JPS625356B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は高密度のLSI、VLSIをチツプのまま実
装するマルチ・チツプ回路素子の基板製造に適用
される配線基板の製造方法に関する。 近年、マルチ・チツプ用多層基板はICの高密
度化に伴ない、ライン50μｍ、開口部100μｍ以
下の寸法のものが要望されている。 ところで、従来、マルチ・チツプ多層基板にお
いて、開口部を有する絶縁体の形成方法としては
厚膜印刷法が行なわれている。しかしながら、こ
の方法では開口寸法は150〜200μｍが限度で、こ
れより微細化しようとすると、寸法精度が悪化す
る欠点があつた。また、別の方法としてSiO₂の
スパツターを行なつた後HF等でドライエツチン
グして開口部を形成する方法、ポリイミド樹脂を
絶縁膜として用い、これを抱水性ヒドラジンで選
択的にエツチングして開口部を形成する方法、が
知られている。前者の方法によれば寸法精度は向
上できるが、SiO₂のクラツク発生やHFの有害性
が問題となり、後者の方法はエツチヤントである
抱水性ヒドラジンの有害性が問題となる。 このようなことから、厚膜ペースト中に感光乳
剤を入れ、これを基板上に塗布、乾燥させた後、
露光、現像処理を施して開口部を有する絶縁膜を
形成する方法が知られている。この方法の欠点
は、厚膜中の有機物含有量が大きいために絶縁体
中にピンホールが発生し易いことである。かかる
方法の改善策として第１図ａ〜ｄ或いは第２図ａ
〜ｄに示すように予め絶縁体ペーストが塗布、乾
燥された基板上に感光物質を塗布するか、或いは
張付け、次に露光、現像によつて絶縁体ペースト
の開口部を形成する方法（特願昭51−10963号）
が提案されている。すなわち、前者の方法はまず
第１図ａに示す如く基板１上に厚膜絶縁ペースト
２を塗布、乾燥した後、液体フオトレジスタ３を
塗布、含浸する（第１図ｂ図示）。次いで第１図
ｃに示すようにガラス乾板４をあて、露光、現像
処理することにより絶縁ペースト１に開口部５を
形成する（第１図ｄ図示）。しかしながら、かか
る方法において液状フオトレジスト３の浸み込み
量が大きい場合、浸み込んだレジストは乾燥され
ないため、現像時に膨潤して第１図ｄの如く局部
的に絶縁ペーストが剥れる。また、液体レジスト
を薄く塗布すれば、露光に際しての重合部分が少
なく、同様に絶縁ペーストが剥れる。このような
絶縁ペーストの局部的な剥がれがあると、厚膜導
体ペーストを塗布する時にその導体ペーストが絶
縁ペーストの剥がれた部分にも入り込む結果、不
要な導体パターンが形成されてしまい、それによ
り正規の導体パターンを短絡させたりする。ま
た、厚膜導体ペーストを開口部に埋込む場合、精
度よく開口部につめることが難しく開口部にギヤ
ツプが発生し、その後の第２の導体形成にあたつ
て上記ギヤツプ付近で断線する欠点がある。 他方、後者の方法はまず第２図ａに示す如く、
基板１上に厚膜絶縁ペースト２を塗布乾燥した
後、感光性ドライフイルム３′をラミネートする
（第２図ｂ図示）。次いで、第２図ｃに示すように
ドライフイルム３′上にガラス乾板４を載せ、露
光、現像、処理することにより開口部５を形成す
る（第２図ｄ図示）。しかしながら、この方法で
は露光、現像時にオーバエツチングされ、第２図
ｄに示す如く乾板４のパターンよりふくらんだ開
口部５′となり、100μｍ以下のパターンを精度よ
く形成することは困難であつた。 これに対し、本発明者は上記欠点を克服すべく
鋭意研究を重ねた結果、基板上の厚膜絶縁ペース
トに液状フオトレジストを塗布乾燥し、さらに感
光性ドライフイルムをラミネートし、これを露
光、現像処理することによつて厚膜絶縁ペースト
のオーバエツチングを液状レジストにより防止で
き、かつ液体フオトレジストの膨潤に伴なう絶縁
ペーストの剥れをドライフイルムで防止でき、75
〜100μｍ程度の微細かつ高精度の開口部を有
し、開口部以外が凹凸のない平坦な絶縁体を形成
できることを見い出した。しかも、その後の厚膜
ペーストのブレード等による塗り込みにより厚膜
絶縁ペーストの開口部に位置ずれを起こすことな
くセルフアラインでつめ込むことができ、さらに
ドライフイルムの剥離性を向上できる等の効果を
奏する。 すなわち、本発明は基板上にガラス又はセラミ
ツクの粉末を主成分とする厚膜絶縁ペーストを被
覆し、この厚膜絶縁ペーストに液体フオトレジス
トを塗布含浸し乾燥させた後、感光性ドライフイ
ルムをラミネートし、ひきつづき露光、現像処理
を施してドライフイルム、液体フオトレジスト、
厚膜絶縁ペーストを選択的に除去した後、厚膜導
体ペーストを塗布し、次いでドライフイルムを剥
離除去した後、高温の酸化性雰囲気中で熱処理す
ることにより、厚膜絶縁ペースト中の有機成分を
分解除去するとともに、厚膜絶縁ペーストおよび
該ペーストの開口部内の厚膜導体ペーストを焼成
することを特徴とするものである。 本発明に用いる厚膜絶縁ペーストは焼成により
絶縁体化されると共に、露光時に感光されて現像
で除去されることから、ガラス又はセラミツクの
粉末を主成分とし、これに有機物質、例えばエチ
ルセロソルブ、メチルセロソルブ等で溶解された
テレピネールを配合したものから構成されてい
る。 本発明に用いる液体フオトレジストとしては、
例えばポリケイ皮酸ビニル環化ゴム系レジスト等
を挙げることができる。但し、液体フオトレジス
トの塗布にあたつては高精度で微細な開口部を形
成する観点から、絶縁ペースト中に比較的多量含
浸させることが望ましい。 本発明においては、開口部の形成後ドライフイ
ルムを残置した状態で厚膜導体ペーストをブレー
ドやスキージ等で塗り込むことにより、該開口部
に導体を良好につめ込むことができ、上部導体に
対する接続性の優れたビアフイル等を形成でき
る。 次に、本発明の実施例を第３図ａ〜ｈを参照し
て説明する。 実施例 まず、第３図ａに示すように導体基板１１上に
５μｍ以下の粒径のガラス粉末、テレピネオール
のエチルセロソルブ溶解液を含む厚膜絶縁ペース
ト１２を塗布した後、100℃で加熱してテレピネ
オールを除去した。つづいて、第３図ｂに示すよ
うに絶縁ペースト１２上にスピンナーコートによ
りポリケイ皮酸ビニル環化ゴム系のレジスト１３
（ウエイコート社製商品名；OMR87）を塗布し、
含浸させ、乾燥した後、メタクリル酸／アクリル
酸メチル系の感光性ドライフイルム１４（厚さ50
μｍ）を加熱ラミネートした（第３図ｃ図示）。
但し、レジストの乾燥は完壁に行なう必要がな
い。また、感光性ドライフイルム１４はレジスト
に対し中程度の付着力を備えている。次いで、第
３図ｄに示すようにドライフイルム１４上にガラ
ス乾板１５を載せ、露光し、１・１・１−トリク
ロルエタンのスプレー現像を行なつたところ、第
３図ｅに示すように乾板１５のパターンと同等で
かつ高精度の開口部１６（ビアフイル）が絶縁ペ
ースト１２に形成され、かつ開口部１６以外のペ
ースト１２部分での剥れは全く起きなかつた。 次に、ブレード１７により厚膜Auペーストを
塗り込んだ。この時、第３図ｆに示すように絶縁
ペースト１２の開口部１６にギヤツプを生じるこ
となくAuペースト１８が良好に埋め込まれた。
その後、第３図ｇに示す如くドライフイルム１４
を剥離し、酸化性雰囲気中で高温処理した。その
結果、厚膜絶縁ペースト中の有機物が除去され、
かつ絶縁ペーストとAuペーストが焼き縮み夫々
厚膜絶縁体１９、Au導体２０に変換されると共
に表面が平坦となつた導体パターンが形成された
（第３図ｈ図示）。 得られた基板上の導体パターンは厚膜絶縁体１
９の開口部１６にAu導体２０がセルフアライン
で形成され、この上に第２の導体を形成したとこ
ろ、第２導体の断線を招くことなく、基板１１と
第２導体を開口部１６のAu導体２０を介して良
好に接続できることがわかつた。 本発明の効果を確認するため、第１図、第２図
および第３図に示した方法によつて得られた配線
基板（それぞれサンプル、、とする）にお
ける不要導体パターン数と、厚膜絶縁体の開口部
寸法および厚膜絶縁体に膜厚均一性を各々10サン
プルについて実測した結果を次表に示す。

【表】 ここで、不要導体パターンとは第１図ｄの右方
に示されるように厚膜絶縁ペーストが局部的に剥
がれ、この剥がれた部分に厚膜導体ペーストが入
り込んだ結果形成されたものである。本発明によ
れば厚膜絶縁ペーストの剥がれがなくなるため、
サンプルに示されるように、こうした不要導体
パターンの発生が皆無となり、不要導体パターン
による正規の導体パターンの短絡が防止される。
また、開口部の寸法についてもサンプル、
（特にサンプル）と比較して十分小さくするこ
とが可能であり、ほぼ目標値（この場合100μ
ｍ）にまで微細化されている。さらに、厚膜導体
の膜厚均一性についても、膜厚の目標値（この場
合15μｍ）に対して±２μｍと極めて均一性が良
好となつている。 因みにサンプルでは第１図におけるフオトレ
ジスト３を剥がすときに、またサンプルでは第
２図における感光性ドライフイルム３′を剥がす
ときに、それぞれ厚膜絶縁ペースト２の表面部が
剥がれるため、平均的な膜厚が小さくなつてしま
い、最小膜厚よりも小さくなる傾向にある。本発
明では感光性ドライフイルム１４と厚膜絶縁ペー
スト１２との間にフオトレジスト１３があるた
め、感光性ドライフイルム１４の剥離性が良好で
あることと、厚膜導体ペースト１８を塗布した後
のフオトレジスト１３の除去を高温の酸化性雰囲
気中での熱処理によつて達成でき、その下の厚膜
絶縁ペースト１２の除去を伴なわないことによつ
て、平坦性に優れた厚膜絶縁体１９を形成できる
のである。 以上詳述した如く、本発明によれば75〜100μ
ｍ程度の微細かつ高精度の開口部を有し、かつ開
口部以外が凹凸のない平坦な厚膜絶縁体を形成で
きるとともに、不要な導体パターンの形成がな
く、更に該絶縁体の開口部にギヤツプを生じるこ
となくセルフアラインで導体を埋め込むことがで
き、もつて第２の導体形成に際して断線を招くこ
となく基板と第２の導体を良好に接続でき、高密
度化、高信頼性のマルチチツプ多層基板の製造に
有効に利用できる等顕著な効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ〜ｄ、第２図ａ〜ｄは従来法による開
口部を有する厚膜絶縁体の形成工程を示す断面
図、第３図ａ〜ｈは本発明の実施例における導体
パターン形成工程を示す断面図である。 １１……基板、１２……厚膜絶縁ペースト、１
３……フオトレジスト、１４……感光性ドライフ
イルム、１５……ガラス乾板、１６……開口部
（ビアフイル）、１９……厚膜絶縁体、２０……
Au導体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基板上にガラス又はセラミツクの粉末を主成
   分とする厚膜絶縁ペーストを被覆し、この厚膜絶
   縁ペーストに液体フオトレジストを塗布含浸し乾
   燥させた後、感光性ドライフイルムをラミネート
   し、ひきつづき露光、現像処理を施してドライフ
   イルム、液体フオトレジスト、厚膜絶縁ペースト
   を選択的に除去した後、厚膜導体ペーストを塗布
   し、次いでドライフイルムを剥離除去した後、高
   温の酸化性雰囲気中で熱処理することにより、厚
   膜絶縁ペースト中の有機成分を分解除去するとと
   もに、厚膜絶縁ペーストおよび該ペーストの開口
   部内の厚膜導体ペーストを焼成することを特徴と
   する配線基板の製造方法。 ２ 厚膜絶縁ペーストがガラス又はセラミツクの
   粉末を主成分とし、これにエチルセロソルブまた
   はメチルセロソルブとテレピネールを配合させた
   ものからなることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の配線基板の製造方法。 ３ 液体フオトレジストがポリケイ皮酸ビニル系
   レジストからなることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の配線基板の製造方法。