JPH03212923A - 薄膜多層基板の形成方法 - 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〕 薄膜多層基板の形成方法に関し、 絶縁基板に順次積層する薄膜のアライメント精度の向上
によって生産性の向上を図ることを目的とし、 絶縁基板に複数の薄膜パターンを順次積層する薄膜多層
基板の形成方法であって、絶縁基板の所定領域に導体膜
からなる第１の薄膜パターンを形成する際に、少なくと
もパターン形成領域の外側近傍に所定形状のアライメン
ト領域を同時に形成し、該第１の薄膜パターンと対応す
る位置に該薄膜に比して充分厚い絶縁膜からなる第２の
薄膜パターンを形成する際に、第１の薄膜パターン形成
時に設けた上記アライメント領域に、該アライメント領
域を越えない大きさの所定形状のアライメントマークを
同時に形成して構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は薄膜多層基板における薄膜の形成プロセスに係
り、特に順次積層する薄膜のアライメント精度を向上さ
せて生産性の向上を図った薄膜多層基板の形成方法に関
する。

基板上に複数の薄膜を順次層形成する薄膜多層基板の製
造プロセスでは、通常最下層の薄膜を形成する際に該薄
膜所要領域の枠外に例えば十字形のアライメントマーク
を同時に形成し、該薄膜上に複数の薄膜を順次層形成す
る後工程では上記アライメントマークを基準として各パ
ターン間の位置合わせを行うようにしているが、上層に
行（程該アライメントマークが見にくくなってアライメ
ント精度が低下しパターンずれ等が発生することからそ
の解決が望まれている。

〔従来の技術〕

第２図は従来の薄膜多層基板の形成方法の例を説明する
工程図であるが、図では金属膜、絶縁膜。

金属膜の三層の薄膜を順次層形成する場合について示し
ている。

なお、図ではステッピング露光機の如（マスクを感光レ
ジストから離した状態で露光し、現像。

エツチングによって所要の薄膜パターンを形成する場合
としている。

図（１）で、１は厚さ１ｍｍで大きさが例えば１１４ｍ
ｍＸ９５ｍｍのガラスセラミック積層基板（以下単に基
板とする）であり、該基板Ｉの薄膜形成領域内の所定位
置には表裏面に導通する複数個のスルーホールｌａが設
けられている。

通常かかる基板で薄膜多層基板を形成するには、先ず破
線ａで示すように該基板ｌを例えば２２ｍｍＸ２２ｍｍ
の大きさのセルＳｌ、　３２．　Ｓｓ・・’に区切り、
Ｓｌ。

Ｓ２．　Ｓｓ・・・の順に露光した後膣基板１に所定の
現像。

エツチング処理を施して各セルＳｌ、　Ｓ２．　Ｓｓ・
・・に１層目の薄膜を形成し、以下同じ順序で２層目と
３層目の薄膜を順次層形成した後、該基板Ｉを表裏反転
させて同様の手順で各セルＳｔ、　Ｓ２．　Ｓｓ・・・
に三層の薄膜を積層するようにしている。

以下に上記各薄膜を積層する工程を具体的に順を追って
説明するが、図では理解し易くするため１個のセル部分
を拡大してその片面に上記各薄膜を積層する場合につい
て示している。

先ず、上記基板ｌの全面に通常のスパッタリング技術に
よって厚さ５０００人程度のＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒ金属膜２
を被着し、更に該金属膜２の全面にネガレジストを塗布
した後、該基板１の上方所定位置に１層目の所要パター
ンｐｔが孔となって抜かれている第１のマスク３を配置
して（２−１）に示す状態とするが、特にこの場合のマ
スク３の点線すで示す上記所要パターンり＋領領域外側
所定位置には十字孔３ａと四角孔３ｂとが設けられてい
る。

なおこの場合の基板１ひいてはセルに対する第１のマス
ク３の位置決めは、該マスク３のパターン部分を通過す
る光と各セル領域に位置する複数の上記スルーホールｌ
ａとを合致させることで容易に行うことができる。

そこでセルＳ、、　Ｓ、、　Ｓ、・・・の順に所定の露
光を施した後、現像処理を経て上記金属膜２のエツチン
グ処理を行うと、各セルの領域には上記マスク３のパタ
ーンｐｌと十字孔３ａ、四角孔３ｂにそれぞれ対応する
部分だけが残るため、該部分の上記レジストを剥離する
ことで（２−２）に示す如く金属膜２からなる所要のパ
ターンＰ！と十字パターン２ａ、四角パターン２ｂとを
備えた第１の薄膜パターン層を得ることができる。

次いで、該基板ｌの全面に感光性ポリイミド樹脂からな
る絶縁膜４を厚さ数μｍ程度に塗布した後、セルの上方
所定位置に２層目の所要パターンｐ２が孔となって抜か
れている第２のマスク５を配置すると（３−１）に示す
状態となるが、この場合の該マスク５の点線すで示すパ
ターンｐ２領域の外側で上記マスク３の十字孔３ａと対
応する位置には該十字孔３ａと同じ大きさの十字孔５ａ
が、また四角孔３ｂと対応する位置には該四角孔３ｂよ
り多少小さい十字孔５ｂが設けられている。

そこで該マスク５の十字孔５ａを通過する光をセル上の
上記十字パターン２ａに合わせて該マスク５のセルに対
する位置決めを行った後所定の露光を施し現像を行うと
、通常の感光レジストと同様の性質を持つ上記絶縁膜４
を露光された部分すなわち該マスク５のパターンｐ２と
十字孔５ａ、　５ｂに対応する部分のみに残存させるこ
とができる。

従って、各セルのパターン領域には２層目のパターンＰ
２がＰＩ＋Ｐ２となって積層され、また十字パターン２
ａの上には上記十字孔５ａに対応する十字パターン４ａ
が、更に四角パターン２ｂの上には上記十字孔５ｂに対
応する十字パターン４ｂがそれぞれ積層されることにな
る。

なおこの場合のマスク５とセルとの位置合わせ作業に使
用する十字パターン２ａは金属膜がらなりガラスセラミ
ック上に形成されている。

従って該十字パターン２ａが認識し易いことがら、上記
マスク５とセルとの位置合わせを容易に行うことができ
る。

そこで３５０〜４００℃程度の温度で上記ポリイミド樹
脂を焼成して焼き固めると所要の絶縁膜４を形成するこ
とができる。

（３−２）はこの状態を示している。

その後（２−１）の場合と同様に、該基板１の全面に厚
さ５０００１程度のＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒ金属膜６をスパッ
タリング蒸着し更に全面にネガレジストを塗布した後、
セルの上方所定位置に３層目の所要パターンｐ、が孔と
なって抜かれている第３のマスク７を配置すると（４−
１）に示す状態となるが、特に該マスク７の点線すで示
す薄膜パターン形成領域の外側で上記第２のマスク５の
十字孔５ｂと対応する位置には、該十字孔５ｂと等しい
大きさの十字孔７ａが設けられている。

そこで、該マスク７の十字孔７ａを通過する光がセルの
四角パターン２ｂ上の十字パターン４ｂと合致するよう
に該マスク７をセルに対して位置決めした後、（２−１
）の場合と同様の露光、現像および金属膜６のエツチン
グ処理を行うと、各セルには第３のマスク７のパターン
ｐ３に対応するパターンＰ３がレジストを載せた状態で
積層されることから、該レジストを剥離することで各セ
ルに（４−２）に示すように所要のＰＩ　＋Ｐ２　＋Ｐ
、からなる三層の薄膜層を得ることができる。

特にこの場合には、−層目の金属膜パターンと三層目の
金属膜パターンの間に二層目の絶縁膜パターンが挟まれ
ているため、各パターンを適当に設定することで如何な
る回路でも構成することができる。

しかし、この場合のマスク７の位置決めに使用する各セ
ルの絶縁膜４からなる十字パターン４ｂは上述した如く
その厚さが数μＩ径程度薄いため該十字パターン４ｂを
明白に認識することができず、結果的にマスクのセルに
対するアライメントに時間が掛かったりアライメント精
度が低下してパターンずれが生ずる等のことがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の薄膜多層基板の形成方法では、セルに設けるアラ
イメントマークを基準として順次層形成しているが、該
アライメントマークが薄いために上層に行（程該アライ
メントマークが見に（（なり、セルに対するアライメン
トに時間が掛かったリアライメント精度が低下してパタ
ーンずれが生ずる等のことがあり、生産性の向上が期待
できないと言う問題があった。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点は、絶縁基板に複数の薄膜パターンを順次積
層する薄膜多層基板の形成方法であって、絶縁基板の所
定領域に導体膜からなる第１の薄膜パターンを形成する
際に、少なくともパターン形成領域の外側近傍に所定形
状のアライメント領域を同時に形成し、該第１の薄膜パ
ターンと対応する位置に該薄膜に比して充分厚い絶縁膜
からなる第２の薄膜パターンを形成する際に、第１の薄
膜パターン形成時に設けた上記アライメント領域に、該
アライメント領域を越えない大きさの所定形状のアライ
メントマークを同時に形成する薄膜多層基板の形成方法
によって解決される。

〔作　用〕

アライメントマークを十分な段差を持つように形成する
と、マスクパターンを通過する光と該アライメントマー
クとの合致を容易に行うことができる。

本発明では金属膜からなる一層目の薄膜パターンと三層
目の薄膜パターンの間に設ける二層目の絶縁膜の厚さを
例えば１０μ■程度と厚くし、且つ該絶縁膜を形成する
際に該絶縁膜からなるアライメントマークを一層目の薄
膜パターンのアライメント領域上に形成するようにして
いる。

この場合には、−層目の薄膜のアライメント領域上には
厚さＩＯμｍ程度の絶縁膜からなるアライメントマーク
が突出することになる。

従って、該アライメントマーク上に複数の薄膜を積層し
ても段差面が常時現出することから該アライメントマー
クが見にくくなったりアライメント精度が低下すること
がなくなって生産性を向上させることができる。

〔実施例〕

第１図は本発明になる薄膜多層基板の形成方法を説明す
る工程図である。

なお図では第２図と同様の三層の薄膜を積層する場合を
示し、且つ第２図と同様にセル部分のみを拡大した状態
で表わしている。

図で、１は第２図で説明したガラスセラミック積層基板
（以下単に基板とする）であり、破線ａはセルを分割す
る線９点線すはパターン形成領域を表わす線である。な
おパターン形成領域に位置する複数の１ａは両面に導通
するスルーホールを表わしている。

先ず第２図の場合と同様の方法で、該基板１の全面に厚
さ５０００人程度のＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒ金属膜１０を被着
し、更に該金属膜１０の全面にネガレジストを塗布した
後、対応するセルの上方所定位置に一層目の所要パター
ンｐ１が孔となって抜かれている第１のマスク１１を配
置すると（Ａ−１）に示す状態となるが、特に該マスク
１１の点線すで示す薄膜パターン形成領域の外側所定位
置には十字孔１１ａと四角孔１１ｂが設けられている。

そこで、該マスク１１のパターン部分を通過する光とセ
ルの上記スルーホールｌａとか合致するように該マスク
１１をセルに対して位置決めした後、第２図で説明した
如く所定の順序で露光し、現像と上記金属膜１−１＝の
エツチング処理を行うと、各セルの領域には上記マスク
１１のパターンｐ１と十字孔１１ａ、四角孔１１ｂにそ
れぞれ対応する部分の金属膜を上部にレジストを被せた
状態で残すことができる。

従って該レジストを剥離することで、Ａ部を拡大して示
す（Ａ−２）のように金属膜ｌＯからなる所要のパター
ンＰ、と十字パターンｌＯａ　、四角パターンＩＯｂと
を備えた第２図同様の一層目の薄膜パターンを得ること
ができる。

次いで該基板１の全面に、第２図と同様の感光性ポリイ
ミド樹脂からなる絶縁膜１２を厚さｌＯμｍ程度に被着
した後対応するセルの上方所定位置に二層目の所要パタ
ーンｐ、が孔となって抜かれている第２のマスク１３を
配置すると（Ｂ−１）に示す状態となるが、この場合の
該マスク１３の点線すで示すパターン形成領域の外側で
上記マスク１１の十字孔１１ａと対応する位置には該十
字孔１１ａと等しい大きさの十字孔１３ａを、また四角
孔１１ｂと対応する位置には該四角孔１１ｂより多少小
さい十字孔１３ａが設けられている。

そこで該マスクＩ３の十字孔１３ａを通過する光をセル
上の上記十字パターンｌｏａに合わせて該マスク１３の
基板ｌに対する位置決めを行った後所定の露光、現像を
行うと、露光された部分の上記絶縁膿汁のみを残すこと
ができる。

従って各セルのパターンＰ１の上には厚さ１０μｍの二
層目のパターンＰ２が積層され、また十字パターン１０
ａの上には上記十字孔１３ａに対応する同じ厚さの十字
パターン１２ａが、更に四角パターン１０ｂの上には上
記十字孔１３ｂに対応する同じ厚さの十字パターン１２
ｂがそれぞれ積層される。

なおこの場合のマスク１３の基板１に対する位置合わせ
は第２図で説明した如く容易である。

そこで該ポリイミド樹脂を３５０〜４００℃程度で焼成
することで二層目としての所要の絶縁膜パターンを得る
ことができるが、同時に基板１の十字パターン１０ａ上
には絶縁膜からなる十字パターン１２ａが、また四角パ
ターン１０ｂ上には絶縁膜からなる十字パターン１２ｂ
がそれぞれ約ＩＯμｍの厚さで形成されて（Ａ−２）で
示す状態となる。

次いで、三層目の金属膜を形成するため第２図で説明し
た如く該基板ｌの全面に（Ａ−１）と同様の金、属膜１
４をスパッタリング蒸着し更に全面にネガレジストを塗
布した後、対応するセルの上方所定位置に３層目の所要
パターンｐ、が孔となって抜かれている第３のマスク１
５を配置すると（Ｂ−２）のＢ部を拡大した（Ｃ−１）
の如き状態となる。

特にこの場合には上記絶縁膜１２の厚さが該金属膜１５
の厚さに比べて十分に厚いため、図示の如く該絶縁膜１
２のパターンにほぼ合致する形状が浮き出ることになり
同時に十字パターン１２ｂもほぼその外形が現出してそ
の周囲に段差面１４ａが形成される。

なお、上記マスク■５の点線すで示す上記薄膜パターン
ｐ３領域の外側で上記第２のマスク１３の十字孔１３ｂ
と対応する位置には、該十字孔１３ｂと等しい大きさの
十字孔１５ａが設けられている。

そこで、マスク１５をその十字孔１５ａを通過する光を
上記段差面１４ａを基準としてセルに対して位置決めし
た後、（Ａ−１）の場合と同様の露光、現像およびエツ
チング処理を行うと、各セルの領域には第２図の場合と
同様に第３のマスク１５のパターンｐ、に対応するパタ
ーンが新たに積層されて所要の三層の薄膜層を得ること
ができる。

（Ｃ−２）は所要パターン部の一部を断面で示したもの
で、１が基板、１０が金属膜ＩＯからなる一層目のパタ
ーン、１２が絶縁膜１２からなる二層目のパターン、１
４が金属膜１４からなる三層目のパターンをそれぞれ表
わしている。

従って、第２図と同様に各パターンを適当に設定するこ
とで如何なる回路でも構成できる。

特にこの場合には、マスク１５の位置決めに使用する基
板ｌひいてはセル上の十字パターン１２ｂの厚さが約Ｉ
Ｏμｍと厚いため、上記マスク１５の十字孔１５ａを通
過する光で位置決めする場合に十字パターン１２ｂに対
応する金属膜１４の段差面１４ａで位置が検出できるこ
とから、マスク１５の位置決めを容易に行うことができ
る。

なお、該絶縁膜１２による十字パターン１２ｂは薄膜の
厚さに対して十分に厚いため該三層目の金属膜１４の上
に別の薄膜を形成する場合でもその段差面を利用するこ
とができて、薄膜多層基板を容易に形成することができ
る。

〔発朋の効果〕

上述の如（本発明により、絶縁基板上に順次積層する薄
膜のアライメント精度を上げて生産性の向上を図った薄
膜多層基板の形成方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる薄膜多層基板の形成方法を説明す
る工程図、 第２図は従来の薄膜多層基板の形成方法の例を説明する
工程図、 である。図において、 ■はガラスセラミック積層基板（絶縁基板）、１ａはス
ルーホール、　１０．１４は金属膜、１０ａ、　１２ａ
、　１２ｂは十字パターン（アライメント領域）、 １１は第１のマスク、Ｉｌａ、　１３ａ、　１３ｂは十
字孔、１１ｂは四角孔、 １３は第２のマスク、 をそれぞれ表わす。 １２は絶縁膜、 １５は第３のマスク、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　絶縁基板に複数の薄膜パターンを順次積層する薄膜多
   層基板の形成方法であって、 絶縁基板（１）の所定領域に導体膜からなる第１の薄膜
   パターンを形成する際に、少なくともパターン形成領域
   の外側近傍に所定形状のアライメント領域（１０ａ，１
   ０ｂ）を同時に形成し、該第１の薄膜パターンと対応す
   る位置に該薄膜に比して充分厚い絶縁膜からなる第２の
   薄膜パターンを形成する際に、第１の薄膜パターン形成
   時に設けた上記アライメント領域（１０ａ，１０ｂ）に
   、該アライメント領域（１０ａ，１０ｂ）を越えない大
   きさの所定形状のアライメントマーク（１２ａ，１２ｂ
   ）を同時に形成することを特徴とした薄膜多層基板の形
   成方法。