JPH05198948A - 厚膜と薄膜の混成多層回路基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】厚膜薄膜混成多層回路基板において、薄膜配線
層の絶縁層間に水分等が侵入するのを防止することによ
り界面の接着強度を維持して層間での剥離を防止する。 【構成】第一絶縁層１の周辺部分をドライエッチング等
の方法で除去し、その表面を覆うようにＣｒ等の金属膜
３を形成する。第二絶縁層４は第一絶縁層１よりも少し
内側の寸法まで除去し、その上に第二配線層５を形成す
る。これにより第一絶縁層と第二絶縁層の界面は金属膜
で封止された構造と成る。 【効果】本構造を用いることにより絶縁層端面部からの
水分の浸入が防止でき、しかも、この端面部は密着力の
大きい金属薄膜で接着されているために層間での剥離防
止に大きな効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子回路部品を搭載する
回路基板に係り、特に半導体素子を高密度に実装するに
好適な厚膜薄膜混成多層回路基板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、厚膜基板上に薄膜の配線パタ−ン
を多層に形成する場合は絶縁膜としてポリイミド等の有
機材料を、配線膜として銅等の導体材料を交互に形成す
るのが一般的である。この形成プロセスの代表的な例と
しては、まず、厚膜基板をスピンナ塗布機に装着してポ
リイミドワニスを一定膜厚に塗布し、ベ−ク炉で乾燥固
化して絶縁膜を形成する。次に、絶縁層の上下を電気的
に接続するためのビアホ−ルを形成する。この場合はレ
ジスト塗布、露光、現像のプロセスを経て、所望のエッ
チングマスクを形成し、ヒドラジン等のエッチング液中
でポリイミドの穴明けを行う。この後、レジスト剥離、
洗浄、乾燥を行って配線膜の形成工程に移る。配線膜は
Ｃｒ、Ｃｕの順にスパッタ成膜し、この上にレジストの
塗布を行って、露光、現像のプロセスを繰り返し、Ｃｕ
の不要部分をエッチング除去して、再びレジストの剥
離、洗浄、乾燥を行うことにより所望の配線パタ−ンを
得る。以上の工程を経て一層分の薄膜配線が得られる
が、多層配線を行う場合には上記の工程が複数回繰り返
される。

【０００３】このようにして形成された薄膜の多層配線
基板において、配線膜は必要な部分を除いて全て取り去
さられる。このため、回路基板の周辺部はポリイミド同
志の接着によって上下層が一体化された構造となってい
る。一方、低熱膨張係数のポリイミド同志は接着力が小
さく、ピ−ル強度で測定して３００〜５００ｇ／ｃｍと
比較的小さな値しか得られない。更に、このポリイミド
／ポリイミドの接着界面は上記したプロセスに於いて、
配線膜のエッチング液やレジスト剥離液に曝されてピ−
ル強度は数１０ｇ／ｃｍ程度に低下してしまうことがあ
る。また、製造プロセス中での接着力低下を防止できて
も、一般大気中で使用すると湿度により水分が接着層界
面に侵入して層間密着力が低下する。このため、薄膜層
に加わっている膜応力との関連で層間が剥離する場合も
発生した。

【０００４】この層間密着力の低下原因となるポリイミ
ド界面への水分の侵入を防止する方法として特開平２−
６３１９０では多層配線形成後に薄膜層の端部をポリイ
ミドで被覆する技術が開示されている。本技術によれ
ば、厚膜基板よりも小さく形成した薄膜の多層配線層端
部を、薄膜層を形成後に一括して膜厚２５μｍのポリイ
ミド膜で被覆している。これにより、各層毎の界面露出
部を保護して水分の侵入を防止している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術ではポリイミドを用いて薄膜層の端部を保護し
ているためにポリイミドを透過して層間に侵入する水分
を防止することはできない。また、薄膜層を逐次形成す
る場合には薄膜層の形成が完了した時点で保護コ−トを
行うために、その形成プロセス中で浸漬される各種溶液
がポリイミド界面に浸入することに対しては何の保護効
果もない。そこで、本発明では水分の侵入をより完璧に
防止して、かつ、形成プロセス中で受けるプロセスダメ
−ジの保護効果も合わせ持つ厚膜薄膜混成多層回路基板
の薄膜層端部保護構造を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的は薄膜層を一
層形成する度毎に金属膜を用いてポリイミド層の端部を
保護し、ポリイミドとポリイミドの界面に水分が浸入す
るのを防止することにより達成できる。

【０００７】

【作用】例えば、ポリイミドで絶縁層を一層形成する度
ごとに絶縁層の周辺部分を除去し、絶縁層の上に形成す
る配線層の金属で絶縁層周辺部分を被覆して界面層の保
護を行う。これにより、絶縁層を一層形成する度ごとに
その界面を水分の透過し難い金属膜で封止することにな
るので、絶縁層界面は水分の侵入をより完璧に防止で
き、かつ、プロセス中で使用される溶液にも一度も侵さ
れることがない。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１により説明す
る。図１は本発明による厚膜薄膜混成多層回路基板の製
造プロセスを示したもので、図１中の（ａ）はセラミッ
クス基板１を、（ｂ）は基板上１にポリイミドをスピン
塗布して第一絶縁層２を形成した状態を示している。同
様に（ｃ）は第一絶縁層１の周辺部分をドライエッチン
グやレ−ザアブレ−ション等の方法で除去した状態を示
し、（ｄ）はその表面全面を覆うようにＣｒ／Ｃｕ／Ｃ
ｒ等の多層構造の金属膜や、Ｃｒ、Ｔｉ等の単一金属膜
で配線層３を形成した状態を示している。（ｅ）は
（ｄ）の状態の金属膜をホトリソグラフ、エッチング等
の技術を用いて配線パタ−ンを形成し、その表面に第二
絶縁層４を形成した状態を示している。ただし、この
時、配線膜の周辺部は基板１の表面と第一絶縁層１の周
辺部表面を連続して被覆した形状に残している。また、
（ｆ）は第二絶縁層４の周辺部分を除去した状態を示し
ており、第一絶縁層１よりも少し内側の寸法までポリイ
ミドを除去する構造とする。従って、多層構造にした場
合は階段状の端部が形成される。（ｇ）は（ｆ）の表面
に第二配線層５を形成した状態である。図１には明示し
ていないが、本プロセスを更に第三層、第四層と繰り返
し、薄膜の多層回路形成が形成される。

【０００９】

【発明の効果】本発明によれば絶縁層の端面部は各層毎
に金属膜で封止されているので、この構造の薄膜配線を
一般大気中で使用しても絶縁層の端面部から水分が浸入
することはない。しかも、金属膜による封止は配線層が
一層形成される度ごとに行われているので、形成プロセ
スの途中で使用されるエッチング液やレジスト剥離液等
の薬液からもポリイミド／ポリイミドの界面を保護する
ことが可能と成り、層間接着力の低下防止により大きな
効力を発揮することができる。また、層間の剥離は積層
膜の端面部から進行する場合がほとんどであるが、本発
明によれば、この端面部は密着強度の大きい金属薄膜で
接着されているのでピ−ル強度にして１ｋｇ／ｃｍ以上
の値を維持でき、かつ、この界面は金属／金属の接着面
となっているので、水分の浸入をより完全に防止するこ
とができ、接着強度が低下することはない。このため、
従来の薄膜配線層端面部の接着力がピ−ル強度にして数
１０ｇ／ｃｍ程度しか得られなかったのに比べて、本発
明による薄膜層の接着強度は充分大きくでき、層間の剥
離防止に大きな効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を製造プロセス毎の回路基板
断面図である。

【符号の説明】

１…セラミックス基板、 ２…第一絶縁層、 ３…第一配線層、 ４…第二絶縁層、 ５…第二配線層。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】セラミックス基板と有機絶縁膜と金属配線
   膜からなる電気回路基板の薄膜多層部において、その周
   辺部分を各層毎に金属薄膜で封止したことを特徴とする
   厚膜と薄膜の混成多層回路基板。
2. 【請求項２】請求項１の回路基板において薄膜部の周辺
   部が上層になるに従って階段状に小さくなる構造を有し
   たことを特徴とする厚膜と薄膜の混成多層回路基板。