JPH02267996A - 薄膜多層配線基板の製造方法 - 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〕 薄膜多層配線基板の製造方法に関し、 複数層の微細な薄膜導体パターンを有機絶縁層上に高精
度で形成し得るよう、各有機絶縁層の上面を略平坦化す
ることを目的とし、 基板上又は有機絶縁層上に形成された導体パターンを有
機絶縁材料（ポリイミド）の塗布膜で埋め込んだ後、該
第一の塗布膜の導体パターン直上部分を除去し、次に加
熱して第一の塗布膜を収縮させて第一の塗布膜と導体パ
ターンの上面の段差を無（し、更にそれらの上に存ａ絶
縁材料を塗布して第二の塗布膜を形成した後加熱して第
二の塗布膜を収縮させて、第一及び第二の塗布膜よりな
る有機絶縁層を得るように構成する。

〔産業上の利用分齋〕

本発明は、薄膜多層配線基板の製造方法に関する。

コンピュータ等に使用されるＬＳＩ搭載用多層配線基板
としては、従来は主としてガラスエポキシ多層基板が使
用されて来たが、コンピュータの演算速度の高速化等の
高性詣化や小型化等を進めるために、配線基板の実装密
度、寄生容量、耐熱性、熱膨張等に対する要求は厳しさ
を増し、ガラスエポキシ多層基板では充分に対処し切れ
なくなって来ている。他にセラミック厚膜多層基板も用
いられており、これは耐熱性や熱膨張の点で優れている
ものの微細パターンを精度良く形成することは困難であ
り、ＬＳＩ搭載用としては適当とは言えない。そこで電
源回路等、微細パターンを含まない配線をこのセラミッ
ク厚膜多層基板に収容し、この基板上に信号回路等の微
細パターンの配線をポリイミドを介して薄膜で複数層設
けることが試みられており、一部で実用化している。こ
の薄膜多層部分は実装密度、寄生容量、耐熱性の点で優
れ、熱膨張はセラミック基板に従うため問題はない、し
かし薄膜層は精々２〜３層しか実用化されておらず、今
後多数層よりなる薄膜多層配線基板の実用化が望まれて
いる。

〔従来の技術〕

第２図（ａ）〜（ｅ）は、従来技術による薄１１９多層
配線基板の製造方法を示す。

第２図（ａ）において、１はセラミック基板、２は銅の
導体パターンである。

この上全面にポリイミド液をスピンコード法で塗布し、
第２図（ｂ）に示すように表面の平坦な有機絶縁層３を
形成する。

次にこれを約１００’ｃで約１時間加熱してポリイミド
液中の溶剤を蒸発させた後、更に約４００″Ｃで約３０
分加熱すると樹脂がイミド化する。これらの加熱で有機
絶縁層３は収縮し、第２図（Ｃ）に示すように表面に凹
凸を生ずる。

この有機絶縁層３の上に図示はないがスパック法等で銅
を付着させ、フォトエツチング法で第３図（ｄ）に示す
ように第２層目の導体パターン２を形成する。以下、有
機絶縁Ｍ３と導体パターン２を交互に形成して薄膜多層
配線基板を製造する。

第２図（、ｅ）はこのようにして得られた薄膜多層配線
基板の一例を示す図であるが、この図の第３層目の導体
パターンのように有機絶縁層の平坦でない部分にも導体
パターンを形成しなければならない。

以上の説明ではポリイミド液を１回塗布することにより
有機絶縁層３を得ているが、所望の厚さが厚い場合等で
はこれを複数回に分けて塗布する。

尚、ポリイミド液のわ１度を下げて多数回の塗布で所望
の厚さの有機絶縁層３を形成する場合は、表面の凹凸が
減少すると言う利点はあるが、処理時間が大幅に増加す
ることになるため実用的ではない。

（発明が解決しようとする課題〕 このような従来の製造方法による薄膜多層配線基板では
各有機絶縁層の上面が平坦ではないため、フォトエツチ
ング工程では平坦なフォトマスクのパターンを凹凸のあ
る面に転写することになり、全面にわたり微細な薄膜導
体パターンを精度良（形成することが困難となる。しか
も層数が増加するに従って有機絶縁層上面の凹凸の程度
が増す傾向にあるため、層数を多くすることが出来ない
と言う問題があった。

本発明は、このような問題を解決して、多数層の微細な
薄膜導体パターンを有する薄膜多層配線基板を製造する
方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段］ この目的は、本発明によれば、有機絶縁材料を塗布して
なる第一の塗布膜の導体パターン直上部分を除去した後
、該第一の塗布膜を加熱収縮させる工程と、該加熱収縮
後の第一の塗布膜及び導体パターンの上に新たに有機絶
縁材料を塗布して第二の塗布膜を形成した後、該第二の
塗布膜を加熱収縮させる工程とを有して、第一及び第二
の塗布膜よりなる有機絶縁層を形成する製造方法とする
ご七により、達成される。

〔作用〕

ポリイミド樹脂は殆どの溶剤に溶解しない安定な樹脂で
あるため、ポリイミド膜を生成するにはポリアミック酸
の状態で溶剤に溶かして（これをポリイミド液と呼んで
いる）これを塗布し、先ず低温加熱で溶剤を蒸発させ、
次いで高温加熱で脱水縮合反応を起こさせてポリイミド
樹脂化する方法を取る。従って加熱による体積減少は避
けられない、塗布膜の場合は平面方向には殆ど収縮出来
ないため、膜厚の減少だけとなる。

ここで凹凸のある基板上に凸部が埋没するようにポリイ
ミド液を塗布すると当初は略平坦な表面が得られるが、
基板の凸部と凹部とではポリイミドの膜厚が異なるため
に加熱時の収縮量に差を生じ、平坦でな（なる。即ち樹
脂分濃度Ｎのポリイミド液を凹凸差もの基板上に平坦に
塗布した場合の塗布膜厚を基板凹部がり、基板凸部がｄ
とすると、Ｄ−ｔ／Ｎならば基板凹部では加熱収縮後は
Ｌとなるが、基板凸部上ではｔの上にｄＸＮが加わるこ
とになり、ｄＸＮの段差を生じることになる。

そこでポリイミド膜の形成を２回に分け、１回目は加熱
収縮後の厚さが基板の凹凸差と等しくなる程度の厚さに
ポリイミド液を塗布した後凸部上の塗布膜を除去し、そ
の後加熱収縮させてポリイミドＢ２上面とｆ６出した基
板凸部上面とを揃える。

２回目はポリイミド膜の膜厚不足を補うものであり、塗
布膜厚は元々略均−であるから加熱により一様に収縮し
、表面は平坦となる。このようにすればこの上に何層重
ねても平坦なポリイミド膜が得らる。

〔実施例〕

本発明に基づく薄１模多層基板の製造方法の一実施例を
第１図（ａ）〜（ｈ）により説明す゛る。第１図（ａ）
において、１はセラミック基板であり、図示はないがそ
れ自体が多層構造となっており、電源回路等、複数層の
厚膜導体パターンが形成されている。２は銅の導体パタ
ーンである。

この上全面に感光性ポリイミド液をスピンコード法によ
り塗布し、第１図（ｂ）に示すように第一の塗布Ｆ！！
３ａを形成する。この第一の塗布ｒ１．３ａの厚さは、
導体パターン２の厚さが５μｍ、感光性ポリイミド液の
樹脂分濃度が５０％の場合は１０μｍとする。

次に約５０°Ｃでプリベークした後、導体パターン２と
同一・のパターンを有するフォトマスクを用いて塗布Ｗ
３．３ａの導体パターン２直上部分以外を紫外線露光し
、更に現像処理を施すと、感光性ポリイミド液がネガ型
フォトレジストと同様の性質を持つため、第１図（Ｃ）
に示すように塗布膜３ａの導体パターン２直上部分が除
去される。

次に約１００″Ｃで約１時間加熱して溶剤を蒸発させた
後、約４００″Ｃで約３０分加熱すると樹脂はポリイミ
ド化して塗布膜３ａは収縮し、厚さが約５μｍとなって
第１図（ｄ）に示すように導体パターン２との段差が無
くなる。

この上に第１図（ｅ）に示すように再びポリイミド液を
塗布し、加熱すると第１図（ｆ）に示すように第二の塗
布膜３ｂが形成される。ポリイミド液の樹脂分濃度が５
０％の場合、当初の膜厚１０７１ｍならば加熱収縮後に
５　／／　ｍとなり、第一の塗布膜３ａと合わせて１０
μｍの、表面が平坦な有機絶縁層３が出来上がる。

この上にスパッタ法等により導体層を形成し、これをフ
ォトエツチング法でエツチングすることにより第２層目
の導体パターン２が形成される。

この手法を繰り返すことにより第１図の如き薄膜多層配
線基板を製造する。

以りの説明では、第一の塗布膜３ａ、第二の塗布膜３ｂ
共にそれぞれ１回のポリイミド液塗布で形成しているが
、複数回に分けても良い。

又、感光性のないポリイミド液を使用しても良く、この
場合は第一の塗布ｒ！３ａのプリベーク後のフォトレジ
スト塗布、現像後のフォトレジスト除去等の工程追加が
必要となる。

尚、加熱収縮後の第一の塗布膜３ａと導体パターン２の
厚さは必ずしも精確に一致している必要はなく、多少の
段差は許容される。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の薄膜多層配線基板の製造
方法によれば、有機絶縁材料を塗布してなる第一の塗布
膜の導体パターン直上部分を除去上後、該第一の塗布膜
を加熱収縮させる工程と、該加熱収縮後の第一の塗布膜
及び導体パターンの上に新たに有機絶縁材料を塗布して
第二の塗布膜を形成した後、第二の塗布膜を加熱収縮さ
せる工程とを存して、該第一の塗布膜及び第二の塗布膜
よりなる平坦な有機絶縁層を形成することにより、複数
層の微細な薄膜導体パターンを精度良く形成することが
可能となり、コンピュータ等の高性能化、小型化に寄与
するところが大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｈ）は本発明の実施例の製造工程を説
明するための側断面図、 第２図（ａ）〜（ｅ）は従来技術に基づく製造工程を示
す側断面図である。 図中、１　二　基板、 ２　；　導体パターン、 本−￥−Ｅｇｔ）ＸＩ；＝ｆ！Ｊｔ）ｒ程り、ａｊイＷ
づ）ｔ’ｌｔ１ｍｌＺ第１　図（【の１） ３ａ　：　第一の塗布膜、 ３ｂ　：　第二の塗布膜、 ３　：　有機絶縁層。 木俗ビ可の実プセイグ・［０１不口示す狽・１２斤面区
′第１　閃Ｃで０２）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 基板（１）上に有機絶縁層（３）を介して複数層の導体
   パターン（２）を有する薄膜多層配線基板の製造におい
   て、 有機絶縁材料を塗布してなる第一の塗布膜（３ａ）の前
   記導体パターン（２）直上部分を除去した後、該第一の
   塗布膜（３ａ）を加熱収縮させる工程と、該加熱収縮後
   の第一の塗布膜（３ａ）及び該導体パターン（２）の上
   に新たに有機絶縁材料を塗布して第二の塗布膜（３ｂ）
   を形成した後、該第二の塗布膜（３ｂ）を加熱収縮させ
   る工程とを有して、該第一及び第二の塗布膜（３ａ，３
   ｂ）よりなる有機絶縁層（３）を形成することを特徴と
   する薄膜多層配線基板の製造方法。