JPH07212045A - 電子部品及びその製造方法 - Google Patents

電子部品及びその製造方法

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JPH07212045A
JPH07212045A JP6004998A JP499894A JPH07212045A JP H07212045 A JPH07212045 A JP H07212045A JP 6004998 A JP6004998 A JP 6004998A JP 499894 A JP499894 A JP 499894A JP H07212045 A JPH07212045 A JP H07212045A
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film
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contact hole
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Yukio Sakamura
幸男 酒村
Mitsuru Usui
充 臼井
Tetsuya Watanabe
哲也 渡辺
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Abstract

(57)【要約】 【目的】基板上に、異なる材質の2層の金属配線を有す
る多層配線を形成するときに、上層の金属配線のパター
ニング等に用いる薬剤の選択の自由度を向上させた電子
部品の製造方法を提供すること。 【構成】セラミック基板2上に、異なる材質の2層の金
属配線、すなわち、ニッケルメッキ層5とクロム膜層8
を形成するときに、まず、ニッケルメッキ層5を形成
し、この上に、コンタクトホールを持つ保護膜7を形成
し、保護膜7及びコンタクトホール上に、クロム膜層8
を形成し、コンタクトホール内で配線引き出し用パッド
3と電気的に接続させ、さらに、クロム膜層8を所望の
パターンに、薬剤によりエッチングする電子部品の製造
方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、LSI(大規模集積回
路)や多層配線基板等の電子部品及びその製造に関す
る。
【0002】
【従来の技術】基板上に、有機絶縁膜と金属配線パター
ンからなる薄膜多層配線を設けた高密度多層配線基板
は、異なる材質で形成された2層以上の金属配線膜のパ
ターンを有している。従来、このパターンの形成方法
は、次のような方法が一般的に行なわれていた。まず、
下層の金属配線膜を成膜し、パターニングした後、その
上に直接上層の金属配線膜を成膜し、下層の金属配線膜
と上層の金属配線膜のうち上層の金属配線膜のみを選択
的にエッチングする薬剤にてパターニングを行なう。ま
た、上層の金属配線膜をパターニングするのに、ホトリ
ソグラフィー技術を用いる場合、パターニング終了後
に、レジスト剥離材を用いて、パターニングに用いたホ
トレジストを剥離していた。なお、この種の従来技術と
して、例えば特開昭62−36868号公報が挙げられ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術は、上
層の金属配線膜のパターニングに用いるエッチング材又
はパターニング用ホトレジストの除去に用いるレジスト
剥離材により、下層の金属配線膜がエッチングされた
り、腐食したり或いは変質したりすることがあり、この
多層構造の配線パターン上に、さらに絶縁層を形成する
と、露出した下層の金属配線膜と絶縁膜の層間密着力が
低下するという問題があった。
【0004】この問題を解決するために、エッチング材
には、上下層の金属配線膜のうち上層のみをエッチング
し、下層の金属配線膜に上記の影響を与えない機能をも
つ材料を、レジスト剥離材には、上下層の両金属配線膜
に上記の影響を与えない機能をもつ材料を選択する必要
がある。そのため、エッチング材、レジスト剥離材の選
択や使用方法に制限が生じる。
【0005】本発明の第1の目的は、基板上に、異なる
材質の2層の金属配線を有する多層配線を形成するとき
に、上層の金属配線のパターニング等に用いる薬剤の選
択の自由度を向上させた電子部品の製造方法を提供する
ことにある。本発明の第2の目的は、異なる材質の2層
の金属配線からなる多層配線を有し、下層の金属配線と
その上の絶縁膜との密着力に優れた電子部品を提供する
ことにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
るために、本発明の電子部品の製造方法は、基板上に、
異なる材質の2層の金属配線を形成するときに、第1の
金属配線パターンを形成し、少なくとも第1の金属配線
パターンの所望の領域の上に、コンタクトホールを持つ
保護膜を形成し、保護膜及びコンタクトホール上に、第
1の金属配線と材質の異なる第2の金属配線を形成し、
コンタクトホール内で第1の金属配線パターンと電気的
に接続させ、さらに、第2の金属配線を所望のパターン
に、薬剤によりエッチングするようにしたものである。
【0007】この保護膜により、第1の金属配線が、第
2の金属配線のパターニングに用いられる薬剤から保護
される。また、上記の工程の後に、保護膜及び第2の金
属配線の所望の領域の上に、絶縁膜を形成することが好
ましい。このとき、上記保護膜は、そのまま電子部品の
一部として内部に組み込まれていてもよいし、或いは、
予め一部又は全部が削除されていてもよい。
【0008】また、上記第2の目的を達成するために、
本発明の電子部品は、基板上に設けられた第1の金属配
線パターンと、第1の金属配線パターンの所望の領域の
上に設けられた、コンタクトホールを持ち、絶縁物であ
る保護膜と、保護膜上に設けられた、第1の金属配線と
材質が異なる第2の金属配線パターンとを有し、第1の
金属配線パターンと第2の金属配線パターンとはコンタ
クトホール内で電気的に接続されるようにしたものであ
る。このような電子部品としては、多層配線基板やLS
I等がある。
【0009】
【作用】基板上に形成された異なる材質の2層の金属配
線の層間に、予め設けられた上下層のコンタクトホール
を有する保護膜の機能は、上層の金属配線のパターニン
グに用いる薬剤から下層の金属配線を保護することにあ
り、これにより上層の金属配線膜のパターニングに用い
るエッチング材、レジスト剥離材の選択の自由度の向上
と使用方法の制約が軽減できる。
【0010】保護膜として、有機絶縁材を用いた場合
は、上層の金属配線のスパッタリング時の基板加熱に対
する耐熱性と、エッチング材、レジスト剥離材等に対す
る耐薬品性に優れている。また、絶縁材であることから
上層の金属配線のパターニング後も残存させておくこと
が可能である。
【0011】また、異なる材質の2層の金属配線の層間
に、絶縁性の保護膜を設けた電子部品は、下層の金属配
線の表面がエッチングされたり、腐食したり或いは変質
したりしていないため、その上の絶縁性の保護膜との密
着力が優れる。
【0012】
【実施例】図1は、本発明の一実施例の高密度実装用多
層配線基板の断面図である。この多層配線基板は、焼結
メタライズ1を有するセラミック基板2上に、タングス
テンペーストの印刷パターンで配線引き出し用パッド3
と外部接続用パッド4が形成され、これらタングステン
印刷パターンの上にニッケルメッキ層5、6が形成さ
れ、さらに、ニッケルメッキ層5の上に、有機絶縁膜か
らなり、コンタクトホールを有する保護膜7が設けら
れ、また、ニッケルメッキ層5と上層のアルミ配線パタ
ーン10の直接接続による融合層の形成とそれによる導
通性能の低下を防止する目的でクロム膜層8が形成さ
れ、さらに、有機絶縁層9とアルミ配線パターン10が
形成された構造となっている。
【0013】この多層配線基板を構成するニッケルメッ
キ層5とクロム膜層8の上下2層の金属配線膜とその層
間の保護膜7の製造方法の詳細について、図2〜6を用
いて説明する。
【0014】図2は、本実施例の初期材料である焼結メ
タライズ1を有するセラミック基板2を示すものであ
る。このセラミック基板2上に、タングステンペースト
の印刷パターンで配線引き出し用パッド3と外部接続用
パッド4が形成され、これらタングステン印刷パターン
上に、それぞれニッケルメッキ層5、6が4μmの厚さ
に形成されている。
【0015】図2に示したセラミック基板上に薄膜多層
配線を形成する際、セラミック基板上の配線引き出し用
パッド上のニッケルメッキ層と薄膜多層配線の配線材料
であるアルミとを直接接続すると、アルミとニッケルメ
ッキ層の接合部に融合層が形成され、導通性能の低下が
生じる。このため、アルミとニッケルメッキ層の間に融
合層の形成を防止するためのバリアメタルとしてクロム
膜を形成する必要がある。
【0016】次に図3に示すように、ニッケルメッキ層
5の上層のクロム膜層8のパターニングに用いる薬剤か
らの保護膜7として感光性ポリイミド膜を形成する。本
実施例では、セラミック基板2上に感光性ポリイミドの
photo−PIQ(日立化成工業(株)、商品名)を
回転塗布法で塗布し、85℃の窒素雰囲気中で熱処理し
た後、ホトマスクと紫外光を用いたホトリソグラフィ技
術により、配線引き出し用パッド3上のニッケルメッキ
層5の上部以外の部分に紫外光を照射し架橋させた後、
現像液に浸漬して現象処理を行なうことで、ニッケルメ
ッキ層5上にのみコンタクトホールを形成する。さらに
400℃の熱処理を行なうことで約2μmの厚さの有機
絶縁膜の保護膜7となる。
【0017】次に図4に示すように、基板全面にスパッ
タリング法によりクロム膜を約0.15μmの厚さに成
膜した後、ネガ型レジスト膜11をエッチングマスクと
してパターニングし、クロム膜のエッチングを行ない、
バリアメタルとしてのクロム膜層8を形成する。クロム
膜のエッチングには、硝酸第2セリウムアンモニウム:
水=2500g:14lの水溶液を用いる。また、クロ
ム膜層8の形成後、ネガ型レジスト膜11をレジスト剥
離処理剤により除去する。
【0018】次に図5に示すように、有機絶縁膜9とし
てPIQ(ポリイミド系樹脂、日立化成工業(株)、商
標)膜を400℃の熱処理後約12μm厚となるように
形成する。このPIQ膜の形成は、基板上にPIQを回
転塗布し、400℃の熱処理後6μmの厚さとなるよう
形成し、これを2回繰り返し行なう。さらに、ネガ型レ
ジスト膜12をエッチングマスクとしてパターニングし
た後、PIQのエッチング処理を行ない、上層に形成さ
れるアルミ配線パターンとクロム膜層8のパターンとの
コンタクトホールを形成する。PIQのエッチングに
は、約30℃に加熱したヒドラジン溶液を用いる。ま
た、PIQのパターニング後、ネガ型レジスト膜12を
レジスト剥離処理剤により除去する。
【0019】次に図6に示すように、基板全面にスパッ
タリング法によりアルミ膜を約4μm厚で成膜した後、
ポジ型レジスト膜13をエッチングマスクとしてパター
ニングし、アルミ膜のエッチングを行ない、アルミ配線
パターン10を形成する。アルミ膜のエッチングには、
リン酸:酢酸:硝酸:水=15:3:1:1の組成のエ
ッチング液を用いる。また、アルミ配線パターン10形
成後、ポジ型レジスト膜13をレジスト剥離処理剤によ
り除去する。なお、本実施例では、保護膜として、有機
絶縁膜用いたため、この部分も絶縁膜として作用する。
【0020】本発明の他の実施例の高密度実装用多層配
線基板の断面図を図7に示す。この多層配線基板は、図
1に示した実施例の保護膜7の一部が除去され、有機絶
縁層9とニッケルメッキ層5が直接接続した構造となっ
ている。この多層配線基板の製造方法の詳細について、
図8〜10を用いて説明する。
【0021】前述の実施例と同様の方法で、図4に示し
た工程まで行なう。クロム膜層8のエッチング後、ネガ
型レジスト膜11を残した状態で、図8に示すように、
2雰囲気でのドライエッチングにより、保護膜7の一
部及びネガ型レジスト膜11を一括除去する。この際、
クロム膜層8の下の保護膜7は、クロム膜層8がエッチ
ングマスクとなるため、基板材料として残存する。
【0022】次に、図9に示すように、前述の実施例と
同様の方法で、有機絶縁膜9を成膜し、パターニングす
る。次に、図10に示すように、前述の実施例と同様の
方法で、アルミ膜を成膜した後エッチングを行ない、ア
ルミ配線パターン10を形成する。
【0023】
【発明の効果】以上述べたように、基板上に形成された
異なる材質の2層の金属配線膜のうち、上層の金属配線
膜をパターニングする際に、使用する薬剤が下層パター
ンをエッチングしないものを選択する必要がなく、この
ため、一般的でかつ比較的安価な薬剤でパターニングす
ることができる。そのため、特殊な薬剤を開発、製造又
は建浴する必要性がなく、既存の薬剤でも使用前に脱水
処理等の前処理が必要になる等制約がない。従って、上
層の金属配線膜のパターニングに用いる薬剤の選択の自
由度の向上と使用前処理に対する制約の軽減ができる。
【0024】また、2層の金属配線の層間に、絶縁性の
保護膜を設けることにより、下層の金属配線の表面がエ
ッチングされたり、腐食したり或いは変質したりしてい
ないため、その上の絶縁性の保護膜との密着力が優れ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の多層配線基板の断面図であ
る。
【図2】本発明の一実施例の多層配線基板の製造工程説
明図である。
【図3】本発明の一実施例の多層配線基板の製造工程説
明図である。
【図4】本発明の一実施例の多層配線基板の製造工程説
明図である。
【図5】本発明の一実施例の多層配線基板の製造工程説
明図である。
【図6】本発明の一実施例の多層配線基板の製造工程説
明図である。
【図7】本発明の他の実施例の多層配線基板の断面図で
ある。
【図8】本発明の他の実施例の多層配線基板の製造工程
説明図である。
【図9】本発明の他の実施例の多層配線基板の製造工程
説明図である。
【図10】本発明の他の実施例の多層配線基板の製造工
程説明図である。
【符号の説明】
1…焼結メタライズ 2…セラミック基板 3…配線引き出し用パッド 4…外部接続用パッド 5、6…ニッケルメッキ層 7…保護膜 8…クロム膜層 9…有機絶縁膜 10…アルミ配線パターン 11、12…ネガ型レジスト膜 13…ポジ型レジスト膜

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板上に、第1の金属配線パターンを形成
    する第1工程、少なくとも第1の金属配線パターンの所
    望の領域の上に、コンタクトホールを持つ保護膜を形成
    する第2工程、保護膜及びコンタクトホール上に、第1
    の金属配線と材質の異なる第2の金属配線を形成し、コ
    ンタクトホール内で第1の金属配線パターンと電気的に
    接続させる第3工程及び第2の金属配線を所望のパター
    ンに、薬剤によりエッチングする第4工程を有すること
    を特徴とする電子部品の製造方法。
  2. 【請求項2】請求項1記載の電子部品の製造方法におい
    て、上記第4工程の後に、上記保護膜及び上記第2の金
    属配線の所望の領域の上に、絶縁膜を形成する工程を有
    することを特徴とする電子部品の製造方法。
  3. 【請求項3】基板上に設けられた第1の金属配線パター
    ンと、第1の金属配線パターンの所望の領域の上に設け
    られた、コンタクトホールを持ち、絶縁物である保護膜
    と、保護膜上に設けられた、第1の金属配線と材質が異
    なる第2の金属配線パターンとを有し、第1の金属配線
    パターンと第2の金属配線パターンとはコンタクトホー
    ル内で電気的に接続されたことを特徴とする電子部品。
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