JPH04167596A - 多層配線基板 - Google Patents

多層配線基板

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JPH04167596A
JPH04167596A JP29602590A JP29602590A JPH04167596A JP H04167596 A JPH04167596 A JP H04167596A JP 29602590 A JP29602590 A JP 29602590A JP 29602590 A JP29602590 A JP 29602590A JP H04167596 A JPH04167596 A JP H04167596A
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JP
Japan
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conductor wiring
benzocyclobutene resin
wiring
insulator
conductor
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Naonori Orito
直典 下戸
Koji Matsui
孝二 松井
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は集積度の高いLSI実装用基板に関して、微細
かつ高多層配線ができ、高密度実装が可能な多層配線基
板に関するものである。
(従来の技術) 従来、この種の多層配線基板は、配線抵抗の低いCuを
主成分とする導体配線と、ポリイミド樹脂からなる導体
配線の層間絶縁体から構成されていた。
第3図に従来技術による多層配線基板の構成図を示す。
基板31の表面に導体層32が設けられる。この導体層
32はCr/Pd/Cu、あるいはCr/Cu/Cr膜
などの複数層構成を有している。そして全表面に感光性
を有したポリイミド樹脂層間絶縁膜33をコーティング
し、光によりピアホール34が形成される。この上にさ
らに導体配線層35が形成される。
(発明が解決しようとする課題) 上述した従来の多層配線基板は、層間絶縁体に用いてい
るポリイミド樹脂の硬化温度が高く、また硬化中におい
て脱水反応があり、さらには硬化膜の吸水性が大きいの
で、配線抵抗の低いCuを主成分とする導体配線を用い
た場合、Cu配線の酸化、腐食などを引き起こす欠点が
ある。
さらには層間絶縁体にポリイミドを用いているため、C
uイオンがポリイミド樹脂絶縁体中に拡散してしまい。
このためイオンのマイグレーションを引き起こし、絶縁
性が著しく低下するという欠点もある。
このため層間絶縁体にポリイミド樹脂を用いた従来の多
層配線基板では、Cuを主成分とする導体配線を用いる
にあたり、長期信頼性に欠くという問題点がある。
一方エレクトロニクス機器の高性能、高機能化の要求に
対し、高速伝送に対応した材料が必要となる。高速伝送
では特性インピーダンスを整合させ、かつ信号の伝播遅
延時間の短縮が要求されている。信号伝播遅延時間Tは
次式で示される。
T−K・− (ただし、C:光速、ε:層間絶縁体の誘電率、K:定
数)すなわち層間絶縁体の誘電率が低いほど信号伝播遅
延時間は短縮され、高速化が実現される。
上述した従来の多層配線基板は、層間絶縁体に用いてい
るポリイミド樹脂の誘電率が3.5程度となっており、
信号伝播遅延時間が長くなるという欠点がある。
なお誘電率は、ASTM D150の測定法において、
10Hzの周波数での値を用いる。
(課題を解決するための手段) 前述したように、配線抵抗の低いCuを主成分とした導
体配線を用いるにあたり、ポリイミド樹脂を層間絶縁膜
として用いた場合、諸問題が発生している。これらの問
題を解決するため鋭意工夫を行なった。
その結果、本発明の多層配線基板は、配線抵抗の低いC
uを主成分とする導体配線とベンゾシクロブテン樹脂か
らなる層間絶縁体を有する構成、あるいは導体配線と導
体配線の層間絶縁体との層間にベンゾシクロブテン樹脂
を介した構成となっている。
(作用) このベンゾシクロブテン樹脂は200°C1もしくはそ
れ以下で硬化させることができ、また硬化膜は耐湿性に
も優れている。このためCu導体配線層上に、直接ベン
ゾシクロブテン樹脂を形成し、ベンゾシクロブテン樹脂
層間絶縁体を構成することにより、Cu配線の酸化、腐
食を防ぐことができる。
またはまず低温で膜が形成可能なベンゾシクロブテン樹
脂で導体配線を介して、そのあとにポリイミド樹脂絶縁
体などを形成することにより導体配線の酸化を防ぐこと
ができる。またポリイミド樹脂絶縁体中へのCuイオン
拡散を防ぎ、イオンのマイグレーションによる絶縁性の
低下も防ぐことができる。
さらには硬化したベンゾシクロブテン樹脂は耐湿性にも
優れていることから、長期的な導体配線の酸化、腐食を
防ぐことができる。
一方、ベンゾシクロブテン樹脂の誘電率は2.6と従来
のポリイミドよりも低く、これを層間絶縁体として用い
ることにより、信号伝播遅延時間を短縮することができ
る。
(実施例) 次に本発明について図面を参照して説明する。
第1図は層間絶縁体にベンゾシクロブテン樹脂を有する
本発明の一実施例の構成図である。
、シリコン、サファイア、あるいはアルミナなどを主成
分とするセラミックなどからなる基板11の表面に、C
uを主成分とする導体配線層12が設けられる。
そして全表面にベンゾシクロブテン樹脂絶縁体13をコ
ーティングしたのち、この表面にフォトレジストでパタ
ーン形成させ、ベンゾシクロブテンをエツチングするこ
とにより、ピアホール14を得ることができる。エツチ
ングにはプラズマエツチャーを用いることができ、ガス
はCFと0 ある4   2ゝ いはSF6と02混合ガスが適当である。
ピアホール形成後、導体配線層15は、全表面にCuス
パッタ膜を形成しエツチングして得るか、あるいは全表
面にCrスパッタ膜を形成したのち、Cuスパッタ膜あ
るいはめっきCu箔を形成することにより得ることがで
きる。
第2図は導体配線と導体配線の層間絶縁体との層間にベ
ンゾシクロブテン樹脂を介した構成を含む、本発明の一
実施例の構成図である。
シリコン、サファイア、あるいはアルミナなどを主成分
とするセラミックなどからなる基板21の表面に、導体
配線層22が設けられる。この導体配線層22は複数個
からなり、最下層にはCrあるいはTiスパッタ膜を用
いることができ、上層にはCu。
Au、 Alなとを用いることができる。
そして全表面にベンゾシクロブテン樹脂絶縁体23をコ
ーティングしたのち硬化させ、その上にさらにポリイミ
ド樹脂絶縁体24をコーティングする。
この絶縁体24のポリイミドは感光性を有し、光でパタ
ーン形成ができる。パターン形成したポリイミド樹脂絶
縁体24自体をそのままマスクとして用いて、ベンゾシ
クロブテン樹脂絶縁体23をエツチングすることができ
、これによりピアホール25を容易に形成することがで
きる。エツチングにはプラズマエツチャーを用いること
ができ、ガスはCF4と02、あるいはSF6と02混
合ガスが適当である。
導体配線層26は複数個から構成され、ピアホール形成
後、全表面にCr、あるいはTiスパッタ膜を形成した
のち、Cu、 Au、 Al膜などを形成することによ
り得ることができる。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明の多層配線基板は、導体配
線の層間絶縁体にベンゾシクロブテン樹脂を有するか、
あるいは導体配線と導体配線の層間絶縁体との層間にベ
ンゾシクロブテン樹脂を介した構成を有することにより
、Cu導体配線の酸化、腐食を防ぎ、またCuイオンの
マイグレーションによる絶縁性の低下を防ぐことができ
る効果がある。
これにより配線抵抗の低いCuを主成分とする導体配線
を有した微細かつ高多層配線を形成することができ、高
密度実装が可能な多層配線基板を提供することができる
またベンゾシクロブテン樹脂は誘電率が2.6と低く、
これを層間絶縁体として用いることにより、信号伝播遅
延時間が短縮されるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
第1図は層間絶縁体にベンゾシクロブテン樹脂を有する
本発明の一実施例の構成図である。 第2図は導体配線と導体配線の層間絶縁体との層間に、
ベンゾシクロブテン樹脂を介した構成を有する本発明の
一実施例の構成図である。 第3図は従来技術による多層配線基板の構成図である。 図において、11.21.31・・・基板、12.15
.22.26.32゜35・・・導体配線層、13.2
3・・・ベンゾシクロブテン樹脂絶縁体、14.25.
34・・・ピアホール、24.33・・・ポリイミド樹
脂絶縁体である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)Cuを主成分とする導体配線を有し、ベンゾシク
    ロブテン樹脂を導体配線の層間絶縁体に用いることを特
    徴とする多層配線基板。
  2. (2)導体配線と導体配線の層間絶縁体との層間に、ベ
    ンゾシクロブテン樹脂を介した構造を含むことを特徴と
    する多層配線基板。
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