JPH0316296A - 錫構造体を有する薄膜回路の製造方法 - Google Patents

錫構造体を有する薄膜回路の製造方法

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JPH0316296A
JPH0316296A JP4969790A JP4969790A JPH0316296A JP H0316296 A JPH0316296 A JP H0316296A JP 4969790 A JP4969790 A JP 4969790A JP 4969790 A JP4969790 A JP 4969790A JP H0316296 A JPH0316296 A JP H0316296A
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エルンスト・フオイレル
Erwin Schoenfeld
エルウイン・シエーンフエルト
Emile Dr Sutcliffe
エミレ・ズートクリッフエ
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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、セミアディティブ法による非導体表面を有す
る基板が選択的に導体路で１ｆｉ．層され、次に錫構造
体が導体賂上に取り付けられる様な、錫構造体を有する
薄膜回路の製造方法に関する。
〔従来の技術〕
セラミック基板上に薄膜回路を製造するための方法はス
イス国特許出願Ｃ　Ｈ〜５　０　６　２／８７−２号が
開示している。この方法は基板上に組み合わせた付着／
導体層をスパッタリングし且つＣｕでこの層を選択的に
強化する点で優れている。組み合わせた付着／導体層を
使用することは選択的な強化の枠内で必要なエッチング
プロセスを著しく簡単にする。
ろうパッドで薄膜回路を製造する必要もある。
この目的に達する多数の方法が知られている。
第１の可能性は、錫又は錫合金を無電流で化学的に分離
するという点にある。この分離はしかしながら非常にゆ
っくり進行する。別の可能性は錫又は錫合金ペーストを
スクリーン印刷することである。この方法で迅速に充分
な厚さの構造体が作られるが、それに対して構造体が僅
かに溶融するという欠点を伴わざるを得なくなる。
更にスクリーン印刷の時に必要な有機添加物は障害とな
る．別の普通の方法では薄膜構造内に存在する卑金属に
は付着層をエッチングする前に付加的に保護ラッカーが
設けられる必要がある。この付着層は導体路と非導電性
の基板との間を付着させるように働く。
ｇｉ膜回路のための製造方法の重要な観点は、多層回路
を製造するためのその有用性にある．１９８６年９月、
固体相技術工学、Ｐ．　Ｈ．　Ｎｇｕｙｅｎ他著の雑誌
’Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒｉｎｇ　ｗｉｔｈ　Ｐｏｌｙｉ
ｍｉｄｅ　　Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ　ａｎｄ　Ｍｅｔａ
目ｏ−ｏｒｇａｎｉｃ　Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ”から公
知の様に、ボリイ逅ドフィルムはその低い誘電率定数及
び高溶融性の構造を形成する能力のため、多層回路にお
ける絶縁性の中間層として特に良く合っている。将来的
な方法はこの事実を計算に入れねばならない． 多層回路を製造する方法は例えば、１９８６年、ＩＥＥ
Ｅ，三菱電機株式会社、材料及び電子装置研究所、高砂
隼人他著の刊行物”Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｃｏρｐｅｒ／
Ｐｏｌｙｍｅｒ／Ｈｙｂｒｉｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
”から知られている．その際いわゆるフルアディティブ
法により？１■０，基板上に導体路の第１の層が、そし
て次にいわゆるセミアディティブ法により別の層が取り
付けられ、これら層はそれぞれポリイミド層によって相
互に絶縁されている。Ｃｕ一導体路を取り付けうる様に
、絶縁性の表面はそれぞれ触媒で予め処理されねばなら
ない。この方法の経済的欠点は更に、多層回路の種々の
層に対して種々の製造プロセスが必要であるという点に
ある． （発明が解決すべき課題〕 本発明の課題は、例えばポリイミドの如き非セラミック
性の基板と同様にセラミック性の基板上にも薄膜回路を
製造するのに適し且つ従来技術の持つ欠点を避ける初め
に述べた種の方法を提示する点にある。この方法は出来
るだけ周知の手段で且つ安い費用で実施されるべきであ
る。
〔課題の解決手段〕
本発明によれば解決策は次の様にすることである。即ち ａ）基板（７）の表面をプラズマ処理により予備洗浄し
、 ｂ）付着を媒介するＣｕＣｒからなる基礎金属層（３）
を表面上で全面的にスパッタリングし、Ｃ）セミアディ
ティブ法による基礎金属層が選択的に良導電性の金属で
強化され、 ｄ）導体路（６）が選択的に錫構造体でセミアディティ
ブ法的に成層され、そのために少なくとも導体路（６）
がフォトラッカーで選択的に被覆され、次に電気的に錫
又は錫合金で強化され、フォトラッカーが除去され、そ
してｅ）最後に基礎金属層（３）の強化されない領域が
アルカリ性の腐食剤でエッチング除去れることである。
特に有利には更に次のステップが行われる。
一アルゴン−プラズマ処理で基板の表面の予備洗浄をす
ること、 電気的に強化する前にクロムー腐食剤でＣｒ　−残部を
除去すること、 一塩化アンモニウム含有の腐食剤で基礎金属層の非強化
領域のエッチング除去をすること。
本発明に従う方法は特に以下の材料にろうバッドを有す
る導体路を取り付けるのに適している。
−ボリイ泉ド ー光に敏感なポリイミドでコーティングされたセラミッ
ク 弗素系重合体又は熱可塑性プラスチックー薄膜一及び厚
膜セラミック 多層回路を製造するためセラ湾ツクが基板として使用さ
れ、このセラミックの上に多層技術的に交互に構成され
た導体路及びポリイミド製の絶縁層が取り付けられる。
最も上の導体路層には本発明による方法により所望の錫
構造体が設けられる。
〔実施例〕
特許請求の範囲第２項以下に本発明の実施例が示されて
いる。
次に図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明するこ
とにする。
特に有利な実施例の出発点はセラミックｌ　（第１図）
である。このセラミックは例えば１５μｍの厚さのポリ
イミド層２で被覆される（第２図）。これは先に引用し
たＰ．　Ｈ．　Ｎｇｕｙｅｎ他著の雑誌に記載されてい
る様にスピン・オン法で得られる。従って非導電性で非
セラミック性の表面を有する基板７が存在する。
基板７の表面は注意深く洗われ、油性が除去される。次
に基板７は真空装置内に入れられ、その中で表面がアル
ゴン−プラズマ処理に付される。この予備洗浄は一方で
まだ表面に付着している汚れを除去する。他方でポリイ
ミドにおいて表面がざらざらにされる。この所謂スパッ
タリングエッチングは約５分間続けられるべきである。
次に約０．２から１　ａｍの厚さのＣｕＣｒからなる基
礎金属層３が全面的にスパッタリングされる（第３図）
．特に有利には唯一のターゲットからスパッターされ、
このターゲットはＣｕ及びＣｒの適当する混合物又は合
金から出来ている。基礎金属層は大部分Ｃｕを含んでい
る。Ｃｒは層のうち約５から１５原子％のほんの僅かの
割合で構威される。上記基礎金属層３の組戒や製造に関
する更に別の詳細は初めに述べたスイス国特許出願ＣＨ
−５　０　６　２／８　７−２号から知ることが出来る
。
次にセミアディティブ法によりＣｕでの選択的な成層が
行われる。その為に基礎金属層３が選択的にフォトラッ
カー４で被覆される（第４図）。得るべき構造の緻密さ
に応じて液体又は乾燥レジストが使用される。
恐らくフォトラフ力一で被覆されない基礎金属層の表面
に残留しているＣｒ一残部が除去される点に注意すべき
である。そうして次に取り付けるべき導体路の付着が保
証されるようにする。
この目的のために基礎金属層３が普通のクロムー腐食剤
でエッチングされる。
フォトラッカー４で被覆されない基礎金属層３の領域５
が電気的にＣｕで強化される（第５図）。それにより所
望の導体路６が生じ、この導体路は典型的には例えば５
μｍの厚さを有する．次に同様にセミアディティブ法に
従って所望の錫構造体が形戒される。それ故新たに選択
的にフォトラッカー８が取り付けられ、しかも一つ又は
複数の領域内に導体路６が残っている様に取り付けられ
る（第６図）。次にフォトラッカー８により被覆されな
い領域内での導体路６が電気的にＰｂＳｎで強化される
（第７図）。結果的に生ずる錫構造体９は例えば約２０
μｍの高さと、約５０μｍの細度を有する層である。
次のステップでフォトラッカー４．８が除去される（第
８図）。
化学的製造経過は、その前にフォトランカー４で被覆さ
れ、従ってＣｕで強化されなかった領域で基礎金属層３
のエッチング除去で終了する（第９図）．このエッチン
グのためアルカリ性で塩化アンモニウム含有の腐食剤が
適用される。
基礎金属層３のエッチング除去の際に残っているＣｒの
残部が除去されるように、更に約１０秒間力リウムーへ
キサシアノ鉄酸塩内でのエッチングが行われる。
本発明の長所は、特にＣｕＣｒ基礎金属層を使用するこ
とから生ずる。この基礎金属層はアルカリ性でエッチン
グされる。従って卑金属が存在している場合には何らの
問題も生じない。スパッタリングされたＮｉＣｒ一付着
層と、その上にスパッタリングされたＣｕ一導体層を唯
一のＣｕＣｒ付着／導体層の代わりに使用する普通の薄
膜技術にあっては即ちＳｎＰｂの存在下にＮｉＣｒ一付
着層が二ソチングされないという問題がある。何故なら
ば適当な腐食剤（例えばセラニウム硝酸塩、熱い塩酸等
）が特に卑金属ＳｎＰｂを浸食するからである。
更に別の中心点は錫構造体を分離する種類のものである
。この分離は電気的に行われ、従って継ぎ目なく導体路
を製造するのに適合する。
以下に２，３の更に別の特に有利な本発明の実施例を説
明する。
基板材料としてポリイミド以外にもセラミンク（例えば
酸化アルミニウム）、珪素、ガラス及び石英が適してい
る。
それ故セラミックが第１にポリイミドで被覆されること
が必須ではない。そうしないで導体路を直接セラミック
上に取り付けることさえ有利なものとしうる。第２図は
、例えば表面の状態が金属層回路の最上層に取り付ける
前に如何に戒っているかという簡単で方法技術的に適切
な表面の状態を示す。この方法にとってはポリイミドの
下に裸のセラミック又は一つ乃至は複数の導体路構造体
が存在しているかどうかは重要なことではない。
導体路は同程度に良好に別の良導電性の金属、例えば”
ｕ＋　Ｓｎ又はＳｎ一合金から作ることも良い。
同様にろうバッドとして使用した錫構造体は択一的に錫
又は錫合金から作ることが出来る。
厚膜セラミックが基板材料として使われると、全面的に
基礎金属層で被覆される基板は真空炉内で約４００゜Ｃ
で加熱されねばならない。その為に気泡の形或が防止さ
れる。
多層技術における回路に関して、基板表面としての光に
敏感なポリイミド層は特に重要である。その様な回路を
製造するために交互に導体路層とボリイ逅ドフィルムと
が取り付けられ、これらには必要な接点が設けられる。
第１の導体路層は次に特に有利な様に直接セラミック上
に取り付けられる。回路の最上の導体路層にあってはそ
こで本発明に従う方法で錫構造体を取り付けるのが良い
。ボリイ嵩ドフィルムの光に敏感な特性はその際その構
造を著しく簡単にする。
本発明によれば多層回路の中間層に所望の錫構造体を設
けることも勿論可能である。
本発明は広い領域に使用できる。以下にそのうちの重要
なものを記載する。
一多層技術 一チップキャリア技術 一膜スイッチ ー可撓性の導体プレート ー導体路を有する三次元の戒形体 全体的には本発明で、錫構造体を有する薄膜４． 回路を簡単な方法で製造しうるという方法が可能である
。多層技術との両立性という点で本発明は際立って優れ
ている。
【図面の簡単な説明】
第１図から第９図は本発明に従う方法のステップを略図
で示すものである。 図中参照番号 セラξツタ ポリイミド層 基礎金属層 フォトラッカー 被覆されない領域 導体路 基板 錫構造体

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）セミアディティブ法による非導体表面を有する基
    板が選択的に導体路で成層され、次に導体賂上に錫構造
    体が取り付けられる様な、錫構造体を有する薄膜回路の
    製造方法において、 ａ）基板（７）の表面をプラズマ処理により予備洗浄し
    、 ｂ）付着を媒介するＣｕＣｒからなる基礎金属層（３）
    を表面上で全面的にスパッタリングし、 ｃ）セミアディティブ法による基礎金属層が選択的に良
    導電性の金属で強化され、 ｄ）導体路（６）が選択的に錫構造体でセミアディティ
    ブ法的に成層され、そのために少なくとも導体路（６）
    がフォトラッカーで選択的に被覆され、次に電気的に錫
    又は錫合金で強化され、フォトラッカーが除去され、そ
    して ｅ）最後に基礎金属層（３）の強化されない領域がアル
    カリ性の腐食剤でエッチング除去れることを特徴とする
    方法。
  2. （２）良導体金属として導体路のためＣｕが使われるこ
    とを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. （３）良導体金属として導体路のためＡｕが使われるこ
    とを特徴とする請求項１に記載の方法。
  4. （４）良導体金属として導体路のためＳｎ又は錫合金が
    使われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  5. （５）セミアディティブ法による基礎金属層を選択的に
    強化するために、 ａ）基礎金属層（３）が強化されない領域でフォトラッ
    カー（４）で被覆され、 ｂ）フォトラッカー（４）で被覆されない基礎金属層（
    ３）の領域（５）がクロム腐食剤でＣｒ−残部を除去す
    るためにエッチングされ、 ｃ）フォトラッカー（４）で被覆されない基礎金属層（
    ３）の領域（５）が電気的に強化されることを特徴とす
    る請求項１に記載の方法。
  6. （６）基礎金属層（３）の強化されない領域のエッチン
    グを除去する際に残っているＣｒの残部が約１０秒間、
    カリウム−ヘキサシアノ鉄酸塩内でのエッチングによっ
    てエッチング除去されることを特徴とする請求項１に記
    載の方法。
  7. （７）ポリイミド又はポリイミドで成層されたセラミッ
    クからなる基板（７）が使われることを特徴とする請求
    項１に記載の方法。
  8. （８）光に敏感なポリイミドが使われることを特徴とす
    る請求項７に記載の方法。
  9. （９）基板（７）にセラミック、珪素、石英又はガラス
    が使われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  10. （１０）基板（７）の表面がアルゴン−プラズマ処理で
    予備洗浄されることを特徴とする請求項１に記載の方法
    。
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