JPH0766552A - 配線基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】高密度、高アスペクト比配線の多層化に伴う配
線および絶縁層による凹凸を抑制し、信頼性の高い薄膜
多層基板を製造する方法を提供することにある。 【構成】基板上１に配線パターンを形成し、配線間の粗
密を解消するため樹脂等を用いてダミー配線８を形成す
る。配線とダミー配線が混在するパターンの上に絶縁層
４を塗布する。このダミー配線を形成することにより、
基板上の配線の粗密を解消し、絶縁膜を塗布した際に表
面の平坦性を向上することが出来る。 【効果】本発明によれば、高アスペクト比の配線に対す
る絶縁膜を平坦に形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路また
は、薄膜多層基板の製造方法に関し、特に幅100μm以下
の微細配線を持つ薄膜多層配線基板の製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、逐次積層の薄膜多層基板では、図
１に示すようにアルミナ等の基板１の上に表面凹凸を無
くすための下地膜２を形成し、その上に所定の回路３で
示す配線パターンが形成された。その上に一様な膜厚を
もつ絶縁層４が設置される。これらの上に更に第２の配
線パターンを形成することにより配線の多層化を行う。

【０００３】ところで、このような薄膜多層基板では、
図２に示すように、回路基板の表面には、配線パターン
３、および絶縁層４、によって表面凹凸が生じ、この凹
凸によって回路基板表面の平坦化が妨げられる。この凹
凸は、多層化が進むにつれて顕著となり、後の上層配線
層形成時のフォト工程において、断線や配線パターンの
太り、配線パターンのやせといった問題が生じ、配線基
板の信頼性の低くするものである。

【０００４】そこで従来、配線基板の絶縁層を平坦化す
る方法としては、プレスを用いる方法（特開平4-38157
号公報）や、研磨を用いる方法（特開平4-290095号公
報）が用いられてきた。しかし、プレスを用いる方法
は、微細なスタッド(ビアの形成を目的とした微細な配
線パターン)が存在する場合において、スタッドを押し
つぶす懸念がある。また、基板が大きく反っている場合
は、基板端部と基板中心部で絶縁膜厚が異なるといった
問題があった。一方、研磨を用いる方法では、絶縁層表
面に傷を残すと同時に配線密度が高い部分では、効率の
良い研磨が出来ないといった問題があった。

【０００５】また、スクリーン印刷を用いる方法(特開
平4-221886号公報)が考えられているが、絶縁層に樹脂
を用いると、ワニス状態では表面が平坦になる。しか
し、ワニスを硬化させると溶剤が抜けて体積収縮すると
同時に、樹脂自身も硬化収縮するので表面段差は期待す
る程小さくならない。また、配線が微細になるにつれ、
位置合わせ精度が高くなり、ずれが生じた場合は、配線
上に絶縁層が重なり、段差がさらに大きくなる可能性が
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】絶縁層表面の平坦性
は、近年要求される高性能の電子回路基板の製造プロセ
スにおいて、配線密度の大幅な向上のための重要な技術
である。特に高アスペクト比の配線パターンに対して
は、表面凹凸が大きくなるために平坦性の向上は必須で
ある。このため、本発明では、簡易な方法で平坦な表面
を持つ層間絶縁膜の形成方法を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、配線の間にダ
ミーパターンを設置し、配線層表面のパターン密度が一
定となるように形成することにより、その後形成する絶
縁層の表面を平坦にするものである。

【０００８】配線形成後の絶縁層の段差の一例を図３に
示す。

【０００９】絶縁層表面の段差は、図３に示すように主
として２つの部分に分けることが出来る。即ち、配線間
に生じる段差６と配線が有る部分（配線が密の部分）と
配線が無い部分（配線が粗な部分）の段差７とに分けら
れる。このうち、後者（粗密の差）が原因の凹凸は、配
線が密の部分全体が盛り上がるようになっており、研磨
等によっても削ることが困難である。

【００１０】本発明においては、基板全体に配線が存在
するように図４に示すダミーパターン８を形成し、配線
の粗密を無くすことにより、絶縁膜表面の凹凸を低減さ
せる。

【００１１】

【作用】本発明においては、配線の間にダミーパターン
を形成することにより、配線基板表面に粗密な部分をな
くす。このことにより、配線上に絶縁層を塗布した場
合、表面の凹凸が低減される。

【００１２】

【実施例】実施例１：図５に本発明で行った銅配線の作
成方法を示す。本方法では、（ａ）基板の凹凸を減らす
ため下地膜２としてポリイミドを塗布し、メッキの給電
層としてCr/Cu/Cr９をスパッタを用いて成膜した。
（ｂ）その上にレジスト１０を塗布し、パターンニング
し、表面のＣｒをエッチングした。（ｃ）次に電気メッ
キを用いて配線パターン３を形成した。（ｄ）同様な操
作を繰り返してスルーホール１１を形成した。（ｅ）最
後にレジスト剥離および給電層をエッチングすることに
より配線を形成した。

【００１３】配線パターン形成後のプロセスを図６に示
す。（ａ）配線を形成した基板で、図中右方の配線が粗
になっている。（ｂ）ダミー配線となる樹脂１２を塗布
し、（ｃ）アルミを蒸着し、ホト・エッチング法により
パターニングし、ダミーパターンとなる部分の上をアル
ミパターン１３で覆った。（ｄ）ドライエッチを用いて
ダミー配線８となる部分以外を除去し、（ｅ）最後にア
ルミをエッチングで除去した。以上のように配線および
ダミーパターンを形成した基板に絶縁層を形成した。実
施例として、下地膜２と絶縁膜４およびダミー配線とな
る樹脂１２として同一の材料を用いたがダミーパターン
のパターン形状、電気的特性、耐熱性等を考慮し、異な
った材料を用いることも可能である。

【００１４】実施例２：銅配線の作成方法は、実施例１
（図５）に示す方法で行なう。配線形成後のプロセスを
図７に示す。配線形成後に感光性ポリイミド１４を塗布
し、露光・現像することにより、ダミーパターン８を形
成する。以上のように配線およびダミーパターンを形成
した基板に絶縁層を形成する。

【００１５】ダミー配線の配置の例を図８に示す。図８
の（ａ）に示す配置は、配線が平行に並んでいるパター
ンであるが、所々配線パターンが存在していないためダ
ミーパターン（黒塗り）を設置した図である（請求項５
に示す線状のダミー）。また、図８の（ｂ）に示す配置
は、スタッドが立っているが、所々スタッドが存在しな
い配置である。そこで、基板内に均一になるようにダミ
ーパターン（黒塗り）を設置した図である（請求項６に
示す点状のダミー）。

【００１６】以上のように実施例に示すダミーパターン
は、配線が粗の部分に配置し、配線密度が一定になるよ
うにした。

【００１７】

【発明の効果】図９（ａ）に段差基板の構造と測定位置
を示す。図９（ｂ）に示す配線間隔、表面凹凸は、図９
（ａ）の１５．および５．の部分である。図９（ｂ）に
配線間隔と表面凹凸の関係を示す。つまり、同じ20μm
の配線幅、20μmの配線高さにおいても配線間隔が大き
くなるにつれて表面凹凸が大きくなっている(配線間隔2
0μmのとき0.25μm、配線間隔60μmのとき1.75μm)。図
９（ｃ）左側に配線間隔が大きいパターンを示す。この
場合、配線間隔１８が60μmのとき表面段差２０は、1.7
5μmとなる。そこで、図９（ｃ）右側に示すようにダミ
ーパターン８を入れることにより表面段差２１は0.25μ
mになり、その平坦化効果は大きい。

【００１８】以上説明したように、本発明によれば、配
線に使用されなかった部分にダミーパターンを設置し、
配線パターンとダミーパターンを形成することにより、
基板上の配線の粗密をなくす。これにより、高アスペク
ト比の配線に対する絶縁膜を平坦に形成できる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が解決しようとする問題点を示す図であ
る。

【図２】配線基板作成において問題となる段差を示す図
である。

【図３】配線に粗密の部分が存在する基板における絶縁
膜の形状を示す図である。

【図４】ダミーパターンの効果を示す図である。

【図５】銅配線の作成方法を示す図である。

【図６】ダミーパターンの配置例を示す図である。

【図７】樹脂を用いたダミー配線の作成方法を示す図で
ある。

【図８】感光性樹脂を用いたダミー配線の作成方法を示
す図である。

【図９】ダミーパターンの効果を示す図である。

【符号の説明】

1・・・基板、 2・・・下地膜、 3・・・配線パターン、 4・・・層間絶縁膜、 5・・・表面凹凸、 6・・・配線間の凹凸、 7・・・配線の粗密による凹凸、 8・・・ダミーパターン、 9・・・種膜(Cr/Cu/Cr)、 10・・・レジスト、 11・・・スルーホール、 12・・・ダミー配線となる樹脂、 13・・・アルミによるパターン、 14・・・感光性ポリイミド、 15・・・配線間隔、 16・・・配線幅、 17・・・配線高さ、 18・・・配線間隔60μm、 19・・・配線間隔20μm、 20・・・表面段差1.75μm、 21・・・表面段差0.25μm。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 樫村 隆司 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所生産技術研究所内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電源線、信号線等（以下配線と呼ぶ）のパ
   ターンを形成した後、絶縁層を形成する配線基板の製造
   方法において、前記配線パターンの近傍に配線と関係の
   ないダミーパターンを設置することを特徴とする配線基
   板の製造方法。
2. 【請求項２】請求項１において、配線及びダミーパター
   ンにより基板上のパターン密度が均一となるようにパタ
   ーンを配置したことを特徴とする配線基板の製造方法。
3. 【請求項３】請求項１において、ダミーパターンを、樹
   脂を用いて形成することを特徴とする配線基板の製造方
   法。
4. 【請求項４】請求項１において、ダミーパターンを、感
   光性樹脂を用いて形成することを特徴とする配線基板の
   製造方法。
5. 【請求項５】請求項２において、ダミーパターンの形状
   が、配線に類似した線状の形状を持つことを特徴とする
   配線基板の製造方法。
6. 【請求項６】請求項２において、ダミーパターンの形状
   が、スタッドに類似した点状の形状を持つことを特徴と
   する配線基板の製造方法。
7. 【請求項７】請求項２において、ダミーパターンの形状
   が、面状の形状を持つことを特徴とする配線基板の製造
   方法。