JPH06268377A - 多層配線基板の製造方法 - Google Patents

多層配線基板の製造方法

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JPH06268377A
JPH06268377A JP5625993A JP5625993A JPH06268377A JP H06268377 A JPH06268377 A JP H06268377A JP 5625993 A JP5625993 A JP 5625993A JP 5625993 A JP5625993 A JP 5625993A JP H06268377 A JPH06268377 A JP H06268377A
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JP
Japan
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forming
layer
via hole
insulating film
wiring board
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Withdrawn
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JP5625993A
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English (en)
Inventor
Yasuhide Onuki
康英 大貫
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速の信号を扱う多層配線基板で必要となる
小さい直径で深い信号線の接続ビアの形成を可能にし、
高密度で、扱う信号の質が優れた多層配線基板の製造方
法を提供する。 【構成】 セラミックから成る基板と、該基板上に絶縁
体層と導体層とを交互に形成し、電源あるいは接地層と
電気信号を伝播させる信号配線層とを有する多層配線基
板の電源または信号配線の上下の層間を接続するように
配置される多層配線基板の製造方法において、めっきを
用いて接続部分の一部を柱状の導体より成る第1のビア
ポスト22Aで形成する工程と、この第1のビアポスト
22A上に第1の中間絶縁膜13を形成する工程と、こ
の第1の絶縁膜13にエッチングによりビアホール22
Bを形成する工程と、このビアホール22Bに接続され
る中間信号線24を形成する工程とを施す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、多層配線基板の製造方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の分野の技術としては、日
経エレクトロニクス「CuポリイミドやSiパッケージ
などLSI実装の新しい手法を探る」1984年8月2
7日号P145〜P159に開示されるものがあった。
図3はかかる従来の多層配線基板の製造工程断面図であ
る。
【0003】まず、図3(a)に示すように、セラミッ
ク基板1に電源やグランド(接地)等の配線2を形成し
ておき、その上にポリイミドを塗布して加熱硬化し、膜
厚10〜20μm程度の厚い絶縁膜3を形成する。次
に、図3(b)に示すように、この絶縁膜3にホトレジ
ストを塗布し、マスク露光、現像、エッチング工程を経
てビアホール4を形成する。
【0004】次に、図3(c)に示すように、蒸着、ス
パッタリングなどの方法で、薄膜の信号配線5を形成す
る。次いで、図3(d)に示すように、その上に、再び
ポリイミドを塗布し、厚く平坦な保護膜6を形成する。
以上の工程を繰り返し、多層配線基板を得るようにして
いた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記多
層配線基板を高速の信号を扱う基板として用いる場合、
その伝送信号の品質を優良に保つために、多層配線基板
の特定の層にグランド層を挿入し、グランドと信号線と
の間に絶縁膜を挟んで一定の特性インピーダンスを保つ
必要が生じる。特性インピーダンスは、主として、絶縁
膜の誘電率、信号線の幅及び厚み、グランドと信号線と
の間隔、すなわち絶縁体層の厚みで決められる。
【0006】また、信号の品質を優良に保つには、単位
長当たりの信号線の抵抗を小さくする必要がある。つま
り、信号線に使用される導体の固有抵抗を一定とした場
合、その幅及び厚みを大きく取る必要がある。このよう
に、信号線の幅を大きく取り、特性インピーダンスを一
定に保つようにすると、絶縁体の厚みを大きくする必要
がある。
【0007】そこで、従来技術では、上下の配線を接続
するため、図3(b)に示すように、ビアホール4をエ
ッチングで形成するとした場合、そのビア径を一定に保
ち、深いビア(例えば、ビア径を16μmφに保ち、深
さ25μmのビア)を形成することには限界がある(例
えば、穴径が大きくなる。また、エッチングが途中で止
まって進行しなくなる)。
【0008】更に、高速信号を扱う基板では、高密度の
配線が求められ、配線長を短くする必要がある。この点
では、そのビア径は小さくしなければならない。従来の
ビア形成方法では、上記したように、小さなビア径で深
いビアの形成が不可能であった。本発明は、以上述べた
高速の信号を扱う多層配線基板で必要となる、小さい直
径で深い信号線の接続ビアの形成を可能にし、高密度
で、扱う信号の質が優れた多層配線基板の製造方法を提
供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、セラミックから成る基板と、該基板上に
絶縁体層と導体層とを交互に形成し、電源あるいは接地
層と電気信号を伝播させる信号配線層とを有する多層配
線基板の電源または信号配線の上下の層間を接続するよ
うに配置される多層配線基板の製造方法において、めっ
きを用いて接続部分の一部を柱状の導体より成るビアポ
ストで形成する工程と、該ビアポスト上に絶縁体層を形
成する工程と、該絶縁体層にエッチングによりビアホー
ルを形成する工程と、該ビアホールに接続される信号配
線層を形成する工程とを施すようにしたものである。
【0010】
【作用】本発明によれば、上記したように、信号線の接
続の方法として、絶縁体中にめっきを用いて、導体を柱
状に形成する工程と、絶縁体層にエッチングにより、ビ
アホール形成し、この中に導体を形成する工程とを施
す。したがって、それぞれの工程の欠点を補い、厚い絶
縁体を用いても、信号配線層を確実に行なえる多層配線
基板を得ることができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例について図を参照しな
がら詳細に説明する。図1は本発明の第1の実施例を示
す多層配線基板の製造工程断面図、図2は本発明の第1
の実施例を示す多層配線基板の断面図である。まず、本
発明の実施例を示す多層配線基板の製造方法について図
1を参照しながら説明する。
【0012】まず、研磨によって平坦化した表面を持
ち、更に基板と外部接続するための入出力のための導体
ポストを持つセラミック基板(96%−アルミナ)上
に、銅−ポリイミド薄膜多層基板を製造する場合につい
て説明を行う。まず、図1(a)に示すように、基板と
外部接続するための入出力のための導体ポスト21を有
するアルミナ基板11上に、銅薄膜をスパッタリング法
を用いて厚さ1000Å堆積させる。以下、この銅薄膜
をカレントフィルム12と呼ぶ。
【0013】次に、カレントフィルム12上にホトレジ
ストを塗布し、半硬化させた後(このホトレジストの膜
厚を10μmとする)、第1のビアポストのパターンを
有するホトマスクを使用して、レジストパターン形成を
行い、レジストにビアホールを開ける。次に、カレント
フィルム12を陰極として、銅の電解めっきを行い、第
1のビアポストを形成する。この時の第1のビアポスト
の高さを10μmとする。
【0014】次いで、レジスト全体を除去し、カレント
フィルム12もエッチングにより、除去する。次いで、
図1(b)に示すように、ポリイミドを平坦に塗布した
後、硬化させる。この時、ポリイミド硬化後の厚さは第
1のビアポスト22Aの高さと同一の10μmとする。
【0015】次に、第1のビアポスト22Aの上に僅か
に存在するポリイミドを研磨によって除去する。このよ
うにして、第1のビアポスト22Aの高さ(10μm)
と同一の膜厚を有するポリイミドから成る第1の中間絶
縁膜13が形成される。この際、アルミナ基板11内の
導体ポスト21と、上記第1のビアポスト22Aとは、
相互に接続する位置に配置する。また、ここでは、導体
ポスト21の直径を50μm、第1のビアポスト22A
の直径を16μmとした。
【0016】次に、この上に、再びカレントフィルムを
堆積させる。次いで、ホトレジストを厚さ5μm塗布
し、半硬化後、第1グランドのパターンを有するホトマ
スクを使用してレジストパターン形成を行う。次に、図
1(c)に示すように、上記と同様に、銅めっきを行
い、5μmの厚みで第1グランド23を形成する。そし
て、レジスト全体を除去する。
【0017】次に、この上に、感光性ポリイミドを塗布
し、オーブンで加熱(100℃で1時間)し、半硬化さ
せた後、上記の第1のビアポスト22Aの形成時のパタ
ーンを有するガラスマスクを用いて、半硬化ポリイミド
上に光照射を行い、ポリイミド現像液を用いて、ビアホ
ール22Bを有する第2の中間絶縁膜14を形成する。
【0018】これを再びオーブンで加熱(350℃で1
時間)し、硬化させる。この実施例で用いたポリイミド
は、ポジ型の感光性ポリイミドである。この時のポリイ
ミドの硬化後の厚みは15μmである。次に、この上に
再びカレントフィルムを堆積させる。次に、再びホトレ
ジストを厚さ5μm塗布し、半硬化後、中間信号層のパ
ターンを有するホトマスクを用いて、レジストパターン
の形成を行う。
【0019】次に、上記と同様に、銅めっき(5μm)
を行う。ここで、レジスト全体を除去し、カレントフィ
ルムも除去する。このようにして、図1(d)に示すよ
うに、第1のビアポスト22Aと中間信号層24とは、
ビアホール22Bの中にめっきされた銅によって接続さ
れる。上記の工程を繰り返すことで、図2に示すよう
に、第2のビアポスト25A、第3の中間絶縁膜15、
第2グランド26、第4の中間絶縁膜16とビアホール
25B及び上部信号配線27を形成する。この際、第2
のビアポスト25Aと第3の中間絶縁膜15の高さ及び
厚みは15μmとし、感光性ポリイミドからなる第4の
中間絶縁膜16の厚みは10μmとする。
【0020】これに全体に、保護膜17として、15μ
mのポリイミドを形成後、外部との接続のための保護膜
ビアホール28を上記と同様に形成する。次に、本発明
の第2の実施例について説明する。図4は本発明の第2
の実施例の多層配線基板の断面図である。この第2の実
施例においては、第1の実施例における感光性ポリイミ
ドからなる第2の中間絶縁膜14及び第4の中間絶縁膜
16に代わって、非感光性ポリイミドからなる第2の中
間絶縁膜31と第4の中間絶縁膜32を用いて、同じ構
造を持つ多層配線基板を形成した。
【0021】第1の実施例と異なった工程は、第2の中
間絶縁膜31のビアホール22Bを形成する際、非感光
性ポリイミドを塗布し、オーブンで加熱し(100℃で
1時間)、半硬化させた後、ホトレジストを塗布し(5
μm)、ビア22のビアパターンを有するホトマスクを
用いて、レジストパターン形成を行い、これに生じた穴
を通じてポリイミドのエッチングを行う。この時、用い
るエッチング液は、上記ホトレジストの現像液と同一の
ものである。ポリイミドにビアホールを形成後、レジス
トを除去し、オーブンを使用し(350℃ 1時間)、
ポリイミドの硬化を行う。
【0022】これらの工程は、第4の中間絶縁膜32と
ビアホール25Bの形成にも同様に用いる。その他の工
程は第1の実施例と同様である。なお、本発明は、上記
実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づ
いて種々変形することが可能であり、それらを本発明の
範囲から排除するものではない。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
セラミックから成る基板と、該基板上に絶縁体層と導体
層とを交互に形成し、電源あるいは接地層と電気信号を
伝播させる信号配線層とを有する多層配線基板の電源ま
たは信号配線の上下の層間を接続するように配置される
多層配線基板の製造方法において、めっきを用いて接続
部分の一部を柱状の導体より成るビアポストで形成する
工程と、該ビアポスト上に絶縁体層を形成する工程と、
該絶縁体層にエッチングによりビアホールを形成する工
程と、該ビアホールに接続される信号配線層を形成する
工程とを施すようにしたので、次のような効果を奏する
ことができる。
【0024】(1)厚い絶縁体層に対して、配線を容易
に形成することができ、多層配線の接続を確実に行うこ
とができる。 (2)すべてビアポストで形成するのに比べて、その製
造工程を低減することができる。 (3)すべてビアホールで形成するのに比べて、厚い絶
縁体層が使用できるようになった。
【0025】(4)ビア径が大きくならないので、配線
密度の向上を図ることができる。 (5)配線の接続部分の抵抗値を低くすることができる
とともに、接続部分の信頼性の向上を図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す多層配線基板の製
造工程断面図である。
【図2】本発明の第1の実施例を示す多層配線基板の断
面図である。
【図3】従来の多層配線基板の製造工程断面図である。
【図4】本発明の第2の実施例を示す多層配線基板の断
面図である。
【符号の説明】
11 アルミナ基板 12 銅薄膜(カレントフィルム) 13 第1の中間絶縁膜 14,31 第2の中間絶縁膜 15 第3の中間絶縁膜 16,32 第4の中間絶縁膜 17 保護膜 21 導体ポスト 22A 第1のビアポスト 22B,25B ビアホール 23 第1グランド 24 中間信号層 25A 第2のビアポスト 26 第2グランド 27 上部信号配線 28 保護膜ビアホール

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セラミックから成る基板と、該基板上に
    絶縁体層と導体層とを交互に形成し、電源あるいは接地
    層と電気信号を伝播させる信号配線層とを有する多層配
    線基板の電源または信号配線の上下の層間を接続するよ
    うに配置される多層配線基板の製造方法において、 (a)めっきを用いて接続部分の一部を柱状の導体より
    成るビアポストで形成する工程と、 (b)該ビアポスト上に絶縁体層を形成する工程と、 (c)該絶縁体層にエッチングによりビアホールを形成
    する工程と、 (d)該ビアホールに接続される信号配線層を形成する
    工程とを施すことを特徴とする多層配線基板の製造方
    法。
  2. 【請求項2】 前記ビアポストは接続部分の下方の一部
    となし、ビアホールを接続部分の上方の一部と成すこと
    を特徴とする請求項1記載の多層配線基板の製造方法。
JP5625993A 1993-03-17 1993-03-17 多層配線基板の製造方法 Withdrawn JPH06268377A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7100275B2 (en) 2000-03-31 2006-09-05 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method of producing a multi-layered wiring board
JP2009260204A (ja) * 2008-04-18 2009-11-05 Samsung Electro Mech Co Ltd プリント基板およびその製造方法
JP2020117641A (ja) * 2019-01-25 2020-08-06 住友重機械プロセス機器株式会社 炉内観察装置、炉内観察装置のメンテナンス方法

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