JPH04209555A - 電子ボードの多層ネットワークの金属層を相互接続する方法 - Google Patents
電子ボードの多層ネットワークの金属層を相互接続する方法Info
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- JPH04209555A JPH04209555A JP2418145A JP41814590A JPH04209555A JP H04209555 A JPH04209555 A JP H04209555A JP 2418145 A JP2418145 A JP 2418145A JP 41814590 A JP41814590 A JP 41814590A JP H04209555 A JPH04209555 A JP H04209555A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
［０００１１
【産業上の利用分野］本発明は、電子ボードの多層ネッ
トワークの金属層を相互接続する方法及びその結果形成
されたボードに係わる。電子ボードはＶＬＳＩ（超大規
模集積回路）と称する集積度の極めて高い集積回路を少
なくとも１つ接続するのに使用される。電子ボードは複
数の表面搭載型の集積回路又はチップの相互接続に使用
でき、例えば近年「チップキャリヤ」として知られてい
る一般的基板に代えて、パッケージ内に配置された単一
の集積回路を単に支持するのに使用することもできる。 ［０００２］ 【従来の技術】二の種のボードでは、通常１つ又は複数
の集積回路の供給電位の分配平面を取り込んだ絶縁性つ
工−ハて形成された基板に多層ネットワークが支持され
る。この基板は、焼成されたセラミックのウェーハ又は
例えばプラスチックのような有機材料のウェーハからな
Ｊ得る。電子ボードは多層ネットワークだけで形成する
こともでき、その場合は多層ネットワークが可撓性ボー
ドの形態をとる。電子ボードは更に、集積回路を包含し
且つ〜ＶＳＩ （’ｖＶａｆｅｒ ５ｃａｌｅ
Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）と称する手法によってこれら
の集積回路を相互接綾する多層ネットワークで被覆され
た半導体材料つ工−ハで構成することもできる。ここに
挙げたいずれのタイプのボードでも、多層ネットワーク
は導電層と絶縁層とを交互に積重したものからなる。こ
の積重体では、導電層を相互に電気接続するために絶縁
層にビアホール（スルーホール）が設けられる。導電層
は通常アルミニウム又は銅からなり、絶縁層は現在のと
ころポリイミドのような重合材料で形成するのが好まし
いとされている。 ［０００３］金金属層ネットワークの製造における問題
の１つは、金属多層ネットワークの密度の最適化である
。ビアホールは現在のところ、上部金属層のデポジショ
ンを容易にするために円錐形に広がったフレア形状に形
成されている。しかしながら、フレア形状とするために
は、各ビアホールの正確な位置付けと円錐形への広がり
角度の制御とが必要となる。また、フレア形状とすると
導体を拡大しなければならないため、多層ネットワーク
の導体に与えるべき大規模集積度が得られなくなる。 この問題を解決するには、ビアホールを単なる円筒形又
は角柱形にする。しかしながら、このような簡単な形状
のビアホールを設けると、多層ネットワークの多数の金
属層を互いに積重するためには比較的平らな層を形成し
なければならないという別の問題が生じる。この問題は
、絶縁層が厚くなればなるほど解決が難しい。最近の電
子ボードでは、絶縁層が１０マイクロメートルを超える
厚みを有し得る。この問題の解決法の１つは、ビアホー
ルを少なくとも部分的に金属材料で埋めることである。 このような充填を行うと、所謂ビア（Ｖ ｉ ａ）が得
られる。これらのビアは上部導電層の変形を低下させる
機能をもつ。 ［０００４］ビアを形成するための公知の方法として、
ニッケルの化学的（無電解）デポジションがある。この
方法ではまずビアホールを一般にパラジウムをベースと
する触媒溶液と接触させて、活性化金属面を得る。次い
でこのビアホールを、還元剤として機能するジメチルア
ミノボラン即ちＤＭＡＢをベースとする浴に浸漬する。 ポリイミドは特にＤＭＡＢに対して不活性であることが
判明している。このようなニッケルの化学的デポジショ
ンはあらゆる活性化金属面に使用できる。 （ＯＯ０５］化学的（無電解）デポジション現象につい
ては、 ”Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ
Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ 、１９８１．Ｖ
ｏｌ、１１．３９５ページ以降に記載のＶａｎ Ｍｅ
ｅｒａｋｋｅｒの論文が最も良く知られている。二の金
属デポジションは、還元剤の陽極酸ｆヒ反応及び金属の
陰極還元反烙の同時発生を併って行われる。ビアホール
の底を構成する基板の金属面の活性化は、還元剤の脱水
素と接合又（コ酸化による水素の脱着とが金属デポジシ
ョンに十分な速度で同時に行えるようなものでなければ
ならない。この活性化は９前記金属面を一般にパラジウ
ムをベースとする触媒溶液で処理することによって行わ
れる。例えば、湿式法による活性化は、絶縁層及びビア
ホールを塩化パラジウム（ＰｄＣ１２）溶液と接触させ
ることを含む。 この場合、活性化は理論的には各ビアホールの底の金属
面でしか起こらない。次のＤＭＡＢ浴ではビアホールの
底に存在するパラジウムがニッケルを蓄積させる。絶線
層の表面は通常この種の浴に対して不活性である。し力
し、実験の結果、活性化処理した絶縁層の表面にはニッ
ケルの核発生が生じることが判明した。この核発生は形
路的な多層ネットワークに絶縁欠陥を与える。この欠陥
を回避するためには、絶縁層の外面を、ビアホールの底
のみ見ることができるマスクで保護しなければならない
。 ［０００６］別の触媒処理方法として、リフトオフ（１
ｉｆｔ ｏｆｆ）と称する公知の方法がある。この方
法は、フォトレジストマスクをビアホールしか見えない
ように絶縁層上に形成し、次いでパラジウムを真空中で
蒸発させることを含む。パラジウムはビアホールの底と
側壁とマスクの表面全体とを均一に被覆する。この触媒
処理の後でボードをＤＭＡＢ浴に浸漬し、ニッケルを化
学的にデポジットさせる。このデポジションはパラジウ
ムの存在下で各ビアホールの総ての壁から始められる。 ［０００７］これら２種類の触媒処理方法には欠点があ
る。先に述べた第１の触媒処理方法では、ニッケルの核
発生を防止するために、絶縁層をビアホールのみ見える
ようなフォトレジストマスクで被覆しなければならない
。リフトオフ方法では通常マスキングを行わなければな
らない。このマスキング処理には、ビアホールに対する
正確なセンタリングを要する幾つかの操作が要求される
。従って、このマスキングは操作が難しく、時間及び費
用がかかる。また、相互接続ボードに一般に見られるよ
うにビアホールが深い場合には、厄介な問題が生じる。 マスキングは、例えばボードを回転させながらフォトレ
ジスト樹脂を塗布することから始められる。この樹脂層
はビアホールを満たし、絶縁層上で比較的平らな表面を
有する。換言すれば、前記樹脂層はビアホール内部での
厚みが外部での厚みより遥かに厚い。正の感光樹脂の絶
縁条件、又は負の感光樹脂の現像条件は、樹脂の厚みに
依存する。従って、ビアホールの壁に樹脂の痕跡を全く
残さずにビアホールの外形だけに限定されたマスクを形
成するのは困難である。また、この操作には各ビアホー
ルに対する正確なセンタリングが必要とされる。要約す
れば、従来方法で必要とされるマスキングは、複雑で時
間及び費用がかかる操作を含んでおり、しかも満足な結
果をもたらさない。 ［０００８］ リフトオフ方法には更に別の欠点がある
。 即ち、ビアホールの壁の総てにパラジウムが存在するた
め、ビアホールの中のニッケルの成長は垂直方向及び横
方向に共に進む。孔の直径がその深さより大きい場合は
ニッケル層がＵ状に成長し、くぼみを有することになる
。また、ニッケル層の上方縁部が立ち上がって、絶縁層
の表面の上方に環を形成する。これらのくぼみ及び環は
共に所望の平坦化に反するものである。 ［０００９］また、金属多層ネッ１へワークを製造する
ための公知の方法は、所望の完全な層を繰り返し形成す
ることを含んでいる。即ち、金属層の上に絶縁層を形成
し、この絶縁層にビアホールを設けるようにエツチング
し、次いで、このビアホールを埋めてビアを形成し、こ
れらの絶縁層及びそのビアを別の金属層で被覆する。上
部の層についてもこれらのステップが繰り返される。多
層ネットワークの相互接続の集積度を高めるためには。 多層ネットワークのビアを積重するのが好ましい。これ
は、ビアがこれらビアを含む絶縁層と同平面であれば可
能である。ニッケルを湿式で化学的にデポジットさせる
方法によれば比較的同平面のビアが得られる。しかしな
がら、ビアホールの側壁と接触したニッケルが成長する
場合にエツジ作用が生じるため、各ビアはエツジを有す
ることになる。このエツジによって、ビアの上表面には
浅いくぼみが形成される。積重したビアのうち上部のビ
アはより深いくぼみを有する。平坦の差、即ち不均一性
が大きくなりすぎると金属層に欠陥が生じるという不都
合がある。そのため、このようにして形成されるビアは
実際には２つ又は３つしか積重することができない。積
重を行う場合は、２つのビアが正しく位置決めされるよ
うに、マスキング及びエツチング操作全体を通して極め
て正確なセンタリングが要求される。公知の方法はこれ
らの操作を必ず必要とする。リフトオフ方法による化学
的デポジションでは幅の広いビアホール中に大きな凹部
が形成されるため、実際には上部ビアを形成することが
できない。これは、フレア形状のビアホールについても
同様である。この問題を解決すべく、現在では上部ビア
ホールをスタツガ配置する方法がとられている。このよ
うなスタツガ配置は通常、垂直線を中心に螺旋状に行わ
れる。しかしながら、この螺旋の断面はビアホールの断
面より遥かに大きいため、所望の高集積度が得られない
。また、ビアホールを例えば互いに９０’螺旋状にずら
した場合は、５番目のビアホールが一番下のビアホール
と重なるため、過度の凹部が生じる。そこで、所期の高
集積度を犠牲にして、螺旋の断面を拡大しなければなら
ないことになる。 ［００１０】本発明は、化学的デポジションにより金属
多層ネットワークを形成する従来方法の上述の欠点を解
消した方法を提供するものである。 ［００１１］
トワークの金属層を相互接続する方法及びその結果形成
されたボードに係わる。電子ボードはＶＬＳＩ（超大規
模集積回路）と称する集積度の極めて高い集積回路を少
なくとも１つ接続するのに使用される。電子ボードは複
数の表面搭載型の集積回路又はチップの相互接続に使用
でき、例えば近年「チップキャリヤ」として知られてい
る一般的基板に代えて、パッケージ内に配置された単一
の集積回路を単に支持するのに使用することもできる。 ［０００２］ 【従来の技術】二の種のボードでは、通常１つ又は複数
の集積回路の供給電位の分配平面を取り込んだ絶縁性つ
工−ハて形成された基板に多層ネットワークが支持され
る。この基板は、焼成されたセラミックのウェーハ又は
例えばプラスチックのような有機材料のウェーハからな
Ｊ得る。電子ボードは多層ネットワークだけで形成する
こともでき、その場合は多層ネットワークが可撓性ボー
ドの形態をとる。電子ボードは更に、集積回路を包含し
且つ〜ＶＳＩ （’ｖＶａｆｅｒ ５ｃａｌｅ
Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）と称する手法によってこれら
の集積回路を相互接綾する多層ネットワークで被覆され
た半導体材料つ工−ハで構成することもできる。ここに
挙げたいずれのタイプのボードでも、多層ネットワーク
は導電層と絶縁層とを交互に積重したものからなる。こ
の積重体では、導電層を相互に電気接続するために絶縁
層にビアホール（スルーホール）が設けられる。導電層
は通常アルミニウム又は銅からなり、絶縁層は現在のと
ころポリイミドのような重合材料で形成するのが好まし
いとされている。 ［０００３］金金属層ネットワークの製造における問題
の１つは、金属多層ネットワークの密度の最適化である
。ビアホールは現在のところ、上部金属層のデポジショ
ンを容易にするために円錐形に広がったフレア形状に形
成されている。しかしながら、フレア形状とするために
は、各ビアホールの正確な位置付けと円錐形への広がり
角度の制御とが必要となる。また、フレア形状とすると
導体を拡大しなければならないため、多層ネットワーク
の導体に与えるべき大規模集積度が得られなくなる。 この問題を解決するには、ビアホールを単なる円筒形又
は角柱形にする。しかしながら、このような簡単な形状
のビアホールを設けると、多層ネットワークの多数の金
属層を互いに積重するためには比較的平らな層を形成し
なければならないという別の問題が生じる。この問題は
、絶縁層が厚くなればなるほど解決が難しい。最近の電
子ボードでは、絶縁層が１０マイクロメートルを超える
厚みを有し得る。この問題の解決法の１つは、ビアホー
ルを少なくとも部分的に金属材料で埋めることである。 このような充填を行うと、所謂ビア（Ｖ ｉ ａ）が得
られる。これらのビアは上部導電層の変形を低下させる
機能をもつ。 ［０００４］ビアを形成するための公知の方法として、
ニッケルの化学的（無電解）デポジションがある。この
方法ではまずビアホールを一般にパラジウムをベースと
する触媒溶液と接触させて、活性化金属面を得る。次い
でこのビアホールを、還元剤として機能するジメチルア
ミノボラン即ちＤＭＡＢをベースとする浴に浸漬する。 ポリイミドは特にＤＭＡＢに対して不活性であることが
判明している。このようなニッケルの化学的デポジショ
ンはあらゆる活性化金属面に使用できる。 （ＯＯ０５］化学的（無電解）デポジション現象につい
ては、 ”Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ
Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ 、１９８１．Ｖ
ｏｌ、１１．３９５ページ以降に記載のＶａｎ Ｍｅ
ｅｒａｋｋｅｒの論文が最も良く知られている。二の金
属デポジションは、還元剤の陽極酸ｆヒ反応及び金属の
陰極還元反烙の同時発生を併って行われる。ビアホール
の底を構成する基板の金属面の活性化は、還元剤の脱水
素と接合又（コ酸化による水素の脱着とが金属デポジシ
ョンに十分な速度で同時に行えるようなものでなければ
ならない。この活性化は９前記金属面を一般にパラジウ
ムをベースとする触媒溶液で処理することによって行わ
れる。例えば、湿式法による活性化は、絶縁層及びビア
ホールを塩化パラジウム（ＰｄＣ１２）溶液と接触させ
ることを含む。 この場合、活性化は理論的には各ビアホールの底の金属
面でしか起こらない。次のＤＭＡＢ浴ではビアホールの
底に存在するパラジウムがニッケルを蓄積させる。絶線
層の表面は通常この種の浴に対して不活性である。し力
し、実験の結果、活性化処理した絶縁層の表面にはニッ
ケルの核発生が生じることが判明した。この核発生は形
路的な多層ネットワークに絶縁欠陥を与える。この欠陥
を回避するためには、絶縁層の外面を、ビアホールの底
のみ見ることができるマスクで保護しなければならない
。 ［０００６］別の触媒処理方法として、リフトオフ（１
ｉｆｔ ｏｆｆ）と称する公知の方法がある。この方
法は、フォトレジストマスクをビアホールしか見えない
ように絶縁層上に形成し、次いでパラジウムを真空中で
蒸発させることを含む。パラジウムはビアホールの底と
側壁とマスクの表面全体とを均一に被覆する。この触媒
処理の後でボードをＤＭＡＢ浴に浸漬し、ニッケルを化
学的にデポジットさせる。このデポジションはパラジウ
ムの存在下で各ビアホールの総ての壁から始められる。 ［０００７］これら２種類の触媒処理方法には欠点があ
る。先に述べた第１の触媒処理方法では、ニッケルの核
発生を防止するために、絶縁層をビアホールのみ見える
ようなフォトレジストマスクで被覆しなければならない
。リフトオフ方法では通常マスキングを行わなければな
らない。このマスキング処理には、ビアホールに対する
正確なセンタリングを要する幾つかの操作が要求される
。従って、このマスキングは操作が難しく、時間及び費
用がかかる。また、相互接続ボードに一般に見られるよ
うにビアホールが深い場合には、厄介な問題が生じる。 マスキングは、例えばボードを回転させながらフォトレ
ジスト樹脂を塗布することから始められる。この樹脂層
はビアホールを満たし、絶縁層上で比較的平らな表面を
有する。換言すれば、前記樹脂層はビアホール内部での
厚みが外部での厚みより遥かに厚い。正の感光樹脂の絶
縁条件、又は負の感光樹脂の現像条件は、樹脂の厚みに
依存する。従って、ビアホールの壁に樹脂の痕跡を全く
残さずにビアホールの外形だけに限定されたマスクを形
成するのは困難である。また、この操作には各ビアホー
ルに対する正確なセンタリングが必要とされる。要約す
れば、従来方法で必要とされるマスキングは、複雑で時
間及び費用がかかる操作を含んでおり、しかも満足な結
果をもたらさない。 ［０００８］ リフトオフ方法には更に別の欠点がある
。 即ち、ビアホールの壁の総てにパラジウムが存在するた
め、ビアホールの中のニッケルの成長は垂直方向及び横
方向に共に進む。孔の直径がその深さより大きい場合は
ニッケル層がＵ状に成長し、くぼみを有することになる
。また、ニッケル層の上方縁部が立ち上がって、絶縁層
の表面の上方に環を形成する。これらのくぼみ及び環は
共に所望の平坦化に反するものである。 ［０００９］また、金属多層ネッ１へワークを製造する
ための公知の方法は、所望の完全な層を繰り返し形成す
ることを含んでいる。即ち、金属層の上に絶縁層を形成
し、この絶縁層にビアホールを設けるようにエツチング
し、次いで、このビアホールを埋めてビアを形成し、こ
れらの絶縁層及びそのビアを別の金属層で被覆する。上
部の層についてもこれらのステップが繰り返される。多
層ネットワークの相互接続の集積度を高めるためには。 多層ネットワークのビアを積重するのが好ましい。これ
は、ビアがこれらビアを含む絶縁層と同平面であれば可
能である。ニッケルを湿式で化学的にデポジットさせる
方法によれば比較的同平面のビアが得られる。しかしな
がら、ビアホールの側壁と接触したニッケルが成長する
場合にエツジ作用が生じるため、各ビアはエツジを有す
ることになる。このエツジによって、ビアの上表面には
浅いくぼみが形成される。積重したビアのうち上部のビ
アはより深いくぼみを有する。平坦の差、即ち不均一性
が大きくなりすぎると金属層に欠陥が生じるという不都
合がある。そのため、このようにして形成されるビアは
実際には２つ又は３つしか積重することができない。積
重を行う場合は、２つのビアが正しく位置決めされるよ
うに、マスキング及びエツチング操作全体を通して極め
て正確なセンタリングが要求される。公知の方法はこれ
らの操作を必ず必要とする。リフトオフ方法による化学
的デポジションでは幅の広いビアホール中に大きな凹部
が形成されるため、実際には上部ビアを形成することが
できない。これは、フレア形状のビアホールについても
同様である。この問題を解決すべく、現在では上部ビア
ホールをスタツガ配置する方法がとられている。このよ
うなスタツガ配置は通常、垂直線を中心に螺旋状に行わ
れる。しかしながら、この螺旋の断面はビアホールの断
面より遥かに大きいため、所望の高集積度が得られない
。また、ビアホールを例えば互いに９０’螺旋状にずら
した場合は、５番目のビアホールが一番下のビアホール
と重なるため、過度の凹部が生じる。そこで、所期の高
集積度を犠牲にして、螺旋の断面を拡大しなければなら
ないことになる。 ［００１０】本発明は、化学的デポジションにより金属
多層ネットワークを形成する従来方法の上述の欠点を解
消した方法を提供するものである。 ［００１１］
【課題を解決するための手段】ビアホール内における金
属の化学的デポジションを用いて電子ボードの金属多層
ネットワーク内の相互接続を行う本発明の方法は、多層
ネットワークの少なくとも第１及び第２金属層を積重状
にデポジットし、第１金属層を底部とし第２金属層を貫
通するビアホールを設け、ビアホール内で化学的デポジ
ションを行って前記２つの金属層を互いに接続すること
を含んでいる。 ［００１２］ この方法を用いると、多層ネットワーク
の金属層を底部とするビアホールの中に少なくとも１つ
の化学的金属デポジットを含んだ金属多層ネットワーク
を有する電子ボードが得られる。この電子ボードの特徴
は、前記化学的デポジットがビアを構成し、このビアが
前記ビアホールの中で多層ネットワークの少なくとも１
つの別の金属層を直接接続することにある。 ［００１３］
属の化学的デポジションを用いて電子ボードの金属多層
ネットワーク内の相互接続を行う本発明の方法は、多層
ネットワークの少なくとも第１及び第２金属層を積重状
にデポジットし、第１金属層を底部とし第２金属層を貫
通するビアホールを設け、ビアホール内で化学的デポジ
ションを行って前記２つの金属層を互いに接続すること
を含んでいる。 ［００１２］ この方法を用いると、多層ネットワーク
の金属層を底部とするビアホールの中に少なくとも１つ
の化学的金属デポジットを含んだ金属多層ネットワーク
を有する電子ボードが得られる。この電子ボードの特徴
は、前記化学的デポジットがビアを構成し、このビアが
前記ビアホールの中で多層ネットワークの少なくとも１
つの別の金属層を直接接続することにある。 ［００１３］
【実施例】本発明の特徴及び利点は、添付図面に基づく
以下の非限定的実施例の説明で明らかにされよう。 ［００１４］図ＩＡ〜図ＩＥは少なくとも１つの集積回
路（図示せず）を接続するための金属多層ネットワーク
１１を有する電子ボード１０を示している。多層ネット
ワーク１１は、金属導電層１２の導体の部分で切断した
簡単な部分断面図で示されている。 ［００１５１図ＩＡでは、金属層１２が絶縁層１３で均
一に被覆されている。図ＩＡでは、金属層１２の導体を
上部金属層の導体に結合するビアホール及びビアをこれ
から形成しようとしている。本発明では、図ＩＢに示す
ように、上部金属層１４の導体を絶縁層１３上に形成す
る。隣接し合う金属層の導体は通常図示のように直交し
合う。 ［００１６１次いで、図ＩＣに示すように、上部金属層
１４の上表面全体にわたって上部絶縁層１５を均一に形
成する。実際には多層ネットワーク１１を、厚さ５マイ
クロメータの膜としてデポジットした電解銅と、厚さ約
１０マイクロメータの層としてデポジットしたポリイミ
ドとで形成した。 ［００１７］図ＩＤでは、上部絶縁層１５上に鉱物材料
のマスク１６が形成されている。マスク１６は、下部金
属層１２を底部とする共通のビアホール１７を形成する
ために、隣接層１５．１４及び１３を順次エツチングす
るのに使用される。実際の操作では、多層ネットワーク
１１のビアホールの直径を約４０マイクロメータにし、
中心での相互間隔を１２５マイクロメ一タ以上にした。 ポリイミドのエツチングはプラズマによって行い、銅の
エツチングはイオンミリングによって行った。図ＩＤの
多層ネットワーク１１は塩化パラジウム溶液で活性化し
た。 ［００１８］次いで、ボード１０を湿式によるニッケル
の化学的デポジションに従いＤＭＡＢ浴中に浸漬した。 その結果、図ＩＥに示すようにビア１８が形成される。 ビアホール１７内で銅の上にデポジットされたパラジウ
ムはニッケルを層１２から垂直に成長させ、且つ層１４
から垂直及び水平に成長させる。デポジションは、層１
２及び１４が効果的に且つ信頼性をもって接触し合うよ
うに、図示のごとくビアホール１７の途中で停止させ得
る。上部層１４の上方にはエツジ１９が形成される。下
方に形成されたエツジは層１２から形成されたニッケル
層と合体している。 ［００１９１本発明の方法を用いれば、共通ビアホール
１７が深さとほぼ同じかそれより小さい断面を有するこ
とができ、実質的に平坦な充填物を得るためのあらゆる
化学的デポジションに適合する。但し、Ｕ状の部分的充
填物は２つの銅層を効果的に且つ確実に接触させること
ができる。 ［００２０１本発明は以上説明してきた実施例には限定
されず、−船釣には集積回路接続ボードで使用される総
ての金属導電層、即ち銅、鉄及び特にアルミニウムに適
用し得、ビアを形成するための充填金属の化学的デポジ
ションを行うあらゆる方法及び複数の積重された層の相
互接続に使用できる。本発明はまた、ビアのセンタリン
グ及び化学的デポジションを行うための連続的マスキン
グといった問題がなく、所期の高集積度の接続に適して
いるという利点も有する。勿論、ビアホールの形成には
任意の公知のエツチング方法、例えばレーザエツチング
を使用し得る。また、マスクは上部金属層に形成しても
よい。更に、本発明の接続は隣接しない２つの金属層に
ついても行うことができる。
以下の非限定的実施例の説明で明らかにされよう。 ［００１４］図ＩＡ〜図ＩＥは少なくとも１つの集積回
路（図示せず）を接続するための金属多層ネットワーク
１１を有する電子ボード１０を示している。多層ネット
ワーク１１は、金属導電層１２の導体の部分で切断した
簡単な部分断面図で示されている。 ［００１５１図ＩＡでは、金属層１２が絶縁層１３で均
一に被覆されている。図ＩＡでは、金属層１２の導体を
上部金属層の導体に結合するビアホール及びビアをこれ
から形成しようとしている。本発明では、図ＩＢに示す
ように、上部金属層１４の導体を絶縁層１３上に形成す
る。隣接し合う金属層の導体は通常図示のように直交し
合う。 ［００１６１次いで、図ＩＣに示すように、上部金属層
１４の上表面全体にわたって上部絶縁層１５を均一に形
成する。実際には多層ネットワーク１１を、厚さ５マイ
クロメータの膜としてデポジットした電解銅と、厚さ約
１０マイクロメータの層としてデポジットしたポリイミ
ドとで形成した。 ［００１７］図ＩＤでは、上部絶縁層１５上に鉱物材料
のマスク１６が形成されている。マスク１６は、下部金
属層１２を底部とする共通のビアホール１７を形成する
ために、隣接層１５．１４及び１３を順次エツチングす
るのに使用される。実際の操作では、多層ネットワーク
１１のビアホールの直径を約４０マイクロメータにし、
中心での相互間隔を１２５マイクロメ一タ以上にした。 ポリイミドのエツチングはプラズマによって行い、銅の
エツチングはイオンミリングによって行った。図ＩＤの
多層ネットワーク１１は塩化パラジウム溶液で活性化し
た。 ［００１８］次いで、ボード１０を湿式によるニッケル
の化学的デポジションに従いＤＭＡＢ浴中に浸漬した。 その結果、図ＩＥに示すようにビア１８が形成される。 ビアホール１７内で銅の上にデポジットされたパラジウ
ムはニッケルを層１２から垂直に成長させ、且つ層１４
から垂直及び水平に成長させる。デポジションは、層１
２及び１４が効果的に且つ信頼性をもって接触し合うよ
うに、図示のごとくビアホール１７の途中で停止させ得
る。上部層１４の上方にはエツジ１９が形成される。下
方に形成されたエツジは層１２から形成されたニッケル
層と合体している。 ［００１９１本発明の方法を用いれば、共通ビアホール
１７が深さとほぼ同じかそれより小さい断面を有するこ
とができ、実質的に平坦な充填物を得るためのあらゆる
化学的デポジションに適合する。但し、Ｕ状の部分的充
填物は２つの銅層を効果的に且つ確実に接触させること
ができる。 ［００２０１本発明は以上説明してきた実施例には限定
されず、−船釣には集積回路接続ボードで使用される総
ての金属導電層、即ち銅、鉄及び特にアルミニウムに適
用し得、ビアを形成するための充填金属の化学的デポジ
ションを行うあらゆる方法及び複数の積重された層の相
互接続に使用できる。本発明はまた、ビアのセンタリン
グ及び化学的デポジションを行うための連続的マスキン
グといった問題がなく、所期の高集積度の接続に適して
いるという利点も有する。勿論、ビアホールの形成には
任意の公知のエツチング方法、例えばレーザエツチング
を使用し得る。また、マスクは上部金属層に形成しても
よい。更に、本発明の接続は隣接しない２つの金属層に
ついても行うことができる。
【図ＩＡＩ本発明の相互接続方法の段階を示すための電
子ボードの簡単な部分断面図である。 【図ＩＢ］本発明の相互接続方法の段階を示すための電
子ボードの簡単な部分断面図である。 【図ＩＣ】本発明の相互接続方法の段階を示すための電
子ボードの簡単な部分断面図である。
子ボードの簡単な部分断面図である。 【図ＩＢ］本発明の相互接続方法の段階を示すための電
子ボードの簡単な部分断面図である。 【図ＩＣ】本発明の相互接続方法の段階を示すための電
子ボードの簡単な部分断面図である。
【図ＩＤＩ本発明の相互接続方法の段階を示すための電
子ボードの簡単な部分断面図である。 【図ＩＥ】本発明の相互接続方法の段階を示すための電
子ボードの簡単な部分断面図である。
子ボードの簡単な部分断面図である。 【図ＩＥ】本発明の相互接続方法の段階を示すための電
子ボードの簡単な部分断面図である。
１０ 電子ボード
１１ 多層ネットワーク
１６ マスク
１７ ビアホール
１８ ビア
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】ビアホール内における金属の化学的デポジ
ションを用いて電子ボードの金属多層ネットワーク内の
相互接続を行う方法であって、多層ネットワークの少な
くとも第１及び第２金属層を積重状にデポジットし、第
１金属層を底部とし第２金属層を貫通するビアホールを
設け、このビアホール内で化学的デポジションを行って
前記２つの金属層を互いに接続することを特徴とする電
子ボードの多層ネットワークの金属層を相互接続する方
法。 【請求項２】化学的デポジションが２つの金属層からの
成長によるビアの形成を含むことを特徴とする請求項１
に記載の方法。 【請求項３】ニッケルの化学的デポジションを含むこと
を特徴とする請求項１又は２に記載の方法。【請求項４
】湿式によるニッケルの化学的デポジションに従ってボ
ードをＤＭＡＢ浴中に浸漬させる操作を含むことを特徴
とする請求項３に記載の方法。 【請求項５】金属多層ネットワークの活性化を塩化パラ
ジウム触媒溶液を用いて行うことを特徴とする請求項１
から４のいずれか一項に記載の方法。 【請求項６】金属層が活性化浴に対して不活性の材料か
らなる絶縁層によって互いに分離されていることを特徴
とする請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。【
請求項７】絶縁層がポリイミドのような重合材料からな
ることを特徴とする請求項６に記載の方法。【請求項８
】第１及び第２金属層が隣接していないことを特徴とす
る請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。 【請求項９】ビアホールがその深さと実質的に同じか又
はそれより小さい断面を有することを特徴とする請求項
１から８のいずれか一項に記載の方法。 【請求項１０】多層ネットワークの金属層を底部とする
ビアホール内に少なくとも１つの化学的金属デポジット
を含んだ多層ネットワークを有し、前記化学的デポジッ
トが前記ビアホール内で多層ネットワークの少なくとも
１つの別の金属層を直接接続するビアを構成しているこ
とを特徴とする電子ボード。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8916956 | 1989-12-21 | ||
| FR8916956A FR2656493A1 (fr) | 1989-12-21 | 1989-12-21 | Procede d'interconnexion de couches metalliques du reseau multicouche d'une carte electronique, et carte en resultant. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04209555A true JPH04209555A (ja) | 1992-07-30 |
| JP2618093B2 JP2618093B2 (ja) | 1997-06-11 |
Family
ID=9388799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2418145A Expired - Fee Related JP2618093B2 (ja) | 1989-12-21 | 1990-12-21 | 電子ボードの多層ネットワークの金属層を相互接続する方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5464653A (ja) |
| EP (1) | EP0435717B1 (ja) |
| JP (1) | JP2618093B2 (ja) |
| DE (1) | DE69012082T2 (ja) |
| ES (1) | ES2063316T3 (ja) |
| FR (1) | FR2656493A1 (ja) |
Cited By (1)
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1990
- 1990-12-07 EP EP90403493A patent/EP0435717B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1990-12-07 DE DE69012082T patent/DE69012082T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-12-07 ES ES90403493T patent/ES2063316T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1990-12-18 US US07/628,896 patent/US5464653A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-12-21 JP JP2418145A patent/JP2618093B2/ja not_active Expired - Fee Related
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