JPH07336015A - マルチチップモジュール用配線回路基板の製造方法 - Google Patents

マルチチップモジュール用配線回路基板の製造方法

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JPH07336015A
JPH07336015A JP14530594A JP14530594A JPH07336015A JP H07336015 A JPH07336015 A JP H07336015A JP 14530594 A JP14530594 A JP 14530594A JP 14530594 A JP14530594 A JP 14530594A JP H07336015 A JPH07336015 A JP H07336015A
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JP
Japan
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wiring pattern
silanol
metal wiring
circuit board
insulating film
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JP14530594A
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English (en)
Inventor
Yuji Shimazaki
勇二 島崎
Osamu Masutomi
理 増冨
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Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 マルチチップモジュールの配線回路基板の層
間絶縁膜に、良好な平坦性とステップカバレージ性とを
付与し、しかも低コスト且つ良好な作業性で成膜できる
ようにする。 【構成】 耐熱絶縁性基板1、下層金属配線パターン
2、層間絶縁膜3及び上層金属配線パターン4が順次積
層されてなるマルチチップモジュール用配線回路基板の
当該層間絶縁膜3として、下層金属配線パターン2上に
シラノール含有液状組成物を塗布し、乾燥した後に焼成
して得られるSiO膜を使用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の半導体チップを
搭載するためのマルチチップモジュール基板の製造方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、複数の半導体チップを互いに
連関して効率よく動作させるために、複数の半導体チッ
プを一つの配線回路基板に搭載したマルチチップモジュ
ールが広く使用されるようになっている。このような配
線回路基板の基本的な構造としては、図3に示すよう
に、ガラスエポキシ基板などの絶縁基板31の表面に銅
又はAlなどからなる配線パターン32と半導体チップ
搭載部Aとが形成された構造を有する。
【0003】近年、このようなマルチチップモジュール
用配線回路基板に対しては、最近の急激な半導体チップ
の高集積化に伴い、より高密度の実装を可能とし、しか
もより高い放熱効率を実現できるような構造を有するこ
とが求められている。このため、図4に示すように、S
i基板やAl基板などの金属基板41、SiOなどの
金属酸化膜や絶縁性樹脂膜などの耐熱絶縁層42、銅又
はAlなどの下層配線パターン43、層間絶縁膜44及
び銅又はAlなどの上層金属配線パターン45が順次積
層された基板をマルチチップモジュールの配線回路基板
として用いることも試みられている。
【0004】このような配線回路基板の層間絶縁膜44
としては、PVD法(例えば、真空蒸着法、スパッタ
法、イオンプレーティング法など)やCVD法(例え
ば、減圧CVD法、プラズマCVD法、ECR−CVD
法など)により成膜された金属酸化膜又半導体酸化膜な
どの無機絶縁性膜や、ポリイミドなどの樹脂をコーティ
ングすることにより得られる有機絶縁性膜が使用されて
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、PVD
法やCVD法により成膜された無機絶縁膜は、耐熱性や
機械的特性の点では優れているものの、平坦性やステッ
プカバレージ性が十分でないために、図5に示すよう
に、下層配線パターン43と上層配線パターン45との
間Bでショートする場合があるという問題があった。こ
のほかにも、PVD法やCVD法による成膜の場合に
は、安定した成膜レートが得られにくく、長い成膜時間
が必要とされ、膜厚の制御も難しい等の成膜作業性の問
題や、装置的に大掛かりとなるために成膜コストが上昇
するという問題もあった。なかでもCVD法の場合に
は、有毒ガスや可燃性ガスを使用するために安全性の点
でも問題があった。
【0006】一方、コーティング法により成膜された有
機絶縁性膜の場合には、平坦性、ステップカバレージ性
あるいは成膜コストの点では満足すべき特性を示すが、
無機絶縁膜に比べ耐熱性や機械的特性の点で不十分であ
るという問題があった。
【0007】本発明は、以上のような従来技術の問題点
を解決しようとするものであり、マルチチップモジュー
ルの配線回路基板の層間絶縁膜に、良好な平坦性とステ
ップカバレージ性とを付与し、しかも低コスト且つ良好
な作業性で成膜できるようにすることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者は、シラノール
含有液状組成物を下層金属配線パターン上に塗布し、乾
燥することによりシラノール含有層を形成し、その層を
焼成することにより得られるSiO膜を層間絶縁膜と
して利用することにより上述の目的が達成できることを
見出し、本発明を完成させるに至った。
【0009】即ち、本発明は、耐熱絶縁性基板、下層金
属配線パターン、層間絶縁膜及び上層金属配線パターン
が順次積層されてなるマルチチップモジュール用配線回
路基板の製造方法において、層間絶縁膜の成膜工程が、
下層金属配線パターン上にシラノール含有液状組成物を
塗布し、乾燥した後に焼成してSiO膜を形成する工
程からなることを特徴とする製造方法を提供する。
【0010】以下、本発明を図1に示す製造工程図
(i)〜(iii)に従って詳細に説明する。
【0011】工程(i) まず、耐熱絶縁性基板1を用意し、その片面に下層金属
配線パターン2を形成する(図1(a))。下層金属配
線パターン2の形成は、公知の方法により行うことがで
き、例えば、耐熱絶縁性基板1上に、Al層あるいはC
u層を蒸着法やスパッタ法などにより成膜し、そのAl
層あるいはCu層をフォトリソグラフ法によりパターニ
ングすることにより形成することができる。
【0012】耐熱絶縁性基板1としては、後述する層間
絶縁膜の焼成時の加熱に耐えられるものを適宜使用する
ことができる。例えば、表面に絶縁膜が形成された金属
板や、セラミックス基板などを使用することができる。
特に、表面に酸化膜が形成されたSi基板又はAl基板
を使用することが、高い放熱性の点で好ましい。
【0013】工程(ii) 次に、下層金属配線パターン2の上に、シラノール含有
液状組成物を塗布し、乾燥することによりシラノール含
有層を形成し、その層を焼成することにより絶縁性のS
iO層とする。このSiO層が層間絶縁膜3となる
(図1(b))。ここで、シラノール含有液状組成物
は、式(1)
【0014】
【化2】RSi(OH)4−n (1) (式中、Rはメチルなどの低級アルキルであり、nは1
〜3の数である)で表されるシラノール化合物をアルコ
ール類に溶解したものを好ましく使用することができ
る。組成物中における、式(1)の化合物の濃度は特に
限定されていないが、塗布性や安定性の点の観点からS
iOに換算した場合には1〜20重量%とすることが
好ましい。なお、シラノール含有液状組成物に、必要に
応じて、リン、ホウ素、ヒ素、アンチモンなどのドーパ
ント化合物を添加することができる。
【0015】このようなシラノール含有液状組成物の塗
布方法としては、特に限定されていないが、均一で薄く
塗布できるスピンコート法を採用することが好ましい。
【0016】シラノール含有液状組成物を乾燥してシラ
ノール含有層を形成する方法としても特に限定されず、
公知の方法を採用することができる。
【0017】シラノール含有層の焼成は、100〜90
0℃の温度で好ましく行うことができるが、より好まし
くは3段階のステップアニール法により行う。即ち、ま
ず、100℃程度の温度で第1段階ベーク(第一の仮焼
成)を行うことによりシラノール含有層から溶剤を蒸発
させ、次に250〜350℃程度の温度で第2段階ベー
ク(第2の仮焼成)を行うことによりシラノール含有層
をガラス化し、次に450〜900℃の温度で第3段階
ベーク(本焼成)を行うことによりシラノール含有層を
緻密化する。これにより、シラノール含有層がSiO
膜となる。焼成時間は、焼成温度、シラノール化合物の
種類、層厚などに応じて適宜決定することができる。
【0018】上述したように成膜された層間絶縁膜3
は、自己平坦度(D)が0.1〜0.2と非常に良好な
数値を示す。ここで、自己平坦度(D)は、図2に示す
ように、下層金属配線パターン3のステップ部分におけ
る層間絶縁膜3の実際の最小膜厚をDmin とし、その最
小膜厚部分が理想的にカバーレージされたときの膜厚を
D0 としたときに、下式(A)
【0019】
【数1】D=1−Dmin/D0 (A) で定義される。カバーレージが良好な場合には、Dmin
の値がD0 に近付くのでDの数値は小さくなる。
【0020】なお、層間絶縁膜3の膜厚の制御は、シラ
ノール含有液状組成物の粘度、スピンコートの塗布条件
(回転数など)を適宜調整することにより容易に制御す
ることができる。
【0021】また、スピンコート法などを利用するため
に、PVD法やCVD法などに比べ高スループットで成
膜することができる。
【0022】工程(iii) 層間絶縁膜3の上に、下層金属配線パターン2を形成し
た場合と同様に上層金属配線パターン4を形成する(図
1(c))。これにより、本発明のマルチチップモジュ
ール用配線回路基板を得ることができる。
【0023】
【作用】本発明のマルチチップモジュール用配線回路基
板の製造方法においては、層間絶縁膜の形成の際に、ま
ず、有機絶縁膜を形成する場合と同様の操作により、シ
ラノール含有液状組成物を下層金属配線パターン3上に
塗布する。従って、低コストで平坦性とステップカバレ
ージ性の良好なシラノール含有層を形成することが可能
となる。そして、その良好な平坦性とステップカバレー
ジ性とを維持しながらその層を焼成することによりSi
膜を形成する。従って、耐熱性と機械的特性に優れ
た無機絶縁膜の形成が可能となる。
【0024】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。
【0025】実施例1 厚さ0.625mmのSiウエハの表面に厚さ2μmの
絶縁性酸化膜を形成した。
【0026】次に、フォトリソグラフ法を利用して、そ
のSiウエハの片面に厚さ2μmの配線パターンを形成
した。
【0027】次に、配線パターン上に、シラノール含有
液状組成物[SiO換算濃度20重量%(OCD、東
京応化工業株式会社製)]をスピンコート法により15
秒間塗布し、乾燥してパターン凹部において1.5μm
厚のシラノール含有層を形成した。この操作を3回繰り
返すことにより、合計4μm厚のシラノール含有層を形
成した。
【0028】次に、450℃の焼成炉に投入し、30分
間焼成して層間絶縁膜を形成した。得られた層間絶縁膜
の自己平坦度は0.1程度であった。
【0029】この層間絶縁膜上に、フォトリソグラフ法
を利用して厚さ4μmの上層配線パターンを形成した。
これにより、マルチチップモジュール用配線回路基板を
得た。
【0030】
【発明の効果】本発明によれば、マルチチップモジュー
ルの配線回路基板の層間絶縁膜に、良好な平坦性とステ
ップカバレージ性とを付与できる。しかも、そのような
層間絶縁膜を低コスト且つ良好な作業性で成膜できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のマルチチップモジュール用配線回路基
板の製造方法の工程図である。
【図2】自己平坦度の説明図である。
【図3】従来のマルチチップモジュール用配線回路基板
の断面図である。
【図4】従来のマルチチップモジュール用配線回路基板
の断面図である。
【図5】従来のマルチチップモジュール用配線回路基板
の問題点の説明図である。
【符号の説明】
1 耐熱絶縁性基板 2 下層金属配線パターン 3 層間絶縁膜 4 上層金属配線パターン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // H01L 23/522 H05K 3/46 T 6921−4E U 6921−4E

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 耐熱絶縁性基板、下層金属配線パター
    ン、層間絶縁膜及び上層金属配線パターンが順次積層さ
    れてなるマルチチップモジュール用配線回路基板の製造
    方法において、層間絶縁膜の成膜工程が、下層金属配線
    パターン上にシラノール含有液状組成物を塗布し、乾燥
    した後に焼成してSiO膜を形成する工程からなるこ
    とを特徴とする製造方法。
  2. 【請求項2】 シラノール含有液状組成物が式(1) 【化1】RSi(OH)4−n (1) (式中、Rは低級アルキルであり、nは1〜3の数であ
    る)で表される化合物を含有する請求項1記載の製造方
    法。
  3. 【請求項3】 シラノール含有液状組成物をスピンコー
    ト法により塗布する請求項1又は2記載の製造方法。
  4. 【請求項4】 100〜900℃で焼成する請求項1〜
    3のいずれかに記載の製造方法。
  5. 【請求項5】 耐熱絶縁性基板が、少なくとも下層金属
    配線パターン側の表面に酸化膜が形成されたSi基板又
    はAl基板である請求項1〜4のいずれかに記載の製造
    方法。
JP14530594A 1994-06-03 1994-06-03 マルチチップモジュール用配線回路基板の製造方法 Pending JPH07336015A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPWO2012169550A1 (ja) * 2011-06-06 2015-02-23 凸版印刷株式会社 金属箔パターン積層体,金属箔積層体,金属箔積層基板,太陽電池モジュール,及び金属箔パターン積層体の製造方法
US10651320B2 (en) 2010-11-19 2020-05-12 Dsm Ip Assets B.V. Method of manufacturing a circuit board by punching

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