JP5101074B2

JP5101074B2 - 電子相互接続の製作方法

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Publication number: JP5101074B2
Application number: JP2006276174A
Authority: JP
Inventors: ケヴィン・マシュー・デュローシャー; ジェイムズ・ウィルソン・ローズ
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2005-10-21
Filing date: 2006-10-10
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2026-10-10
Also published as: CN1953157B; US20070093049A1; JP2007116149A; CN1953157A; DE102006050505A1; US7517785B2

Description

本発明は、全般的には電子パッケージングの分野に関し、またさらに詳細には電子パッケージングのための相互接続及びその製作方法に関する。

電子パッケージングでは、バスめっき（ｂｕｓｐｌａｔｉｎｇ）を利用して相互接続が形成されるのが典型的である。バスめっきでは、サブストレートまたはボード上に銅などの導電性金属を被着させることが理解されよう。引き続いて、この導電層はサブストレートの表面を横断する一連の導電性バスを含み得る一連の電気的トレースを形成するようにパターン処理される。これらのバスは共通バスを介して電源に接続されていると共に、これらは電源からトレースまでの電気的接続を形成するために使用される。バスの形成に引き続いて、トレースのある部分を覆うようにパターン処理されたマスクが形成され、また一方これ以外の部分は曝露された状態に残される。次いで、電気的トレースのうち曝露された部分の上に接触パッドが形成される。

導電層のパターン処理によりトレースを形成する間は、導電層が周囲環境に曝されると共に、一般に表面上への接触パッドの付着に悪影響を及ぼすような酸化を極めて受けやすい状態にあることが理解されよう。導電層と接触パッドの間の付着が悪いと、パッケージングの性能に望ましくない影響を及ぼしかねないので不利である。例えば、付着が悪いと導電層と接触パッドの間の抵抗の増加につながりかねず、またこのため電子パッケージングの温度上昇を生じることがある。この問題は、単位面積あたりの密度を増加させる一方で電子デバイスのサイズを低減させたため電子パッケージ上の相互接続密度が増大するという最近の趨勢によってさらに複雑化している。その結果、デバイスの動作性能はそのデバイスの製作に使用される相互接続技術やチップのパッケージングに関する制約によって大きな影響を受ける。
米国特許公開第２００５／０００３６０７号

したがって、電子パッケージングで使用するように改良された相互接続を提供することが要求されている。

本技法の一態様では、相互接続を製作するための方法を提供する。本方法は、サブストレート上に導電層を被着させる工程と、該導電層上に保護層を被着させる工程と、導電層に至る開口を形成するように保護層をパターン処理する工程と、を含む。本方法はさらに、保護層内の開口を通して導電層上に接触パッドを被着させる工程を含む。この接触パッドは導体材料を含むことがある。本方法はさらに、サブストレート上に電気的トレースを形成するように導電層及び保護層をパターン処理する工程を含む。

本技法の別の態様では、相互接続を製作するための方法を提供する。本方法は、第１の表面及び第２の表面を有するサブストレートを提供する工程と、サブストレートの第１及び第２の表面のそれぞれの上に導電層を被着させる工程と、該導電層のそれぞれの上に保護層を被着させる工程と、導電層に至る開口を形成するように保護層をパターン処理する工程と、保護層内の開口を通して導電層のそれぞれの上に接触パッドを被着させる工程と、サブストレートの第１及び第２の表面のそれぞれの上に電気的トレースを形成するように導電層のそれぞれをパターン処理する工程と、を含む。

本技法のさらに別の態様では、相互接続を提供する。本相互接続は、サブストレート上に配置した複数の電気的トレースを形成するようにパターン処理された導電層と、導電層上に配置させた複数の接触パッドと、導電層上に配置させると共に複数の電気的トレースだけを覆うようにパターン処理された保護層と、を含む。

本技法の別の態様では、構造体を提供する。本構造体は、共通バスに至るようにルート設定したバスラインを含まないサブストレートと、該サブストレート上に複数の電気的トレースを形成するようにパターン処理された導電層と、導電層上に配置させた複数の接触パッドと、導電層上に配置させると共に複数の電気的トレースだけを覆うようにパターン処理された保護層と、を含む。

本技法のさらに別の態様では、電子パッケージを提供する。本パッケージは本技法の相互接続を有する電気回路を含む。

本発明に関するこれらの特徴、態様及び利点、並びにその他の特徴、態様及び利点については、同じ参照符号が図面全体を通じて同じ部分を表している添付の図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むことによってより理解が深まるであろう。

典型的には、電子パッケージング内に利用される相互接続では、バスめっきによって電気的トレース及び接触パッドが形成される。バスめっきでは、サブストレート上に金属層が形成される。次いでこの金属層は、電気的トレースを形成するようにパターン処理される。接触パッドを被着させようとする箇所でトレースに電気的接続を提供するために、サブストレートの表面を横断するような一連の導電性バスラインが形成される。引き続いて、このバスラインのすべては当該回路の外部にある共通電気バスに接続させる。この共通電気バスは一方で電源に接続させる。

電気的トレースをバスラインに接続させた後、このトレースの一部分が覆われる一方ある部分は接触パッドを形成するように曝露状態となるようにパターン処理されたマスクを形成させる。引き続いて、接触パッドを形成するように電気的トレースの曝露部分の上に導電層がめっきを受ける。

バスめっきを用いて接触パッドをめっきすると、局所的な電流密度のために導電層に関するめっきが不均一となることがある。接触パッドのめっき速度（ｐｌａｔｉｎｇｒａｔｅ）は当該のパッドに接続する電気的トレースの長さ及び密度によって影響を受けることになることが理解されよう。例えば、電気バスラインが疎らであれば比較的より密なバスライン群と比べてめっき処理がより高速となる。したがって、バスラインまでの接続が長く遠回りしている接触パッドでは、より高抵抗性の経路となり、これによってめっき処理がより低速となることがある。電気バスラインの抵抗率がこのように変化すると、めっきを受ける領域が不均一性となることがあることが理解されよう。さらに、この方式による接触パッドのめっきでは、希望より寸法がより大きな接触パッドとなることがある。

引き続いて、接触パッドにめっきした後、電気バスラインをそれ以外の電気バスラインから物理的に分離させることによって共通電気バスが除去される。しかし、この方式により共通電気バスを除去すると、めっきを受けた接触パッドとすでに電気的に接続させた電気バスラインの残留部分がサブストレート上に残され、この部分は共通電気バスから物理的に分離されている回路周辺部まで延びている。これらの残留部分が存在しているため、回路の残りの部分はこれらの経路を巡るようなルート設定を取らざるを得ず、回路設計をさらに複雑化させることになりかねない。さらに、バスのこれらの残留部分は信号反射を生じさせることがあるので不利であり、またさらに、回路のノイズ性能（特に、高周波電気性能を損なうことがある高速トレースの場合）を劣化させることがある。

さらに、こうしたトレースやパッドの形成に典型的に使用される銅などの金属は、酸化を受け、これにより接触パッドとその下にある電気的トレースとの間の付着が悪くなることがある。さらに、配線結合性が悪く、めっき過程が低速であり、厚いめっき形成の達成が困難であり、またコストが高いと、この過程の利用が困難でかつ望ましくなくなることが多い。

図１を参照すると、サブストレート１０は表面１４を覆う導電層１２を含む。ある種の実施形態では、そのサブストレート１０は、柔軟な材料、プリント配線ボード、半導体ウェハ、ガラス製サブストレート、パイレックス（商標）製サブストレート、あるいは金属製サブストレートを含むことがある。本明細書で使用する場合、「柔軟な（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）」という用語は一般に、曲率半径が概ね１００ｃｍ未満の形状になるまで曲げ得ることを意味している。

ある種の実施形態では、その導電層１２は、物理気相蒸着、プラスマ促進化学気相蒸着（ＰＥＣＶＤ）、高周波プラスマ促進化学気相蒸着（ＲＦＰＥＣＶＤ）、展開熱プラスマ化学気相蒸着（ＥＴＰＣＶＤ）、反応スパッタリング、電子サイクロドローンレジデンス・プラスマ促進化学気相蒸着（ＥＣＲＰＥＣＶＤ）、誘導結合式プラスマ促進化学気相蒸着（ＩＣＰＥＣＶＤ）、スパッタ被着、蒸散、原子層被着（ＡＬＤ）、あるいはこれらの組み合わせなど適当な任意の被着技法を利用することによってサブストレート１０上に被着させることがある。

ある種の実施形態では、その導電層１２は、銅またはニッケル、あるいはこの両者などの導体材料を含むことがある。ある種の実施形態では、導電層１２の厚さは約５マイクロメートルから約２０マイクロメートルまでの範囲、また好ましくは約１０マイクロメートルから約１５マイクロメートルまでの範囲とすることがある。一実施形態では、その導電層の厚さは約１０マイクロメートルである。

さらに、幾つかの実施形態では、導電層１２を被着する前にサブストレート１０の表面１４上に付着促進コーティング（図示せず）を被着させることがある。例示的な一実施形態では、その付着促進コーティングは、クロム、チタン、ニッケル、モネル、タングステン、モリブデン、あるいはこれらの組み合わせを含むことがある。モネル（ｍｏｎｅｌ）とは、約６５重量百分率から約７０重量百分率のニッケル、約２０重量百分率から約２９重量百分率の銅、並びにわずかな量の鉄、マンガン、けい素及び炭素を有するニッケル合金であることが理解されよう。一実施形態では、その付着促進コーティングはチタンを含むことがある。さらに、導電層１２を受け入れようとするサブストレート１０の表面１４は、サブストレート１０の表面１４の表面積を大きくすることによってサブストレート１０と導電層１２の間の付着を強化するように表面処理を受けることがある。幾つかの実施形態では、その表面処理は、金属スパッタリング、エッチング、プラスマ・エッチング、脱水ベーキング、機械的荒面仕上（ｒｏｕｇｈｅｎｉｎｇ）、研磨、あるいはこれらの組み合わせを含むことがある。

次に図２に示すように、導電層１２の上に保護層１６を被着させる。ある種の実施形態では、その保護層１６は、電気的トレース及びサブストレート１０上の接触パッドを形成する間に導電層１２が酸化するのを防止するために利用されることがある。ある種の実施形態では、その保護層１６は、導電性材料を含むことがある。これらの実施形態では、導電層１２に利用される材料と比べて保護層１６の材料が比較的高い酸化ポテンシャルを有することがある。例えば保護層１６は、チタン、タングステン、ニッケル、モネル、モリブデン、クロム、あるいはこれらの組み合わせを利用することがある。これらの実施形態では、保護層の厚さは約０．０５マイクロメートルから約０．５マイクロメートルまでの範囲内、また好ましくは約０．１マイクロメートルから約０．４マイクロメートルまでの範囲内で変動させることができる。

さらに、幾つかの実施形態では、その保護層１６が複数の層を含むことがある。これらの実施形態では、導電層１２の上に保護層１６の様々な層を引き続いて被着させることがある。例えば保護層１６は、導電層１２の上にチタン層を形成し、次にすでに被着させたチタン層の上にモリブデン層を被着させることによって被着させることがある。ある種の実施形態では、その保護層１６は、導電層１２の被着で使用した技法と同じ技法を使用することによって導電層１２の上に被着させることがある。

引き続いて、保護層１６は導電層１２に至る開口を形成するようにパターン処理される。ある種の実施形態では、その保護層１６は、リソグラフィまたは直接書き込みなどの処理過程を利用することによってパターン処理されることがある。保護層１６の上へのパターンの形成にリソグラフィを利用する実施形態では、図３に示すように、保護層１６の上にパターン転送マスク１８を配置させる。ある種の実施形態では、そのパターン転送マスク１８は、フォトリソグラフィなどの処理過程を利用することによってパターンを形成するように構成させることがある。これらの実施形態では、フォトリソグラフィを利用してパターン転送マスク内にパターンを生成し、引き続いてこれらのパターンを保護層１６などの下に位置する層に転送することがある。

ある種の実施形態では、そのパターン転送マスク１８は、乾燥フィルム・フォトレジスト、液体フォトレジスト、または電気泳動フォトレジストなどのフォトレジストを含むことがある。フォトレジストは、パターン処理しようとする表面に施すことができる感光性コーティングであることが理解されよう。フォトレジストは、エッチング剤やエッチング溶液の作用をレジストするようにその下側の層上に被着させて層内に希望するパターンを作成することがある。幾つかの実施形態では、そのフォトレジストは、有機性コーティングなどの乾燥フィルムの形態とすることや、パターン処理しようとする層の上にスピン・コーティングさせ得る液体の形態とすることがある。

フォトレジストのうち光に対して曝露させる領域を画定するためには、フォトマスクを利用することがあることが理解されよう。ポジティブ・フォトレジストの場合では、露光を受けたこれらの領域が溶剤などの媒質によって引き続いて除去され、これにより金属層の表面上に希望するパターンを残すことがある。別法として、ネガティブ・フォトレジストの場合では、未露光部分が溶剤によって除去され、これにより金属層の表面上に露光を受けた部分があるパターン形状で残されることがある。

別法として、パターン転送マスク１８に電気泳動レジストを利用することがある。電気泳動レジストは、電気めっき処理を使用することによってパターン処理しようとする金属層上に被着させ得る有機化学物質を含むことがあることが理解されよう。電気泳動レジストは物理的堅牢性、並びにエッチング時の精細パターンを提供できるので有利である。他のフォトレジストの場合と同様に、マスキング及びエッチングの後に、引き続いて電気泳動レジストを溶剤内で溶解させて希望するパターンを生成させることができる。

引き続いて図４に示すように、上述した処理過程のうちの１つによってパターン転送マスク１８内に開口２０が形成され、さらにその下にある保護層１６は図示したような導電層１２に至る開口２２が形成されるようにエッチングを受けることがある。この開口２０は、導電層１２の上で接触パッドを被着させようとする箇所に形成させる。

図示していないが、代替的実施形態では、直接書き込み処理過程をレジストと一緒に利用して保護層１６内にパターンすなわち開口２２などの開口を形成することがある。例示的な一実施形態では、反転直接書き込み処理過程をネガティブ・レジストと一緒に利用することがある。この実施形態では、保護層１６上に形成しようとする希望のパターンの鏡像すなわち反転像となったパターンで保護層１６上にネガティブ・レジストを被着させるために反転直接書き込み処理過程を利用することがある。すなわち、反転直接書き込み処理過程を利用することによって、保護層１６のうち導電層１２に至る開口をその後に有することになる部分の上にネガティブ・レジストを被着させることがある。例えば、保護層１６のうち引き続いて開口２２を形成させる部分に対応した部分にネガティブ・レジストを被着させることがある。直接書き込み処理過程では、ディスペンス・ツール（ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇｔｏｏｌ）の動きによって、得られるパターンが直接画定されることが理解されよう。典型的には、この処理過程で利用するレジストの厚さは、目標のめっき厚さを超えるように維持される。このことは、パターンの形状及び完全性を保持するために望ましい。例えば、厚さが約８マイクロメートルから約１２マイクロメートルまでの範囲にある接触パッドに関するめっきでは、厚さが約１６マイクロメートルのネガティブ・レジストを利用することがある。

図５を参照すると、保護層１６内への開口２２の形成に続いて、電解めっきなどの付加的めっき処理を利用することによって開口２２内に接触パッド２６が形成される。図示した実施形態では、接触パッド２６は２層以上の層を含むことがある。図示した実施形態では、接触パッド２６は第１の材料を有する第１の層２８と、第２の材料を有する第２の層３０と、を含むことがある。ある種の実施形態では、第１層２８は電解めっきによって導電層１２上に被着させることがある。引き続いて、この第１層２８上に電解めっきを利用することによって第２層３０を被着させることがある。

ある種の実施形態では、その第１層２８は、はんだ付与において役立つように構成させたバリヤメタルを有することがある。例えば、第１層２８はニッケルを含むことがあり、また第２層３０は金を含むことがある。図５に図示した構造体の形成について以下でさらに説明することにする。幾つかの実施形態では、その第１の材料２８はニッケルなど適当な任意の導体材料を含むことがある。幾つかの実施形態では、その第２層３０は金またはパラジウム、あるいはこれら両者などの貴金属を含むことがある。例示的な一実施形態では、その金属層は、その上に金層を配置させて有するニッケル層を含むことがある。

図示していないが代替的実施形態では、その接触パッド２６は、リソグラフィ技法を利用することによって保護層１６の開口２２内に被着させることがある。これらの実施形態では、金属層２８及び３０など接触パッド２６の金属層は、導電層１２の表面上全体に形成させることがある。すなわち、金属層２８及び３０は保護層１６の表面を覆うように形成させ、かつ保護層１６にある開口２２内にも形成させることがある。引き続いて、これらの金属層２８及び３０を覆うようにパターン転送マスクを着け、これにより接触パッド２６が望まれる箇所において金属層２８及び３０をパターン転送マスクが覆うと共に、接触パッド２６を望まない箇所ではパターン転送マスクが開口を有するようにさせることがある。換言すると、接触パッド２６向けのパターン転送マスクは、保護層１６のパターン処理で利用するパターン転送マスク１８の逆パターンである。引き続いて、導電層１２の上に接触パッド２６が形成されるように開口２２と一致する領域以外の領域から金属層２８及び３０がエッチング除去される。

次に図６では、マスク１８などのパターン転送マスクを除去し、導電層１２の上に接触パッド２６が設けられる。さらにサブストレート１０の場合と同様に、接触パッド２６及び保護層１６の表面から、有機材料など望ましくない任意の物質を除去することがある。例示的な一実施形態では、保護層１６及び接触パッド２６の表面はプラスマ・エッチングやスパッタリングなどの処理過程を利用することによって清浄することがある。

保護層１６にある開口２２を通した導電層１２上への接触パッド２６の形成に続いて、１つまたは複数のパターン転送マスク層を利用しかつ上述したリソグラフィ技法を用いることによって電気的トレース（図示せず）を形成することがある。

図７を参照すると、パターン転送マスク３２を利用しているサブストレート１０の断面図を図示している。図３〜５のパターン転送マスク１８の場合と同様に、例示的な一実施形態では、そのパターン転送マスク３２は乾燥フォトレジスト、液体フォトレジスト、電気泳動フォトレジストなどのフォトレジストを含むことがある。さらに図８では、開口３４が作成されるようにマスク３２をパターン処理し、この開口内で導電層１２及び保護層１６がエッチングを受けて希望するパターンが形成される。

引き続いて図９に示すように、これらの開口３４から保護層１６及び導電層１２の一部が除去される。例示的な一実施形態では、その導電層１２は、開口３４から金属をエッチング処理することによって除去される。幾つかの実施形態では、そのエッチング剤はＴＦＴなどのフッ化水素酸緩衝剤（ｂｕｆｆｅｒｅｄｈｙｄｒｏｆｌｕｏｒｉｃａｃｉｄ）または塩化第二鉄、あるいはこれら両者を含むことがある。例示的な一実施形態では、導電層１２及び保護層１６をエッチングするためにエッチングのシーケンスを利用することがある。例えば開口３４内の領域は、先ずＴＦＴによってエッチングを受け、次に塩化第二鉄によるエッチング、また再度ＴＦＴによるエッチングを続け、２つの層１２及び１６を除去することがある。導電層１２に銅を利用している一実施形態では、塩化第二鉄をエッチング剤として使用することによって導電層のエッチングが容易になる。保護層及び／またはサブストレート１０と導電層１２との間の付着促進層としてチタンを利用している一実施形態では、これらチタン層の一方または両方のエッチングのためにＴＦＴを使用することがある。代替的実施形態では、開口３４から導電層１２をエッチング除去するために反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を利用することがある。これらの実施形態では、ＲＩＥ処理過程において、テトラフルオロメタンとアルゴンからなる気体混合物を用いたエッチング化学処理を利用することがある。

引き続いて図１０に示すように、その上に保護層１６を配置させて有する複数の電気的トレース３６と、導電層１２の上に配置させた複数の接触パッド２６と、を有するサブストレート１０が提供されるようにパターン転送マスク３２（図示せず）が除去される。

図１１は、複数の電気的トレース３６及び接触パッド２６を利用した図１０の電子パッケージの上面図である。図示したように、サブストレート１０は、電気的トレース３６によってボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）パッド４０と電気的に接続した接触パッド２６を含む。ＢＧＡパッケージは、パッド４０などのＢＧＡパッドに結合させると共に、チップと電子デバイスの間の電気的接続体として利用し得るはんだボールからなるグリッドを含むことが理解されよう。ＢＧＡ接点によれば、低いインダクタンスを維持しながら小型で高い電流搬送能力が得られ、これにより抵抗が低くなるので有利である。さらにＢＧＡでは、「はんだボール」または「はんだバンプ」と呼ばれるリード部がワイヤ結合からなるリード付きパッケージと比べてより遠くに離れているため、プリント回路基板に対する整列が比較的容易である。さらにサブストレート１０は、サブストレート１０上に電子デバイスを受け容れるためのはんだ用パッド４２を含むことがある。

ある種の実施形態では、そのサブストレート１０はバスラインを含まないことがある。さらに、そのサブストレート１０は共通バスに至るようにルート設定されたバスラインを含まないことがある。換言すると、図示した実施形態では、従来技法の場合と同様の電気バスを形成するように電気的トレース３６が延びていないことがある。したがって図１０に示すように、サブストレート上には、複数の電気的トレース３６の間に配置されることがあるようなバスラインからなる残留部分が全く存在しないことがある。

ある種の実施形態では、図１から１０を参照しながら上で検討した方法を利用することによって製作した相互接続を有する電子パッケージは、超音波用検出器またはコンピュータ断層用検出器で利用されることがある。バスラインまたはバスラインの残留物が無いため、信号対雑音比及び得られる画質に関して検出器の動作性能を向上させることができるので有利である。

ある種の実施形態では、その電子パッケージはフリップチップ構成またはチップオンボード構成、あるいはこれら両者を含むことがある。フリップチップはチップの作用面すなわち回路素子を有する側が、電子デバイスまたはダイの方向を向くようにひっくり返され（ｆｌｉｐｐｅｄｏｖｅｒ）ているようなチップパッケージング方法であることが理解されよう。したがって、上に向けてチップの外側エッジからパッケージのリードにワイヤを用いて結合させるのではなく、フリップチップの表面積の任意の部分を相互接続に使用することができる。この相互接続は、はんだ、銅、ニッケルまたは金からなる金属バンプを介して提供することができる。

チップオンボード構成はプリント回路基板上に搭載したチップを含むことがあることが理解されよう。さらにこのチップはボードに対して、付着しワイヤ結合させることや、テープ自動化結合（ｔａｐｅａｕｔｏｍａｔｅｄｂｏｎｄｉｎｇ：ＴＡＢ）、あるいはフリップチップ結合とすることがある。

図１２〜２２は、本技法の代替的実施形態に従って電子パッケージの相互接続を製作するための例示的な一方法に必要な様々な工程を表している。

図１２を参照すると、第１の表面４６及び第２の表面４８を有するサブストレート４４を図示している。図示した実施形態では、サブストレート４４は第１及び第２の表面４６及び４８のそれぞれの上で導電層５０及び５２を利用している。導電層５０及び５２は図１の導電層１２に関して上述した技法を利用することによってサブストレート４４上に被着させることがある。ある種の実施形態では、その導電層５０及び５２の厚さは約５マイクロメートルから約２０マイクロメートルまでの範囲、また好ましくは約１０マイクロメートルから約１５マイクロメートルまでの範囲とすることがある。さらに、導電層１２（図１参照）の場合と同様に、導電層５０及び５２は銅またはニッケル、あるいはこれら両者を利用することがある。図示していないが、導電層５０及び５２に加えてサブストレート４４内に厚さ貫通開口を形成させることがある。これらの厚さ貫通開口は、きりもみ加工によって形成させることがあり、またこれはビアの形成に利用されることがある。

さらに、導電層５０及び５２上に保護層５４及び５６を配置させる。保護層５４及び５６は図２に関して上で記載した保護層１６と同様とすることがある。幾つかの実施形態では、その保護層は、導電層５０及び５２の被着に使用する技法と同じ被着技法を利用することによって被着させることがある。さらに保護層５４及び５６の厚さは、約０．０５マイクロメートルから約０．５マイクロメートルまでの範囲、また好ましくは約０．１マイクロメートルから約０．４マイクロメートルまでの範囲とすることがある。

次に図１４に示すように、マスク１８（図３参照）と同様に、保護層に対するパターン処理のために保護層５４及び５６上でパターン転送マスク５８及び６０を利用することがある。次いでパターン転送マスク５８及び６０は、図１５に示すような開口６２及び６４が形成されるようにパターン処理されることがある。引き続いて、その下側の保護層５４及び５６をエッチングし、保護層５４及び５６のそれぞれの中に開口７９及び８１を形成させることがある。次に、開口７９及び８１内に接触パッド６６及び６８を配置させることがある。図５に関して上述したように、接触パッド６６及び６８は、リソグラフィや電解めっきなどの技法を利用することによって開口７９及び８１内に形成させることがある。図示したように、接触パッド６６及び６８は２層以上の層を含むことがある。例えば導電層５０上に形成させる接触パッド６６は第１の層７０と第２の層７２を含むことがある。例示的な一実施形態では、第１層７０はニッケルを含むことがあり、また第２層７２は金を含むことがある。同様に導電層５２上に形成させる接触パッド６８に関しても、第１層７４がニッケルを含むことがあり、また第２層７６が金を含むことがある。

図１７でも図６の場合と同様に、パターン転送マスク５８及び６０が除去されて、導電層５０及び５２のそれぞれの上に接触パッド６６及び６８が設けられる。引き続いて、有機材料などの望ましくない任意の物質を除去するために、接触パッド６６及び６８と保護層５４及び５６の表面を清浄することがある。

導電層５０及び５２上への接触パッド６６及び６８の被着に続いて、マスク７８が除去されると共に、図１８に示すようにしてパターン転送マスク８２及び８４が利用される。パターン転送マスク８２及び８４は、図７のパターン転送マスク３２と同様とすることがある。図１９では図８に図示した実施形態の場合と同様に、パターン転送マスク８２及び８４は、開口８６及び８８を通して保護層５４及び５６の一部が曝露されるようにパターン処理されている。

引き続いて図２０に示すように、サブストレート表面４６及び４８のそれぞれの一部が曝露されるように開口８６及び８８内で導電層５０及び５２がエッチングされることがある。図８に関して上で検討したように金属層５０及び５２は、図９に関して上で検討したようなＴＦＴまたは塩化第二鉄、あるいはこれら両者などのエッチング剤を利用することによってエッチングを受けることがある。

次にマスク８２及び８４は、図２１に示すように複数の電気的トレース９０及び９２と、その上に配置させた接触パッド６６及び６８と、を有するサブストレート４４が設けられるようにして除去される。

図２２は、表面４６の側から見た図２１に図示した実施形態の上面図である。図１０及び１１に図示した実施形態の場合と同様に、サブストレート４４は共通バスに至るようにルート設定したバスラインを含まないことがある。さらに、サブストレート４４は図２２に示すように、ＢＧＡパッド９４及びはんだ用パッド９６を含むことがある。

本発明のある種の特徴についてのみ本明細書において図示し説明してきたが、当業者によって多くの修正や変更がなされるであろう。したがって、添付の特許請求の範囲は、本発明の真の精神の範囲に属するこうした修正や変更のすべてを包含させるように意図したものであることを理解されたい。また、図面の符号に対応する特許請求の範囲中の符号は、単に本願発明の理解をより容易にするために用いられているものであり、本願発明の範囲を狭める意図で用いられたものではない。そして、本願の特許請求の範囲に記載した事項は、明細書に組み込まれ、明細書の記載事項の一部となる。

本技法のある種の実施形態に従って相互接続を製作するための例示的一方法で必要となる様々な工程を表した図である。本技法のある種の実施形態に従って相互接続を製作するための例示的一方法で必要となる様々な工程を表した図である。本技法のある種の実施形態に従って相互接続を製作するための例示的一方法で必要となる様々な工程を表した図である。本技法のある種の実施形態に従って相互接続を製作するための例示的一方法で必要となる様々な工程を表した図である。本技法のある種の実施形態に従って相互接続を製作するための例示的一方法で必要となる様々な工程を表した図である。本技法のある種の実施形態に従って相互接続を製作するための例示的一方法で必要となる様々な工程を表した図である。本技法のある種の実施形態に従って相互接続を製作するための例示的一方法で必要となる様々な工程を表した図である。本技法のある種の実施形態に従って相互接続を製作するための例示的一方法で必要となる様々な工程を表した図である。本技法のある種の実施形態に従って相互接続を製作するための例示的一方法で必要となる様々な工程を表した図である。本技法のある種の実施形態に従って相互接続を製作するための例示的一方法で必要となる様々な工程を表した図である。図１〜１０を参照しながら説明した例示的方法に従って製作された例示的な相互接続の上面図である。本技法のある種の実施形態に従って相互接続を製作するための別の例示的方法で必要となる様々な工程を表した図である。本技法のある種の実施形態に従って相互接続を製作するための別の例示的方法で必要となる様々な工程を表した図である。本技法のある種の実施形態に従って相互接続を製作するための別の例示的方法で必要となる様々な工程を表した図である。本技法のある種の実施形態に従って相互接続を製作するための別の例示的方法で必要となる様々な工程を表した図である。本技法のある種の実施形態に従って相互接続を製作するための別の例示的方法で必要となる様々な工程を表した図である。本技法のある種の実施形態に従って相互接続を製作するための別の例示的方法で必要となる様々な工程を表した図である。本技法のある種の実施形態に従って相互接続を製作するための別の例示的方法で必要となる様々な工程を表した図である。本技法のある種の実施形態に従って相互接続を製作するための別の例示的方法で必要となる様々な工程を表した図である。本技法のある種の実施形態に従って相互接続を製作するための別の例示的方法で必要となる様々な工程を表した図である。本技法のある種の実施形態に従って相互接続を製作するための別の例示的方法で必要となる様々な工程を表した図である。図１２〜２１を参照しながら説明した例示的方法に従って製作された例示的な相互接続の上面図である。

符号の説明

１０サブストレート
１２導電層
１４導電層の表面
１６保護層
１８フォトレジスト・マスク
２０マスク内の開口
２２保護層内の開口
２６接触パッド
２８接触パッドの第１層
３０接触パッドの第２層
３２パターン・マスク
３４開口
３６電気的トレース
４０はんだ
４２ＢＧＡ
４４サブストレート
４６サブストレートの第１の表面
４８サブストレートの第２の表面
５０サブストレートの第１の表面上の導電層
５２サブストレートの第２の表面上の導電層
５４保護層
５６保護層
５８パターン・マスク
６０パターン・マスク
６２パターン・マスク５８内の開口
６４パターン・マスク６０内の開口
６６接触パッド
６８接触パッド
７０導電性パッド６６の第１層
７２導電性パッド６６の第２層
７４導電性パッド６８の第１層
７６導電性パッド６８の第２層
７９保護層内の開口
８１保護層内の開口
８２パターン・マスク
８４パターン・マスク
８６開口
８８開口
９０電気的トレース
９２電気的トレース
９４はんだ
９６ＢＧＡ

Claims

相互接続を製作するための方法であって、
サブストレート（１０）上に導電層（１２）を被着させる工程と、
前記導電層（１２）上に酸化保護層（１６）を被着させる工程と、
前記導電層（１２）に至る開口（２２）を形成するように前記酸化保護層（１６）をパターン処理する工程と、
前記酸化保護層（１６）内の前記開口（２２）を通して前記導電層（１２）上に導体材料を含む接触パッド（２６）を被着させる工程と、
前記酸化保護層（１６）内の前記開口（２２）に前記接触パッド（２６）が配置されているときに、前記サブストレート（１０）上に電気的トレース（３６）を形成するように前記導電層（１２）及び前記酸化保護層（１６）をパターン処理する工程と、
を含む方法。
前記酸化保護層（１６）はチタン、タングステン、ニッケル、モリブデン、クロム、ニッケル合金、モネル、あるいはこれらの合成物のうちの１つを含む、請求項１に記載の方法。
前記酸化保護層（１６）は複数の層を含む、請求項１に記載の方法。
接触パッド（２６）を被着させる前記工程は、
前記導電層（１２）の接触パッド箇所を曝露させるように該導電層（１２）の上にマスク（１８）を配置する工程と、
前記接触パッド（２６）を被着させるために前記接触パッド箇所から酸化保護層（１６）をエッチング処理する工程と、
接触パッド（２６）を形成するように前記接触パッド箇所上に導体材料を被着させる工程と、
を含む、請求項１に記載の方法。
相互接続を製作するための方法であって、
第１の表面（４６）及び第２の表面（４８）を有するサブストレート（４４）を提供する工程と、
前記サブストレート（４４）の第１及び第２の表面（４６、４８）のそれぞれの上に導電層（５０、５２）を被着させる工程と、
前記導電層（５０、５２）のそれぞれの上に酸化保護層（５４、５６）を被着させる工程と、
導電層（５０、５２）に至る開口を形成するように前記酸化保護層（５４、５６）をパターン処理する工程と、
前記酸化保護層（５４、５６）内の開口（７９、８１）を通して前記導電層（５０、５２）のそれぞれの上に導体材料を含む接触パッド（６６、６８）を被着させる工程と、
前記酸化保護層（１６）内の前記開口（２２）に前記接触パッド（２６）が配置されているときに、前記サブストレートの第１及び第２の表面（４６、４８）のそれぞれの上に電気的トレースを形成するように前記導電層（５０、５２）のそれぞれをパターン処理する工程と、
を含む方法。
相互接続を製作するための方法であって、
サブストレート（１０）上に導電層（１２）を被着させる工程と、
前記導電層（１２）上に酸化保護層（１６）を被着させる工程と、
前記酸化保護層（１６）の上に第１のパターン転送マスク（１８）を配置する工程と、
前記第１のパターン転送マスク（１８）内に複数の開口（２０）を形成する工程と、
前記導電層（１２）に至る複数の開口（２２）を形成するように前記第１のパターン転送マスク（１８）内の前記複数の開口（２０）の下にある前記酸化保護層（１６）をパターン処理する工程と、
前記酸化保護層（１６）内の前記複数の開口（２２）を通して前記導電層（１２）上に導体材料を含む複数の接触パッド（２６）を被着させる工程と、
前記第１のパターン転送マスク（１８）を除去する工程と、
前記酸化保護層（１６）及び前記複数の接触パッド（２６）の上に第２のパターン転送マスク（３２）を配置する工程と、
前記第２のパターン転送マスク（３２）内に複数の開口（３４）を形成する工程と、
前記酸化保護層（１６）内の前記開口（２２）に前記接触パッド（２６）が配置されているときに、前記サブストレート（１０）上に電気的トレース（３６）を形成するように前記第２のパターン転送マスク（３２）内の前記複数の開口（３４）の下にある前記導電層（１２）及び前記酸化保護層（１６）をパターン処理する工程と、
前記酸化保護層（１６）内の前記開口（２２）に前記接触パッド（２６）が配置されているときに、前記第２のパターン転送マスク（３２）を除去する工程と、
を含む方法。
相互接続を製作するための方法であって、
第１の表面（４６）及び第２の表面（４８）を有するサブストレート（４４）を提供する工程と、
前記サブストレート（４４）の第１及び第２の表面（４６、４８）のそれぞれの上に導電層（５０、５２）を被着させる工程と、
前記導電層（１２）上に酸化保護層（１６）を被着させる工程と、
前記酸化保護層（１６）の上に第１のパターン転送マスク（１８）を配置する工程と、
前記第１のパターン転送マスク（１８）内に複数の開口（２０）を形成する工程と、
前記導電層（１２）に至る複数の開口（２２）を形成するように前記第１のパターン転送マスク（１８）内の前記複数の開口（２０）の下にある前記酸化保護層（１６）をパターン処理する工程と、
前記酸化保護層（１６）内の前記複数の開口（２２）を通して前記導電層（１２）上に導体材料を含む複数の接触パッド（２６）を被着させる工程と、
前記第１のパターン転送マスク（１８）を除去する工程と、
前記酸化保護層（１６）及び前記複数の接触パッド（２６）の上に第２のパターン転送マスク（３２）を配置する工程と、
前記第２のパターン転送マスク（３２）内に複数の開口（３４）を形成する工程と、
前記酸化保護層（１６）内の前記開口（２２）に前記接触パッド（２６）が配置されているときに、前記サブストレート（１０）上に電気的トレース（３６）を形成するように前記第２のパターン転送マスク（３２）内の前記複数の開口（３４）の下にある前記導電層（１２）及び前記酸化保護層（１６）をパターン処理する工程と、
前記酸化保護層（１６）内の前記開口（２２）に前記接触パッド（２６）が配置されているときに、前記第２のパターン転送マスク（３２）を除去する工程と、
を含む方法。
前記電気的トレース（３６）が前記酸化保護層（１６）を含む、請求項１乃至７のいずれかに記載の方法。
第１及び第２の接触パッド（２６）を含む複数の前記接触パッド（２６）が形成され、
第１及び第２の電気的トレース（３６）を含む複数の前記電気的トレース（３６）が形成され、
更に、
前記第１の電気的トレース（３６）によって前記第１の接触パッド（２６）と接続する、ボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）パッド（４０）を形成する工程と、
前記第２の電気的トレース（３６）によって前記第２の接触パッド（２６）と接続する、はんだ用パッド（４２）であって、電子デバイスを受け容れるための前記はんだ用パッド（４２）を形成する工程と、
を含む、請求項８に記載の方法。