JP4022105B2 - 多層配線基板の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は混成集積回路や半導体素子を収納する半導体素子収納用パッケージ等に使用される多層配線基板およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の小型化・多機能化に伴い、これに使用される半導体集積回路素子等の半導体デバイスは高集積化するとともに入出力端子数が増加している。こうした半導体デバイスが搭載される配線基板やそのデバイスを試験するために使用される配線基板に対しては、回路の高集積化の要求は当然のことながら、熱膨張率のミスマッチにより発生する入出力端子部のストレスや、試験時にプローブにより配線基板に負荷されるコンタクト圧力等、配線基板に加わるストレスが半導体デバイスの入出力端子数の増加に伴って増加しており、そのストレスが配線基板におけるクラックの発生や変形の原因となるため、半導体デバイスの入出力端子や試験用のプローブ等を支持するための支持体として十分な強度を有するよう、高強度化の要求がなされている。このため、きわめて細線な配線パターンを有する高強度な多層配線基板が求められている。
【０００３】
このような多層配線基板に対する高集積化・高強度化の要求から、多層プリント配線基板やビルドアップ方式の多層配線基板に代わり、セラミックスから成る基板上に薄膜の絶縁層と配線導体層とから成る薄膜多層配線部を形成したセラミック薄膜混成多層配線基板が注目されている。
【０００４】
かかるセラミック薄膜混成多層配線基板は、モリブデンやタングステン等から成るメタライズ配線層と酸化アルミニウム質焼結体等のセラミック絶縁層とから成るセラミック多層配線基板の上面に、銅やアルミニウム等の金属から成り、めっき法や蒸着法等の薄膜形成技術およびフォトリソグラフィー技術を採用することによって形成される配線導体層と、スピンコート法および熱硬化処理等によって形成されるポリイミド樹脂等から成る薄膜の樹脂絶縁層とを交互に多層に積層させた薄膜多層配線部を有しており、高強度な支持体としての機能を持つとともにきわめて微細な配線パターンにより回路の高集積化に優れた多層配線基板として期待されている。
【０００５】
このような薄膜多層配線部について、スピンコート法および熱硬化処理等によってポリイミド樹脂等から成る樹脂絶縁層を形成する場合においては、所望の厚みに樹脂絶縁層を形成するには多数回に分けてポリイミド樹脂の前駆体を塗布し、その後にポリイミド樹脂の前駆体をポリイミド化させるキュア工程を経て樹脂絶縁層が形成される。
【０００６】
しかしながら、かかる樹脂絶縁層の形成法は製造工程が長くなるという問題点があるため、この形成法に代えて、ポリイミド樹脂等から成る複数の絶縁フィルム層を間にビスマレイミドトリアジン樹脂等から成る絶縁性接着剤層を介して積層して成る樹脂絶縁層の形成法が採用されてきている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなセラミック薄膜混成多層配線基板では、配線導体層と基板の表面とが、化学結合による接合と、配線導体層が基板の表面の凹凸に食い込むことによって生じるアンカー効果による接合とにより強固に接合されているため、基板の表面のうち配線導体層の非形成領域に余分に形成された導体層をエッチング等により除去した際に、その配線導体層の非形成領域に導体層成分の残さが生じやすく、そのままの状態で配線導体層およびその非形成領域の上に樹脂絶縁層を形成して積層すると、配線導体間の絶縁性が低下しやすいという問題点があった。
【０００８】
本発明は以上のような従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板の表面に形成された配線導体層間の絶縁性の低下を簡易な方法で有効に防止した、耐環境信頼性の優れた多層配線基板を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の他の目的は、基板の表面に形成された配線導体層間の絶縁性の低下を簡易な方法で有効に防止した、耐環境信頼性の優れた多層配線基板を得ることができる多層配線基板の製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の多層配線基板の製造方法は、酸化物系セラミックス基板または表面に酸化物膜を有する非酸化物系セラミックス基板の表面に下地導体層を形成する工程と、この下地導体層上に配線導体層のパターンの開口を有するレジスト層を形成する工程と、前記開口から露出した前記下地導体層上にＣｕから成る主導体層を形成する工程と、前記レジスト層を除去する工程と、前記主導体層から露出した前記下地導体層を除去して配線導体層を形成するとともに、前記セラミックス基板の表面のうち前記配線導体層の非形成領域を燐酸またはフッ酸を含むエッチング液によるエッチングによって一部除去して前記配線導体層の直下の領域に対して凹ませる工程と、しかる後、前記基板の表面に前記配線導体層を覆って樹脂絶縁層を形成する工程とを具備することを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の第２の多層配線基板の製造方法は、酸化物系セラミックス基板または表面に酸化物膜を有する非酸化物系セラミックス基板の表面に下地導体層を形成する工程と、この下地導体層上にＣｕから成る主導体層を形成する工程と、この主導体層上に配線導体層のパターンのレジスト層を形成する工程と、このレジスト層から露出した前記主導体層および前記下地導体層を除去して配線導体層を形成するとともに、前記セラミックス基板の表面のうち前記配線導体層の非形成領域を燐酸またはフッ酸を含むエッチング液によるエッチングによって一部除去して前記配線導体層の直下の領域に対して凹ませる工程と、前記レジスト層を除去する工程と、しかる後、前記基板の表面に前記配線導体層を覆って樹脂絶縁層を形成する工程とを具備することを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の多層配線基板によれば、基板の表面のうち配線導体層の非形成領域を配線導体層の直下の領域に対して凹ませてあるため、隣接する配線導体層間の経路が長くなることにより、配線導体層間の絶縁性が低下することがなくなり、耐環境信頼性の優れた多層配線基板を実現することができる。
【００１５】
また、本発明の多層配線基板によれば、配線導体層の非形成領域が、配線導体層の直下の領域に対して0.1乃至10μｍの深さで凹んでいるときには、隣接する配線導体層間の経路を必要な長さに長くできることにより配線導体層間の絶縁性が低下することがなくなるとともに、基板の表面に配線導体層を覆って配線導体層の非形成領域にかけて樹脂絶縁層を形成した際の樹脂絶縁層の平坦性を良好なものとすることができ、耐環境信頼性の優れた、かつこの多層配線基板に搭載される半導体デバイスの入出力端子等との接続信頼性にも優れた多層配線基板を実現することができる。
【００１６】
本発明の第１の多層配線基板の製造方法によれば、酸化物系セラミックス基板または表面に酸化物膜を有する非酸化物系セラミックス基板の表面に下地導体層を形成する工程と、この下地導体層上に配線導体層のパターンの開口を有するレジスト層を形成する工程と、レジスト層の開口から露出した下地導体層上にＣｕから成る主導体層を形成する工程と、レジスト層を除去する工程と、主導体層から露出した下地導体層を除去して開口のパターンに対応した形状の配線導体層を形成するとともに、セラミックス基板の表面のうち配線導体層の非形成領域を一部除去してこの配線導体層の非形成領域を燐酸またはフッ酸を含むエッチング液によるエッチングによって配線導体層の直下の領域に対して凹ませる工程と、しかる後、配線導体層を覆って配線導体層の非形成領域の上にかけて樹脂絶縁層を形成する工程とを具備することから、基板の表面のうち配線導体層の非形成領域を表面側から一部除去することによって、その配線導体層の非形成領域の基板の表面に発生した配線導体層成分の残さが確実に除去されるとともに、配線導体層の直下の領域に対して配線導体層の非形成領域に凹みが形成されて隣接する配線導体層間の経路が長くなることにより、配線導体層間の絶縁性が低下することがなくなり、耐環境信頼性の優れた多層配線基板を簡易な方法で実現することができる多層配線基板の製造方法を提供できる。
【００１７】
本発明の第２の多層配線基板の製造方法によれば、酸化物系セラミックス基板または表面に酸化物膜を有する非酸化物系セラミックス基板の表面に下地導体層を形成する工程と、この下地導体層上にＣｕから成る主導体層を形成する工程と、この主導体層上に配線導体層のパターンのレジスト層を形成する工程と、このレジスト層から露出した主導体層および下地導体層を除去して配線導体層を形成するとともに、セラミックス基板の表面のうち配線導体層の非形成領域を一部除去してこの配線導体層の非形成領域を燐酸またはフッ酸を含むエッチング液によるエッチングによって配線導体層の直下の領域に対して凹ませる工程と、レジスト層を除去する工程と、しかる後、基板の表面に配線導体層を覆って樹脂絶縁層を形成する工程とを具備することから、第１の製造方法と同様に、基板の表面のうち配線導体層の非形成領域を表面側から一部除去することによって、その配線導体層の非形成領域の基板の表面に発生した配線導体層成分の残さが確実に除去されるとともに、配線導体層の直下の領域に対して配線導体層の非形成領域に凹みが形成されて隣接する配線導体層間の経路が長くなることにより、配線導体層間の絶縁性が低下することがなくなり、さらに、隣接する配線導体層間の絶縁性の低下を防止する配線導体層の非形成領域の凹みを第１の製造方法よりも少ない工数で形成できる、耐環境信頼性の優れた多層配線基板の製造方法を提供できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明を詳細に説明する。
【００１９】
図１は本発明の多層配線基板の実施の形態の一例を示す断面図であり、図２はその多層配線基板における配線導体層の非形成領域の凹みを示す要部拡大断面図である。
【００２０】
これらの図において、１は基板、２は配線導体層、３は樹脂絶縁層、４は配線導体層の非形成領域、５は凹み、６は配線導体層２の一部としての下地導体層、７は配線導体層２の一部としての主導体層、８は樹脂絶縁層３の一部としての絶縁性接着剤層、９は樹脂絶縁層３の一部としての絶縁フィルム層、10は多層配線部、11は貫通孔、12は貫通導体である。
【００２１】
基板１は、その表面、この例では上面に配線導体層２と樹脂絶縁層３とを交互に多層に積層した多層配線部10が配設されており、この多層配線部10を支持する支持部材として機能する。
【００２２】
基板１は、酸化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体，ガラスセラミックス等の酸化物系セラミックス、あるいは表面に酸化物膜を有する窒化アルミニウム質焼結体，炭化珪素質焼結体等の非酸化物系セラミックスで形成されている。
【００２３】
例えば、酸化アルミニウム質焼結体で形成されている場合には、アルミナ，シリカ，カルシア，マグネシア等の原料粉末に適当な有機溶剤，溶媒を添加混合して泥漿状となすとともに、これより従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法を採用することによってセラミックグリーンシート（セラミック生シート）を形成し、しかる後、このセラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施し所定形状となすとともに、必要に応じて配線導体と成る導体パターンを印刷形成し所定枚数を積層した後、高温（約1600℃）で焼成することによって製作される。あるいは、アルミナ等の原料粉末に適当な有機溶剤，溶媒を添加混合して原料粉末を調製するとともに、この原料粉末をプレス成形機によって所定形状に成形し、最後にこの成形体を高温（約1600℃）で焼成することによって製作される。
【００２４】
また、基板１がガラスセラミックスで形成されている場合には、ガラスと無機質フィラー（無機絶縁体粉末）との混合物に有機バインダ，可塑剤，溶剤等を加えてスラリーとし、ドクターブレード法等によりガラスセラミックグリーンシートを成形した後、Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕ等の低抵抗金属の粉末を含有する導体ペーストをこのガラスセラミックグリーンシート上に印刷することにより導体パターンを形成し、その後、導体パターンを形成した複数枚のガラスセラミックグリーンシートを積層して800〜1000℃の温度で焼成することによって製作される。
【００２５】
ガラスセラミックグリーンシートは、ガラス粉末，無機質フィラー（セラミック粉末），さらに有機バインダ，可塑剤，有機溶剤等を混合したものが用いられる。
【００２６】
ガラス成分としては、例えばＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3系，ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ａｌ2Ｏ3系，ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ａｌ2Ｏ3−ＭＯ系（但し、ＭはＣａ，Ｓｒ，Ｍｇ，ＢａまたはＺｎを示す），ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3−Ｍ1Ｏ−Ｍ2Ｏ系（但し、Ｍ1およびＭ2は同一または異なってＣａ，Ｓｒ，Ｍｇ，ＢａまたはＺｎを示す），ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ａｌ2Ｏ3−Ｍ1Ｏ−Ｍ2Ｏ系（但し、Ｍ1およびＭ2は前記と同じである），ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｍ3 2Ｏ系（但し、Ｍ3はＬｉ，ＮａまたはＫを示す），ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ａｌ2Ｏ3−Ｍ3 2Ｏ系（但し、Ｍ3は前記と同じである），Ｐｂ系ガラス，Ｂｉ系ガラス等が挙げられる。
【００２７】
また、無機質フィラーとしては、例えばＡｌ2Ｏ3，ＳｉＯ2，ＺｒＯ2とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物，ＴｉＯ2とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物，Ａｌ2Ｏ3およびＳｉＯ2から選ばれる少なくとも１種を含む複合酸化物（例えばスピネル，ムライト，コージェライト）等が挙げられる。
【００２８】
本発明の多層配線基板においては、基板１の表面に、配線導体層２が形成されるとともに、この配線導体層２を覆って樹脂絶縁層３が形成された多層配線基板において、基板１の表面のうち配線導体層の非形成領域４が、配線導体層２の直下の領域の基板１の表面に対して凹んでいることが重要である。
【００２９】
これにより、隣接する配線導体層２間の基板１の表面を経由する経路が長くなることにより、配線導体層２間の絶縁性が低下することがなくなり、耐環境信頼性の優れた多層配線基板を実現できるためである。
【００３０】
これに対し、基板１の表面のうち配線導体層の非形成領域４が、配線導体層２の直下の領域の基板１の表面に対して凹んでいない場合には、隣接する配線導体層２間の経路が最短距離となって短くなることから、配線導体層２間の絶縁性が低下しやすくなる傾向がある。
【００３１】
多層配線部10において、基板１の表面に形成される配線導体層２は、例えば以下のように形成すればよい。
【００３２】
基板１の表面に、その表面との接合の役目を果たすＴｉ，ＣｒあるいはＭｏ等の活性金属と主導体層７としてのＣｕとを含む下地導体層６を真空成膜法または電解もしくは無電解めっき法により形成し、次いで、下地導体層６の上に配線導体層２のパターンの開口を有するレジスト層を形成し、このレジスト層の開口から露出した下地導体層６上に真空成膜法または電解もしくは無電解めっき法によって、例えば電解ＣｕめっきによりＣｕから成る主導体層７を所望の厚みまで形成する。その後、剥離液等を用いてレジスト層を除去し、主導体層７からはみ出して露出した下地導体層６をエッチングやブラスト，研磨等により除去してレジスト層の開口のパターンに対応した形状の配線導体層２を形成するとともに、基板１の表面のうち配線導体層の非形成領域４をエッチングにより表面側から一部除去して凹み５を形成する。これにより、配線導体層の非形成領域４に発生した配線導体層２の残さ、より具体的には下地導体層６の残さを基板１の表面から確実に除去できるとともに、配線導体層の非形成領域４に凹みが形成されて隣接する配線導体層２間の基板１の表面を経由する経路が長くなることにより、配線導体層２間の絶縁性が低下することがなく、所望のパターンを有する高密度に配設された配線導体層２を形成することができる。
【００３３】
このとき、基板１としてガラスセラミックスを採用すると、誘電率が低いガラスセラミックスで絶縁層を構成できるとともに、Ｃｕ等の低抵抗金属で配線導体層２を構成できるため高周波特性が良好となり、電気特性に優れた支持体として機能するものとできるため好都合なものとなる。特に、比誘電率を７以下とすると、優れた高周波特性が得られ、より好都合である。
【００３４】
また、配線導体層の非形成領域４の凹み５の配線導体層２の直下の領域に対する深さを0.1μｍ乃至10μｍとすると、この基板１の表面に配線導体層２を覆って配線導体層の非形成領域４にかけて樹脂絶縁層３を形成した際に樹脂絶縁層３の表面の平坦性を損なうことなく配線導体層の非形成領域４に発生した配線導体層２の残さを除去でき、また隣接する配線導体層２間の配線導体層の非形成領域４を経由する経路を必要な長さに長くすることができるため配線導体層２間の絶縁性の低下を防止できるものとするのに効果的である。
【００３５】
凹み５の深さが0.1μｍを下回ると配線導体層の非形成領域４に発生した配線導体層２成分の残さの除去効果が薄れる傾向にあり、また10μｍを超えるとその上に形成される樹脂絶縁層３の表面の平坦性が低化する傾向にある。なお、この場合の凹み５の深さは、基板１の表面を表面側から一部除去する際に、例えばフッ酸と硝酸との混合水溶液をエッチング液として用いることにより容易に制御できる。
【００３６】
また、本発明の第２の多層配線基板の製造方法における凹み５の形成法としては、基板１の表面に、その表面との接合の役目を果たすＴｉ，ＣｒあるいはＭｏ等の活性金属と主導体層７としてのＣｕとを含む下地導体層６と、主導体層７としてのＣｕ層とを、真空成膜法により形成する。または、基板１の表面を燐酸やフッ酸を含むエッチング液により粗化した後、Ｐｄを含む活性液で表面処理を行ない、無電解Ｃｕめっきにより下地導体層６を形成して、次いで、電解Ｃｕめっきにて主導体層７を形成する。次に、主導体層７の上面に配線導体層２のパターンのレジスト層を形成し、このレジスト層からはみ出して露出した主導体層７および下地導体層６をエッチング等の方法により除去してレジスト層のパターンの形状に配線導体層２を形成するとともに、基板１の表面のうち配線導体層の非形成領域４を燐酸やフッ酸を含むエッチング液によりエッチングする方法によって表面側から一部除去して、配線導体層の非形成領域４を配線導体層２の直下の領域の基板１の表面に対して凹ませると、配線導体層の非形成領域４に発生した配線導体層２、主として下地導体層６の成分の残さを基板１の表面の一部とともに確実に除去でき、所望のパターンを有し配線導体層２間の絶縁性の低下を防止できる高密度配線が可能な配線導体層２を少ない工数で形成することができる。
【００３７】
多層配線部10の樹脂絶縁層３は絶縁フィルム層９と絶縁性接着剤層８とから構成され、絶縁フィルム層９はポリイミド樹脂，ポリフェニレンサルファイド樹脂，全芳香族ポリエステル樹脂，フッ素樹脂等から成る。また、絶縁性接着剤層８はポリアミドイミド樹脂，ポリイミドシロキサン樹脂，ビスマレイミドトリアジン樹脂，エポキシ樹脂等から成る。
【００３８】
樹脂絶縁層３は、まず厚みが12.5〜50μｍ程度の絶縁フィルムに絶縁性接着剤をドクターブレード法等を用いて乾燥厚みで５〜20μｍ程度に塗布し乾燥させたものを準備し、この絶縁フィルム層９を基板１や下層の樹脂絶縁層３の上面に間に絶縁性接着剤層８が配されるように積み重ね、これを加熱プレス装置を用いて加熱加圧し接着することによって形成される。
【００３９】
樹脂絶縁層３には所定位置に絶縁フィルム層９および絶縁性接着剤層８を貫通する貫通孔11が形成されており、この貫通孔11内に貫通導体12が被着形成されることにより、樹脂絶縁層３を挟んで上下に位置する配線導体層２の各々を電気的に接続する接続路が形成される。
【００４０】
貫通孔11は、例えばレーザを使い絶縁フィルム層９および絶縁性接着剤層８の一部を除去することにより形成される。特に、貫通孔11の開口径が小さな場合は、貫通孔11の内壁面の角度をコントロールすることが容易で貫通孔11の内壁面が滑らかに加工される紫外線レーザで形成することが望ましい。
【００４１】
貫通導体12は各樹脂絶縁層３の上面に配設される配線導体層２と別々に形成してもよいが、これらは同時に形成した方が工程数を少なくできるとともに両者の電気的な接続信頼性の点でも良好である。
【００４２】
また、各樹脂絶縁層３の上面に配設される配線導体層２と貫通導体11とを一体形成する場合には、それぞれに所望の厚みのめっき膜を調整して形成することができるように、主として電解めっき法を用いて形成しておくのがよい。
【００４３】
各樹脂絶縁層３の上面に配設される配線導体層２および貫通導体11の形成方法は、例えば以下のようにすればよい。まず、樹脂絶縁層３との接合の役目を果たすＴｉ，Ｃｒ，Ｍｏ等の活性金属と主導体としてのＣｕとを含む下地導体層６を真空成膜法またはめっき法により形成し、次いで、下地導体層６の上に配線導体層２のパターンの開口を有するレジスト層を形成し、レジスト層の開口から露出した下地導体層６上に例えば電解Ｃｕめっきにより主導体層７を所望の厚みまで形成する。その後、剥離液を用いること等によってレジスト層を除去し、主導体層７からはみ出して露出した下地導体層６をエッチング等により除去してレジスト層の開口のパターンに対応した形状の配線導体層２を形成する。
【００４４】
なお、多層配線部10の表面となる樹脂絶縁層３の最上層の表面に形成された配線導体層２には、搭載される半導体デバイスやチップ部品等の実装性および耐環境性の点から、主導体層７がＣｕ層から成る場合にはその上にＮｉ層やＡｕ層を形成しておくとよい。
【００４５】
かくして、本発明の多層配線基板によれば、基板１の表面に配設された多層配線部10の上に半導体素子を始めとする半導体デバイスや容量素子，抵抗器といったチップ部品等の電子部品を搭載実装し、それら半導体デバイスや電子部品の各電極を配線導体層２に電気的に接続することによって、半導体装置や混成集積回路装置等となる。
【００４６】
なお、本発明は上記の実施の形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能である。
【００４７】
例えば、上述の実施の形態の例では、配線導体層の非形成領域４の凹み５の深さを、エッチング液を用いて制御する方法を示したが、ガスを用いて制御する方法、例えば反応性イオンエッチング等を用いてもよく、サンドブラストやウェットブラスト、あるいは研磨や擦り取り等の機械的な除去手段によってその除去量を制御する方法等を用いてもよい。
【００４８】
また、本発明の多層配線基板は、混成集積回路装置等を構成するモジュール基板等に適用できることはもとより、半導体素子を収容する半導体素子収納用パッケージに適用してもよいものである。
【００４９】
【発明の効果】
以上のように、本発明の多層配線基板によれば、基板の表面のうち配線導体層の非形成領域を配線導体層の直下の領域に対して凹ませてあるため、隣接する配線導体層間の経路が長くなることにより、配線導体層間の絶縁性の低下を招くことがなくなり、耐環境信頼性の優れた多層配線基板を実現することができた。
【００５０】
また、本発明の多層配線基板によれば、配線導体層の非形成領域が、配線導体層の直下の領域に対して0.1乃至10μｍの深さで凹んでいるときには、隣接する配線導体層間の経路を必要な長さに長くできることにより配線導体層間の絶縁性が低下することがなくなるとともに、基板の表面に配線導体層を覆って配線導体層の非形成領域にかけて樹脂絶縁層を形成した際の樹脂絶縁層の平坦性を良好なものとすることができ、耐環境信頼性の優れた、かつこの多層配線基板に搭載される半導体デバイスの入出力端子等との接続信頼性にも優れた多層配線基板を実現することができた。
【００５１】
本発明の第１の多層配線基板の製造方法によれば、酸化物系セラミックス基板または表面に酸化物膜を有する非酸化物系セラミックス基板の表面に下地導体層を形成する工程と、この下地導体層上に配線導体層のパターンの開口を有するレジスト層を形成する工程と、レジスト層の開口から露出した下地導体層上にＣｕから成る主導体層を形成する工程と、レジスト層を除去する工程と、主導体層から露出した下地導体層を除去して開口のパターンに対応した形状の配線導体層を形成するとともに、セラミックス基板の表面のうち配線導体層の非形成領域を燐酸またはフッ酸を含むエッチング液によるエッチングによって一部除去してこの配線導体層の非形成領域を配線導体層の直下の領域に対して凹ませる工程と、しかる後、配線導体層を覆って配線導体層の非形成領域の上にかけて樹脂絶縁層を形成する工程とを具備することから、基板の表面のうち配線導体層の非形成領域を表面側から一部除去することによって、その配線導体層の非形成領域の基板の表面に発生した配線導体層成分の残さが確実に除去されるとともに、配線導体層の直下の領域に対して配線導体層の非形成領域に凹みが形成されて隣接する配線導体層間の経路が長くなることにより、配線導体層間の絶縁性が低下することがなくなり、耐環境信頼性の優れた多層配線基板を簡易な方法で実現することができる多層配線基板の製造方法を提供できた。
【００５２】
本発明の第２の多層配線基板の製造方法によれば、酸化物系セラミックス基板または表面に酸化物膜を有する非酸化物系セラミックス基板の表面に下地導体層を形成する工程と、この下地導体層上にＣｕから成る主導体層を形成する工程と、この主導体層上に配線導体層のパターンのレジスト層を形成する工程と、このレジスト層から露出した主導体層および下地導体層を除去して配線導体層を形成するとともに、セラミックス基板の表面のうち配線導体層の非形成領域を一部除去してこの配線導体層の非形成領域を燐酸またはフッ酸を含むエッチング液によるエッチングによって配線導体層の直下の領域に対して凹ませる工程と、レジスト層を除去する工程と、しかる後、基板の表面に配線導体層を覆って樹脂絶縁層を形成する工程とを具備することから、第１の製造方法と同様に、基板の表面のうち配線導体層の非形成領域を表面側から一部除去することによって、その配線導体層の非形成領域の基板の表面に発生した配線導体層成分の残さが確実に除去されるとともに、配線導体層の直下の領域に対して配線導体層の非形成領域に凹みが形成されて隣接する配線導体層間の経路が長くなることにより、配線導体層間の絶縁性が低下することがなくなり、さらに、隣接する配線導体層間の絶縁性の低下を防止する配線導体層の非形成領域の凹みを第１の製造方法よりも少ない工数で形成できる、耐環境信頼性の優れた多層配線基板の製造方法を提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多層配線基板の実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】図１に示す多層配線基板における配線導体層の非形成領域の凹みを示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１・・・・基板
２・・・・配線導体層
３・・・・樹脂絶縁層
４・・・・配線導体層の非形成領域
５・・・・凹み
６・・・・下地導体層
７・・・・主導体層
８・・・・絶縁性接着剤層
９・・・・絶縁フィルム層
10・・・・多層配線部
11・・・・貫通孔
12・・・・貫通導体
【発明の属する技術分野】
本発明は混成集積回路や半導体素子を収納する半導体素子収納用パッケージ等に使用される多層配線基板およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の小型化・多機能化に伴い、これに使用される半導体集積回路素子等の半導体デバイスは高集積化するとともに入出力端子数が増加している。こうした半導体デバイスが搭載される配線基板やそのデバイスを試験するために使用される配線基板に対しては、回路の高集積化の要求は当然のことながら、熱膨張率のミスマッチにより発生する入出力端子部のストレスや、試験時にプローブにより配線基板に負荷されるコンタクト圧力等、配線基板に加わるストレスが半導体デバイスの入出力端子数の増加に伴って増加しており、そのストレスが配線基板におけるクラックの発生や変形の原因となるため、半導体デバイスの入出力端子や試験用のプローブ等を支持するための支持体として十分な強度を有するよう、高強度化の要求がなされている。このため、きわめて細線な配線パターンを有する高強度な多層配線基板が求められている。
【０００３】
このような多層配線基板に対する高集積化・高強度化の要求から、多層プリント配線基板やビルドアップ方式の多層配線基板に代わり、セラミックスから成る基板上に薄膜の絶縁層と配線導体層とから成る薄膜多層配線部を形成したセラミック薄膜混成多層配線基板が注目されている。
【０００４】
かかるセラミック薄膜混成多層配線基板は、モリブデンやタングステン等から成るメタライズ配線層と酸化アルミニウム質焼結体等のセラミック絶縁層とから成るセラミック多層配線基板の上面に、銅やアルミニウム等の金属から成り、めっき法や蒸着法等の薄膜形成技術およびフォトリソグラフィー技術を採用することによって形成される配線導体層と、スピンコート法および熱硬化処理等によって形成されるポリイミド樹脂等から成る薄膜の樹脂絶縁層とを交互に多層に積層させた薄膜多層配線部を有しており、高強度な支持体としての機能を持つとともにきわめて微細な配線パターンにより回路の高集積化に優れた多層配線基板として期待されている。
【０００５】
このような薄膜多層配線部について、スピンコート法および熱硬化処理等によってポリイミド樹脂等から成る樹脂絶縁層を形成する場合においては、所望の厚みに樹脂絶縁層を形成するには多数回に分けてポリイミド樹脂の前駆体を塗布し、その後にポリイミド樹脂の前駆体をポリイミド化させるキュア工程を経て樹脂絶縁層が形成される。
【０００６】
しかしながら、かかる樹脂絶縁層の形成法は製造工程が長くなるという問題点があるため、この形成法に代えて、ポリイミド樹脂等から成る複数の絶縁フィルム層を間にビスマレイミドトリアジン樹脂等から成る絶縁性接着剤層を介して積層して成る樹脂絶縁層の形成法が採用されてきている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなセラミック薄膜混成多層配線基板では、配線導体層と基板の表面とが、化学結合による接合と、配線導体層が基板の表面の凹凸に食い込むことによって生じるアンカー効果による接合とにより強固に接合されているため、基板の表面のうち配線導体層の非形成領域に余分に形成された導体層をエッチング等により除去した際に、その配線導体層の非形成領域に導体層成分の残さが生じやすく、そのままの状態で配線導体層およびその非形成領域の上に樹脂絶縁層を形成して積層すると、配線導体間の絶縁性が低下しやすいという問題点があった。
【０００８】
本発明は以上のような従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板の表面に形成された配線導体層間の絶縁性の低下を簡易な方法で有効に防止した、耐環境信頼性の優れた多層配線基板を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の他の目的は、基板の表面に形成された配線導体層間の絶縁性の低下を簡易な方法で有効に防止した、耐環境信頼性の優れた多層配線基板を得ることができる多層配線基板の製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の多層配線基板の製造方法は、酸化物系セラミックス基板または表面に酸化物膜を有する非酸化物系セラミックス基板の表面に下地導体層を形成する工程と、この下地導体層上に配線導体層のパターンの開口を有するレジスト層を形成する工程と、前記開口から露出した前記下地導体層上にＣｕから成る主導体層を形成する工程と、前記レジスト層を除去する工程と、前記主導体層から露出した前記下地導体層を除去して配線導体層を形成するとともに、前記セラミックス基板の表面のうち前記配線導体層の非形成領域を燐酸またはフッ酸を含むエッチング液によるエッチングによって一部除去して前記配線導体層の直下の領域に対して凹ませる工程と、しかる後、前記基板の表面に前記配線導体層を覆って樹脂絶縁層を形成する工程とを具備することを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の第２の多層配線基板の製造方法は、酸化物系セラミックス基板または表面に酸化物膜を有する非酸化物系セラミックス基板の表面に下地導体層を形成する工程と、この下地導体層上にＣｕから成る主導体層を形成する工程と、この主導体層上に配線導体層のパターンのレジスト層を形成する工程と、このレジスト層から露出した前記主導体層および前記下地導体層を除去して配線導体層を形成するとともに、前記セラミックス基板の表面のうち前記配線導体層の非形成領域を燐酸またはフッ酸を含むエッチング液によるエッチングによって一部除去して前記配線導体層の直下の領域に対して凹ませる工程と、前記レジスト層を除去する工程と、しかる後、前記基板の表面に前記配線導体層を覆って樹脂絶縁層を形成する工程とを具備することを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の多層配線基板によれば、基板の表面のうち配線導体層の非形成領域を配線導体層の直下の領域に対して凹ませてあるため、隣接する配線導体層間の経路が長くなることにより、配線導体層間の絶縁性が低下することがなくなり、耐環境信頼性の優れた多層配線基板を実現することができる。
【００１５】
また、本発明の多層配線基板によれば、配線導体層の非形成領域が、配線導体層の直下の領域に対して0.1乃至10μｍの深さで凹んでいるときには、隣接する配線導体層間の経路を必要な長さに長くできることにより配線導体層間の絶縁性が低下することがなくなるとともに、基板の表面に配線導体層を覆って配線導体層の非形成領域にかけて樹脂絶縁層を形成した際の樹脂絶縁層の平坦性を良好なものとすることができ、耐環境信頼性の優れた、かつこの多層配線基板に搭載される半導体デバイスの入出力端子等との接続信頼性にも優れた多層配線基板を実現することができる。
【００１６】
本発明の第１の多層配線基板の製造方法によれば、酸化物系セラミックス基板または表面に酸化物膜を有する非酸化物系セラミックス基板の表面に下地導体層を形成する工程と、この下地導体層上に配線導体層のパターンの開口を有するレジスト層を形成する工程と、レジスト層の開口から露出した下地導体層上にＣｕから成る主導体層を形成する工程と、レジスト層を除去する工程と、主導体層から露出した下地導体層を除去して開口のパターンに対応した形状の配線導体層を形成するとともに、セラミックス基板の表面のうち配線導体層の非形成領域を一部除去してこの配線導体層の非形成領域を燐酸またはフッ酸を含むエッチング液によるエッチングによって配線導体層の直下の領域に対して凹ませる工程と、しかる後、配線導体層を覆って配線導体層の非形成領域の上にかけて樹脂絶縁層を形成する工程とを具備することから、基板の表面のうち配線導体層の非形成領域を表面側から一部除去することによって、その配線導体層の非形成領域の基板の表面に発生した配線導体層成分の残さが確実に除去されるとともに、配線導体層の直下の領域に対して配線導体層の非形成領域に凹みが形成されて隣接する配線導体層間の経路が長くなることにより、配線導体層間の絶縁性が低下することがなくなり、耐環境信頼性の優れた多層配線基板を簡易な方法で実現することができる多層配線基板の製造方法を提供できる。
【００１７】
本発明の第２の多層配線基板の製造方法によれば、酸化物系セラミックス基板または表面に酸化物膜を有する非酸化物系セラミックス基板の表面に下地導体層を形成する工程と、この下地導体層上にＣｕから成る主導体層を形成する工程と、この主導体層上に配線導体層のパターンのレジスト層を形成する工程と、このレジスト層から露出した主導体層および下地導体層を除去して配線導体層を形成するとともに、セラミックス基板の表面のうち配線導体層の非形成領域を一部除去してこの配線導体層の非形成領域を燐酸またはフッ酸を含むエッチング液によるエッチングによって配線導体層の直下の領域に対して凹ませる工程と、レジスト層を除去する工程と、しかる後、基板の表面に配線導体層を覆って樹脂絶縁層を形成する工程とを具備することから、第１の製造方法と同様に、基板の表面のうち配線導体層の非形成領域を表面側から一部除去することによって、その配線導体層の非形成領域の基板の表面に発生した配線導体層成分の残さが確実に除去されるとともに、配線導体層の直下の領域に対して配線導体層の非形成領域に凹みが形成されて隣接する配線導体層間の経路が長くなることにより、配線導体層間の絶縁性が低下することがなくなり、さらに、隣接する配線導体層間の絶縁性の低下を防止する配線導体層の非形成領域の凹みを第１の製造方法よりも少ない工数で形成できる、耐環境信頼性の優れた多層配線基板の製造方法を提供できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明を詳細に説明する。
【００１９】
図１は本発明の多層配線基板の実施の形態の一例を示す断面図であり、図２はその多層配線基板における配線導体層の非形成領域の凹みを示す要部拡大断面図である。
【００２０】
これらの図において、１は基板、２は配線導体層、３は樹脂絶縁層、４は配線導体層の非形成領域、５は凹み、６は配線導体層２の一部としての下地導体層、７は配線導体層２の一部としての主導体層、８は樹脂絶縁層３の一部としての絶縁性接着剤層、９は樹脂絶縁層３の一部としての絶縁フィルム層、10は多層配線部、11は貫通孔、12は貫通導体である。
【００２１】
基板１は、その表面、この例では上面に配線導体層２と樹脂絶縁層３とを交互に多層に積層した多層配線部10が配設されており、この多層配線部10を支持する支持部材として機能する。
【００２２】
基板１は、酸化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体，ガラスセラミックス等の酸化物系セラミックス、あるいは表面に酸化物膜を有する窒化アルミニウム質焼結体，炭化珪素質焼結体等の非酸化物系セラミックスで形成されている。
【００２３】
例えば、酸化アルミニウム質焼結体で形成されている場合には、アルミナ，シリカ，カルシア，マグネシア等の原料粉末に適当な有機溶剤，溶媒を添加混合して泥漿状となすとともに、これより従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法を採用することによってセラミックグリーンシート（セラミック生シート）を形成し、しかる後、このセラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施し所定形状となすとともに、必要に応じて配線導体と成る導体パターンを印刷形成し所定枚数を積層した後、高温（約1600℃）で焼成することによって製作される。あるいは、アルミナ等の原料粉末に適当な有機溶剤，溶媒を添加混合して原料粉末を調製するとともに、この原料粉末をプレス成形機によって所定形状に成形し、最後にこの成形体を高温（約1600℃）で焼成することによって製作される。
【００２４】
また、基板１がガラスセラミックスで形成されている場合には、ガラスと無機質フィラー（無機絶縁体粉末）との混合物に有機バインダ，可塑剤，溶剤等を加えてスラリーとし、ドクターブレード法等によりガラスセラミックグリーンシートを成形した後、Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕ等の低抵抗金属の粉末を含有する導体ペーストをこのガラスセラミックグリーンシート上に印刷することにより導体パターンを形成し、その後、導体パターンを形成した複数枚のガラスセラミックグリーンシートを積層して800〜1000℃の温度で焼成することによって製作される。
【００２５】
ガラスセラミックグリーンシートは、ガラス粉末，無機質フィラー（セラミック粉末），さらに有機バインダ，可塑剤，有機溶剤等を混合したものが用いられる。
【００２６】
ガラス成分としては、例えばＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3系，ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ａｌ2Ｏ3系，ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ａｌ2Ｏ3−ＭＯ系（但し、ＭはＣａ，Ｓｒ，Ｍｇ，ＢａまたはＺｎを示す），ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3−Ｍ1Ｏ−Ｍ2Ｏ系（但し、Ｍ1およびＭ2は同一または異なってＣａ，Ｓｒ，Ｍｇ，ＢａまたはＺｎを示す），ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ａｌ2Ｏ3−Ｍ1Ｏ−Ｍ2Ｏ系（但し、Ｍ1およびＭ2は前記と同じである），ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｍ3 2Ｏ系（但し、Ｍ3はＬｉ，ＮａまたはＫを示す），ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ａｌ2Ｏ3−Ｍ3 2Ｏ系（但し、Ｍ3は前記と同じである），Ｐｂ系ガラス，Ｂｉ系ガラス等が挙げられる。
【００２７】
また、無機質フィラーとしては、例えばＡｌ2Ｏ3，ＳｉＯ2，ＺｒＯ2とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物，ＴｉＯ2とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物，Ａｌ2Ｏ3およびＳｉＯ2から選ばれる少なくとも１種を含む複合酸化物（例えばスピネル，ムライト，コージェライト）等が挙げられる。
【００２８】
本発明の多層配線基板においては、基板１の表面に、配線導体層２が形成されるとともに、この配線導体層２を覆って樹脂絶縁層３が形成された多層配線基板において、基板１の表面のうち配線導体層の非形成領域４が、配線導体層２の直下の領域の基板１の表面に対して凹んでいることが重要である。
【００２９】
これにより、隣接する配線導体層２間の基板１の表面を経由する経路が長くなることにより、配線導体層２間の絶縁性が低下することがなくなり、耐環境信頼性の優れた多層配線基板を実現できるためである。
【００３０】
これに対し、基板１の表面のうち配線導体層の非形成領域４が、配線導体層２の直下の領域の基板１の表面に対して凹んでいない場合には、隣接する配線導体層２間の経路が最短距離となって短くなることから、配線導体層２間の絶縁性が低下しやすくなる傾向がある。
【００３１】
多層配線部10において、基板１の表面に形成される配線導体層２は、例えば以下のように形成すればよい。
【００３２】
基板１の表面に、その表面との接合の役目を果たすＴｉ，ＣｒあるいはＭｏ等の活性金属と主導体層７としてのＣｕとを含む下地導体層６を真空成膜法または電解もしくは無電解めっき法により形成し、次いで、下地導体層６の上に配線導体層２のパターンの開口を有するレジスト層を形成し、このレジスト層の開口から露出した下地導体層６上に真空成膜法または電解もしくは無電解めっき法によって、例えば電解ＣｕめっきによりＣｕから成る主導体層７を所望の厚みまで形成する。その後、剥離液等を用いてレジスト層を除去し、主導体層７からはみ出して露出した下地導体層６をエッチングやブラスト，研磨等により除去してレジスト層の開口のパターンに対応した形状の配線導体層２を形成するとともに、基板１の表面のうち配線導体層の非形成領域４をエッチングにより表面側から一部除去して凹み５を形成する。これにより、配線導体層の非形成領域４に発生した配線導体層２の残さ、より具体的には下地導体層６の残さを基板１の表面から確実に除去できるとともに、配線導体層の非形成領域４に凹みが形成されて隣接する配線導体層２間の基板１の表面を経由する経路が長くなることにより、配線導体層２間の絶縁性が低下することがなく、所望のパターンを有する高密度に配設された配線導体層２を形成することができる。
【００３３】
このとき、基板１としてガラスセラミックスを採用すると、誘電率が低いガラスセラミックスで絶縁層を構成できるとともに、Ｃｕ等の低抵抗金属で配線導体層２を構成できるため高周波特性が良好となり、電気特性に優れた支持体として機能するものとできるため好都合なものとなる。特に、比誘電率を７以下とすると、優れた高周波特性が得られ、より好都合である。
【００３４】
また、配線導体層の非形成領域４の凹み５の配線導体層２の直下の領域に対する深さを0.1μｍ乃至10μｍとすると、この基板１の表面に配線導体層２を覆って配線導体層の非形成領域４にかけて樹脂絶縁層３を形成した際に樹脂絶縁層３の表面の平坦性を損なうことなく配線導体層の非形成領域４に発生した配線導体層２の残さを除去でき、また隣接する配線導体層２間の配線導体層の非形成領域４を経由する経路を必要な長さに長くすることができるため配線導体層２間の絶縁性の低下を防止できるものとするのに効果的である。
【００３５】
凹み５の深さが0.1μｍを下回ると配線導体層の非形成領域４に発生した配線導体層２成分の残さの除去効果が薄れる傾向にあり、また10μｍを超えるとその上に形成される樹脂絶縁層３の表面の平坦性が低化する傾向にある。なお、この場合の凹み５の深さは、基板１の表面を表面側から一部除去する際に、例えばフッ酸と硝酸との混合水溶液をエッチング液として用いることにより容易に制御できる。
【００３６】
また、本発明の第２の多層配線基板の製造方法における凹み５の形成法としては、基板１の表面に、その表面との接合の役目を果たすＴｉ，ＣｒあるいはＭｏ等の活性金属と主導体層７としてのＣｕとを含む下地導体層６と、主導体層７としてのＣｕ層とを、真空成膜法により形成する。または、基板１の表面を燐酸やフッ酸を含むエッチング液により粗化した後、Ｐｄを含む活性液で表面処理を行ない、無電解Ｃｕめっきにより下地導体層６を形成して、次いで、電解Ｃｕめっきにて主導体層７を形成する。次に、主導体層７の上面に配線導体層２のパターンのレジスト層を形成し、このレジスト層からはみ出して露出した主導体層７および下地導体層６をエッチング等の方法により除去してレジスト層のパターンの形状に配線導体層２を形成するとともに、基板１の表面のうち配線導体層の非形成領域４を燐酸やフッ酸を含むエッチング液によりエッチングする方法によって表面側から一部除去して、配線導体層の非形成領域４を配線導体層２の直下の領域の基板１の表面に対して凹ませると、配線導体層の非形成領域４に発生した配線導体層２、主として下地導体層６の成分の残さを基板１の表面の一部とともに確実に除去でき、所望のパターンを有し配線導体層２間の絶縁性の低下を防止できる高密度配線が可能な配線導体層２を少ない工数で形成することができる。
【００３７】
多層配線部10の樹脂絶縁層３は絶縁フィルム層９と絶縁性接着剤層８とから構成され、絶縁フィルム層９はポリイミド樹脂，ポリフェニレンサルファイド樹脂，全芳香族ポリエステル樹脂，フッ素樹脂等から成る。また、絶縁性接着剤層８はポリアミドイミド樹脂，ポリイミドシロキサン樹脂，ビスマレイミドトリアジン樹脂，エポキシ樹脂等から成る。
【００３８】
樹脂絶縁層３は、まず厚みが12.5〜50μｍ程度の絶縁フィルムに絶縁性接着剤をドクターブレード法等を用いて乾燥厚みで５〜20μｍ程度に塗布し乾燥させたものを準備し、この絶縁フィルム層９を基板１や下層の樹脂絶縁層３の上面に間に絶縁性接着剤層８が配されるように積み重ね、これを加熱プレス装置を用いて加熱加圧し接着することによって形成される。
【００３９】
樹脂絶縁層３には所定位置に絶縁フィルム層９および絶縁性接着剤層８を貫通する貫通孔11が形成されており、この貫通孔11内に貫通導体12が被着形成されることにより、樹脂絶縁層３を挟んで上下に位置する配線導体層２の各々を電気的に接続する接続路が形成される。
【００４０】
貫通孔11は、例えばレーザを使い絶縁フィルム層９および絶縁性接着剤層８の一部を除去することにより形成される。特に、貫通孔11の開口径が小さな場合は、貫通孔11の内壁面の角度をコントロールすることが容易で貫通孔11の内壁面が滑らかに加工される紫外線レーザで形成することが望ましい。
【００４１】
貫通導体12は各樹脂絶縁層３の上面に配設される配線導体層２と別々に形成してもよいが、これらは同時に形成した方が工程数を少なくできるとともに両者の電気的な接続信頼性の点でも良好である。
【００４２】
また、各樹脂絶縁層３の上面に配設される配線導体層２と貫通導体11とを一体形成する場合には、それぞれに所望の厚みのめっき膜を調整して形成することができるように、主として電解めっき法を用いて形成しておくのがよい。
【００４３】
各樹脂絶縁層３の上面に配設される配線導体層２および貫通導体11の形成方法は、例えば以下のようにすればよい。まず、樹脂絶縁層３との接合の役目を果たすＴｉ，Ｃｒ，Ｍｏ等の活性金属と主導体としてのＣｕとを含む下地導体層６を真空成膜法またはめっき法により形成し、次いで、下地導体層６の上に配線導体層２のパターンの開口を有するレジスト層を形成し、レジスト層の開口から露出した下地導体層６上に例えば電解Ｃｕめっきにより主導体層７を所望の厚みまで形成する。その後、剥離液を用いること等によってレジスト層を除去し、主導体層７からはみ出して露出した下地導体層６をエッチング等により除去してレジスト層の開口のパターンに対応した形状の配線導体層２を形成する。
【００４４】
なお、多層配線部10の表面となる樹脂絶縁層３の最上層の表面に形成された配線導体層２には、搭載される半導体デバイスやチップ部品等の実装性および耐環境性の点から、主導体層７がＣｕ層から成る場合にはその上にＮｉ層やＡｕ層を形成しておくとよい。
【００４５】
かくして、本発明の多層配線基板によれば、基板１の表面に配設された多層配線部10の上に半導体素子を始めとする半導体デバイスや容量素子，抵抗器といったチップ部品等の電子部品を搭載実装し、それら半導体デバイスや電子部品の各電極を配線導体層２に電気的に接続することによって、半導体装置や混成集積回路装置等となる。
【００４６】
なお、本発明は上記の実施の形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能である。
【００４７】
例えば、上述の実施の形態の例では、配線導体層の非形成領域４の凹み５の深さを、エッチング液を用いて制御する方法を示したが、ガスを用いて制御する方法、例えば反応性イオンエッチング等を用いてもよく、サンドブラストやウェットブラスト、あるいは研磨や擦り取り等の機械的な除去手段によってその除去量を制御する方法等を用いてもよい。
【００４８】
また、本発明の多層配線基板は、混成集積回路装置等を構成するモジュール基板等に適用できることはもとより、半導体素子を収容する半導体素子収納用パッケージに適用してもよいものである。
【００４９】
【発明の効果】
以上のように、本発明の多層配線基板によれば、基板の表面のうち配線導体層の非形成領域を配線導体層の直下の領域に対して凹ませてあるため、隣接する配線導体層間の経路が長くなることにより、配線導体層間の絶縁性の低下を招くことがなくなり、耐環境信頼性の優れた多層配線基板を実現することができた。
【００５０】
また、本発明の多層配線基板によれば、配線導体層の非形成領域が、配線導体層の直下の領域に対して0.1乃至10μｍの深さで凹んでいるときには、隣接する配線導体層間の経路を必要な長さに長くできることにより配線導体層間の絶縁性が低下することがなくなるとともに、基板の表面に配線導体層を覆って配線導体層の非形成領域にかけて樹脂絶縁層を形成した際の樹脂絶縁層の平坦性を良好なものとすることができ、耐環境信頼性の優れた、かつこの多層配線基板に搭載される半導体デバイスの入出力端子等との接続信頼性にも優れた多層配線基板を実現することができた。
【００５１】
本発明の第１の多層配線基板の製造方法によれば、酸化物系セラミックス基板または表面に酸化物膜を有する非酸化物系セラミックス基板の表面に下地導体層を形成する工程と、この下地導体層上に配線導体層のパターンの開口を有するレジスト層を形成する工程と、レジスト層の開口から露出した下地導体層上にＣｕから成る主導体層を形成する工程と、レジスト層を除去する工程と、主導体層から露出した下地導体層を除去して開口のパターンに対応した形状の配線導体層を形成するとともに、セラミックス基板の表面のうち配線導体層の非形成領域を燐酸またはフッ酸を含むエッチング液によるエッチングによって一部除去してこの配線導体層の非形成領域を配線導体層の直下の領域に対して凹ませる工程と、しかる後、配線導体層を覆って配線導体層の非形成領域の上にかけて樹脂絶縁層を形成する工程とを具備することから、基板の表面のうち配線導体層の非形成領域を表面側から一部除去することによって、その配線導体層の非形成領域の基板の表面に発生した配線導体層成分の残さが確実に除去されるとともに、配線導体層の直下の領域に対して配線導体層の非形成領域に凹みが形成されて隣接する配線導体層間の経路が長くなることにより、配線導体層間の絶縁性が低下することがなくなり、耐環境信頼性の優れた多層配線基板を簡易な方法で実現することができる多層配線基板の製造方法を提供できた。
【００５２】
本発明の第２の多層配線基板の製造方法によれば、酸化物系セラミックス基板または表面に酸化物膜を有する非酸化物系セラミックス基板の表面に下地導体層を形成する工程と、この下地導体層上にＣｕから成る主導体層を形成する工程と、この主導体層上に配線導体層のパターンのレジスト層を形成する工程と、このレジスト層から露出した主導体層および下地導体層を除去して配線導体層を形成するとともに、セラミックス基板の表面のうち配線導体層の非形成領域を一部除去してこの配線導体層の非形成領域を燐酸またはフッ酸を含むエッチング液によるエッチングによって配線導体層の直下の領域に対して凹ませる工程と、レジスト層を除去する工程と、しかる後、基板の表面に配線導体層を覆って樹脂絶縁層を形成する工程とを具備することから、第１の製造方法と同様に、基板の表面のうち配線導体層の非形成領域を表面側から一部除去することによって、その配線導体層の非形成領域の基板の表面に発生した配線導体層成分の残さが確実に除去されるとともに、配線導体層の直下の領域に対して配線導体層の非形成領域に凹みが形成されて隣接する配線導体層間の経路が長くなることにより、配線導体層間の絶縁性が低下することがなくなり、さらに、隣接する配線導体層間の絶縁性の低下を防止する配線導体層の非形成領域の凹みを第１の製造方法よりも少ない工数で形成できる、耐環境信頼性の優れた多層配線基板の製造方法を提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多層配線基板の実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】図１に示す多層配線基板における配線導体層の非形成領域の凹みを示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１・・・・基板
２・・・・配線導体層
３・・・・樹脂絶縁層
４・・・・配線導体層の非形成領域
５・・・・凹み
６・・・・下地導体層
７・・・・主導体層
８・・・・絶縁性接着剤層
９・・・・絶縁フィルム層
10・・・・多層配線部
11・・・・貫通孔
12・・・・貫通導体
Claims (2)
- 酸化物系セラミックス基板または表面に酸化物膜を有する非酸化物系セラミックス基板の表面に下地導体層を形成する工程と、該下地導体層上に配線導体層のパターンの開口を有するレジスト層を形成する工程と、前記開口から露出した前記下地導体層上にＣｕから成る主導体層を形成する工程と、前記レジスト層を除去する工程と、前記主導体層から露出した前記下地導体層を除去して配線導体層を形成するとともに、前記セラミックス基板の表面のうち前記配線導体層の非形成領域を燐酸またはフッ酸を含むエッチング液によるエッチングによって一部除去して前記配線導体層の直下の領域に対して凹ませる工程と、しかる後、前記基板の表面に前記配線導体層を覆って樹脂絶縁層を形成する工程とを具備することを特徴とする多層配線基板の製造方法。
- 酸化物系セラミックス基板または表面に酸化物膜を有する非酸化物系セラミックス基板の表面に下地導体層を形成する工程と、該下地導体層上にＣｕから成る主導体層を形成する工程と、該主導体層上に配線導体層のパターンのレジスト層を形成する工程と、該レジスト層から露出した前記主導体層および前記下地導体層を除去して配線導体層を形成するとともに、前記セラミックス基板の表面のうち前記配線導体層の非形成領域を燐酸またはフッ酸を含むエッチング液によるエッチングによって一部除去して前記配線導体層の直下の領域に対して凹ませる工程と、前記レジスト層を除去する工程と、しかる後、前記基板の表面に前記配線導体層を覆って樹脂絶縁層を形成する工程とを具備することを特徴とする多層配線基板の製造方法。
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