JPS58199589A - 配線基板 - Google Patents
配線基板Info
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- JPS58199589A JPS58199589A JP8291782A JP8291782A JPS58199589A JP S58199589 A JPS58199589 A JP S58199589A JP 8291782 A JP8291782 A JP 8291782A JP 8291782 A JP8291782 A JP 8291782A JP S58199589 A JPS58199589 A JP S58199589A
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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
【発明の詳細な説明】
発明の属する分野
本発明は配線基板の構造に関し、特に高信頼度の高密度
多層配線基板の構造に関する。
多層配線基板の構造に関する。
従来技術
第１図を参照すると、従来の配線基板は絶縁基板１１の
上に金を主体とする多層膜もしくは金合金からなる導体
配線１２が形成されている。高信頼度の点で配線材料と
して金もしくは金合金よシすぐれているものは今のとこ
ろない。導体配線の微細な構造は配線基板の形成方法に
よシ種々のものがある。厚膜ペースト材料によるスクリ
ーン印刷法で形成されたものは導体配線は金合金からな
る。詳しく述べると、金合金には金（Ａｕ ）のほかに
二酸化シリコンｓｉｏ、を主成分とするガラスフリット
や銅Ｃｕ 、カドミウムＣｄなどの卑金属が微量台ま
れている。また、蒸着やスパッタリングによる薄膜法や
、いわゆる選択メッキ法等で形成されたものは金を主体
とする多層膜構造となる。
上に金を主体とする多層膜もしくは金合金からなる導体
配線１２が形成されている。高信頼度の点で配線材料と
して金もしくは金合金よシすぐれているものは今のとこ
ろない。導体配線の微細な構造は配線基板の形成方法に
よシ種々のものがある。厚膜ペースト材料によるスクリ
ーン印刷法で形成されたものは導体配線は金合金からな
る。詳しく述べると、金合金には金（Ａｕ ）のほかに
二酸化シリコンｓｉｏ、を主成分とするガラスフリット
や銅Ｃｕ 、カドミウムＣｄなどの卑金属が微量台ま
れている。また、蒸着やスパッタリングによる薄膜法や
、いわゆる選択メッキ法等で形成されたものは金を主体
とする多層膜構造となる。
絶縁基板と金との間に密着層や拡散防止層として種々の
金属薄膜層が形成される０よ〈知られている多層膜とし
ては、チタンＴｉ−／（ラジウムＰｄ−４’Ａｕ、
チタンＴＩ−白金Ｐｔ−金Ａ ｕ ＋チタ７Ｔｉ−二ｙ
ケ／ｌ／ Ｎ ｉ−金Ａ ｕ ＋クロムＣｒ−金Ａ ｕ
＋銅Ｃｕ−金Ａ ｕ−ニクロムＮｉＣｒ−金Ａｕ ＋
などがある。さらに、最近では導体配線層をこのよう
な薄膜法や選択メッキ法で形成したあと絶縁層を厚膜ペ
ースト材料で形成するため高温焼成工程が必要となる７
０も ものがあられれてきた。この場合の導体配線の構造は形
成工程の初期では多層膜であったものが形成工程中に高
温処理されるため、配線基板としてできあがった段階で
は金合金に変化している。このように、配線基板の形成
方法によシ導体配線１２の微細構造は種々のものが存在
するが、これら、従来の配線基板の共通する特徴として
、導体配線部以外の基板表面１３には金属酸化物層が存
在していないことがあげられる。このために、配線パタ
ーンの微細化にある限度が生じる。以下いくつかの例に
ついて説明する。厚膜ペースト材料によるスクリーン印
刷法では最初から配線部だけにペーストを塗布する工程
であるから導体配線部以外の基板表面には金属層や金属
酸化物層は形成されない。この工法では配線パターンの
寸法はスクリーン印刷可能な寸法に限定されるだめ線幅
、線間とも１００μｍ程度が限界である。次にスパッタ
リングや蒸着による薄膜法では金属膜を基板全面に付着
したあとレジストを用いてエツチングにょシ配線パター
ンを形成する工法がとられている。この場合、導体配線
部以外の金属膜はエツチングで除去されるからこの部分
には当然金属層や金属酸化物層は形成されない。この工
法では配線幅はエツチングで形成できる寸法で規定され
る。金のエツチングは通常等方的であるから厚さ３μｍ
の金膜ならば横方向にも片側３μｍのエツチングが進行
する。したがって、ある程度厚さのある配線の場合は微
細化が困難になる。３μｍ厚では１０μｍ幅程度が量産
の限界であろう。また金と基板との間にはチタンＴｉ、
クロムＣｒ、ニッケルＮｉ、パラジウムＰｄなどの金属
が密着や拡散防止のために形成されている。配線部以外
の部分では、これらの金゛す。
金属薄膜層が形成される０よ〈知られている多層膜とし
ては、チタンＴｉ−／（ラジウムＰｄ−４’Ａｕ、
チタンＴＩ−白金Ｐｔ−金Ａ ｕ ＋チタ７Ｔｉ−二ｙ
ケ／ｌ／ Ｎ ｉ−金Ａ ｕ ＋クロムＣｒ−金Ａ ｕ
＋銅Ｃｕ−金Ａ ｕ−ニクロムＮｉＣｒ−金Ａｕ ＋
などがある。さらに、最近では導体配線層をこのよう
な薄膜法や選択メッキ法で形成したあと絶縁層を厚膜ペ
ースト材料で形成するため高温焼成工程が必要となる７
０も ものがあられれてきた。この場合の導体配線の構造は形
成工程の初期では多層膜であったものが形成工程中に高
温処理されるため、配線基板としてできあがった段階で
は金合金に変化している。このように、配線基板の形成
方法によシ導体配線１２の微細構造は種々のものが存在
するが、これら、従来の配線基板の共通する特徴として
、導体配線部以外の基板表面１３には金属酸化物層が存
在していないことがあげられる。このために、配線パタ
ーンの微細化にある限度が生じる。以下いくつかの例に
ついて説明する。厚膜ペースト材料によるスクリーン印
刷法では最初から配線部だけにペーストを塗布する工程
であるから導体配線部以外の基板表面には金属層や金属
酸化物層は形成されない。この工法では配線パターンの
寸法はスクリーン印刷可能な寸法に限定されるだめ線幅
、線間とも１００μｍ程度が限界である。次にスパッタ
リングや蒸着による薄膜法では金属膜を基板全面に付着
したあとレジストを用いてエツチングにょシ配線パター
ンを形成する工法がとられている。この場合、導体配線
部以外の金属膜はエツチングで除去されるからこの部分
には当然金属層や金属酸化物層は形成されない。この工
法では配線幅はエツチングで形成できる寸法で規定され
る。金のエツチングは通常等方的であるから厚さ３μｍ
の金膜ならば横方向にも片側３μｍのエツチングが進行
する。したがって、ある程度厚さのある配線の場合は微
細化が困難になる。３μｍ厚では１０μｍ幅程度が量産
の限界であろう。また金と基板との間にはチタンＴｉ、
クロムＣｒ、ニッケルＮｉ、パラジウムＰｄなどの金属
が密着や拡散防止のために形成されている。配線部以外
の部分では、これらの金゛す。
属もエツチングで除去される。しかし第２図に示すよう
に、このエツチングのときに、金Ａｕの下部の部分まで
エツチングされるいわゆるサイドエッチ現象が生じる。
に、このエツチングのときに、金Ａｕの下部の部分まで
エツチングされるいわゆるサイドエッチ現象が生じる。
これはエツチング液に対して下地金属２４が金導体２２
に比べて卑であることから生じる電気化学的反応のため
である。このウェットエツチングによるサイドエッチ量
は、片側５μｍ〜１０μｍに及ぶ場合もある。当然これ
よフ細い配線は形成できない。したがって、通常これを
避けるためにプラズマエッチやイオンエッチなどのドラ
イエツチング法が利用される。このように薄膜法による
パターン形成は膜厚によ、！ｌｌｌ微細化に限度がある
こと、下地金属２４のエツチングには高価なドライエツ
チング装置が必要であることなどの問題点がある。さら
に高価な金を基板全面にデポジットするため材料的にも
無駄の多いものとなる。次に選択メッキ法では予め基板
全面に下地金属をデポジットしたあと必要な部分のみに
金Ａｕをメッキして配線部とし、その後、配線部以外の
下地金属をエツチングで除去する工法がとられている。
に比べて卑であることから生じる電気化学的反応のため
である。このウェットエツチングによるサイドエッチ量
は、片側５μｍ〜１０μｍに及ぶ場合もある。当然これ
よフ細い配線は形成できない。したがって、通常これを
避けるためにプラズマエッチやイオンエッチなどのドラ
イエツチング法が利用される。このように薄膜法による
パターン形成は膜厚によ、！ｌｌｌ微細化に限度がある
こと、下地金属２４のエツチングには高価なドライエツ
チング装置が必要であることなどの問題点がある。さら
に高価な金を基板全面にデポジットするため材料的にも
無駄の多いものとなる。次に選択メッキ法では予め基板
全面に下地金属をデポジットしたあと必要な部分のみに
金Ａｕをメッキして配線部とし、その後、配線部以外の
下地金属をエツチングで除去する工法がとられている。
この場合も配線部以外の金属膜はエツチングで除去され
るからこの部分には当然金属層や金属酸化物層は残らな
い。この工法では必要な５一 部分のみに金Ａｕメッキするため薄膜法のような金Ａｕ
の無駄や金Ａｕの厚さによる微細化の限度はない。しか
し下地金属のサイドエツチング現象は存在するためこれ
により、微細化は制限を受ける。ウェットエツチングで
規定される以上の微細化が必要な場合はイオンエツチン
グのようなドライエツチング法が使用されるわけである
がこれにも以下のような欠点がある。第１に装置が高価
である割には量産性がそれほどない。第２に基板表面に
凹凸がある場合ドライエツチングではとれにくい。第３
に金Ａｕが非常にイオンエッチされやすいため（他の金
属よシ約１桁多い）金Ａｕが薄い場合はレジストを形成
する必要がある。
るからこの部分には当然金属層や金属酸化物層は残らな
い。この工法では必要な５一 部分のみに金Ａｕメッキするため薄膜法のような金Ａｕ
の無駄や金Ａｕの厚さによる微細化の限度はない。しか
し下地金属のサイドエツチング現象は存在するためこれ
により、微細化は制限を受ける。ウェットエツチングで
規定される以上の微細化が必要な場合はイオンエツチン
グのようなドライエツチング法が使用されるわけである
がこれにも以下のような欠点がある。第１に装置が高価
である割には量産性がそれほどない。第２に基板表面に
凹凸がある場合ドライエツチングではとれにくい。第３
に金Ａｕが非常にイオンエッチされやすいため（他の金
属よシ約１桁多い）金Ａｕが薄い場合はレジストを形成
する必要がある。
発明の目的
本発明の目的は上述の従来の欠点を解決した配線基板の
構造を提供することにある。
構造を提供することにある。
発明の構成
本発明の配線基板は耐熱性絶縁基板と、前記基板の所望
の部分に形成された少量の卑金属と少量の貴金属を含む
金合金よシなる導体配線層と、前６− 記基板の表面でかつ前記導体配線層でおおわれた部分以
外の領域に形成された前記卑金属の絶縁酸化物層および
前記貴金属の絶縁酸化物層とからなることを特徴とする
ものである。
の部分に形成された少量の卑金属と少量の貴金属を含む
金合金よシなる導体配線層と、前６− 記基板の表面でかつ前記導体配線層でおおわれた部分以
外の領域に形成された前記卑金属の絶縁酸化物層および
前記貴金属の絶縁酸化物層とからなることを特徴とする
ものである。
発明の実施例
次に本発明について図面を参照して詳細に説明する。
第３図を参照すると、本発明の第１の実施例は、側熱絶
縁性基板であるアルミナ基板３１、このアルミナ基板３
１の所望の部分に形成された導体配線３２およびこの所
望部分以外の部分に形成された酸化物層３３から構成さ
れている。導体配線３２の材質は少量のチタンＴＩとパ
ラジウムＰｄを含む金合金である。チタンＴｉおよびパ
ラジウムＰｄの重量比率は０２〜２％程度であシ金合金
といってもその電気的特性は金Ａｕとほとんどかわらな
い。
縁性基板であるアルミナ基板３１、このアルミナ基板３
１の所望の部分に形成された導体配線３２およびこの所
望部分以外の部分に形成された酸化物層３３から構成さ
れている。導体配線３２の材質は少量のチタンＴＩとパ
ラジウムＰｄを含む金合金である。チタンＴｉおよびパ
ラジウムＰｄの重量比率は０２〜２％程度であシ金合金
といってもその電気的特性は金Ａｕとほとんどかわらな
い。
前記酸化物層３３はチタンＴｉおよびパラジウムＰｄの
酸化物層である。形成工程ではアルミナ基板上にチタン
Ｔｉ、パラジウムＰｄの順にデボジットされているが高
温処理の過程でチタンＴｉ、パラジウムＰｄそれぞれの
酸化とともに両金属の相互拡散も進行するためチタン酸
化物層とパラジウム酸化物層の二層にはわかれておらず
二つの酸化物の混合された状態になっている。この酸化
物の絶縁性は十分で隣接する導体配線間の絶縁抵抗は実
用上全く問題ない。次の表はチタン酸化物とパラジウム
酸化物がある場合とない場合の隣接導体間の絶縁抵抗を
比較した表である。
酸化物層である。形成工程ではアルミナ基板上にチタン
Ｔｉ、パラジウムＰｄの順にデボジットされているが高
温処理の過程でチタンＴｉ、パラジウムＰｄそれぞれの
酸化とともに両金属の相互拡散も進行するためチタン酸
化物層とパラジウム酸化物層の二層にはわかれておらず
二つの酸化物の混合された状態になっている。この酸化
物の絶縁性は十分で隣接する導体配線間の絶縁抵抗は実
用上全く問題ない。次の表はチタン酸化物とパラジウム
酸化物がある場合とない場合の隣接導体間の絶縁抵抗を
比較した表である。
表
チタン酸化物、パラジウム酸化物の有無による絶縁抵抗
の比較（Ω） パターン間の間隔は１５０μｍ、対向する線長け２．５
朋、印加電圧はｌ０ＶＤＣである。この表のデータから
もチタン酸化物及びパラジウム酸化物が存在しても、絶
縁抵抗はかわらないことがわかる。
の比較（Ω） パターン間の間隔は１５０μｍ、対向する線長け２．５
朋、印加電圧はｌ０ＶＤＣである。この表のデータから
もチタン酸化物及びパラジウム酸化物が存在しても、絶
縁抵抗はかわらないことがわかる。
次にこの実施例の製造方法を詳細に説明する。
まずアルミナ基板にチタン薄膜およびパラジウム薄膜が
スパッタリング法又は真空蒸着法で形成される。この厚
さは通常各々５００〜２０００Ａ程度である。
スパッタリング法又は真空蒸着法で形成される。この厚
さは通常各々５００〜２０００Ａ程度である。
次に７オトレジストを用いて導体配線部のみが開口され
この部分に金メッキが行なわれる。金メッキの厚さは１
〜１０μｍ程度でありこの厚さは個々の電気回路的要求
から定まる。次に空気中で高温加熱するとフォトレジス
トが焼却除去されるとともにチタンＴＩおよびパラジウ
ムＰｄ の酸化がおこり、チタン酸化物、パラジウム
酸化物が形成される。また金Ａｕの下部のチタンＴｉパ
ラジウムＰｄの一部は金中に拡散し、導体配線部の金Ａ
ｕは金合金に変化する０高温処理の温度は通常の厚膜工
程で使用する８５０〜９００℃が適当である。
この部分に金メッキが行なわれる。金メッキの厚さは１
〜１０μｍ程度でありこの厚さは個々の電気回路的要求
から定まる。次に空気中で高温加熱するとフォトレジス
トが焼却除去されるとともにチタンＴＩおよびパラジウ
ムＰｄ の酸化がおこり、チタン酸化物、パラジウム
酸化物が形成される。また金Ａｕの下部のチタンＴｉパ
ラジウムＰｄの一部は金中に拡散し、導体配線部の金Ａ
ｕは金合金に変化する０高温処理の温度は通常の厚膜工
程で使用する８５０〜９００℃が適当である。
このように、本発明の構造を実現する工程はエツチング
工程を全く含んでいないのでウェットエツチング工程で
発生するサイドエッチの問題はない。さらにイオンエツ
チングのようなドライエラ９− チングも行っていないのでドライエッチの種々の問題も
全くおこらない。パターンの形成限度はレジストの解像
性のみに依存するため数μｍ〜サブミクロンの線幅も可
能となる。本発明の構造が非常に微細なパターンの形成
に適していることがわかる。
工程を全く含んでいないのでウェットエツチング工程で
発生するサイドエッチの問題はない。さらにイオンエツ
チングのようなドライエラ９− チングも行っていないのでドライエッチの種々の問題も
全くおこらない。パターンの形成限度はレジストの解像
性のみに依存するため数μｍ〜サブミクロンの線幅も可
能となる。本発明の構造が非常に微細なパターンの形成
に適していることがわかる。
第４図を参照すると、本発明の第２の実施例はアルミナ
基板４１．このアルミナ基板４１上の所望の部分に形成
された第１の導体配線４２、前記アルミナ基板４１上に
形成された第１の導体配線４２以外の表面に形成された
第１の酸化物層４３、この第１の酸化物層４３上の全部
および前記Ｋｌの導体配線４２上の一部に形成された絶
縁層４５、前記第１の導体配線４２および前記絶縁層４
５上に設けられた第２の導体配線４６、および前記絶縁
層４５上に形成された第２の酸化物層４７から構成され
ている。
基板４１．このアルミナ基板４１上の所望の部分に形成
された第１の導体配線４２、前記アルミナ基板４１上に
形成された第１の導体配線４２以外の表面に形成された
第１の酸化物層４３、この第１の酸化物層４３上の全部
および前記Ｋｌの導体配線４２上の一部に形成された絶
縁層４５、前記第１の導体配線４２および前記絶縁層４
５上に設けられた第２の導体配線４６、および前記絶縁
層４５上に形成された第２の酸化物層４７から構成され
ている。
この実施例の特徴は配線導体′ｆ：２層設けたことにあ
る。前記第１の酸化物層４３はチタン酸化物およびパラ
ジウム酸化物で実現できる。前記絶縁１０− 層４５の材料は二酸化シリコンＳｔＯ，、アルミナｋｌ
＊Ｏ，を主成分とする無機ガラスが用いられる。
る。前記第１の酸化物層４３はチタン酸化物およびパラ
ジウム酸化物で実現できる。前記絶縁１０− 層４５の材料は二酸化シリコンＳｔＯ，、アルミナｋｌ
＊Ｏ，を主成分とする無機ガラスが用いられる。
前記第１の導体配線および前記第２の導体配線の材料は
ともに金合金である。前記第２の酸化物層４７の材料と
してチタン酸化物およびパラジウム酸化物が用いられる
。この第２の実施例かられかるように本発明の構造にお
いて導体配線は１層に限定されるものではなく２層以上
の導体配線があるいわゆる多層基板にも適用できる。
ともに金合金である。前記第２の酸化物層４７の材料と
してチタン酸化物およびパラジウム酸化物が用いられる
。この第２の実施例かられかるように本発明の構造にお
いて導体配線は１層に限定されるものではなく２層以上
の導体配線があるいわゆる多層基板にも適用できる。
本発明の効果
本発明には、耐熱性絶縁基板上の所望の部分に少量の卑
金属と少量の貴金属を含む金合金よシなる導体配線層と
、この導体配線部以外の基板表面が前記卑金属と前記貴
金属のそれぞれの酸化物でおおわれているという構造を
とることにより、非常に微細な導体配線を有する配線基
板が形成可能になるという効果がある。
金属と少量の貴金属を含む金合金よシなる導体配線層と
、この導体配線部以外の基板表面が前記卑金属と前記貴
金属のそれぞれの酸化物でおおわれているという構造を
とることにより、非常に微細な導体配線を有する配線基
板が形成可能になるという効果がある。
第１図は従来の配線基板を示す図、第２図は従来の配線
基板の配線部におけるサイドエッチ現象を示す図、第３
図は本発明の第１の実施例を示す図、第４図は本発明の
第２の実施例を示す図である０ 図において、１１，２１，３１．４１・・・・・・耐熱
性絶縁基板、１２，２２，３２，４２．４６・・・・・
・導体配線、１３・・・・・・基板表面、２４・・・・
・・下地金属、３３，４３．４７・・・・・・チタン酸
化物及びパラジウム酸化物、４５・・・・・・絶縁層。
基板の配線部におけるサイドエッチ現象を示す図、第３
図は本発明の第１の実施例を示す図、第４図は本発明の
第２の実施例を示す図である０ 図において、１１，２１，３１．４１・・・・・・耐熱
性絶縁基板、１２，２２，３２，４２．４６・・・・・
・導体配線、１３・・・・・・基板表面、２４・・・・
・・下地金属、３３，４３．４７・・・・・・チタン酸
化物及びパラジウム酸化物、４５・・・・・・絶縁層。
Claims (2)
- （１）耐熱性絶縁基板と、前記基板の所望の部分に形成
された少量の卑金属と少量の貴金属を含む金合金よシな
る導体配線層と、前記基板の表面でかつ前記導体配線層
でおおわれた部分以外の領域に形成された前記卑金属の
絶縁酸化物層および前記貴金属の絶縁酸化物層とを備え
たことを特徴とする配線基板。 - （２）前記卑金属がチタンからな〕、前記貴金属がパラ
ジウムからなることを特徴とする特許請求範囲第１項記
載の配線基板。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8291782A JPS58199589A (ja) | 1982-05-17 | 1982-05-17 | 配線基板 |
| US06/444,097 US4628149A (en) | 1981-11-30 | 1982-11-24 | Substrate having a pattern of an alloy of gold and a noble and a base metal with the pattern isolated by oxides of the noble and the base metals |
| FR8219980A FR2517503B1 (fr) | 1981-11-30 | 1982-11-29 | Substrat comportant un motif constitue d'un alliage d'or, d'un metal noble et d'un metal de base, le motif etant isole par des oxydes des metaux nobles et de base |
| US06/940,165 US4786523A (en) | 1981-11-30 | 1986-12-09 | Substrate having a pattern of an alloy of gold and a noble and a base metal with the pattern isolated by oxides of the noble and the base metals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8291782A JPS58199589A (ja) | 1982-05-17 | 1982-05-17 | 配線基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58199589A true JPS58199589A (ja) | 1983-11-19 |
Family
ID=13787595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8291782A Pending JPS58199589A (ja) | 1981-11-30 | 1982-05-17 | 配線基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58199589A (ja) |
-
1982
- 1982-05-17 JP JP8291782A patent/JPS58199589A/ja active Pending
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