JPH02161793A - 多層配線基板 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 高集積化混成集積回路および高速混成集積回路等に用い
られる多層配線基板の構成に関し、その製造を容易なら
しめることを目的とし、最上位の絶縁層のビアホールを
介して該絶縁層の下に形成した銅の下部導体パターンと
接続せしめ該絶縁層の上に銅または金により形成した上
部導体パターンが、タングステンを主成分とした密着層
を媒体に形成してなることを特徴とし、さらに、前記密
着層がタングステンにチタンを１〜５％含むことを特徴
とし構成する。

〔産業上の利用分野］ 本発明は装置の小型化のため用いられる高集積化混成集
積回路や、低抵抗導体，高精度抵抗素子が必要な高速混
成集積回路に用いられる多層配線基板に関する。

Ｃ従来の技術〕 導体パターンの低抵抗化と高精度の薄膜抵抗素子を同一
基板内に形成する方法として、Ｃｕの厚膜パターンとＡ
ｕまたはＣｕの薄膜パターンを混成に多層化する方法が
あり、従来の該多層配線基板においてその最上位に形成
される薄膜導体バターンは、ＮｉＣｒまたはＣｒを密着
層としＮｉＣｒ／Ａｕ、Ｃｒ／Ａｕ、Ｃｒ／Ｃｕという
構成であった。

一般にガラス質の絶縁層に形成したビアホールを介して
Ｃｕの下部導体と接続される前記薄膜導体パターンは、
密着層となるＮｉＣｒ薄膜またはＣｒ薄膜を被着した上
に導体層となるＡｕ薄膜またはＣｕ薄膜を積層したのち
、所望のパターンにそれらをエツチングし形成されるが
、絶縁層に形成したビアホールに表呈する下部導体パタ
ーンの表呈部は密着膜に対する選択エツチング性を確保
する必要がある。

そのため、従来は前記表呈部にＮｉめっきを被着させる
かまたは、Ｃｕに対し選択性を有する強アルカリのエッ
チャントを用いＮｉＣｒ薄膜またはＣｒ薄膜をエツチン
グしていた。

第４図は従来の多層配線基板の要部を示す断面図であり
、前述のＮｉめっきを利用し形成された多層配線基板１
は、アルミナ基板２の上にＣｕにて第１の導体パターン
３を形成し、その上に結晶質ガラスにて第１の絶縁層４
を形成させる。所要部にビアホールを有する絶縁層４の
上にＣｕにて第２の導体パターン５を形成したのち、結
晶質ガラスにて第２の絶縁層６を形成し、絶縁層６のビ
アポール内に表呈する導体パターン５の表呈部分にはＮ
ｉめっき層７を形成する。次いで、その上に順次被着さ
」遍だ抵抗体薄膜とＮｉＣｒ薄膜およびＡｕ薄膜を選択
エツチングして、抵抗体パターン８．密着層９と導体層
１０にてなる導体パターン１１を形成する。

ただし、導体パターン３．５と絶縁層４は厚膜手段で形
成し、絶縁層６は厚膜手段で形成した結晶質のガラス層
６ａの上に、ガラス層６ａの粗面を平滑化する非晶質の
ガラス層６ｂをＣＶＤにより積層させたものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上説明したように、従来の多層配線基板は所定部にＮ
ｉめっきを形成させるまたは、強アルカリ性のエッチャ
ントを使用していた。

しかし、Ｎｉめっきを利用する従来方法は、該下部導体
をめっき電極に接続するための電気的接続が必要となり
そのことでパターン設計の自由度が損なわれるおよび、
５μｍ以下でマスクとして効果がなく１０μｍ以上にな
ると膜応力によって剥離し易いＮｉめっきの厚さを、５
μｆｆ１〜１０μｍにコントロールすることが厄介であ
るという問題点があった。

他方、強アルカリのエッチャントを使用する従来方法は
、耐アルカリ性の強いネガレジストを使用する必要が生
じ、強い耐アルカリ性ネガレジストはポジレジストに比
べて有機溶剤を多く必要とするため、有機溶剤に対する
防爆性等の配慮から自動化させた製造装置の構成に困難
性が増して大型化されると共に、一般にガラス質である
絶縁層は、強アルカリ性のエッチャントによって劣化さ
れ易いという問題点がある。

前記問題点に鑑みてなされた本発明の目的は、多層配線
基板の製造を容易化させることである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明はその実施例を示す第１図によれば、最上位の絶
縁層６のビアホールを介して絶縁層６の下に形成した銅
の下部導体パターン５と接続せしめ絶縁層６の上にＣｕ
またはＡｕにより形成した上部導体パターン２３が、Ｗ
を主成分とした密着層２２を媒体に形成してなることを
特徴とし、さらには、密着層２２がＷにＴｉを１〜５％
含むことを特徴とする多層配線基板２１である。

〔作用］ 上記手段によれば、Ｗ自体がＣｕまたはＡｕによりなる
導体パターンに対しＮｉＣｒ、Ｃｒと同等の密着性を有
すると共に、ポジレジストを使用してＮｉＣｒまたはＣ
ｒをエツチングするエッチャントに対する耐性を具え、
さらにはＷに１〜５％Ｔｉを含有させることでその耐水
性と残渣発生率が向上し、多層配線基板の製造を容易な
らしめることができる。

〔実施例］ 以下に、図面を用いて本発明の実施例による多層配線基
板を説明する。

第１図は本発明の一実施例による多層配線基板の要部を
示す断面図、第２図は該多層配線基板の主要製造工程を
説明するための断面図である。

第４図と共通部分に同一符号を使用した第１図において
、多層配線基板２１は９６％のアルミナ基板２の上にＣ
ｕにて第１層目の導体パターン３を形成し、その上にガ
ラス絶縁層４を形成させる。所要部にビアホールを有す
る絶縁層４の上に第２の導体パターン５を形成したのち
第２の絶縁層６を形成し、ビアホールを設けた絶縁層６
の上に抵抗体パターン８．Ｗを主成分とした密着層２２
．銅または金にてなる導体層１０からなる導体パターン
２３を形成してなる。

ただし、導体パターン３と５．絶縁層４およびガラス層
６ａは厚膜手段で形成し、ガラス層６ｂと導体パターン
２３は薄膜手段で形成する。

第２図（イ）において、アルミナ基板２の上に導体パタ
ーン３．絶縁層４．導体パターン５および絶縁層６を形
成したのち、ＤＣマグネトロンスパンタによりＴａ−Ｎ
（窒化タンタル）の抵抗体薄膜２４（例えば厚さ１００
０人）、Ｗ薄膜２５（例えばＩ７さ５００人）、Ａｕ薄
膜２６（例えば厚さｌμｌ）を連続に被着し、その上に
所望のポジレジスト２７を形成する。

次いで、レジスト２７より表呈するＡｕ薄膜２６の不要
部を沃素沃化カリ系のエッチャントにより溶去し、Ａｕ
薄ＩＩ！２６の該不要部の溶去により表呈するＷ薄膜２
５の不要部をｐ　Ｈ９に調整した赤血塩系のエッチャン
トにより溶去し、Ｗ薄膜２５の該不要部の溶去により表
呈する抵抗薄膜２４の不要部をＣＦ、系のエッチャント
により？容去したのち、第２図（０）に示すように第２
のポジレジスト２８を形成させる。

しかるのち、レジスト２８より表呈するＡｕ薄膜２６の
不要部を沃素沃化カリ系のエッチャントにより溶去し、
Ａｕ！膜２６の該不要部の溶去により表呈するＷ薄膜２
５の不要部をｐＨ９に調整した赤血塩系のエラチャン１
−により溶去したのち、レジスト２８を除去して洗浄す
ると第２図（ハ）に示すように、多層配線基板２１が完
成する。

第３図はＷ薄膜に含むＴｉの含有量とその上に被着させ
た導体薄膜の剥離発生率、残渣発生率との関係を示す図
であり、８５°Ｃ３９５％ＲＨの雰囲気中に１０００時
間曝すプレッシャクツカーテストを施した試料について
、実線は測定値を黒丸でブロットシた導体薄膜の剥離特
性、破線は測定値を白丸でプロットした残渣発住持性で
ある。

第３図から明らかなように、導体薄膜の剥離発生率はＷ
薄膜に含有するＴｉが１％以上のとき約２％以下となり
、導体薄膜の残渣発生率はＷ薄膜に含有するＴｉが５％
以下のとき約２．５％以下となる。従って、Ｗ薄膜に含
有するＴｉは１〜５％のとき、導体薄膜は剥離発生率お
よび残渣発生率の双方に優れた特性が得られることにな
る。

［発明の効果］ 以北説明したように本発明によれば、Ｗ自体がＣｕまた
はＡｕによりなる導体パターンに対しＮｉＣｒ、Ｃｒと
同等の密着性を有すると共に、ポジレジストを使用して
ＮｉＣｒまたはＣｒをエツチングするエッチャントに対
する耐性を具え、さらにはＷに１〜５％のＴｉを含有さ
せることで薄膜の密着性と残渣発生率が向上し、多層配
線基板の製造を容易ならしめることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による多層配線基板、第２図
は第１図に示す多層配線基板の主要製造工程の説明図、 第３図は密着層のＷに含むＴｉの含有量と膜剥離発生率
、残渣発生率との関係、 第４図は従来の多層配線基板、 である。 図中において、 ５は最上位絶縁層の下部導体パターン、６は最上位の絶
縁層、 ２１は多層配線基板、 ２２は密着層、 ２３は最」二値絶縁層の上部導体パターン、を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）最上位の絶縁層（６）のビアホールを介して該絶
   縁層（６）の下に形成した銅の下部導体パターン（５）
   と接続せしめ該絶縁層（６）の上に銅または金により形
   成した上部導体パターン（２３）が、タングステンを主
   成分とした密着層（２２）を媒体に形成してなることを
   特徴とする多層配線基板。
2. （２）前記密着層（２２）がタングステンにチタンを１
   〜５％含むことを特徴とする前記請求項１に記載の多層
   配線基板。