JPH03263896A - 多層配線基板の製造方法 - 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、高集積ＬＳＩなどを実装する多層配線基板の
製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来の配線に銅、絶縁層にポリイミドを用いた多層配線
基板の構成とその製造工程図を第１図（ａ）〜（ｆ）に
示す。

第１図（ａ）に示すようにセラミック基板あるいは下層
配線が形成された多層配線基板１の上に形成されている
第１層の配線導体層２の上に絶縁層としてポリイミド樹
脂のような高分子樹脂層３を形成する。さらに第１図（
ｂ）に示すようにフオドレジストを用いてマスク４を形
成し、ホトエツチング法によりマスクの所望の部分を選
択的に除去して該樹脂膜が露出するように窓５を設ける
。

次に第１図（ｃ）に示すようにエツチング液（例えばヒ
ドラジことエチレンジアミンの混合液）に浸して化学的
なエツチング手法を用いて該樹脂層３を選択的に除去し
て孔６を形成する。この方法で第１層の配線導体層２の
表面が露出される（第１図（ｄ））。しかるのちにマス
ク材４を除去する。

次いで、蒸着法、スパッタリング法等の金属膜形成技術
およびフォトエツチング法を用いて第１図（ｅ）に示す
ように第１層の配線導体層２と電気的に接続した第２層
の配線導体層７を形成する。

３層以上の配線導体を有する多層配線基板を形成する場
合には上記した方法を繰り返す。

〔発明が解決しようとする課題〕 上記従来技術では、銅配線を含む面上にポリイミドを塗
布した後、ベークするため、ポリアミック酸が銅と反応
してボイドを発生し、上層配線の形成においてフォト工
程を高精度に行なうことができないという問題があった
。

本発明は、前記従来技術の問題を解決し、ポリイミド成
膜におけるボイド発生を防止するとともに、高精度に上
層配線を形成する多層配線基板の製造方法を提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

前記の目的は、無電解めっきで形成した銅配線上に、ポ
リイミド絶縁層を形成する前、あらかじめ銅配線上のみ
クロムまたはニッケル膜を形成することにより達成され
る。

〔作用〕

導体配線に銅、絶縁層にポリイミドを用いた多層配線基
板において第２層目の配線を形成する場合、まず第１層
目の銅配線上にポリイミド成膜スをスピンコータまたは
ロールコータを用いて塗布した後３００〜３５０℃で加
熱硬化して形成する。

このとき熱硬化過程でポリイミドワニス中のポリアミッ
ク酸が銅と反応してＨ２ＯやＣｏ２を発生するため、熱
硬化後、ポリイミド膜中にボイド発生する。しかしニッ
ケルあるいはクロムは熱硬化過程でポリアミック酸と反
応しない。

本発明では、第１層目の銅配線を形成した後、ポリイミ
ド膜を形成する前に銅配線上のみニッケルあるいはクロ
ム膜を形成している。それによって該配線上にポリイミ
ドからなる絶縁層を形成する場合熱硬化過程でポリアミ
ック酸と反応しないニッケルあるいはクロム膜が銅配線
をおおっているので、銅とポリアミック酸が直接接触し
てＨ２ＯやＣＯ２を発生するのを防いでいる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第２図により説明する。第２
図（ａ）に示すようにアルミナ基板１２上にスパッタデ
ポジションにより厚さ１００ｍｍのクロム層１２し、そ
の上にスパッタデポジションによって厚さ３００〜４０
０ｍｍの銅層１３、さらにその上にスパッタデポジショ
ンによって１００ｍｍのクロム層１４を形成した。

つぎに、第２図（ｂ）に示すようにクロム層１４上に感
光性レジストをスピンナ塗布し、これを８０〜１００°
Ｃで３０分加熱してフォトレジスト層１５を形成した。

続いて第２図（ｃ）に示すように周知のフォトリソグラ
フィー技術により、フォトレジストパターン１６を形成
した。ついで、銅は（塩化第２銅）／（塩酸）／（グリ
セリン）溶液を用いて、クロムは（フェリシアン化カリ
）／水酸化カリ溶液を用いて選択的にエツチングし、第
２図（ｃｌ）に示すようにめっきシード層１７を形成し
た。

ついで、第２図（ｅ）に示すようにめっきシート層１７
を含むアルミナ基板上に粘度１〜１ＯＯｃｐｓのポリイ
ミド前駆体ワンスを回転数２０００〜６０００ｒｐｍで
スピンナ塗布してポリイミド前即体ワニス層を形成した
。このワニス層を２００℃で３０分加熱し、さらに３５
０℃で３０分加熱して硬化させ、ポリイミド絶縁層１８
を得た。

つぎに第２図（Ｆ）に示すようにポリイミド絶縁層１８
上全面にスパッタデポジションにより厚さ１μｍのＡＱ
層１９を形成した。その上に感光性レジストをスピンナ
塗布し、これを８０〜１００℃で３０分加熱してフォト
レジスト層２０を形成した。

続いて第２図（Ｇ）に示すように周知のフォトリソグラ
フィー技術により、フォトレジスト層２０を形成した。

ついで（リン酸）／（硝酸）／（酢酸）溶液でアルミを
選択的にエツチングし、酸素プラスムドライエッチング
に用いるマスク２１を形成した。

ついで酸素プラズマにさらしてパターン部に露出してい
るポリイミド絶縁層１８を酸素プラズマによって除去し
、第２図（Ｈ）に示すような壁面が呈直な配線溝２２を
形成しかつ、めっき下地層１７を露出させた。また、こ
の工程でＡＱからなるドライエッチマスクの形成に用い
て感光性レジスト２０も除去された。

続いて第２図（Ｉ）に示すように（フェリシアン化カリ
）／（水酸化カリ）溶液で配線構内のクロム層をエツチ
ングし、銅のスパッタ膜からなるめっきのシード層１７
を露出させると同時に、ドライエツチングに用いたアル
ミマスク１９も除去した。

続いて第２図（Ｊ）に示すように配線溝内の網スパッタ
膜からなるめっきシード層１７に無電解めっきによって
銅を析出させ、配線溝２２に銅層２３を充填した。さら
に、第２図（Ｋ）に示すように銅層２３を含むポリイミ
ド絶縁層１８上全面にスパッタデポジションにより厚さ
１００ｍｍのクロム層２４を形成した後、第２図（Ｌ）
に示すようにクロム層２４上に感光性レジストをスピン
ナ塗布し、これを８０から１００℃で３０分加熱してフ
ォトレジスト層２５を形成した。

続いて第２図（Ｍ）に示すように周知のフォトリソグラ
フィー技術によりフォトレジスト層２５をパターニング
した後、クロム層２４を前記エツチング液で選択的に除
去して銅配線上のみクロム層２４を形成した。

最後に第２図（Ｎ）に示すように該銅配線をこのように
して第１層目の配線層を形成した絶縁層１８上に前記ポ
リイミド前踵体ワニスをスピンナ塗布してポリイミドワ
ニス層を形成した。このワニス層を２００℃で３０分加
熱し、さらに３５０℃で３ｏ分加熱し、ワニス層を硬化
させポリイミド絶縁層２６を得た。

第２層目の配線層を形成する場合には、上記第１層配線
と同様な方法でまず第１層目と第２層目の配線を接続す
るための接続層を形成した。

すなわち第２図（○）に示すように絶縁層２６上に全面
にスパタデポジションによりＡＱ層２７を形成した後、
周知のフォトリソグラフィー技術によりＡＱ層にマスク
２８を形成した。続いて第２図（Ｐ）に示すように前記
ＡＱエツチング液を用いてマスクの所望の部分を選択的
に除去して該ポリイミド絶縁層が露出するように窓２９
を設ける。ついで酸素プラズマドライエツチングにさら
して露出しているポリイミド絶縁ｆｆＪ　２６を除去し
、第２図（Ｑ）に示すように壁面が垂直な孔３０を形成
する。この方法で第１Ｍの配線導体層２３のクロム表面
層１４が露出される。

続いて第２図（Ｒ）に示すように前記クロムエツチング
液で孔３０内のクロム層２４を選択的にエツチングし、
無電解銅めっきからなる第１層の配線導体層２３の表面
を霧出させた。このとき第１層の配線層を形成する場合
と同様にドライエツチングに用いたアルミマスク２７も
除去した。

さらに第２図（Ｓ）に示すように孔３０内第１層の配線
層１３の銅めっき面に無電解めっきによって銅を析出さ
せ、孔内に網接続層３１を充填した。

この上に第１層目に導体配線と全く同じ方法で第２層目
の導体配線を形成した。３層以上の配線導体を有する多
層配線基板を形成する場合には上記した方法を繰り返し
て行なう。

〔発明の効果〕

本発明によれば、絶縁層にポリイミド、導体配線にポリ
イミドを用いて配線板の製造において、銅とポリイミド
の反応にもとづくボイドを発生をなくすことができるた
め、上層配線のフォトリソグラフィーを高精度に行うこ
とができ、またボイドに起因する導体配線の断線、線間
や眉間のショートをなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は（ａ）〜（ｆ）は従来法を説明する工程図、第
２図（ａ）〜（Ｓ）は本発明を説明する工程図である。 １−−一基板または多層配線基板、２−ｍ−絶縁層、３
−ｍ−接続孔、４−ｍ−下層配線、５−ｍ−上層配線、
６一−−絶縁層、１１−ｍ−アルミナ基板、１２−ｍ−
クロム層、１３−ｍ−鋼層、１４−ｍ−クロム層、１５
−−−フォトレジスト層、１６−−−フオトレジストパ
ターン、 １７−−−めっきシード層、 １８−ｍ−ポリイミド絶縁層。 １９−ｍ−アルミマスク、２０−一一フォトレジスト層
、２１−−−マスク、２２−−一配線溝、２３−−一網
層、２４−−−クロム層、２５−−−フォトレジスト層
、２６−−−ポＩＪイミドＭａ層、２７−−−Ａ、　Ｑ
　ｉｔ、２８−−−マスク、２９−一一窓、３０−ｍ−
孔、３１−ｍ−接続層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．基板上に銅からなる導体層とポリイミドからなる絶
   縁層とを交互に積層して多層配線基板の導体配線を形成
   する多層配線基板の製造方法において、前記導体配線を
   形成すべき面に所望の配線パターン形状と同形状にパタ
   ーニングされた下地金属層以外に絶縁層を形成する工程
   と、前記絶縁層をめっきレジストとして前記下地金属層
   上に無電解めっきを行なって前記導体配線を形成する工
   程と、前記導体配線上にニッケルまたはクロムを形成す
   る工程とからなることを特徴とする多層配線基板の製造
   方法
2. ２．前記のパターニングされた下地金属層以外に絶縁層
   を形成する工程を、該パターニングされた下地金属層を
   含む導体配線を形成すべき面上に絶縁層を形成する工程
   と、該下地金属層上の絶縁層をＲＩＥ（リアリティブイ
   オンエッチング）で除去する工程とからなることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の多層配線基板の製造
   方法。
3. ３．前記の導体配線上にニッケルを形成する工程を無電
   解ニッケルめっきで行なうことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の多層配線基板の製造方法。