶縁樹脂との密着性に関する良否を示すもので、○は良好、×は不良を示す。

そして、図１（Ｅ）における、処理の種類の、「無処理」とは、銅箔２として亜鉛メッキ、クロメート処理、シランカップリング処理された市販の電解銅箔そのまま使用した場合を示し、「黒化処理」とは、銅箔２として亜鉛メッキ、クロメート処理、シランカップリング処理等の処理を施された通常の銅箔をソフトエッチング処理で処理層を除去し、その後、黒化処理した場合を示し、「黒化還元処理」とは、その後、還元した場合を、化学研磨は化学的な研磨をした場合を、ソフトエッチは例えば前述のようなソフトエッチング処理を施した場合を示す。

この図から明らかなように、銅箔２として、銅部材１への積層の前に少なくとも黒化還元処理を施すことが好ましいことが明らかである。ソフトエッチングは導通性は良好なものの銅箔面の粗化が充分ではなく樹脂への密着性に劣り、実用的ではない。
なお、銅部材１のバンプ６の上面に対しても黒化還元処理を施すようにすると接触抵抗を低減する上でなお良いと言える。更に、黒化還元処理は、バンプ６と銅箔２との接続性をより高める上でより好ましいと言える。

（第２の実施例）
図２（Ａ）〜（Ｃ）は本発明多層配線回路基板の製造方法の第２の実施例を工程順に示す断面図ある。
本実施例は、バンプを選択的に形成した銅箔のバンプ形成側の面上の各バンプ間の部分に絶縁層を形成した銅部材１ａ、１ｂ［図２（Ａ）参照］を、絶縁板の両面の配線膜を形成し、更に該絶縁板にその両面の配線膜をスルーホールにより電気的に接続した配線基板１０［図２（Ｂ）参照］のその両面に積層し、更に、銅部材１ａ、１ｂの銅箔をパターニングして配線膜とした多層配線基板の製造方法である。

（Ａ）図２（Ａ）に示すように、銅箔５の選択的エッチングによるバンプ６の形成及び絶縁シートの積層による層間絶縁層７の形成を終えた銅部材１ａ、１ｂを用意し、その少なくともバンプ６の表面に対して黒化還元処理を施す。
これらの処理は、図１に示す実施例の場合と同様にして行うことができる。

尚、５は銅部材１ａ、１ｂのベースを成していた銅箔で、後に選択的エッチングによりパターニングされて配線膜となる。６は銅箔５の選択的ハーフエッチング（ハーフエッチング：銅箔５の厚さよりもエッチング厚さを浅くするエッチング、必ずしも２分の１の厚さとは限らない。）により形成されたバンプである。本実施例では、エッチングバリア層４［図１の４で示す部分参照］のない銅部材１ａ、１ｂを使用しているが、エッチングバリア層４を有する銅部材１を使用するようにしても良い。

（Ｂ）次に、図２（Ｂ）に示すように、配線基板１０の両面に上記銅部材１ａ、１ｂを、その各バンプ６が、それと対応する、配線基板１０両面の銅からなる粗化処理されている（好適には黒化還元処理されている）配線膜１１と整合するように位置合わせして積層し、加圧して一体化する。この積層、一体化は、酸化を阻み上記黒化還元処理、銅パターン１１と銅バンプ６の圧接状態をより好ましくする。尚、黒化還元処理後、それに引き続いて黒化処理、還元処理を行う場合においては、その積層、一体化は、その黒化還元処理後の黒化処理、還元処理の後にできるだけ早急に行うことが好ましい。尚、１２は配線基板１０のベースを成す絶縁板、１３は該絶縁基板１２を貫通するスルーホール、１４は該スルーホール１３の表面に形成されて上下配線間接続を行うスルーホール配線膜である。

（Ｃ）その後、図２（Ｃ）に示すように、上記銅部材１ａ、１ｂの銅箔５を選択的にエッチングすることにより配線膜１５を形成する。
本実施例によれば、銅部材１ａ、１ｂのバンプ６の上面の酸化物を除去した上で、更には、粗化のための針状結晶化黒化処理及び該黒化処理による酸化物の還元のための還元処理により接続性の改良を図った上で、銅部材１ａ、１ｂを配線基板１０の両面に積層できるので、バンプ６と配線膜１１との間の電気的抵抗を小さくすることができる。

また、配線基板１０についても、銅部材１ａ、１ｂと同様に、両面の銅からなる配線膜１１に対して黒化還元処理を施すようにすることが好ましい。すると、更に、バンプ６と配線膜１１との間の接触抵抗の低減、接続性の改良を図ることができる。

（第３の実施例）
図３（１）〜（７）は本発明多層配線回路基板の製造方法の第３の実施例を工程順に示す断面図、図３（１１）〜（１５）はその第３の実施例の変形例を工程順に示す断面図である。 先ず、図３（１）〜（７）を参照して第３の実施例を説明する。本実施例は、銅層５の表面上にバンプ６が形成された銅部材１のバンプ６が形成されていない部分に層間絶縁層７を、研磨粉が製品に付着しないように形成しようとするものである。

即ち、本願出願人は、層間絶縁層の形成方法として、シート状の層間絶縁層７をそれに剥離フィルムを重ねた状態で銅部材１のバンプ形成面側に積層してその層間絶縁層７がバンプ６に貫通されるようにする方法を開発した。しかし、この方法には、積層後、銅部材１のバンプ形成面側を研磨してバンプ６表面を露出させる際に離形フィルム、銅等による研磨粉が発生し、それが製品に付着するおそれがあった。この第３の実施例はその欠点をなくそうとするものである。

（１）図３（１）に示すように、銅層５の一方の表面にバンプ６を形成した銅部材１のバンプ形成面側に、離形フィルム３１、シート状層間絶縁層７、離形フィルム３１及び例えば３枚の重ねた間紙３２の積層体をあてがう。
（２）次いで、その離形フィルム３１、シート状層間絶縁層７、離形フィルム３１、及び例えば３枚の重ねた間紙３２、３２、３２の積層体を、銅部材１のバンプ形成面に積層し、バンプ６によって一番下の離形フィルム３１及び層間絶縁層７が貫通された状態になる。その後、例えば３枚の間紙３２を除去する。図３（２）はその間紙３２除去後の状態を示す。この工程で、層間絶縁層７に各バンプ６によりそれが嵌合される各バンプ孔３３が形成されることになる。

（３）その後、銅部材１のバンプ形成面を研磨することにより図３（３）に示すように、各バンプ６の上部を露出させる。
（４）次いで、図３（４）に示すように、離形フィルム３１／層間絶縁層７／離形フィルム３１からなる三層構造部分を銅部材１から分離する。この三層構造部分には上記各バンプ６に対応してそれが嵌合し、貫通するバンプ孔３３が存在していることは言うまでもない。

（５）次に、上記離形フィルム３１／層間絶縁層７／離形フィルム３１からなる三層構造体からその両面の離形フィルム３１、３１を除去する。すると、図３（５）に示すように、バンプ孔３３が形成された層間絶縁層７が残る。
（６）次に、図３（６）に示すように、上記銅部材１のバンプ形成面に、上記層間絶縁層７を、この各バンプ孔３３がそれと対応する各バンプ６と対応するように位置合わせして臨ませ、更に、その層間絶縁層７上方に配線膜形成用の銅層２を臨ませる。

（７）次に、図３（７）に示すように、上記層間絶縁層７及び銅層２を上記銅部材１に加圧して一体化する。図３（１）〜（７）に示す多層配線回路基板の製造方法が本発明の一つの実施例に該当する。該実施例によれば、銅部材１の銅層５上のバンプ６のない部分への層間絶縁層７の形成を、層間絶縁層７として、各バンプ６と対応する部分に該各バンプが嵌るバンプ孔３３を有するものを用意し、層間絶縁層７を、それの上記各バンプ孔３３にそれと対応するバンプ６を嵌めさせて上記銅層５上に重ね、更に、上記層間絶縁層上に配線形成用の銅層２を加熱、加圧することにより行うので、例えば剥離フィルム等を重ねた状態でバンプ露出させる研磨させることにより積層する場合におけるような研磨粉が発生して製品に付着するというおそれが無くなる。

図３（１１）〜（１５）は図３（１）〜（７）に示す実施例の変形例を工程順に示す断面図である。本変形例は層間絶縁層７のバンプ孔３３の形成をその層間絶縁層７に対して選択的エッチング処理を施すことにより行うものであり、転写的にバンプ孔３３を形成する図３（１）〜（７）に示す実施例とはそのバンプ孔３３の形成方法においてのみ異なる。

（変形例）
以下に、図３（１１）〜（１５）を参照して該変形例を工程順に説明する。
（１１）先ず、層間絶縁層７を用意し、その表面にマスク型３４を当てる。該マスク型３４は、銅部材１のバンプ６と対応したところに開口４１を有している。このマスク型４の形成は、例えばステンレス等の金属その他の板状体を用意し、それをフォトエッチング（フォトレジスト膜の形成、露光、現像）することによりパターニングする方法でつくることができる。図３（１１）はそのマスク体３４を層間絶縁層７上に当てた状態を示す。

（１２）次に、図３（１２）に示すように、上記版３４をマスター版として上記シート状層間絶縁層７を選択的にレーザ光照射することにより該層間絶縁層７にバンプ孔３３を形成する。
（１３）その後、マスク体３４を外すと、図３（１３）に示すようにバンプ孔３３が形成された層間絶縁層７が出来上がる。

（１４）次に、図３（１４）に示すように、上記銅部材１のバンプ形成面に、上記層間絶縁層７をこの各バンプ孔３３がそれと対応する各バンプ６と対応するように位置合わせして臨ませ、更に、その層間絶縁層７上方に配線膜形成用の銅層２を臨ませる。

（１５）次に、図３（１５）に示すように、上記層間絶縁層７及び銅層２を上記銅部材１に加圧して一体化する。図３（１１）〜（１５）に示す多層配線回路基板の製造方法が本発明の一つの実施例に該当する。このような変形例によっても、図３（１）〜（７）に示す実施例と同様の効果を享受することができる。

尚、層間絶縁層７へのバンプ孔３３の形成は、或いはバンプ孔３３のある層間絶縁層７の形成は、必ずしも上記例に限定されず、ドリルやレーザによりバンプ孔３３を形成しても良いし、表面にバンプ孔を形成すべき部分に突起のあるローラを層間絶縁層７に当て回転させることによりその突起の在る部分が抜けてバンプ孔３３になるようにするとか、印刷によりバンプ孔３３のある層間絶縁層７を形成する等種々のバリエーションがあり得る。

（第４の実施例）
図４（１）〜（５）は本発明多層配線回路基板の製造方法の第４の実施例を工程順に示す断面図である。本実施例はバンプの高さを高くすることのできるようにするためのものである。多層配線回路基板のバンプは高さが例えば１００μｍ程度の高さのものが多いが、バンプ７高さを高くすることが要求される場合もある。しかし、従来の技術ではその要求に応えることが難しい。というのは、バンプを高くするには、当然にそのバンプを形成するための選択的エッチングにおけるエッチング深さを深くする必要があり、エッチング深さが深くなるほど、サイドエッチング量が増え、パターンの微細化が阻まれるからである。そこで、そのようなパターンの微細化が阻まれないようにしつつバンプの高さを高くしようとするのが本実施例なのである。

以下に、図４（１）〜（５）を参照して第４の実施例を工程順に説明する。
（１）先ず、図４（１）に示ように、銅層５にバンプ６が形成され、更にバンプ６の内部分に層間絶縁層７が形成された銅部材１と、延長バンプ形成用銅板（厚さ例えば１００μｍ）３５を用意し、その銅板３５の一方の主表面に、銅部材１をバンプ６形成側の面をその銅板３５の主表面に対向させて加圧することにより積層する。

（２）次に、図４（２）に示すように、銅部材１及び銅板３５の積層体の両主表面上にフォトレジスト膜３７を形成する。このフォトレジスト膜３７は銅板３５を延長バンプ（３８）を形成するためのエッチングマスクとして用いるためのものである。尚、延長バンプ（３８）は上記銅部材１の各バンプ６と対応したところに位置するように形成される。
（３）次に、図４（３）に示すように、フォトレジスト膜３７を、露光、現像によりパターニングし、そのパターニングしたフォトレジスト膜３７をマスクとして銅板３５を選択的にエッチングすることにより、上記銅部材１の各バンプ６の頂面に底面が接する延長バンプ３８を形成する。

（４）次に、図４（４）に示すように、銅板３５による延長バンプ３８が形成されていない部分に各隣接延長バンプ３８間及び層間絶縁する層間絶縁層３９を形成する。この層間絶縁層３９は例えば既に述べた図３に示した層間絶縁層７の形成方法と同じ方法で形成することができるし、それ以外の方法でも良い。
（５）その後、図４（５）に示すように、層間絶縁層３９及び延長バンプ３８の表面上に配線形成用の銅層４０を加圧により積層する。

このような方法によれば、バンプの実質高さは、バンプ７と延長バンプ３８の高さの和になり高くなる。従って、従来よりも高いバンプを形成することができる。
尚、銅板３５を積層し、その銅板３５を選択的エッチングにより延長バンプ３８を形成し、層間絶縁層３９を形成する一連の工程を複数回繰り返すことにより延長バンプ３８によるバンプの高さの延長量を段階的に高めることも可能である。

（第５の実施例）
図５は本発明多層配線回路基板の製造方法の第５の実施例を示す断面図である。本実施例は、銅箔の選択的エッチングによるバンプの形成及び絶縁シートの積層による絶縁層７の形成を終えた銅部材１（或いは１ａ、１ｂ）に対して、他（例えば銅箔２或いは配線基板１０との）を積層する前に、ローラー２０・２１間に通し、ドンバンプの表面を研磨する処理を施すというものである。

ローラ２０はプレスローラ、ローラ２１は例えばセラミックからなる研磨ローラ、２２は搬送コンベアであり、該搬送コンベア２２上に銅部材１をバンプ形成側の面を搬送コンベア２２に接するように載置してローラ２０・２１間に通すことにより研磨する。すると、その後、この銅部材１（或いは１ａ、１ｂ）と他（例えば銅箔２或いは配線基板１０）を積層して得た配線基板のバンプ６と銅箔２或いは配線基板１０の両面の配線膜１１との間の接触抵抗の低減、接続性の改良を図ることができることが確認されている。

そして、接触抵抗の低減、接続性の改良を図ることができるのは、それによってバンプ６の表面の樹脂などによる汚染が除去されるためであることも確認されている。
即ち、バンプ６の形成を終えた銅部材１（或いは１ａ、１ｂ）に絶縁シートを積層して層間絶縁層７の形成をすると、該層間絶縁層７を構成する樹脂の一部、その他の異物がバンプ表面に付着してバンプ表面が汚染され、その汚染を除去することなくそのまま積層をすると、その汚染によりバンプと他（例えば銅箔２或いは配線基板１０）との間の接触抵抗が若干大きくなり、不良率が高くなる。

そこで、図５に示すようにローラ２０・２１間にバンプ・層間絶縁層形成済み銅部材１を通す研磨処理をすると、それによりバンプ上面の樹脂、或いはガラスクロス等による異物が除去され、バンプ６と、銅箔２或いは配線基板１０の両面の配線膜１１との間の接触抵抗の低減、接続性の改良を図ることができるのである。

本発明は、銅層上に一体乃至一体的に銅からなる上下配線間接続用バンプを形成し、上記銅層上の該バンプのない部分に層間絶縁層を形成した一つの配線回路形成用基板の該層間絶縁層及びバンプの上面上に銅層又は他の配線回路形成用基板を積層した多層配線回路形成用基板と、その製造方法に産業上の利用可能性がある。

（Ａ）〜（Ｅ）は本発明多層配線回路基板の製造方法の第１の実施例を示すもので、（Ａ）〜（Ｄ）は製造方法を工程順に示す断面図であり、（Ｅ）は各種処理内容に対するバンプ形成部材側とそれに積層される銅箔（銅層）の状態の良否を表にして示すものである。 （Ａ）〜（Ｃ）は本発明多層配線回路基板の製造方法の第２の実施例を工程順に示す断面図である。 （１）〜（７）は本発明多層配線回路基板の製造方法の第３の実施例を、（１１）〜（１５）はその実施例の変形例をそれぞれ工程順に示す断面図である。 （１）〜（５）は本発明多層配線回路基板の製造方法の第４の実施例を工程順に示す断面図である。 本発明多層配線回路基板の製造方法の第５の実施例を示す断面図である。 （Ａ）〜（Ｅ）は本発明の技術的背景を説明するために、配線回路基板形成用部材（銅部材）をベースとして用い、それを適宜加工することにより多層配線回路基板を得る技術を工程順に示す断面図である。

符号の説明

１・・・配線回路基板形成用部材（銅部材）、２・・・銅箔、
３・・・バンプ形成用銅箔、６・・・上下配線間接続用のバンプ、
７・・・層間絶縁層、
１０・・・他の配線回路基板形成用部材、１１・・・銅からなる配線膜、
３３・・・バンプ孔、３４・・・マスク体、３５・・・金属板、
３８・・・延長バンプ、３９・・・層間絶縁層、４１・・・開口。

Claims (1)

1. 銅層上に一体乃至一体的に銅からなる上下配線間接続用のバンプを形成し、上記銅層上の該バンプのない部分に層間絶縁層を形成した一つの基板の該層間絶縁膜及び上記上下配線間接続用バンプの上面上に、銅からなる金属板を、加圧することにより積層する工程と、
   エッチングマスクを用いて上記金属板を選択的にエッチングすることにより上記各上下配線間接続用のバンプと対応する位置にそれと電気的に接続された延長バンプを形成する工程と、
   上記金属板の延長バンプが形成されていない部分に層間絶縁層を形成する工程とを有し、
   上記金属板の延長バンプが形成されていない部分に層間絶縁層を形成する工程が、
   シート状層間絶縁層の両面に離形フィルムを有する積層体を、上記延長バンプが形成された基板の該バンプ形成面に当てて、該延長バンプにより前記離形フィルム、シート状層間絶縁層、離形フィルムの積層体を貫通させ、その後、前記積層体を上記延長バンプが形成された基板から分離し、さらに、両面の離形フィルムを除去することで、バンプ孔が形成された層間絶縁層が残り、このバンプ孔が形成された層間絶縁層を、その各バンプ孔に それと対応する上記延長バンプを嵌めることにより行う多層配線回路基板の製造方法。

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