JPH08148566A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ビアホールに対する導体層の付着を容易に、
かつ均一に行うためのビアホールを略椀型形状とするの
に好適な半導体装置の製造方法の提供。 【構成】感光性樹脂３を最終的に絶縁層としての必要な
厚みに対して後工程の感光性樹脂３の研削により除去さ
れる厚みを加えた厚みとなるように基板１上に設ける。
次いで感光性樹脂３に露光・現像・エッチングにより所
定のパターンで空洞を形成し、空洞８が形成された感光
性樹脂３を熱硬化する。その後、図中、破線で示す光硬
化層６ａと熱硬化層３ａの一部とを研削除去すると、略
椀型形状のビアホール９が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法に
係り、特に表層プリント配線板（ＳＬＣ）を形成する際
の絶縁層におけるビアホールの形状を略椀型形状とする
のに好適な方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＳＬＣにおける配線板の絶縁層に信号接
続のためのビアホールを形成する場合、ビアホールにお
ける導体層が均一な厚さで確実に付着するようにビアホ
ールの開口部を底部よりも広くし、この底部の傾斜を緩
やかなものとするための特別な処理工程が行行われてい
る。
【０００３】従来、このような処理手段として、（１）
感光性樹脂をレジストによりパターニングした後、感光
性樹脂に熱を加えて軟化させてビアホールの下孔をダレ
させることにより、下孔の開口部を上方に向かって広げ
ると共に下孔の底部の傾斜を緩くする方法、および
（２）絶縁層上にレジストを張りパターニングした後、
更に別途の低粘度レジストをかけてレジストの下部に緩
やかな傾斜を形成し、その後にドライエッチングするこ
とによってレジスト下部の傾斜に沿った下孔を絶縁層に
形成する方法等が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
（１）の方法の場合、感光性樹脂を熱により軟化させる
ものであるため、加熱温度や加熱時間等によりビアホー
ルの下孔を所望の形状とすることが困難となり、一方、
上記（２）の方法の場合、通常のレジストによる処理の
他に別途の低粘度レジストによる処理を必要とし、処理
工程が複雑となる問題がある。
【０００５】本発明の目的は、ビアホールに対する導体
層の付着を容易に、かつ均一に行うためのビアホールの
下孔を確実に、かつ簡単な工程で形成することができる
半導体層の製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明の半導体装置の製造方法は、感光性樹脂
を含む一以上の種類の樹脂からなり、感光性樹脂が最上
部に位置し、第一の厚み以上の厚みを有する樹脂層を基
板上に形成する工程と、樹脂層を露光・現像・エッチン
グして所定のパターンで空洞を形成する工程と、空洞を
形成した樹脂層を熱硬化させる工程と、熱硬化させた樹
脂層の一部を第一の厚みとなるまで研削除去し、空洞の
一部で構成されるビアホールを形成する工程と、を含む
ことを特徴とするものである。
【０００７】また、望ましくは、本発明の半導体装置の
製造方法において、エッチングは樹脂層の厚さ方向にほ
ぼ直交する方向にエッチングがなされることを特徴と
し、さらにビアホールは、その開口部の面積が底部の面
積よりも大きいことを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】基板上に樹脂層を形成する際、樹脂層を形成す
る樹脂は、例えば、感光性樹脂単独の場合と、非感光性
樹脂の表面に感光性樹脂を薄くコーテイングした樹脂層
等からなり、この樹脂層の第一の厚みは、例えば、最終
的な絶縁層としての厚みである。基板上に樹脂層を形成
する際、この第一の厚み以上の厚みに樹脂層を形成す
る。
【０００９】感光性樹脂に露光・現像・エッチングによ
り所定のパターンで空洞を形成する工程において、現像
によるエッチングの際に樹脂層の厚み方向と共に樹脂層
の層厚み方向に直交する方向にもエッチングが進行し、
このエッチングによって形成される空洞の断面形状は、
樹脂層の厚みの長さよりもよりもやや大きい長さを直径
とする略円形状となる。
【００１０】その後、樹脂層を熱硬化させると、切削処
理可能となる。次いで熱硬化処理後の樹脂層を絶縁層と
して必要な厚みを残し、光硬化層と熱硬化層の一部とを
研削除去すると、前記略円形状の空洞のほぼ上部半分が
研削除去され、空洞の一部で構成される略椀型形状のビ
アホールが形成される。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１〜図６は本発明の半導体装置の製造方法の一
実施例を示す要部工程図である。図１において、絶縁体
からなる基板１上に銅めっきが施され、パターニングに
よって所定の位置に銅端子２が形成される。この銅端子
２はのちにビアホールを形成し、導体層を接続するため
の配線の端子となる。
【００１２】図２において、銅端子２が形成された基板
１面側に感光性樹脂３が塗布される。この感光性樹脂３
の厚みは、最終的に絶縁層としての必要な厚みに対して
後工程の感光性樹脂の切削加工のための厚みを加えた層
厚となっており、通常の絶縁層として必要な感光性樹脂
の厚みより厚くなっている。感光性樹脂３としては、例
えば、チバガイギーから市販されている感光性エポキシ
樹脂（Ｐｒｏｂｉｍｅｒ５２）等が使用される。次に感
光性樹脂３に対して一次熱処理を行う。この一次熱処理
は感光性樹脂３とパターニングためのマスク５が付着し
ないための処理である。
【００１３】そして、ビアホール形成用のマスク５を、
そのマスク５が銅端子２に対応する部位に位置するよう
に配置し，その後露光する。これによって、ビアホール
を形成するためのマスク５以外の部位（孔４）は露光さ
れ、光硬化する。この光硬化によって形成される光硬化
層６は、感光性樹脂３の表層部に形成され、感光性樹脂
３の内部には及ばない。
【００１４】図３において、現像液によって感光性樹脂
３の表層部における光硬化していない部分が現像され
る。感光性樹脂３の表層部において、光硬化していない
部分に穴７（この穴の直径は、マスク５の直径にほぼ相
当する。）が空き、その穴７から現像液が感光性樹脂３
の内部に入り込み、感光性樹脂３をエッチングして空洞
８を形成する。この場合、穴７の直径は、空洞８が感光
性樹脂３の下部に位置する銅端子２に到達するように設
計されている。
【００１５】現像液のエッチングにより空洞８を形成す
る際、感光性樹脂３に形成される空洞８の深さ方向に対
してほぼ直交する方向にもエッチング（サイドエッチン
グ）され、図３に示すように断面略弧状の側周面部を形
成する。すなわち、このときの空洞８の断面形状は、感
光性樹脂３の層厚の長さよりも少し長い長さを直径とす
る略円形形状からなり、銅端子２付近の空洞８の底部の
形状は傾斜の緩い形状となる。
【００１６】次に図４において、感光性樹脂３を完全に
硬化させた後、絶縁層として必要な厚さを残して図中、
破線で示すように光硬化層６ａと熱硬化層３ａの一部を
研削する。この工程によって図４に示すように完全に硬
化された感光性樹脂３に形成された空洞８の約上部半分
が研削除去され、空洞８の一部で構成されるビアホール
９が形成される。このビアホール９の形状は、その開口
部の面積が底部の面積よりも大きく、その深さ方向に除
々に面積が小さくなると共に底部の傾斜は緩い略椀型形
状となっている。
【００１７】このビアホール９を形成した状態で図５に
示すように表面に銅めっきを行い、銅端子２と表面の銅
めっき１０との導体層同志をビアホール９内面の銅めっ
き層を介して接続する。この工程では、銅めっき層がビ
アホール９の内周面にスムーズにかつ、均一な厚さに形
成される。
【００１８】次に図６に示すように銅めっき層１０に対
して所定の回路パターニングを行い、ビアホール９上の
銅端子１１を形成する。図６の銅端子１１を形成した
後、この面に感光性樹脂が塗布され、この感光性樹脂に
対して上記と同様な方法によりビアホールが形成され
る。
【００１９】本発明において、図１における感光性樹脂
３の層厚は、絶縁層として最終的に必要とされる厚みに
対して図４における研削手段によって研削される層厚を
加えた厚みに設定される。したがって、図４において、
研削後の硬化後の感光性樹脂３の厚みは絶縁層として必
要とされる厚みとなる。
【００２０】図４における研削手段により研削されるの
は、光硬化層と熱硬化層の一部であるが、感光性エポキ
シ樹脂（Ｐｒｏｂｉｍｅｒ５２）のように、表層のみ光
硬化する樹脂の場合、研削される絶縁層の厚みは、例え
ば、絶縁層の表面、すなわち光硬化層６の上端面から５
μｍ以上、より好ましくは１０μｍ以上である。
【００２１】上記した実施例においては、基板１上に光
照射によって表層部のみ光硬化する感光性樹脂を設けた
例を示したが、本発明は、基板１上に設けられる絶縁層
として、非感光性樹脂とその表面に薄く感光性樹脂をコ
ーテイングした樹脂とからなる樹脂層の場合も含まれ
る。この場合、非感光性樹脂層の面に感光性樹脂をコー
テイングし、本発明における研削工程においては、少な
くともこの感光性樹脂層を研削して残存する非感光性樹
脂層の厚みを最終的な絶縁層の厚みとなるようにするこ
ともできる。
【００２２】さらに発明における感光性樹脂には、２量
化反応樹脂が好適に使用でき、この他に他に通常の感光
性樹脂を用い、これとエッチングマスクによる組み合わ
せによって同様な効果が得られる。
【００２３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、感光性樹
脂を含む一以上の種類の樹脂からなり、上記感光性樹脂
が最上部に位置し、第一の厚み以上の厚みを有する樹脂
層を基板上に形成する工程と、上記樹脂層を露光・現像
・エッチングして所定のパターンで空洞を形成する工程
と、上記空洞を形成した樹脂層を熱硬化させる工程と、
上記熱硬化させた樹脂層の一部を上記第一の厚みとなる
まで研削除去し、上記空洞の一部で構成されるビアホー
ルを形成する工程と、を含むので、導体層が確実に付着
し、かつ均一な厚みからなる導体層を形成できる略椀型
形状のビアホールを確実に、かつ研削加工における厚み
調整のみの簡単な工程で形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体装置の製造方法における感光性
樹脂層の形成工程を示す断面図である。
【図２】本発明の半導体装置の製造方法における露光工
程を示す断面図である。
【図３】本発明の半導体装置の製造方法における現像工
程を示す断面図である。
【図４】本発明の半導体装置の製造方法における研削工
程を示す断面図である。
【図５】本発明の半導体装置の製造方法におけるビアホ
ールを含む面への導体層の形成工程を示す断面図であ
る。
【図６】本発明の半導体装置の製造方法における図５の
導体層のパターニングの形成工程を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 基板 ２ 銅端子 ３ 感光性樹脂 ４ 孔 ５ マスク ６ 光硬化層 ７ 穴 ８ 空洞 ９ ビアホール １０ 導体層 １１ 銅端子
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年１０月１８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】本発明の目的は、ビアホールに対する導体
層の付着を容易に、かつ均一に行うためのビアホールの
下孔を確実に、かつ簡単な工程で形成することができる
絶縁層の製造方法を提供することにある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺田 健司 滋賀県野洲郡野洲町大字市三宅800番地 日本アイ・ビー・エム株式会社 野洲事業 所内 (72)発明者 塚田 裕 滋賀県野洲郡野洲町大字市三宅800番地 日本アイ・ビー・エム株式会社 野洲事業 所内 (72)発明者 土田 修平 滋賀県野洲郡野洲町大字市三宅800番地 日本アイ・ビー・エム株式会社 野洲事業 所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】感光性樹脂を含む一以上の種類の樹脂から
    なり、上記感光性樹脂が最上部に位置し、第一の厚み以
    上の厚みを有する樹脂層を基板上に形成する工程と、 上記樹脂層を露光・現像・エッチングして所定のパター
    ンで空洞を形成する工程と、 上記空洞を形成した樹脂層を熱硬化させる工程と、 上記熱硬化させた樹脂層の一部を上記第一の厚みとなる
    まで研削除去し、上記空洞の一部で構成されるビアホー
    ルを形成する工程と、を含む半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項２】上記エッチングは上記樹脂層の厚さ方向に
    ほぼ直交する方向にエッチングがなされることを特徴と
    する請求項１の半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項３】上記ビアホールは、その開口部の面積が底
    部の面積よりも大きいことを特徴とする請求項１の半導
    体装置の製造方法。
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