TWI255677B - Method for fabricating a double-sided wiring glass substrate - Google Patents

Description

1255677 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 技術領域 本發明係有關一種兩面配線玻璃基板之製造方法，特 5別是有關一種其表裡面具有配線而可安裝各種電子定件 者。 【先前技術】 背景技術 1〇 近年來，利用ic製造技術使晶片上構成有感測器或開 · 10 關等功能元件 2MEMS (Micro Electro Mechanical System) 的開發日新月異，已逐漸實現電子零件之突破性小型化及 高性能化。隨此，乃期望有-種配線基板，可以低成本且 鬲穩定性地高密度安裝習知各種電子零件等使用MEMS2 電子零件（以下稱「電子零件等」）。 15 習知配線基板有使用諸如陶瓷基板、玻璃環氧基板或 破璃基板等做為其核基板材料者。特別是玻璃基板，大乡 使用可以絲刻法形成孔或溝之感光性玻璃基板。就使用 · 感光性玻璃基板之配線基板的例子而言，舉例言之，有一 種多層配線基板（參考專利讀υ，係於以絲刻法形纟 20於感光性玻璃基板之貫通孔或配線用溝内，以網板印刷法 . 填充導體糊，並將以同樣方式形成複數片基板加以積層並 ： 燒成後形成者。而，使用感光性玻璃基板之另一例子，舉 例言之，亦有-種組合多層配線基板（參考專利文獻2)， 係以電鑛法於貫通孔内壁及配線形成導體膜，且導體膜形 5 1255677 成後之貫通孔㈣及配_形成有樹舰緣材料者。 就月；!述安裝電子零件等之配線基板而言，由於接合電 子零件等與配線基板時通常所用之無機系接合糊之燒成溫 度為4〇(rc以上，非常高溫，因此首先會要求具有高耐熱 5性。其次，為安裝小型電子零件等，特別是安裝多數使用 有MEMS之極小型者，乃要求高密度形成配線。再者，為 提咼安裝密度，則要求配線形成於基板表裡面。 【專利文獻1】日本公開公報第特開昭63一 128699號 (第4頁第2欄第6至9行） 10 【專利文獻2】日本公開公報第特開2001 — 44639號（段 落編號〔〇〇3〇〕〜〔〇〇84〕，第1至6圖） 【發明内容】 發明欲解決之課題 使用感光性玻璃基板之配線基板中，若使用耐熱性高 15者之玻璃基板做為其核基板，雖可避免配線基板之耐熱性 問題，但以網板印刷法於貫通孔填充導體糊或形成配線 牯，有可能出現貫通孔内所形成之導體部發生空隙或無法 高密度形成細微配線等問題。故，大多使用耐熱性高之玻 璃基板，同時以光蝕刻法或電鍍法形成貫通孔内之導體部 20或配線，以對應耐熱性與細微化、高密度化。唯，以例如 電鍍法於貫通孔内壁形成薄導體膜後再以樹脂填充其内部 時，即使使用高耐熱性之玻璃基板，仍會產生配線基板全 體之耐熱性降低之問題。這些問題除多層配線基板外，在 形成其基本構造之單層配線基板上也會發生。 1255677 有l於此，本發明之目的在於提供一種具高财熱性， /、、 巧在度形成有細微配線之之兩面配線玻璃基板 之製造方法。 解決課題之手段 制：、Ά述問題’本發明所提供之兩面配線玻璃基板 之衣l方法中，該玻璃基板係具有已形成於玻璃基板表裡 面配線，及連通該玻璃基板之表裡面並填充有金屬 的貝通孔，且該玻璃基板之表裡面所形成之各前述電性配 線係透過填充於前述貫通孔之金屬而電性導通，該製造方 10 法包含有： 第1步驟’係於前述玻璃基板形成前述貫通孔者；及 第2步驟，係以電鍍法於前述貫通孔内填充金屬者。 再者’本發明所提供之兩面配線玻璃基板之製造方法 中填充於别述貫通孔之金屬係由銅、鎳、金、銀、鉻或 15銘中之任1種或2種以上構成。 又’本發明所提供之兩面配線玻璃基板之製造方法 中’前述玻璃基板係使用感光性玻璃基板，而前述第1步驟 更具有以下步驟： 透過光罩對前述玻璃基板進行曝光，以使形成前述貫 20 通孔之部分形成潛像； 將前述已曝光之部分進行熱處理以使其結晶；及 將前述結晶之部分加以溶解除去而形成前述貫通孔。 又，本發明所提供之兩面配線玻璃基板之製造方法 中’前述第2步驟係以電解電鍍法於前述貫通孔内填充金屬 1255677 之步驟； 而，以電解電鍍法於前述貫通孔内填充金屬之步驟的 初期階段，係以金屬將前述玻璃基板表裡面之前述貫通孔 的開口部之其中一側加以封閉後，由已封閉側之開口部朝 5 另一開口部堆積金屬而於前述貫通孔内填充金屬。 發明之效果 藉本發明之兩面配線玻璃基板之製造方法，由於已於 貫通孔内填充金屬，因此可使兩面配線玻璃基板之表裡面 確實地導通，並提高其耐熱性。藉此，可實現一電子零件 10 等之連接可靠性高且可高密度安裝之兩面配線玻璃基板。 以下，將針對本發明之前述與其它目的、特徵及優點， 以較佳實施形態做為本發明之例，並利用附加圖式加以說 明。 圖式簡單說明 15 第1圖係兩面配線玻璃基板之其中一例之剖面圖。 第2圖係曝光步驟之剖面圖。 第3圖係曝光結晶化部除去步驟之剖面圖。 第4圖係離子防護層形成步驟之剖面圖。 第5圖係電極層形成步驟之剖面圖。 20 第6圖係開口部封閉步驟之剖面圖。 第7圖係電解電鍍步驟之第1剖面圖。 第8圖係電解電鍍步驟之第2剖面圖。 第9圖係金屬層除去步驟之剖面圖。 第10圖係密著力強化層形成步驟之剖面圖。 1255677 第11圖係配線形成步驟之剖面圖。 第12圖係將已施以開口部封閉電鍍之貫通孔開口部附 近的狀態加以模式化顯示之圖。 【實施方式】 5 發明之最佳實施形態 以下，參考圖式詳細說明本發明之實施形態。 第1圖係兩面配線玻璃基板之其中一例之剖面圖。 兩面配線玻璃基板1係使用使感光性玻璃基板結晶所 得之結晶化玻㈣基板21做為其核基板。該結晶化玻璃基板 10 21設有將其貫通之貫通孔3，而貫通孔3則填充有金屬銅 (Cu)所構成之銅膜5。結晶化玻璃基板21及銅膜5上，做 為配線之銅膜層6乃透過密著力強化層7以預定之配線圖案 形成’並藉銅膜5與其上所形成之部分密著力強化層7及銅 膜層6使兩面配線玻璃基板1之表面側與裡面側呈電性連接 15 之狀態。 在此，就做為配線基板之核基板材料而言，結晶化玻 璃基板21之别身的感光性玻璃基板在平滑性、硬質性、絕 緣性及加工性等方面皆十分優異。而，前述性質除前述結 晶化玻璃外，鹼石灰玻璃等化學強化玻璃、結晶化玻璃、 20無鹼玻埚、矽鋁酸鹽玻璃等相同，亦可將這些玻璃用於兩 面配線玻璃基板1之核基板。 密著力強化層7係由以濺射法形成之鉻（⑺層（以下 稱「滅射路層」）7a、以濺射法形成之絡與銅之混合層（以 下稱「藏射鉻鋼層」）713及崎射法形成之銅層（以下稱「賤 1255677 射銅層」）7c所構成。在此，密著力強化層7為結晶化玻璃 基板21上依序積層有錢射鉻層7a、錢射鉻鋼層几及濺射銅 層7c之3層構造。 做為配線之銅膜層6形成於濺射銅層7c上，其部分透過 5 密著力強化層7與填充於貫通孔3之銅膜5連接。 接著，就前述兩面配線玻璃基板1之更詳細構成及其製 造方法加以說明。 兩面配線玻璃基板1之製造步驟大致由貫通孔形成步 驟、玻璃基板改質步驟、貫通孔填充步驟、密著力強化層 1〇 形成步驟及配線形成步驟所構成。 首先’說明貝通孔形成步驟。第2及3圖為貫通孔形成 步驟之說明圖，第2圖為曝光步驟之剖面圖，第3圖為曝光 結晶化部除去步驟之剖面圖。 貫通孔形成步驟中，首先於感光性玻璃基板2之表裡其 15中一面側，密著配置一僅於對應欲形成貫通孔3之部分（以 下稱「貫通孔形成部分」）的領域具有開口部之光罩（未圖 不），並以該狀態對感光性玻璃基板2照射紫外線。 感光f生玻璃基板2只要是有感光性者皆可，並無特別限 制。感光性破璃基板2之感光性成分以至少含有金（Au)、 20銀（Ag)、氧化亞銅（Cu2〇)或氧化飾（Ce〇2)中的工種成 分為佳，且以含有2種以上成分尤為佳。前述感光性玻璃基 板2可使用例如含有以重量％為以〇2:55%〜85%、氧化鋁 (Al2〇3) : 2% 〜20%、氧化鋰（Li2〇) : 5% 〜15%、Si〇2 + A12〇3 + Li2〇>85% 做為基本成分，以Au:〇 〇〇1% 〜〇 〇5%、 10 1255677

Ag : 〇·〇〇1%〜0.5%、Cu20 : 0.001%〜1%做為感光性金屬 成分，並以Ce〇2 : 〇·〇〇ΐ%〜〇·2%做為光增感劑者。 又’光罩只要是可密著於感光性玻璃基板2而可將貫通 孔形成部分選擇性曝光者即可，並無特別限制。前述光罩 5 可使用例如於透明之薄板玻璃以鉻膜等實質上不會使紫外 線等曝光光通過之膜形成有遮光圖案者。 如此一來，透過光罩對貫通孔形成部分照射紫外線 後，並對該感光性玻璃基板2進行熱處理。熱處理宜在使用 之感光性玻璃基板2之轉移點與屈伏點間之溫度進行。因為 10低於轉移點之溫度無法充分獲得熱處理效果，而高於屈伏 點，則會使感光性玻璃基板2產生收縮，有曝光尺寸精確度 降低之虞。熱處理時間以30分至5小時左右為佳。 藉前述紫外線照射及熱處理，使已照射紫外線之貫通 孔形成部分結晶，如第2圖所示，於感光性玻璃基板2之貫 15通孔形成部分形成曝光結晶化部3a。接著，若對形成有該 曝光結晶化部3a之感光性玻璃基板2噴灑預定濃度之稀氫 氟酸等蝕刻液，曝光結晶化部％會選擇性溶解除去，如第3 圖所示，於感光性玻璃基板2形成貫通孔；3。 使用前述光蝕刻法之貫通孔3之形成方法，可於感光性 20破璃基板2同時形成希望數量之縱橫比1〇左右的貫通孔3。 舉例吕之，使用厚度〇.3mm〜1.5mm左右之感光性玻璃基板2 時，可於希望之位置同時複數形成3〇//〇1〜15〇//111左右之貫 通孔3。藉此，可同時謀求配線圖案之細微化及貫通孔形成 步驟之效率化。再者，由於配線之高密度化，因此當縮小 1255677 脊見，或使脊寬為〇之無脊構造時，可充分確保貫通孔3間 之空間。故，亦可於貫通孔3間形成配線，並可使配線圖案 之5又计自由度擴大或配線密度提高。又，亦可藉以狹窄間 距形成複數貫通孔3來提高配線密度。 ， 5 而，使用諸如感光性玻璃基板2等不具有感光性之其它 破璃基板時，可以例如雷射照射來形成貫通孔。 接著，說明玻璃基板改質步驟。 通常，感光性玻璃基板2内含有鋰離子（Li+)、鉀離子 (K+)等鹼金屬離子。若這些鹼金屬離子漏洩至兩面配線 馨 破璃基板1之配線金屬且吸著水，則施加電壓之電路間，配 線金屬會離子化，發生再次接受電荷而還原分離之離子移 動。在最壞的情形下，該離子移動會造成因分離之金屬形 成由其中一電路向另一電路之配線，而使電路間短路。該 短路不良在配線間隔小時較為顧著，為高密度形成細微之 15配線，乃必須抑制離子移動。 舉例言之，在玻璃基板改質步驟中，對形成有貫通孔3 之感光性玻璃基板2全體以700mJ/cm2照射紫外線，接著， 馨 以約85CTC之溫度進行約2小時之熱處理，使其結晶。如此 使感光性玻璃基板2結晶，與結晶化前相比，可使感光性玻 2〇璃基板2呈其所包含之鹼金屬離子不易移動之狀態。故，可 抑制離子移動。 又，抑制離子移動之方法可採用設置離子防護層之方 法苐4圖為離子防護層形成步驟之剖面圖。 形成離子防護層4時，首先，施以將感光性玻璃基板2 12 !255677 5 10 之表裡面領域所含之驗金屬 離子加以除去之脫鹼處理。舉 例"之’於該脫鹼處理中，將感光性玻璃基板2浸潰於硫酸 、夜寺笔~液中，並對感光性玻璃基板2施加電壓，使其 表不里面領域所含有之鹼金屬離子溶出至 電解液中。 别述脫鹼處理結束後，如第4圖所示，於感光性玻璃基 板2之表裡面形成離子防護層*。該離子防護層*可使用有機 系材料或無機系材料之任一者，且以具有絕緣性，與感光 性玻螭基板2之膨脹係數差小，耐熱性、耐濕性、介電率或 ;丨电正接等電性特性優異者為佳。滿足前述要件之材料有 氧化矽、氮化矽或氧化鋁等，而由不易形成氣孔等缺陷，

且絕緣耐壓高等方面來看’以氧切或氮切尤為佳。成 膜方法有濺射法、真空蒸著法或CVD (Qlemical ν_ Deposition)法等，並未特別受限，而由可獲得良好密著性 15 20 之方面來看，以使用賤射法尤為佳。舉例言之，如第4圖所 示’首先’可於脫驗處理後之感光性玻璃基板2之表裡面分 別形成膜厚0.05/zm左右之濺射氮化矽層如，並於其上形成 膜厚0御m左右之_氧切層4b，以構絲子防護層4。而，亦可不進行脫鹼處理來形成離子防護層4,：；使 離子防護層4對應使用之材質構造成單層或3層以上之構

接著，說明貞通孔填充步驟。第5至9圖為貫通孔 步驟之說明圖，第5圖為電極層形成步驟之剖面圖，第6H 為開口部封閉步驟之剖面圖’第7圖為電解電錢步驟之第^ 剖面圖’第8圖糊電物之第2剖㈣，第9圖為金屬 13 1255677 層除去步驟之剖面圖。 貝通孔填充步驟中，首先，如第5圖所示，於進行玻璃 基板改質步驟後，即，已對感光性玻璃基板2進行結晶化處 理後之結晶化玻璃基板21之一面側，形成膜厚約〇〇5#m之 5鉻膜來形成濺射鉻層17a。接著，於該濺射鉻17a上形成膜 厚約0.05//m之鉻銅合金膜來形成濺射鉻銅層17b，並於該 濺射鉻銅層17b上形成膜厚約L5//m之銅膜來形成濺射銅 層17c。藉此，如第5圖所示，將濺射鉻層na、濺射鉻銅層 17b及濺射銅層17c所構成之3層構造電極層17形成於結晶 10化玻璃基板21之單面側。使用為於貫通孔填充金屬所進行 之後述電解電鍍法朝貫通孔3形成電鍍金屬層時，該電極層 17可作為電極作用。而，以下將形成有該電極層17之面作 為基板裡面，並將其相反側之面作為基板表面。 電極層17係將與填充於貫通孔3之金屬及結晶化玻璃 15基板21兩者之密著性佳之層以濺射法、真空蒸著法或CVD 法等形成於結晶化玻璃基板21上。舉例言之，可將電極層 17構造成3層構造，將與結晶化玻璃基板21之密著性良好之 材料所構成之第1層、與填充於貫通孔3之金屬的密著性良 好之材料所構成之第3層及包含第1層材料與第3層材料之 2〇第2層，以第1層、第2層及第3層之順序依序積層於結晶化 玻璃基板21上。若可充分獲得第丨層與第3層之密著性時， 亦可構造成省略第2層之2層構造。根據填充於貫通孔3之金 屬與結晶化玻璃基板21之材質，亦可將與兩者之密著性佳 的材料以單層形成。而，將電極層17構造成多層構造時， 1255677 為防止層間生成氧化物，將所有層於隔絕空氣之環境下連 續成膜乃十分重要。 本實施形態中，填充於貫通孔3之金屬係使用銅，此 時，電極層17可使用鉻、鈕或鈦等金屬材料。在此，電極 · 5層I7係使用鉻，具有與結晶化玻璃基板21之密著性佳的濺 射鉻層17a、與銅之密著性佳的濺射銅層17c及位於其間之 藏射鉻銅層17b之3層構造。構成電極層I?之各金屬層厚产 並無特別限制，舉例5之，濺射鉻層17&之厚度為〇 # m〜左右，中間層之濺射鉻銅層17b之厚度為〇〇4“ φ 10 右即可。又，濺射銅層17c之厚度為a5//m〜l 5 // m左右即可。 形成電極層17後，如第6圖所示，以電解電鍍法形成銅 之電解電鍍層（以下稱「電解電鍍銅層」）5b，並以該電解 電鍍銅層5 b封閉貫通孔3之基板裡面側之開口部。在此之電 15解電鑛，舉例言之，宜於加入電解液之硫酸銅水溶液的電 鍍浴中，以銅板為陽極，以基板為陰極，並於使形成有電 極層17之側與銅板相對向之狀態下通電來進行。該電解S ^ 鑛銅層5b之形成與貫通孔3之徑有關，乃以lA/dm2〜5α/&2 左右之較一般高的電流密度條件下進行。又，由於該電流 20密度與電解液濃度有關，因此乃適當設定其值。一般而古1 . 電解液濃度高時，可將電流密度設定的較濃度低時又為高5。’ * 藉以前述電流密度條件進行電解電鍍，可封閉貫通孔3之美 ' 板裡面側之開口部。以下，將本電鑛過程稱為「開口部^ 閉電鑛」。 ' 15 !255677 5 10 15 20 μ接著—將電解電錢銅層外及電極層U作為薄板層，如 、、圖及第8圖所不，以電解電鍍法再形成電解電錢銅層 :、已先$成於貝通孔3内部之電解電賴層5b-同填充 ;貝^孔3 °亥包解電錢係在〇.2A/dm2〜0.8A/dm2左右之較 低電流密度條件下進行。在此，使其電流密度耻5編2。 4電解電料，係於麵浴巾使基板表面側與陽極相 射向之狀態下通電。此時，亦可使用所謂脈衝電錢法。以 抑制貫通孔3内之_金屬的堆積速度偏差來看，脈衝電鍍 会十刀有4 X，將施加電屢設定於氯過電塵以下乃極為 重要。這是因為，貫通孔#高縱橫比時，要除去產生之氫 氣泡非常_。以下’將本魏過程稱為「膜電鑛」。 ★此以不同電流密度進行電解電鑛，藉此使貫通孔3 由邊開口 #側，即形成有電極層17之基板裡面側填充金 屬銅。而，如第8圖所示，電解電鑛銅層5b雖會突出基板表 面側，但可以研磨法除去該突出部分。 接著使用以氯化鐵為主成分之藥品，钱刻除去基板 裡面所形成之電解電鑛銅層5b、減射銅層l7c及滅射絡銅層 17b之銅後’使用以峨化鉀為域分之藥品，⑽除去錢 射路銅層1滅_鉻層17a之鉻。如第9圖所示，藉如此除 去各盘屬層’使結晶化玻璃基板21之表裡面露出，並獲得 貫通孔3填充有電解電鍍銅層5b (即，銅膜5)之狀態。藉 該填充方法，可簡便且有效地於貫通孔3填充銅膜5。 接著，說明密著力強化層形成步驟。第1〇圖係密著力 強化層形成步驟之剖面圖。

16 1255677 如第ίο圖所示，於密著力強化層形成步驟中，對貫通 孔3填充銅膜5後，於露出之結晶化玻璃基板21之表面形成 密著力強化層7。該密著力強化層7係用以確保結晶化玻璃 基板21與之後形成作為配線之銅膜層6之密著力者，其材 5質、層構造及形成方法等與前述電極層17相同。 唯’該密著力強化層7之膜厚有以下不同點。即，構成 密著力強化層7之各金屬層之厚度，宜考慮後述蝕刻之配線 圖案形成時之側蝕刻量而盡量形成的較薄。唯，必須注意 的是，若構成密著力強化層7之各金屬層厚度太薄，會因形 〇成配線時所進行之處理而於形成配線前除去密著力強化層 舉例a之，岔著力強化層7使用鉻時，濺射鉻層％之厚 度以0.04/zm〜〇.1/zm左右為佳。又，中間層之濺射鉻鋼層 7b之厚度以〇 〇4//m〜〇」从㈤左右為佳。濺射銅層九之厚度 U〇.5//m〜L5//m&右為佳。藉此，形成合計2//m以下之 15超薄密著力強化層7。 接著，說明配線形成步驟。第n圖為配線形成步驟之 剖面圖。 如第11圖所示，誠線形成步驟中，首先，以電解電 2〇錢法於密著力強化層7上形成銅膜層6。銅膜層6之厚度與密 著力強化層7相同，宜考慮側钱刻之量而盡量形成的較薄。 隹右摘膜層6太薄，則當使用環境造成兩面配線玻璃基 板1之概度反覆變化時，會因銅膜層6之熱膨脹係數與結晶 1 之熱 月取脹係數之差而使銅膜層6產生金屬疲 勞。故’為確保峨層6對前述金屬疲勞之連接可靠性，必 1255677 須預先使銅膜層6具有一定厚度。 。銅膜層6之厚度以

5 時，則配線圖案之細微化會變難。 形成銅膜層6後，以光餘刻法及姓刻法形成配線圖案。 首先，以光蝕刻法形成對應兩面配線玻璃基板丨之配線圖案 的抗蝕劑圖案。接著，以蝕刻除去未以抗蝕劑覆蓋之領域 的銅膜層6、濺射銅層7c、濺射鉻鋼層7b及濺射鉻層7a來形 10成配線圖案。藉此，可獲得第1圖所示之構成的兩面配線玻 璃基板1。在此所用之抗蝕劑可為液狀抗蝕劑、乾膜抗蝕劑 或電沉積抗蝕劑。又，抗蝕劑種類使用正型或負型皆可， 一般而言由於正型抗蝕劑之解像性較高，因此適於形成細 微之配線圖案。 15 【實施例】 接者’以具體例進'步详細說明兩面配線玻璃基板1 之製造方法。 作為兩面配線玻璃基板1之核基板所用之感光性玻璃 基板2為HOYA股份有限公司製PEG3 (商品名）。該PEG3具 20 有 Si02 : 78.0 重量 ％ 、Li20 : 10.0 重量 ％ 、Α12〇3:6·0 重量 %、Κ20 ·· 4.0重量％、Na20 : 1.0重量％、ΖηΟ ·· 1·〇重量％ 、 八11:0.003重量％、八§:0.08重量％、〔6〇2:0.08重量％之 組成。 以下，依序說明兩面配線玻璃基板1之製造方法。 1255677 (貫通孔形成步驟） 使光罩密著於感光性玻璃基板2上，並透過光罩對貫通 孔形成部分照射紫外線，形成對應曝光部分之潛像。光罩 乃使用以石英玻璃作為基板，並於鉻/氧化鉻層形成有希望 5圖案者。接著，以溫度約40(TC進行熱處理使貫通孔形成部 分結晶化，形成曝光結晶化部3a (第2圖）。接著，將稀^ - 鼠酸（約10%溶液）喷灑於感光性玻璃基板2之表裡面來溶 解除去曝光結晶化部3a。獲得之貫通孔3之直徑約為5〇 χη (第3圖）。 g 10 (破璃基板改質步驟） 以約700m/ J / c m2之條件對已形成貫通孔3之感光性坡 5离基板2全體照射紫外線後，以溫度約5〇〇t進行約2小時之 熱處理。藉此，獲得結晶化玻璃基板21。 (貫通孔填充步驟） 15 首先，使用一般之DC濺射裝置，於已進行玻璃基板改 質步驟之結晶化玻璃基板21之裡面形成電極層17。電極層 17為3層構造，在不暴露於大氣之狀態下，連續成膜形成膜 魯 厚0·〇5//ιη之濺射鉻層17a、膜厚〇·05//ηι之濺射鉻鋼層 (鉻：約4% /銅：約96% ) 17b及膜厚L5/zm之濺射鋼層nc 2〇 (第 5 圖）。 ， 形成電極層17後’利用開口部封閉電鑛，以電解電鑛 -- 鋼層5b將結晶化玻璃基板21形成有電極層17之表面的貫通 孔3之開口部加以封閉（第6圖）。此時，電鍍液乃使用市隹 之鋼電鍍用之電鍵液（上村工業股份有限公司製 19 1255677 REVCO30G之硫酸銅電鍍液）。又，電心巾，係於形成有 電極層17之結晶化玻璃基板21之裡面側與陽極相對向之狀 態下通電。 10 15 20 第12圖係將已施以開口部封閉電鑛之貫通孔開口部附 近的狀態加以模式化顯示之圖。如第12圖所示，電解電鐘 銅層5b乃以貫通孔2之中央部凹陷之形狀填充。第12圖中， A點為貫通孔3之側壁部的電解電錢鋼層％之位置，β點為 貫通孔3之中央部的電解電鑛銅層5b之位置。又，X點為a 點與B點之高低差。以實驗求取開口部封__^_ 度與X值（㈣）之關係後，可獲得表】所示二 果。 【表1】 如表1所示’電流密度與x值呈反比例L，彳 地，電流密度越大，X值越減少。 … 就X值不同，即電流密度不同 千城 铩件下施以開口部封閉 私鍍之試驗材料而言，由施以膜電 X〈、、、口果可知，X值合；^ ，且B點附近電鍍液易堆積。舉例言告 曰曰 η士 Ώ田, < 田電k岔度3 A/dm2 k，B點附近幾乎沒有電鍍液之堆 隹積，而電流密度lA/dm2 %电鍍液之堆聚十分明顯。根據本鈐果，产L 封閉電鍍之電流密度設為3 A/dm2。 11將開口部 :上之方法中，將貫通孔3之開σ部—側以電解電鍵銅 运5b加以封閉後，於電鍍浴中重新 ' 土板使其表面側之 貝逋孔3之開口部與陽極相對向， 孔3埴右+ 错進仃膜電鍍，使貫通 ”充％解電鍍銅層5b (第7、 8圖）。將該膜電鍍時之電 20 1255677 流岔度设為0·5A/dm2。以研磨法除去突出基板表面側之電 解電鍍銅層5b (第8圖）。 接著，使用以氯化鐵為主成分之藥品，蝕刻除去基板 裡面所形成之電解電鍍銅層5b、濺射銅層17c及濺射鉻銅層 5 nb之銅後，使用以鐵氰化鉀為主成分之藥品，蝕刻除去濺 射鉻銅層17b及濺射鉻層17a之鉻，使貫通孔3填充銅膜5(第 9圖）。 (密著力強化層步驟） 對貫通孔3填充銅膜5後，以一般之DC濺射裝置形成密 1〇著力強化層7。密著力強化層7為3層構造，在不暴露於大氣 之狀態下，連續成膜形成膜厚0.05//111之濺射鉻層7&、膜厚 0.05//m之錢射鉻鋼層（鉻：約似/銅：約) 7b及膜厚 1·5 // m之濺射銅層7C (第圖）。 (配線形成步驟） 15 形成密著力強化層7後，以電解電鍍法形成膜厚約3.5 "m之銅膜，形成作為配線之銅膜層6 (第^圖）。使用之電 鍍液為市售之硫酸銅電鍍液（美錄德公司製 COVERGLEAMST—901(商品名）），而電流密度條件則設 為 3 A/dm2 〇 20 形成銅膜層6後’以旋轉器塗佈厚度約為10//m之正型 液狀抗蝕劑（希普勵公司製MICROPosit SJR5440 (商品 名））’並依照一般之光蝕刻法流程製作由希望之配線圖案 構成之抗#劑圖案。而，對光阻劑之曝光量約為 1000mJ/cm2，且顯像則在室溫下浸潰於顯像液（希普勵公 21 1255677 司製顯像液2500 (商品名））約1分鐘，來進行。 . 、將抗餘劑罩住並喷灑約40波美度之氯化鐵溶液，並於 進行鋼膜層6、濺射銅層7c及濺射鉻銅層几之銅蝕刻後，以 $丙酉同除去抗餘劑。接著，將姓刻後之鋼膜層6作為金屬抗卩 · 層，使用以鐵氰化鉀為主成分之藥品進行_鉻銅層滅 2鉻層7a之鉻#刻，形成線寬㈣_、間隔約、^ 脊寬約120gm之配線圖案。 藉以上步驟，獲得貫通孔3填充有以電解電鍍法形成之 鋼膜5的兩面配線玻璃基板1 (第1圖）。 · 10 而，本實施形態中，開口部封閉電錢及之後的膜電鍍 雖使用相同之電鍍液，但各電鍍過程中，亦可使用更適合 之電鑛液，例如電鍍液中之電鍍金屬離子濃度不同之電鍍 液等。 又 由以上說明可知，由於本發明之兩面配線玻璃基板 15中，將用以使其表裡面確實電性連接之貫通孔以金屬加以 填充，因此可使基板表裡面確實導通。再者，由於本發明 之兩面配線玻璃基板中’貫通孔之填充材料不使用習二之 · 樹脂’因此基板全體可實現高耐熱性。又，由於對貫通孔 填充金屬時係使用電鍍法，因此可將貫通孔以金屬確實加 20以填充。藉本發明之兩面配線玻璃基板，可實現電子跫件 ... 等之連接可靠性高之高密度安裝。 而，以上說明中，兩面配線玻璃基板之貫通孔所填充 之金屬係以使用銅為例說明，但除銅以外，例如鎳（Ni)、 銀、金、鉻或紹等’具有用以接合安裝之電子零件等的溫 22 1255677 度以上之而寸熱性者皆可。又，亦可選擇使用2種以上之前述 金屬。前述金屬中，由熔點高、電阻低與價格等方面來看， 銅特別適合作為填充於貫通孔之金屬。又，根據填充於貫 通孔之金屬種類，可適當改變電極層及密著力強化層之材 5 質、層構造或形成方法。 產業上利用之可能性 本發明之以金屬填充貫通孔的兩面配線玻璃基板之製 造方法亦可運用於多層配線基板，且亦可運用於以陶瓷基 板或玻璃環氧基板為核基板之兩面配線玻璃基板或多層配 10 線基板。 前述記載僅為顯示本發明之原理者。再者，對熟習此 項技藝者而言，可進行多數變形或變更，本發明並未受限 於前述說明之正確構成及應用例，所有對應之變形例及均 等物皆應視為後記申請專利範圍及其均等物所及之本發明 15 範圍。 【圖式簡單說明】 第1圖係兩面配線玻璃基板之其中一例之剖面圖。 第2圖係曝光步驟之剖面圖。 第3圖係曝光結晶化部除去步驟之剖面圖。 20 第4圖係離子防護層形成步驟之剖面圖。 第5圖係電極層形成步驟之剖面圖。 第6圖係開口部封閉步驟之剖面圖。 第7圖係電解電鍍步驟之第1剖面圖。 第8圖係電解電鍍步驟之第2剖面圖。 23 1255677 第9圖係金屬層除去步驟之剖面圖。 第10圖係密著力強化層形成步驟之剖面圖。 第11圖係配線形成步驟之剖面圖。 第12圖係將已施以開口部封閉電鍍之貫通孔開口部附 5 近的狀態加以模式化顯示之圖。 【主要元件符號說明】 1.. .兩面配線玻璃基板 2.. .感光性玻璃基板

3.. .貫通孔 3a...曝光結晶化部 5.. .銅膜 5b...電解電鍍銅層 6.. .銅膜層

7···密著力強化層 7a，17a...濺射鉻層 7b,17b...濺射鉻銅層 7c, 17c...減;射銅層 17.. .電極層 21.. .結晶化玻璃基板 24

Claims (1)

12556//31^7006號專利申請案申請專利範圍修正本修正日期：94年12月 十、申請專利範圍： 1·一種兩面配線玻璃基板之製造方法，該玻璃基板係具有 形成於玻璃基板之表、裡面的電性配線，及連通該玻璃 基板之表、裡面並填充有金屬的貫通孔，且該玻璃基板 5 之表、裡面所形成之各前述電性配線係透過填充於前述 貫通孔之金屬而電性導通，該製造方法包含有： 第1步驟，係於前述玻璃基板形成前述貫通孔者；及 第2步驟，係以電鍍法於前述貫通孔内填充金屬者。 2·如申請專利範圍第1項之兩面配線玻璃基板之製造方 10 法，其中填充於前述貫通孔之金屬係由銅、鎳、金、銀、 鉻或鋁中之任1種或2種以上構成。 3·如申請專利範圍第1項之兩面配線玻璃基板之製造方 法’其中前述玻璃基板係使用感光性玻璃基板，而前述 第1步驟更具有以下步驟： 15 透過光罩對前述玻璃基板進行曝光，以使形成前述 貫通孔之部分形成潛像； 將前述已曝光之部分進行熱處理以使其結晶；及 將前述結晶之部分加以溶解除去而形成前述貫通 孔。 20 4·如申請專利範圍第1項之兩面配線玻璃基板之製造方 法’其中前述第2步驟係以電解電鐘法於前述貫通孔内填 充金屬之步驟； 而’以電解電鍍法於前述貫通孔内填充金屬之步驟 的初期階段，係以金屬將前述玻璃基板表、裡面之前述 25 1255677 貫通孔的開口部之其中一側加以封閉後，由已封閉側之 開口部朝另一開口部堆積金屬而於前述貫通孔内填充金 屬。 26