JPH0311738A - 薄膜導体パターンの形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は銅を主導体とした薄膜導体パターンの形成方法
、特に、セラミック基板に形成せしめたとき該基板にク
ランクが発生しないようにする新規薄膜導体パターンの
形成方法に関する。

〔従来の技術〕

一般に、混成集積回路等において絶縁基板に形成される
薄膜導体パターンは、銅薄膜を選択的に除去し形成され
る。かかる薄膜導体パターンの形成に際し主導体には、
比抵抗の低い金属として金。

銀、銅、アルミ、ニウムが利用されるが、金は高価であ
る。銀はマイグレーションを起こし易い、アルミニウム
は電食を起こし易いという欠点があるため、銅が広く利
用されている。

しかし、銅は絶縁部材との密着力が不足するため、銅お
よび絶縁部材の双方に対し密着性を有する密着層で厚さ
方向に挟むように、例えばクローム／銅／クロームの如
き構成で形成される。

第２図は従来の薄膜導体パターンとその形成方法の説明
図である。

第２図（イ）において、セラミック基板１の上面にセラ
ミックおよび銅に対し密着性を有するクローム薄膜２．
銅薄膜３．クローム薄膜１１を順次積層させたのち、第
２図（Ｕ）に示すように、クローム薄膜１１の上に所望
のレジストパターン４を形成させる。

次いで、第２図（ハ）に示す如くレジストパターン４を
使用して、クローム薄膜２．銅薄膜３．クローム薄膜１
１の表呈部（不要部）をエツチング除去したのち、レジ
ストパターン４を除去すると第２図（ニ）に示すように
、薄膜導体パターン１２が完成する。薄膜導体パターン
１２は、銅薄膜の所要パターン５をクローム薄膜２，１
１から形成した密着層６と１３で挟む構成である。

混成集積回路等において、薄膜導体パターンの形成され
る基板には、耐熱性、放熱性等に優れるセラミックが広
く使用されるが、セラミックの線膨張係数が３〜７Ｘ１
０−’／’Ｃであるのに対し、銅の線膨張係数は１６．
５　ｘ　１０−ｂ／　”ｃである。そのため、セラミッ
ク基板を１００〜３００°Ｃに加熱する必要のあるスパ
ッタリングあるいは蒸着により被着し室温に冷却された
銅の薄膜には、大きな引っ張り応力が内蔵されるように
なる。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述のような銅薄膜を選択的に除去し所望の導体パター
ンを形成する従来技術では、第２図（ニ）に示す如く、
セラミック基板ｌには導体パターン１２の縁部から延在
するクランクＩ４が発生し易いという問題点があった。

特に、近年は線膨張係数をシリコンのそれ（３Ｘ　１０
−”／”Ｃ）と近付けるため、基板にガラスセラミック
が利用される例が増大しているが、ガラスセラミックは
従来のセラミックより機械的強度が弱く前記クランクは
一層発生し易いため、その対策が強く要望されるように
なった。

〔課題を解決するための手段〕

上記要望に鑑みてなされた本発明は、その実施例を示す
第１図によれば、絶縁基板ｌの上に銅と基板１との双方
に密着性を有する第１の導体薄膜２を被着し、 第１の導体薄膜２の上に銅薄膜３を被着し、銅薄膜３の
不要部を除去して台形断面に銅の所要パターン５を形成
し、 所要パターン５の形成によって表呈された第１の導体薄
膜２の表呈部を除去し、 所要パターン５を覆って所要パターン５七基板Ｉとの双
方に密着性を有する第２の導体薄膜７を被着し、 所要パターン５を覆う所要部を少なくとも残し第２の導
体薄膜７の不要部を除去することを特徴とした薄膜導体
パターン１０の形成方法である。

〔作用〕

上記手段によれば、主導体となる所要パターン５を台形
断面に形成し、しかるのち被着した第２の導体薄膜７を
選択的に除去し所要パターン５を覆う密着層９を形成す
る構成としたことにより、所要パターン５の内部応力は
、その台形傾斜部の幅ａ（第１図（ハ））に分散し基Ｆ
ｉ１に作用するようになる。

従って、直角断面に形成された従来の導体パターン１２
において、基板ｌに対し導体パターン１２の内部応力が
集中的に作用することで発生する従来のクラック１４を
、本発明方法ではなくすことができる。

〔実施例］ 以下に、図面を用いて本発明方法の実施例を説明する。

第１図（イ）〜（チ）は本発明の一実施例の主要工程を
工程順に示す説明図である。

第１図（りにおいて、セラミック基板ｌの上面にセラミ
ックおよび銅に対し密着性を有するクロームにて薄膜（
第１の導体薄膜）２を、例えば厚さ５００人に被着し、
その上に銅薄膜３を、例えば厚さ１０μｍに被着する。

次いで、銅薄膜３から断面台形のパターンを形成せしめ
ることなるが、そのため本実施例では第１図（［Ｔ）に
示す如く、銅薄膜３の表面に適当厚さの酸化層３ａ、例
えば大気中に放置し銅薄膜３の表層部に自然酸化層３ａ
を生成せしめたのち、その所定部にレジストパターン４
を形成する。

次いで、レジストパターン４を利用し銅薄膜３の表呈部
（不要部）をエツチングにて除去すると第１図（ハ）に
示す如く、酸化層３ａは銅よりエツチングされ易いため
、下部幅より上部幅が狭い台形断面に銅薄膜の所要パタ
ーン５が形成される。

次いで、第１図（ニ）に示す如くレジストパターン４を
利用しクローム薄膜２の表呈部（不要部）をエツチング
にて除去すると、所要パターン５の下にクロームの密着
層６が形成されるようになる。

次いで、レジストパターン４．所要パターン５の上に被
着する酸化層３ａの残部を除去したのち、第１図（ネ）
に示すように、所要、パターン５を覆うように、クロー
ムにて薄膜（第２の導体薄膜）７を例えば厚さ５００人
に被着したのち、第１図（へ）に如（、所要パターン５
と同一幅または導体バター７５よりやや広い幅でレジス
トパターン８を形成させる。

しかるのち、第１図（ト）に示す如くレジストパターン
８を利用してクローム薄膜７の表呈部（不要部）をエツ
チングにて除去し密着層９を形成せしめたのち、レジス
トパターン８を除去すると第１図（チ）に示す如（、セ
ラミック基板１の上面には密着層６と９に所要パターン
５が包まれてなる薄膜導体パターン１０が完成する。

かかる本発明方法において、台形断面に形成された所要
パターン５の内部応力は、絶縁基Ｆｉ１に対し集中する
ことなく台形傾斜幅ａに分散するため、従来のクラック
１４をなくすことができる。

そして、かかる所要パターン５の台形傾斜部幅ａは、大
きい程内部応力を分散する効果が大きくなると共に、所
要パターン５の底面幅も大きくなりその専有面積が広く
なる。

そこで、不必要に傾斜幅ａを太き（することは望ましく
ないため、本発明者等は前記実施例において台形の傾斜
角度を３０度となるようにし、本発明の十分な効果が得
られた。しかし、かがる傾斜角度は絶縁基板１の材質と
機械的強度、導体パターン１０の厚さとその構成、導体
パターン１ｏに許容される面積等によって不特定であり
、本発明は前記３０度に限定されず実施可能であること
を付記する。

〔発明の効果］ 以上説明したように本発明方法は、主導体となる所要パ
ターンを台形断面に形成し、しかるのち該所要パターン
を覆う密着層を形成する構成としたことにより、所要パ
ターンの内部応力は、その台形傾斜部の幅に分散し、絶
縁基板にはクラックが発生しないようになる。

そのため、本発明を例えば混成集積回路装置に適用した
とき、該装置の製造歩留まりと信幀性を向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による薄膜導体バタ−ンの説
明図、 第２図は従来の薄膜導体パターンの説明図、である。 図中において、 １は絶縁基板、 ２は第１の導体薄膜、 ３は銅薄膜、 ５は銅薄膜の所要パターン、 ６．９は導体薄膜から形成した密着層、７は第２の導体
薄膜、 １０は薄膜導体パターン、 を示す。 不発６月ｎ−実施介りＩＳよるｊ１１導イ壬パクーン＾
見ＢＥＥＪ′４１　ロ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 絶縁基板（１）の上に銅と該基板との双方に密着性を有
   する第１の導体薄膜（２）を被着し、該第１の導体薄膜
   （２）の上に銅薄膜（３）を被着し、 該銅薄膜（３）の不要部を除去して台形断面に銅の所要
   パターン（５）を形成し、 該所要パターン（５）の形成によって表呈された該第１
   の導体薄膜（２）の表呈部を除去し、該所要パターン（
   ５）を覆って銅と該基板との双方に密着性を有する第２
   の導体薄膜（７）を被着し、該所要パターン（５）を覆
   う所要部を少なくとも残し該第２の導体薄膜（７）の不
   要部を除去することを特徴とした薄膜導体パターンの形
   成方法。